全 文 :*通讯作者,E-mail:qpingzh@yahoo.com.cn
收稿日期:2011-03-21;修回日期:2011-05-30
基金项目:农业部“青藏高原牧草种质资源保护利用”(070401);
农业部行业专项“青海牧区优质高效饲草生产利用技术研究与示
范”;农业部体系建设“国家牧草产业技术体系海北综合试验站”;科
技部科技支撑“西北及青藏地区优良牧草丰产栽培及草畜耦合”;“现
代农业产业技术体系建设专项资金”
作者简介:梁国玲(1978- ),女,河南淅川人,助理研究员,硕士,
2007年毕业于青海大学,主要从事牧草栽培育种方面研究,发表论
文近10篇,E-mail:qhliangguoling@163.com.
文章编号:1673-5021(2011)06-0051-06
高寒地区野生垂穗披碱草农艺性状及生产性能评价
梁国玲,周青平*,颜红波,刘文辉
(青海省畜牧兽医科学院草原研究所,青海 西宁 810016)
摘要:对采自青海省不同海拔和不同地区的7份野生垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb.)在西宁地区对其农艺
性状及生产性能进行评价,为青藏高原地区筛选育种材料提供理论依据。结果表明:7份材料中采自海南州同德县
高寒草甸海拔3201m的4号材料产草量最高,可作为饲草型牧草进行选育;采自果洛州玛多县高寒草原海拔4385m
的1号材料表现出较好的综合生产性能和适应性,可作为饲草兼产籽型牧草进行选育。
关键词:野生垂穗披碱草;农艺性状;生产性能
中图分类号:S543.9 文献标识码:A
青海省位于青藏高原东北隅,草地面积0.365
亿hm2,占全国草地面积的9.12%,居全国第5位。
青海省牧草资源比较丰富,仅境内就有维管束植物
113科636属2420种,种子植物99科617属2380
种,丰富的植物资源为优良牧草种质资源的筛选和
培育提供了良好基础。近些年来,科技工作者们先
后从当地野生采集的牧草种质资源中驯化选育出青
牧1号老芒麦(Elymus sibiricus L.cv.Qingmu
No.1)、青海扁茎早熟禾(Poa pratensis var.anceps
Gaud.cv.Qinghai)、青海草地早熟禾(Poa praten-
sis L.cv.Qinghai)、同德小花碱茅[Puccinellia
tenuiflora(Griseb.)Scribn.& Merr.cv.Tongde]
等优良牧草新品种,缓解了当地品种匮乏的现状。
随着国家一系列生态环境治理工程在青藏高原不同
生态区域的启动,需要提供适合不同生态区域推广
种植的优良牧草新品种,以满足生态治理的需求。
而青藏高原特殊的地理位置和气候特点,决定了牧
草新品种的选育必须从当地野生采集的牧草种质资
源中开展新品种选育工作,以满足生态环境治理和
草地畜牧业的发展。
垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb.)为禾本科
披碱草属多年生草本植物,是青藏高原地区分布最
广的优良牧草之一,具有广泛的生境可塑性[1],从海
拔几米的区域到海拔5200m 以上的喜马拉雅山地
区均有分布[2~3]。垂穗披碱草抗寒性强,在极端
-46.6℃低温下能安全越冬[4];同时也具有较强的
抗旱性,但不耐长期水淹。对土壤的适应性也较广,
在pH值7.0~8.1的土壤上生长发育良好[5];垂穗
披碱草草质柔软,茎叶茂盛,分蘖能力强,营养价值
高,是优质的饲用植物[6]。目前,有关于披碱草属的
研究,我国学者在抗逆性[7~8]、形态多样性[9]、形态
变异性比较[10]、营养动态[11]、生产性能及其栽培利
用[12~13]等方面做了许多工作,但有关于野生披碱草
属牧草驯化选育方面的研究报道较少。为此,以近
年来从青藏高原不同生态区域采集的野生披碱草属
种质资源为研究对象,通过初步的单株驯化选育和
农艺性状评价,为进一步培育出适应高寒地区种植
的高产优质、高抗的披碱草属牧草新品种提供科学
资料和理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地位于青海省畜牧兽医科学院草原所西宁
牧草种质资源圃,地理位置36°42'139″N、101°44'309″
E,年均温5.5℃,海拔2351m,1月均温-7.9℃,最低
气温-19.5℃,7月均温16.8℃,最高气温30.1℃,年
均降水量402.3mm,年蒸发量1310.8mm,年平均相
对湿度56%,全年日照时数为2618.3h,无霜期150d,
≥0℃年积温2723.2℃,≥10℃年积温2230.5℃。土壤
为栗钙土。
—15—
第33卷 第6期 中 国 草 地 学 报 2011年11月
Vol.33 No.6 Chinese Journal of Grassland Nov.2011
1.2 供试材料
野生垂穗披碱草种质资源采集地、海拔及其草
场类型见表1。材料均由青海省畜牧兽医科学院草
原研究所提供。
表1 供试垂穗披碱草采集地及草场类型
Table 1 Locations and rangeland
types of seven Elymus nutans Griseb accessions
编号
Number
海拔(m)
Elevation(m)
采集地
Location of
colection
草场类型
Grassland
types
1 4385 果洛州玛多县 高寒草原
2 4356 果洛州玛沁县 高寒草甸
3 3488 海南州共和县 高寒草甸
4 3201 海南州同德县 高寒草甸
5 3489 海南州共和县 高寒草原
6 3245 海北州刚察县 高寒草原
7 3538 海北州刚察县 高寒草甸
1.3 试验方法
供试材料播种前,对试验地精细平整,施有机
肥4.0kg/m2,磷酸二铵25g/m2,7月上旬播种,点
播,每份材料种植40穴,株距50cm×50cm,播深3
~4cm,各材料间留2m间距,以防种间杂交,出苗后
间苗,每穴仅留一株幼苗。生育期内灌水1~2次,
中耕除草3~4次,牧草枯黄后冬灌。
1.4 观测项目
抗性及综合适应性:测定越冬率并目测抗逆性。
主要农艺性状测定:测定各供试材料的物候期、
生长天数、生育天数以及生长第2年开花期的株高
(自然高度)和绝对高度、叶长、叶宽、单株冠幅和有
效分蘖数和花序长。
产量测定:各供试材料生长第2~4年,每年开
花期随机选取长势均匀的单株测定鲜草产量和干草
产量;蜡熟后期测种子产量,各材料测定5株。种子
收获后随机选取1000粒种子,准确称重测其千粒
重,3次重复。
1.5 数据分析
所得数据采用 Excel 2003进行初步整理,用
SPSS 15.0进行方差分析。
2 结果与分析
2.1 生育期观测
试验表明,7份材料种植当年均以营养生长为
主,10月中下旬枯黄,其中3号材料生长较快,枯黄
时处于拔节期,其余材料生长较缓慢,处于分蘖期。
表2显示,5号和7号材料越冬率较低,分别为50%
与30%;其他材料越冬率为100%。各材料生长第
二年均能顺利完成整个生育期,4月中旬返青;10月
中旬至下旬枯黄,其中3号材料表现出枯黄早(10
月14日枯黄)、生长天数短(179d),其次为4号和5
号材料,6号材料表现出枯黄晚(10月25日枯黄)、
生长天数长(195d)的特点;分蘖期、拔节期、抽穗期、
孕穗期、开花期、成熟期差异也较大,其中1号、6号
和7号材料7月下旬种子即可成熟,生育天数较短
(100d以内);2号、3号、4号和5号材料种子成熟较
晚(8月中旬),生育天数较长(110d以上)。
表2 供试垂穗披碱草越冬率及物候期
Table 2 Winter survival rate and phenophase of seven Elymus nutans Griseb accessions
编 号
Number
越冬率
(%)
Winter
survival
rate(%)
返青期
(m/d)
Turning
green
(m/d)
分蘖期
(m/d)
Tilering
stage
(m/d)
拔节期
(m/d)
Jointing
stage
(m/d)
孕穗期
(m/d)
Boot
stage
(m/d)
抽穗期
(m/d)
Heading
stage
(m/d)
开花期
(m/d)
Flowering
period
(m/d)
成熟期
(m/d)
Maturity
stage
(m/d)
枯黄期
(m/d)
Fade
stage
(m/d)
生长天数
(d)
Days for
standing
crop(d)
生育天数
(d)
Days of
growth(d)
1 100 4/12 4/30 5/24 6/4 6/11 6/24 7/21 10/20 191 100
2 100 4/14 5/10 5/27 6/4 6/11 6/25 8/13 10/22 191 121
3 100 4/18 5/19 6/9 6/17 6/25 7/9 8/12 10/14 179 116
4 100 4/14 5/13 6/11 6/25 7/12 7/23 8/18 10/16 185 126
5 50 4/20 5/20 6/5 6/10 6/20 7/1 8/10 10/18 181 112
6 100 4/13 5/7 6/3 6/7 6/11 6/16 7/23 10/25 195 101
7 30 4/17 5/10 6/1 6/8 6/17 6/23 7/23 10/20 186 97
2.2 主要农艺性状
表3显示,从株高来看4号材料自然高度较高
(160cm),显著高于其他材料60~90cm(P<0.05),
其他材料间2号与5号、1号与3号间差异不显著;
—25—
中国草地学报 2011年 第33卷 第6期
绝对高度以4号材料最高,达175.7cm,显著高于其
他材料(P<0.05),6号最低(96.7cm);材料间2
号、3号与7号差异不显著。叶长除3号和6号材
料无显著差异外,均差异显著(P<0.05),其中4号
材料叶片较长 (30.6cm),1 号 材 料 叶 片 较 短
(11.7cm);4号材料叶宽达1.8cm,显著高于其他材
料(P<0.05),其他材料叶宽在1.0cm以下且差异
不显著。单株冠幅表明,5号与7号、2号与4号材
料差异不显著,其他材料间均差异显著(P<0.05),
其中5号与7号材料株型开散,占地面积较大,冠幅
相对较大(100cm以上),3号材料株型较紧簇,占地
面积较小,冠幅相对较小(72.4cm)。有效分蘖数除
2号与7号材料差异不显著外,其他材料间均差异
显著(P<0.05),其中4号材料分蘖数最多(180个/株),
约是5号材料的3.3倍。花序长在16~26cm 之
间,其中以 6 号材料最长 (26.0cm),5 号最短
(16.4cm)。千粒重表明,1号与2号、5号与7号材
料间差异不显著(P>0.05),其他材料间差异显著,
其中2号材料千粒重最大(2.02g/千粒),4号千粒
重最小(1.02g/千粒)。
表3 供试垂穗披碱草农艺学性状比较
Table 3 Agronomical characters of seven Elymus nutans Griseb.accessions
编 号
Number
自然高度
(cm)
Natural
height(cm)
绝对高度(cm)
Absolute
height(cm)
叶长(cm)
Length of
leaf(cm)
叶宽
(cm)
Width of
leaf(cm)
单株冠幅
(cm)
Individual
canopy(cm)
有效分蘖数
(number/tiler)
Effective tiler
number
(number/tiler)
花序长(cm)
Inflorescence
length(cm)
千粒重(g)
Thousand
seed weight(g)
1 90.1±1.4c 105.6±2.2d 11.7±1.1f 0.8±0.1b 85.7±1.4e 74.0±1.2e 17.8±2.0d 3.94±0.08a
2 97.3±3.6b 120.7±2.0c 26.2±1.0c 0.9±0.1b 91.7±1.3c 78.0±1.0d 24.7±1.4abc 4.02±0.14a
3 87.8±2.4c 115.2±2.0c 14.7±1.0e 0.8±0.1b 72.4±2.0f 112.0±1.0b 22.2±2.1bc 2.44±0.07d
4 160.7±5.1a 175.7±2.5a 30.6±0.9a 1.8±0.3a 89.6±1.3cd 180.0±1.4a 25.3±1.3ab 1.02±0.10e
5 95.4±2.0b 130.4±1.7b 28.7±1.0b 0.8±0.1b 105.6±1.2a 54.0±1.9f 16.4±1.8d 3.05±0.10c
6 66.4±1.8e 96.9±1.8e 15.1±0.3e 0.8±0.1b 87.2±1.1de 83.0±0.6c 26.0±1.7a 3.70±0.10b
7 79.1±0.8d 113.7±10.7c 18.0±0.7d 0.7±0.1b 103.0±1.7ab 77.7±1.1d 22.0±1.3c 3.18±0.04c
注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。
Note:Different smal letters in the same column represent significant difference at 0.05level.
2.3 草产量
同一材料不同生长年限鲜草产量,除2号、6号
和7号第2年与第4年差异不显著外,其他均差异
显著(P<0.05)。其中4号材料不同生长年限产量
均显著高于其它材料,其产量分别为750.0g/株、
1080.2g/株、546.7g/株,7号材料产量最低。鲜草
平均产量除3号和5号材料差异不显著外,其他材
料间均呈现显著性差异(P<0.05),其中4号材料
产量最高,鲜草平均产量为792.3g/株,其次为2号
材料(243.7g/株),6号材料较差(108.7g/株)。总
体来看,7份材料第2~4年际间的鲜草产量均呈先
增后降的变化趋势,在第3年达到产量高峰,平均产
量为347.2g/株,第4年呈下降趋势,平均产量为
200.3g/株。
干草产量具有和鲜草产量相同的变化趋势(见
表4)。7份供试材料草产量高低依次为4号>2号
>1号>3号>5号>6号>7号。
2.4 种子产量
同一生育年限不同供试材料种子产量间差异显著
(P<0.05,表5)。其中,第2年6号材料的种子产量最
高(28.14g/株);第3年1号材料最高(39.85g/株);第
4年6号材料最高(19.26g/株)。同种供试材料不
同生育年限,第3年种子产量均显著高于第2年和
第4年(P<0.05),其它年限除1号和3号材料差异
显著外(P<0.05),其他材料差异不显著。从整体
来看,所有供试材料第3年种子产量均比第2年和
第4年高;3年的种子平均产量2号、3号、5号、7
号材料差异不显著,其他材料间差异显著(P<
0.05),其中6号材料种子产量最高,平均产量为
25.87g/株,其次为1号材料(23.01g/株),4号材
料最低(12.28g/株)。
—35—
梁国玲 周青平 颜红波 刘文辉 高寒地区野生垂穗披碱草农艺性状及生产性能评价
表4 供试垂穗披碱草草产量
Table 4 Forage yield of seven Elymus nutans Griseb.accessions
编 号
Number
鲜草产量(g/株)FY(g/tiler) 干草产量(g/株)HY(g/tiler)
第二年
Second year
第三年
Third year
第四年
Fourth year
平均
Average
第二年
Second year
第三年
Third year
第四年
Fourth year
平均
Average
1 190.5±5.4Bc 312.4±9.2Ab 156.7±11.4Cc 219.9±8.6c 91.0±7.5Bc 153.9±7.6Ab 78.4±9.4Bc 107.7±6.7c
2 232.5±5.0Bb 284.6±12.8Abc 214.0±11.5Bb 243.7±9.7b 109.0±8.3Bb 136.2±7.1Ac 101.9±7.6Bb 115.7±7.3b
3 180.0±6.1Bc 241.8±13.7Acd 143.3±8.8Cc 188.4±9.2d 90.0±8.1Bc 124.6±5.4Acd 73.1±4.9Cc 95.9±6.1d
4 750.0±9.6Ba 1080.2±64.0Aa 546.7±25.6Ca 792.3±28.0a 350.0±16.0Ba 514.4±12.4Aa 254.3±12.5Ca 372.9±13.6a
5 180.6±9.4Bc 226.8±11.1Ad 136.9±6.9Cc 181.4±8.8d 95.0±4.8Bbc 116.3±8.7Ad 65.8±5.7Cc 92.4±6.1d
6 121.0±8.1Bd 156.8±10.7Ae 106.1±12.0Bd 128.0±9.4e 41.0±4.3Bd 54.1±6.4Ae 36.2±5.3Bd 43.8±4.7e
7 100.0±5.8Be 127.6±9.5Ae 98.4±9.1Bd 108.7±2.1f 32.5±6.1Ad 43.3±8.7Ae 32.7±6.5Ad 36.1±6.8f
平均 250.7±224.6B 347.2±329.8A 200.3±157.4C 115.5±107.3B163.3±160.3A91.8±75.6C
注:列中小写字母或行中大写字母不同者均为0.05水平上差异显著,下同。
Note:Different smal letters in columns and different capital letters in lines represent significant difference at 0.05level,respectively;the
same as below.
表5 供试垂穗披碱草种子产量
Table 5 Seed yield of seven Elymus nutans Griseb.accessions
编 号
Number
第二年(g/株)
Second year
(g/tiler)
第三年(g/株)
Third year
(g/tiler)
第四年(g/株)
Fourth year
(g/tiler)
平 均
Average
1 18.38±1.10Bc 39.85±0.67Aa 10.80±1.38Cc 23.01±1.01b
2 15.48±2.01Bde 22.96±1.28Abc 13.25±1.22Bb 17.23±1.34c
3 16.46±1.00Bcd 24.25±1.13Abc 11.80±1.10Cbc 17.50±1.05c
4 9.68±1.17Bf 18.74±1.67Ac 8.42±1.06Bd 12.28±1.08d
5 20.83±0.94Ab 22.46±1.00Abc 7.02±1.33Bd 16.77±1.02c
6 28.14±1.48Aa 30.21±1.45Ab 19.26±0.91Ba 25.87±1.24a
7 13.25±1.23Be 19.73±1.03Ac 12.61±1.01Bbc 15.20±0.93c
平均 17.46±5.91B 25.46±7.35A 11.88±3.95C
3 结论与讨论
试验结果表明,供试野生垂穗披碱草在西宁地
区均能完成整个生育期,表现出抗旱、抗病虫的特
性。耐寒性差别较大,采自海北州刚察县高寒草甸
的7号材料越冬率低(30%),其次为海南州共和县
高寒草原采集的5号材料(50%),其他材料均能完
全越冬,说明7号与5号材料抗寒性能较差,不适宜
在高海拔地区种植。生育期表明,1号、6号与7号
材料生育天数较短(100d内),属早熟材料;其次为3
号和5号材料(110~120d内);2号和4号材料生育
天数相对较长(120d以上),属晚熟材料。
主要农艺学性状表明,7份材料中4号材料的
株高、叶长、叶宽有效分蘖数、花序长均显著优于其
它材料,表现出较好的潜在生产性能,应作为重点选
育对象。
产量表明,7份材料中采自海南州同德县高寒
草甸的4号材料产草量最高,表现出较好的饲草生
产性能,其平均鲜、干草产量分别为792.3g/株,
372.9g/株,可作为饲草型牧草进行重点培育。果
洛州玛多县高寒草原采集的1号表现出较好的综合
生产性能,应进一步进行驯化、培育。海北州刚察县
高寒草原采集的6号材料种子产量最高,其平均种
子产量为25.87g/株,但其草产量较低,在饲草料基
—45—
中国草地学报 2011年 第33卷 第6期
地建设和退化草地改良、放牧利用等方面利用价值
较小,可作为普通选育对象。果洛州玛沁县高寒草
甸采集的2号、海南州共和县高寒草甸采集的3号
与高寒草原采集的5号表现一般,可作为资源进行
保存。采自海北州刚察县高寒草甸的7号材料种子
产量和产草量均较低,同时抗寒性差,在进一步选育
中应用价值不大,应首先予以淘汰。
试验对7份材料单株的综合分析表明,2号和4
号材料综合适应性和产量性状均表现较好,应作为
重点选育对象。因此,在下一步选育中应与当地已
登记披碱草属品种进行小区品比试验,并对营养成
分、落粒性、退化程度、耐刈性、耐践踏性等方面进行
深入研究,进一步确定其生产性能、饲草品质和利用
价值,为新品种选育提供科学资料和理论依据。
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梁国玲 周青平 颜红波 刘文辉 高寒地区野生垂穗披碱草农艺性状及生产性能评价
Evaluation on Agronomic Characters and Productivity of
Seven Accessions of Wild Elymus nutans Griseb.in Alpine Areas
LIANG Guo-ling,ZHOU Qing-ping,YAN Hong-bo,LIU Wen-hui
(Institute of Grassland Science,Qinghai Academy of Animal Science and
Veterinary Medicine,Qinghai Province,Xining810016,China)
Abstract:In order to select accessions for promising forage varieties,the agronomic characters and
productivity of seven accessions of wild Elymus nutans Griseb.,colected in the Qinghai-Tibet Plateau in
different altitudes,were evaluated in Xining(36°42'139〞N,101°44'309″E).The results showed that ac-
cession No.4colected in alpine grassland in Tongde County(3201ma.s.l.)had the highest forage yield
and can be domesticated to a variety of high forage yield.Accession No.1colected in alpine meadow in
Maduo County(4385ma.s.l.)had the best adaptation,seed and forage yield;it can be domesticated to a
variety for seed and forage production..
Key words:Wild Elymus nutans Griseb.;Agronomic characters;Production performance
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中国草地学报 2011年 第33卷 第6期