全 文 ：收稿日期:2006 - 03 - 13;修回日期:2006 - 06 - 16
基金项目:科技部“ 863”计划(2002AA241101) ;内蒙古科技厅
草业虚拟院攻关项目(20040601)
作者简介:云锦凤(1941 - 　),女(蒙古族),教授 ,博士生导师 ,
中国草学会理事长, 40年来一直从事牧草育种的教学和科研工作 ,
已发表论文 80余篇 ,出版教材及专著 5部.
文章编号:1673-5021(2006)05-0001-07
新麦草新品系生物学特性及生产性能研究
云锦凤1 ,王　勇1 ,徐春波2 ,云　岚1
(1. 内蒙古农业大学生态环境学院 , 内蒙古　呼和浩特　010019;
2. 中国农业科学院草原研究所 ,内蒙古　呼和浩特　010010)
　　摘要:对新麦草新品系及对照山丹新麦草的物候期 、生长速度 、草层结构 、开花习性 、产量性状等生物学特性和
生产性能的研究结果表明 ,该品系具有抗寒 、耐旱性强 、返青早 、生长发育快 、青绿持续期长 、分蘖多 、须根系发达 、开
花整齐和产量高等优良特点 ,适宜于干旱半干旱地区栽培 ,具有很好的推广种植前景。
关键词:新麦草新品系;山丹新麦草;生物学特性;生产性能
中图分类号:S543　　　文献标识码:A
　　新麦草属(Psathyrostachys Nevski)是禾本科
(Gramineae)小麦族(Triticeae)中较小的一个属 ,全世
界约10种[ 1 , 3] ,主要分布于欧亚地区的草原及半荒漠
地区。新麦草原产于中亚和西伯利亚[ 4] ,在我国自然
分布区位于天山 、阿尔泰山和青藏高原等地。我国现
有4个新麦草野生种 ,另外还有育成的品种 ———山丹
新麦草和紫泥泉新麦草 ,均登记为野生栽培种。北美
在新麦草育种上做了大量工作 ,美国和加拿大目前已
育成新品种 7个 ,主要用于干旱及半干旱地区永久草
地的补播和人工旱作放牧场的建设[ 2] 。
为了提高新麦草的产量和品质 ,从 20 世纪 80
年代初我们进行了新麦草新品种的选育 , 1984年从
美国农业部农业研究局牧草饲料作物研究所引入原
始材料 Bozoisky ,采用单株种植和混合选择选出新
品系 P8401 ,1994 ～ 1996年与国外新麦草新品种进
行品比试验 ,2001 ～ 2004年又与山丹新麦草进行了
品比试验 。多年的试验研究及栽培实践表明 ,新麦
草新品系在试验区表现出返青早 、产量高 、生长发育
快 、青绿持续期长 、分蘖多 、基部叶量丰富 、须根系发
达 、抗逆性强 、长寿命等特点 ,适宜在干旱半干旱地
区栽培种植 ,具有很好的推广应用价值。现就该品
系在呼和浩特地区的生长发育情况 、生物学特性及
生产性能进行报道 ,为新品种审定登记 、科研 、生产
提供基础依据[ 5] 。
1　研究材料及方法
试验在呼和浩特市内蒙古农业大学牧草试验站
进行 。研究材料为新麦草新品系(Psathyrostachys
j uncea),对照为山丹新麦草〔Psathy rostachys jun-
cea (Fisch. ) Nevski cv. Shandan〕。对比试验 ,三
次重复 , 2002 年 7月 27 日播种 ,条播 ,行距 60cm ,
播量 18. 75kg /hm2 ,小区面积 10m2(2m×5m)。
2　观测内容及方法
2. 1　物候期及生长速度
新品系及对照各生育期均以 50%植株进入该
物候期计 。返青后定株 10株 ,每隔 10d记录垂直高
度 、叶片长度 。于每个生育期选取 50cm 样线测定
枝条数量 ,三次重复。
2. 2　草层及根系结构
在花期测定草层结构 ,自地面起每 10cm 一层 ,
每层 20×30cm2 ,分别测量各层的生物量及茎 、叶 、
花序重量 ,三次重复。地面下每 10cm 一层分别测
量植株每层根系的重量 ,三次重复 。
2. 3　开花习性
采取整体 、定株 、定穗 、定花的方法观察整体 、一
日 、一穗开花动态 ,同时记录当时的温度和湿度情
况。
2. 4　穗部性状
成熟期采集一米样线内全部成熟穗 ,测定穗长 、
穗宽 、穗重 、每穗小穗数 、每穗种子粒数 、单穗种子净
重等指标 ,五次重复。
2. 5　产量性状
于不同生育期测定鲜草产量 ,同时测茎叶比 ,每
—1—
第 28 卷　第 5 期
Vol. 28　No. 5 　　　　　　　　　　
中　国　草　地　学　报
Chinese Journal of G ra ssland
　　　　　　　　　　2006 年 9 月
Sept. 2006
次刈割留茬 5cm ,三次重复 。成熟期测定种子产量 ,
五次重复 。
3　结果与分析
3. 1　物候期
新麦草新品系不同年度间生育期相差不大 ,前后
不到 5d ,这可能与春天返青时温度高低有关。在呼和
浩特地区 ,生育期平均100 ～ 105d。新品系前期生长迅
速 ,从返青到孕穗需要40 ～ 50d ,为生育期的 2/5;后期
生长较为缓慢 ,从抽穗到成熟约需 50 ～ 55d完成当年
生活周期。开花始于 5月底 6月初 ,持续 10 ～ 15d ,这
一时期是进行杂交的最适时期 ,但由于开花时间比其
它牧草早 ,因而花期与其它牧草不遇。盛花后一周左
右开始结实 ,整个结实期需20～ 30d(表 1)。
表 1　新麦草新品系与山丹新麦草不同年度物候期比较(月 /日)
Table 1　Compare with phenophase on 2 kinds of Russian wildryes in difference years(month /day)
年 度
Year
品种
Variety
返青 /出苗
T urning - g reen
s tage
分蘖
Tillering
s tage
拔节
J oin tin g
stage
孕穗
Boot ing
stage
抽穗
Heat ing
stage
开花
Blooming
s tage
结实
Mature
stage
枯黄
Scorch
stage
生育
天数
Procreate
day s(d)
2002 新麦草新品系 8 /10～ 8 /18 9 /15始 — — — — — — —
(第 1年) 山丹新麦草 8 /9～ 8 /16 9 /10始 — — — — — — —
2003 新麦草新品系 3 /19～ 4 /20 4 /21～ 5 /1 5 /2～ 5 /8 5 /9～ 5 /14 5 /15～ 5 /31 6 /1～ 6 /9 6 /10～ 7 /3 11 /1～ 11 /17 106
(第 2年) 山丹新麦草 3 /20～ 4 /20 4 /21～ 5 /3 5 /4～ 5 /11 5 /12～ 5 /16 5 /17～ 5 /31 6 /1～ 6 /12 6 /13～ 7 /3 10/26～ 11 /14 105
2004 新麦草新品系 3 /24～ 4 /10 4 /11～ 4 /20 4 /21～ 5 /1 5 /2～ 5 /10 5 /11～ 5 /24 5 /25～ 6 /3 6 /4～ 7 /3 11 /3～ 11 /15 101
(第 3年) 山丹新麦草 3 /26～ 4 /13 4 /14～ 4 /22 4 /23～ 5 /2 5 /3～ 5 /10 5 /11～ 5 /24 5 /25～ 6 /3 6 /4～ 7 /3 11 /1～ 11 /13 99
　　通过三年的物候期观测发现 ,新麦草新品系各
物候期较山丹新麦草均提前 2 ～ 4d。新品系从播种
到出苗历时 5d ,较对照早 1d ,这种特性不仅出现在
同一年度 ,也表现于不同年限间。在相同气候 、水肥
条件下 ,新麦草较其它禾本科牧草如冰草 、披碱草 、
老芒麦等具有返青早 、成熟快等特点 ,返青早于其它
牧草约 7 ～ 10d ,种子成熟则早 20d 左右 ,整个物候
期在 100 ～ 105d 。
3. 2　生长速度
新品系及山丹新麦草生长速度在整个生育期呈
“S”型曲线(图 1)。返青至拔节期生长缓慢 ,此时期
为根及分蘖芽旺盛生长期;抽穗期后生长速度加快 ,
盛花期后则转为生殖生长期 ,营养生长变缓;结实期
到种子成熟 ,营养生长基本停止 ,茎叶储藏的营养物
质用以供应种子发育。总体来看 ,新品系在生育期
各阶段的生长速度均快于山丹新麦草 。在整个生长
季内 ,四年生新品系的生长速率为 1. 44cm ,三年生
新品系为 1. 21cm ,而三年生山丹新麦草为 0. 91cm 。
图 1　新麦草新品系 、山丹新麦草生长速度曲线
F ig. 1　The gr ow th speed curve s o f 2 kinds o f Russian wildry es
—2—
中国草地学报　2006年　第 28 卷　第 5 期
　　当栽培条件相同时 ,单位面积产草量很大程度
取决于品种的株高 、叶量及分蘖数量。孕穗及抽穗
期是禾本科牧草利用的最佳时期 ,抽穗期的株高在
供试品种之间差异较大 , 2003 年新品系绝对高度为
29. 22cm ,比对照山丹新麦草高 10. 71cm ,相对增幅
为 57. 86%;2004 年 度 为 58. 19cm , 增 幅 为
26. 67%。
叶片是为植株提供营养的重要器官 ,同时也是
牧草被家畜利用的主要部分 ,因此叶片的生长快慢
对于牧草的生产价值具有重要意义 。新品系叶片生
长速率 ,在前期日均较山丹新麦草快 0. 307cm ,中期
为 0. 121cm ,后期为 0. 125cm 。整个生长季山丹新
麦草日均叶子长度增加 0. 41cm , 新品系增加
0. 5cm 。叶片宽度两品种差别甚微 ,新品系略优于
山丹新麦草(见表 2)。
表 2　新麦草新品系与山丹新麦草叶部生长速率(cm/d)比较
Table 2　The leaves growth speed of 2 Russian wildrye varieties(cm/d)
项 目
It em
品种
V ariety
时期　Pe riod
前期生长
(返青～ 分蘖)
Early P eriod
中期生长
(抽穗～ 开花)
Middle P eriod
后期生长
(开花～ 成熟)
Last Pe riod
叶 长 三年生新麦草新品系 0. 784 0. 343 0. 128
三年生山丹新麦草 0. 477 0. 222 0. 003
叶 宽 三年生新麦草新品系 0. 003 0. 002 0. 000
三年生山丹新麦草 0. 003 0. 001 0. 000
枝条数是鲜草产量的主要决定因子之一。从图
2可知 ,新麦草新品系在花期枝条数多于对照 28 ～
74个 ,增幅为 10%～ 26%。另外 ,新品系四年生植
株枝条数高出二年生植株 16. 5%,说明随年限增加
新品系枝条数目也相应增加 。
图 2　新麦草新品系与山丹新麦草枝条数量比较
Fig. 2　Comparision of number o f branches on 2 Russian wildrye s v arie ties
3. 3　草层结构及根层结构
3. 3. 1　草层结构
新麦草新品系结实期草层结构如图 3。从图 3
可见 ,结实期地上部分总生物量主要集中在距离地面
30cm层内。叶层主要集中于植株下部 ,最高密度位
于地上 10 ～ 20cm 内。花序多集中于上部 , 90 ～
120cm层内花序最多。地上 30 ～ 80cm 内生物量以茎
为主 ,茎重由下层至上层递减。从草层结构可以看
出 ,新麦草新品系为典型的下繁禾草 。新麦草为喜光
植物 ,基部的叶层生物量堆积势必会影响植物体叶片
光合作用 ,从而影响新麦草的生长发育 ,因此适当稀
植将有利于枝条特别是生殖枝的生长发育。
3. 3. 2　根层结构
新麦草根系为须根系 ,具有短而强壮的根茎 ,根
系发达并具有沙套。在距地面 0 ～ 30cm 土层中 , 0
～ 10cm 土层地下生物量占到整个地下生物量的
79. 37%(包括根系和土表下的茎基部分及分蘖芽 ,
见图 3[ 6] ),地下 0 ～ 50cm 层内生物量为总生物量的
97. 67%,70cm 以下的生物量非常少。图 3表明 ,四
年生新品系的根系主要分布于土表下 0 ～ 50cm 范
围内 ,最深可达地下 100cm ,这十分有利于吸收土壤
水分和营养。
—3—
云锦凤　王　勇　徐春波　云　岚　　新麦草新品系生物学特性及生产性能研究
图 3　新麦草新品系地上地下生物量层次结构图
Fig. 3　The biomass structure of new str ain above and under g round
3. 4　开花习性
3月底返青后 ,经过 70d左右进入花期(一般为
5月下旬至 6月上旬),开花比较整齐 ,整个花期延
续 15d左右 ,盛花期约为 7d[ 7] 。新品系生殖枝条发
育不同步 ,在 7月初结实收获时仍有少量孕穗期的
枝条 。
3. 4. 1　一日开花动态
通过观察发现 ,在晴朗 、无风的条件下新麦草新
品系从上午 9点到下午 19点都有开花 ,但上午开花
较少 ,开花时间主要集中下午 12∶30 到 15∶30。
开花适宜温度为 32 ～ 35℃,相对湿度在 20%～ 36%
之间(见图 4)。阴雨天开花推迟 ,阴雨天过后开花
才可能发生 ,并且是集中开放。如果花期遇到连阴
雨天气 ,则明显地影响开花授粉及种子产量 。
图 4　新麦草新品系单一花序一日内开花动态
Fig. 4　The dynamic of blo oming on a spike of the new str ain heat a day
3. 4. 2　单穗开花动态
新麦草新品系为紧密的穗状花序 ,每穗 30 ～ 35
节 ,每节 2 ～ 4小穗 ,每小穗 2 ～ 3花 ,开花时一穗顺
序是中部先开 ,再由穗中部向两端开放。其上的小
花依据穗轴上着生位置顺次开放 ,即靠近穗轴的小
花先开放[ 8] 。
3. 4. 3　小花的开放
小花开放时 ,内外稃首先张开 ,当外稃张开 15
度左右时 ,可见红紫色花药;外稃角度达到 45度左
右时 ,经 3 ～ 5s花药下垂 ,借助风开始散粉 ,雄蕊完
全伸出垂落约需 1min左右;内外稃张开后约 10min
左右开始闭合 , 30min 完全闭合 ,完成开花整个过
程。开花全程大约需要 35min 。
3. 5　穗部性状
测定结果(表 3)表明 ,不同年限新麦草新品系
的穗长 、穗宽基本没有差别 ,说明新品系在相同栽培
—4—
中国草地学报　2006年　第 28 卷　第 5 期
条件下穗部形态较一致 。从单穗种子净重来看 ,四
年生新品系较三年生增重 0. 08g ,增幅 18%,这可能
是四年生种子产量较三年生植株有较大幅度提高的
主要原因之一 。
表 3　新麦草新品系与山丹新麦草穗部主要性状比较(单穗)
Table 3　Comparision of major characteristics of spike of 2 Russian wildrye varieties(single spike)
品种
Variety
项目
Item
穗长
Length
(cm)
穗宽
Wildth
(cm)
穗重
Weig ht
(g)
小穗数
Spik elet
(穗)
种子粒数
Seeds
(粒)
种子净重
Net w eigh t
(g)
结实率
S et t ing
percentage
(%)
千粒重
T housand
g rain w eigh t
(g)
新麦草新品系
(四年生)
14. 1 1 0. 6 97 224 0. 52 40. 71 3. 79
新麦草新品系
(三年生)
14. 1 1 0. 51 110 203 0. 44 41. 77 3. 63
山 丹新麦草
(三年生)
11. 9 0. 8 0. 43 88 169 0. 37 41. 17 3. 60
　　新品系与山丹新麦草穗部性状差别较大 ,新品
系的各项测定指标均优于山丹新麦草。小穗数及穗
宽增幅最大 ,达 25%;千粒重增幅最小 ,仅为 0. 8%。
3. 6　鲜草 、干草产量
试验对生长第 2年 、第 3年以及第 4年的新麦
草产量进行了测定。从不同年限的新麦草产草量动
态看[ 9] ,同一品种不同年限及不同品种之间均存在
差异 ,新品系与山丹新麦草连续两年的产草量结果
表明(表 4),新品系鲜草及干草产量均高于山丹新
麦草 ,差异显著。在利用第 3年 ,新品系产草量较山
丹新麦草增加一倍以上 ,差异显著 。新品系不同年
限之间鲜草及干草产量逐年递增 ,差异显著 ,这表明
新品系随利用年限增加产草量稳步提高 ,第 4年种
子田抽穗期干草产量达 4050kg /hm2 。
表 4　新麦草草产量比较(抽穗期)
Table 4　Comparision of Russian wildryes yield(Heading period)
年份
Year
品种
Variety
鲜草产量
Yield Fresh
(k g /hm2)
干草产量
Yield H ay
(kg /hm 2)
鲜干比
Fresh /H ay
籽实产量
Yield of seed
(k g /hm2)
2003年 三年生新品系 9486. 9a 2913. 6a 3. 26 327. 6
二年生新品系 6417. 6ab 1678. 2b 3. 82 0
二年生山丹 3962. 1a 950. 9c 4. 17 0
2004年 四年生新品系 12835. 2a 4082. 7a 3. 14 457. 1a
三年生新品系 9877. 5b 2949. 9a 3. 35 295. 2b
三年生山丹 4352. 9c 1265. 1b 3. 44 211. 2b
　　注:小写英文字母表示 P<0. 05水平差异显著性。
　　Note:Small letters indicate signif icant dif f erences at a 5% l evel.
　　新麦草不同年限 、不同品种在不同生育期产草量
测试结果(图 5 、图 6)表明 ,新品系及山丹新麦草产量
曲线均呈“S”形 ,且在拔节期到抽穗期生物量增加明
显 ,尤以新品系增长最快。二年生新品系在花期～ 结
实期产草量呈下降趋势 ,说明虽然二年生植株抽穗开
花枝条较少 ,但也同样保持生殖生长期生长缓慢的规
律。同时还表明 ,新麦草鲜草 、干草产量趋势一致 ,但
植物体干物质积累较水分积累增长慢 。
从产草量数据来看(表 4),三年生新品系干草产
量抽穗期达 2949. 9kg /hm2 , 较对照山丹新麦草
1265. 1kg /hm2 高出 2. 33 倍 , 在结实期达到最高
(3879kg /hm2),是对照的 2. 13倍。第 4年可能是植
株生殖生长和种子产量的一个高峰期 ,在第 4年新品
系种子产量与山丹新麦草及三年生植株具有显著性
差异 ,产量为 450kg /hm2 左右 ,第 3年新品系种子产
量约 300kg /hm2 ,山丹新麦草约为 225kg /hm2 。
—5—
云锦凤　王　勇　徐春波　云　岚　　新麦草新品系生物学特性及生产性能研究
图 5　三年生新麦草不同生育期产量变化曲线
Fig. 5　Curves of thr ee years Russian w ildryes
y ield in difference gr owing periods
　　
图 6　二年生新麦草不同生育期产量变化曲线
Fig. 6　Curves o f three yea rs Russian wildry es
yield in diffe rence g rowing pe riods
4　讨论与小结
4. 1　在呼和浩特地区连续三年的试验结果表明 ,新
麦草新品系返青早 ,一般在 3 月 20日左右;生长发
育快 ,7月初即可成熟 ,整个生育期 100 ～ 105d;营养
生长期长 ,11月中旬枯黄 ,青绿期长达 270d左右。
4. 2　地上及地下部生物量层次结构研究证实 ,新麦
草是典型的下繁禾草 ,基部叶量丰富 ,主要分布于距
地面 30cm 范围内 ,占地上总生物量的 53. 25%,新
品系花期株高在 120 ～ 140cm 之间;新品系根系主
要分布于地下 50cm 范围之内 , 0 ～ 50cm 生物量占
到地下总生物量的 97. 67%, 根系最深入土约
100cm 。地下 0 ～ 10cm 根重占地下全部根重的很大
部分 ,0 ～ 10cm区域是田间除草及施肥灌溉时最易
触及区域 ,在除草及施肥灌溉时应尽量避免伤及根
系 ,以不致影响植株正常生长发育 。
4. 3　新麦草新品系开花较为整齐一致 ,一般为 5月
下旬至 6月上旬 ,盛花期 7d左右 。株丛内少数枝条
发育较慢 , 生育期推后。日开花集中于晴天下午
13∶00 ～ 18∶00时。新麦草新品系穗形整齐 ,种子
约 200粒 /穗 ,千粒重 3. 79g 左右 。
4. 4　二年生新麦草新品系干草产量 1650kg /hm 2 ,
第 3年约 3000kg /hm2 ,第 4 年 4050kg /hm2 左右 ,
第 4年进入产草高峰期;新品系干草 、鲜草产量均优
于山丹新麦草 ,在拔节到抽穗期产草量有较高增长
速率 。几年的种子产量数据显示 , 新品系在生长第
4 年进入生殖生长和产量高峰 , 种子产量为
450kg /hm2 。
4. 5　新麦草新品系是一种适宜在干旱及半干旱地
区栽培种植的优良禾草 ,既可用作放牧 ,又可用于生
态建设 ,其推广前景十分广阔。
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na , 1998 ,(3):30- 34.
The Biological Characters and Production Performance of a
New Russian Wildrye Strain
YUN Jin-feng1 ,WANG Yong1 ,XU Chun-bo2 , YUN Lan1
(1. College o f Ecology and Environmental S cience , Inner Mongolia Agricultural Universi ty ,
Hohhot 010019 ,China;2. Grassland Research I nst itute o f Chinese Academy of A gricultural
Sciences , Hohhot 010010 ,China)
Abstract:The phenophase , g row th speed , st ructure of tussock , bloom habi ts , yield of new russian w ildry e
st rain w ere studied , The resul ts show ed that the new st rain has good trait s of strong cold and drought - re-
sistance , turning - g reen early , fast development and long vegetat ive g rowing period , more tillers , developed
roo tsy stem ,high y ield and blo om trimly. It i s sui table to being planted in arid and semi - arid region.
Key words:New russian wildrye st rain;Psathy rostachy s juncea (Fisch. )Nevski cv. Shandan;Bio logical
character;Product ion pe rfo rmance
【责任编辑　刘天明】
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