全 文 ：第 3 期 马乐元等:直立品系小冠花农艺性状和株型结构研究
直立品系小冠花农艺性状和株型结构研究
马乐元 ,曹致中 ,崔亚飞
(甘肃农业大学草业学院 , 甘肃 兰州　730070)
摘要:对`绿宝石 小冠花和从`绿宝石 中选育的直立型小冠花品系在景泰的生长表现以及主要性状指标进行
了比较和分析。结果表明:与`绿宝石 小冠花相比 , 直立型小冠花品系有更长的青绿期 , 株高 、生长速度及鲜草产
量均大于` 绿宝石 , 但茎/叶 、鲜/干间无差异。通过对株高以及株型结构的分析 , 发现直立型小冠花品系(b=
1.007 9)具有比`绿宝石 (b=0.180 2)更合理的生产结构。
关键词:小冠花;直立型;株型结构;鲜草产量
中图分类号:S 41　　　　文献标识码:A　　　　　文章编号:1003-4315(2009)03-0117-05
作者简介:马乐元(1984-),男 ,甘肃武威 ,硕士研究生 ,研究方向为牧草与草坪种质资源及育种.
通信作者:曹致中 ,教授 ,博士生导师.E-mai l:caoz z@gsau.edu.cn
基金项目:国家科技支撑子课题(2007BAD52B06)
收稿日期:2008-07-14;修回日期:2008-10-06
Agronomic t rai ts and plant type st ructure of erected
crow n vetch strain
MA Le-yuan , CAO Zhi-zhong , CU I Ya-fei
(Colleg e o f P ratacultrue , Gansu Ag ricultural Univer sity , Lanzhou 730070 , China)
Abstract:A comparison of the perfo rmances w as made betw een crow n ve tch (Coroni l la varia cv.
`Lvbao shi )and the erected Crow n vetch st rain selected and bred from the forme r.The results showed
that the erected st rain had a longe r g reen-t ime and plant height.The g row th speed w as faster than
Lvbao shi.No significant difference w as found betw een the stem-leaf ratio and the f resh-dry ratio.The e-
rected st rain had more reasonable spatial dist ribution o f biomass(b=1.007 9)than that in Lvbaoshi(b=
0.180 2).
Key words:crow n ve tch;e rected strain;plant type structure;f resh yield
　　小冠花(Coronil la varia),又名多变小冠花是
豆科小冠花属的多年生草本植物.原产于南欧和地
中海一带 ,在加拿大和美国种植较多 ,近年才引入我
国.小冠花具有抗旱 、抗涝 、抗病虫害 、耐贫瘠等优良
的抗逆性状[ 1 , 2] ,可适应不同气候 、不同土质 , 栽植
纬度大.小冠花具有可横向伸展达 1 m 的匍匐侧根
和垂直延伸达 80 cm 的主根 ,因此 ,它既能吸收深层
土壤水分 ,又能吸收表层土壤水分 ,具有顽强的生命
力 ,可生长于干旱丘陵 、土石山坡 、沙滩等环境 ,同时
它亦是一种固坡护堤的优良地被植物和水土保持植
物[ 3] .小冠花叶多茎少 ,茎叶柔嫩 ,含有较多的蛋白
质和脂肪 ,营养价值丰富 ,加之绿期很长 ,既可放牧
利用又可刈割调制干草 , 是优良的草食家畜饲
草[ 4 , 5] .
小冠花直立品系是在`绿宝石 小冠花(CK)的
基础上采用多次单株选择法 ,经多年选育而育成的
一个新品系.本文就该品系的生物学特性 、农艺性
状 、品比试验和生产试验结果进行总结 ,旨在为制定
合理的栽培措施 ,确定适当的利用方法和适宜的推
广地区奠定基础.
DOI :10.13432/j.cnki.jgsau.2009.03.016
甘 肃 农 业 大 学 学 报 2009 年
1　材料与方法
1.1　研究区概况
试验地位于甘肃省景泰县草窝滩乡兰化 302农
场甘肃农业大学牧草试验站.地处东经 103°33′～
105°34′,北纬 35°33′～ 37°38′.年降水量为 250 mm
左右 ,年平均气温 8 ～ 10 ℃, ≥10 ℃的积温为 3 000
～ 3 800 ℃,年太阳总辐射量为 619.46 kJ · cm -2 ,
年日照时数为 2 775.5 h ,无霜期 45 d左右.该地区
属于黄河提灌区 ,土壤为栗钙土 ,耕层土壤有机质为
17.18 g ·kg-1 ,全氮为 2.43 g ·kg-1 ,速效磷为8.8
mg ·kg-1 ,速效钾为 191.6 mg ·kg-1 , pH 8.11[ 6] .
1.2　试验材料
直立型小冠花品系及`绿宝石 (CK).
1.3　试验方法
1.3.1　物候期观测　在 2007年开春观测第一茬当
选植株及`绿宝石小冠花的生育期 ,包括返青期 、分
枝期 、现蕾期 、初花期 、盛花期 、结荚期 、成熟期 、枯黄
期.各生育期的记录时间除初花期 、盛花期外以该品
种有一半植株到达各时期之日为准.其中初花期以
该品种有 20 %植株开花为准 , 盛花以该品种有
80 %植株开花为准[ 6] .
1.3.2　测定株高和生长速度　从返青期开始每个
品种随机选取 30株 ,用钢卷尺每隔 7 d测定不同品
种的株高 ,求平均值.结合株高测定 ,折算出各品种
日生长速度.
1.3.3　株型结构 　于盛花期在大田中随机取 30
cm×30 cm 样方 ,测不同层次上小冠花地上生物量
的分布情况 ,自地面起每 20 cm 为一层 ,分别测定各
层的生物量及茎 、叶 、花 、荚的重量 ,3次重复.
1.3.4　初花期茎叶比 、鲜干比及总生物量　初花期
随机取 30 cm×30 cm 的样方 ,齐地刈割 ,重复 3次 ,
分别测定茎叶比和鲜干比.茎叶比测定:快速把叶片
和茎秆分离用天平在田间分别称重.茎叶比=样品
茎重/样品叶重.鲜干比测定:称取样方内鲜草重 ,然
后在田间自然干燥至恒重 ,称取干草重.鲜干比=样
品鲜草重/样品干草重[ 8] .
2　结果与分析
2.1　供试品种物候期观察
植物在整个生育期的生长受多种因子的影响 ,
可分为两类 ,一类为生态因子(光照 、温度 、降水量 、
土壤类型 、土壤水分状况等),而另一类则是植物本
身的遗传特性.植物在生育期内生长发育的进程动
态是植物自身对外界生态环境的适应性反应[ 9] .由
表 1可以看出:直立型小冠花品系与`绿宝石 小冠
花在返青期 、分枝期 、现蕾期田间表现基本一致.自
初花期开始 ,直立品系各生育期均晚于`绿宝石 小
冠花.初花期晚 4 d ,盛花期晚 9 d ,结荚期和成熟期
各晚 14 d.因此物候观察显示直立型小冠花拥有更
长的青绿期.
2.2　供试品种株高及生长速度
由表 2可以看出 ,两个品种在返青 、分枝期株高
变化接近 ,但从现蕾期至盛花期 ,品种间株高出现显
著差异 ,直立品系株高增加 55.5 cm ,`绿宝石 株高
增加 28.7 cm.直立品系无论在株高还是生长速度
上均大于`绿宝石 (P<0.01).自初花期后 ,两品种
的生长速度均大幅度降低 ,而结荚期后更是几乎停
止 ,这主要是由于此时期小冠花由营养生长转入生
殖生长 ,花朵大量开放 ,荚果开始生成 ,生长重心逐
渐转移到生殖生长上 ,茎叶的生长势逐渐减弱而居
于次要地位.
表 1　供试品种(系)的生育期
Tab.1　Grow th pe riod o f the tested varieties(lines)
品种
(系) 地点
返青期/
月-日
分枝期/
月-日
现蕾期/
月-日
初花期/
月-日
盛花期/
月-日
结荚期/
月-日
成熟期/
月-日
生育天
数/ d
枯黄期/
月-日
生长天
数/ d
直立型 景泰 4-22 555 5-25 6-13 7-10 7-29 8-24 125 11-16 208
绿宝石 景泰 4-20 5-2 5-24 6-9 7-1 7-15 8-10 123 11-16 210
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第 3 期 马乐元等:直立品系小冠花农艺性状和株型结构研究
2.3　株形结构
小冠花的株型结构是指不同层次上小冠花地上
生物量的分布情况 ,株型结构代表个体的基本特性 ,
与产量密切相关[ 10] .群体是个体的集合 ,个体的株
型结构影响群体结构.株型结构可以表征小冠花对
空间的利用情况 ,研究小冠花生物量在空间上的分
布可了解其生物产量的特性[ 11-12]
　　由表3可以看出:盛花期在30cm ×30cm样方
表 2　供试品种(系)株高和生长速度
Tab.2　P lant height and g row th speed of
tested var ieties(lines)
生育期 株高/ cm直立型 绿宝石
生长速度/(cm· d-1)
直立型 绿宝石
返青期 4.84aA 4.22aA
分枝期 24.23aA 20.21aA 1.49 1.33
现蕾期 53.66aA 40.00bB 1.47 0.90
初花期 85.21aA 52.70bA 1.66 0.79
盛花期 109.16aA 68.70bB 0.88 0.72
结荚期 119.86aA 76.53bB 0.56 0.55
内 ,在 0 ～ 60 cm 层中 ,直立型生物量的分布以茎为
主(164.93 g), 20 cm 以上才开始长出少量的叶
(8.63 g), 在 40 cm 以上才长出少量的早熟荚果
(1.91 g).而`绿宝石 在 0 ～ 60 cm 层中除了主要生
长着大量的茎和叶外(茎重 194.99 g ,叶重 201.66
g),在 20 ～ 40 cm层中就长有少量的花(13.33 g)和
极少量的荚果(7.3 g),在 40 ～ 60 cm 层中生长着大
量的花(35 g)和少量荚果(2.33 g).在 0 ～ 60 cm 层
中`绿宝石 叶重极显著大于直立型小冠花 ,在 0 ～
40 cm 层中`绿宝石 茎重显著大于直立型小冠花 ,
在 40 ～ 60 cm层中两者差异不显著.在 60 ～ 120 cm
层中 ,直立型小冠花从 60 cm 以上开始长出大量的
茎 、叶和花 ,而`绿宝石 在 60 cm 以上生物量却越来
越少 , 80 cm 以上 ,直立型的茎 、叶和花的重量均显
著大于`绿宝石 ,而 100 cm 以上则再无`绿宝石 分
布.比较各层次可见 ,直立型约 65 %以上的生物量
分布在 60 cm 以上 ,其中 60 ～ 100 cm 占 47.25 %,
而绿宝石80 %以上的生物量处于60 cm 以下.两品
种(系)不同的空间分布也是造成其产量差异的原因
之一.
表 3　参试各品种(系)不同草层生物量
Tab.3　Biomass of different lay er o f the te sted varieties(lines)
草层/ cm 品种/系 茎 叶 花 荚 各层植物量占总植物量的比值/ %
0～ 20 直立型 52.09
bA 8.97
绿宝石 78.33aA 40.00 22.50
20 ～ 40 直立型 57.78
bA 1.66bB 10.24
绿宝石 68.33aA 78.33aA 13.33　 7.30　 31.82
40 ～ 60 直立型 55.06aA 6.70bA 1.91aA 10.97绿宝石 48.33aA 73.33aB 35.00　 2.33aA 30.35
60 ～ 80 直立型 68.32aA 35.33aA 7.68bA 0.96aA 19.33绿宝石 18.66bB 30.66aA 16.33aA 6.33bB 13.68
80～ 100 直立型 54.74aA 90.76aA 12.76aA 3.82aA 27.92绿宝石 1.66bB 5.00aB 1.66bB 0.33bB 1.65
100 ～ 120 直立型 22.33　 44.53　 6.70　 2.86　 13.16绿宝石
120 以上 直立型 9.43 30.60　 13.60　 0.96　 9.40绿宝石
2.4　初花期茎叶比 、鲜干比及总生物量
由表 4可以看出:在初花期直立型小冠花和`绿
宝石 在茎叶比和鲜干比上并无差异 ,但两者鲜草产
量和干草产量却有显著差异 ,直立型鲜草产量62.58
t ·hm-2 ,`绿宝石 鲜草产量 55.77 t ·hm-2 ,直立
型鲜草产量比`绿宝石 多约 12 t·hm-2 ,干草产量
多约 3 t·hm-2 .
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甘 肃 农 业 大 学 学 报 2009 年
表 4　参试各品种(系)初花期茎叶比 、鲜/干及总生物量
Tab.4　stem/ leaf ratio and fresh/dry ra tio of the tested varieties(lines)in initial blo om stage
品种(系) 茎/叶 鲜/干 样方内鲜重/ g 鲜草产量/(t· hm -2) 干草产量/(t· hm -2)
直立型 0.688 07aA 3.500 09aA 563.213aA 62.58aA 17.88aA
绿宝石 0.660 33aA 3.420 11aA 457.000bA 50.77bB 14.84bB
2.5　不同小冠花品种(品系)的空间生产结构
经产量与株高的简单相关关系分析表明:随株
高增加 ,小冠花鲜草产量增大.株高和鲜草产量呈显
著正相关 ,相关系数 r=0.727 3＊(r0.05 =0.666 , r0.01
=0.798),相关方程 y=0.869 5+4.566 8x(图1)[ 1] .
图 1　产量与株高简单相关关系
Fig.1　Sim pleness co r relation betw een g reen
hay yie ld and plant height
　　小冠花群落地上部分生产结构是指小冠花的同
化系统(AS)叶 、嫩茎 ,与非同化系统(UAS)老茎 、花
等的现存量在不同空间的配置状况.小冠花的同化
系统(AS)与非同化系统(UAS)的比值与小冠花的
品质呈正相关 ,AS/ UAS值随着离地高度的增加呈
指数增长 ,具体表达式为 Y =aebx式中 Y 表示 AS/
UAS值 , x 为离地高度 ,参数 b表示Y 随 x 变化的
变化率 ,b值越大说明Y 的变化越剧烈[ 18] .
参试各品种(系)地上部生产结构如表 5.从表 5
可以看出不同的小冠花品种(品系)的同化系统与非
同化系统的比例随离地高度的增加在快速增加 ,符
合指数方程增长 ,直立型的 R2值在 0.90以上 ,拟合
度较好.直立型的 b值(b=1.007 9)远大于原始品
种`绿宝石 的 b值(b=0.180 2),说明这个品系的
同化系统与非同化系统的比例随离地高度的增加变
化较快.通过对株高 、株型结构的研究表明直立型小
冠花具有比`绿宝石更合理的生产结构.
表 5　参试各品种(系)不同层次的 AS/ UAS及方程参数
Tab.5　AS/ UAS and parameter s o f the tested varieties(lines)in different lay er
品种 0 ～ 20cm 20 ～ 40cm 40～ 60cm 60 ～ 80cm 80～ 100cm >100cm a b R2
直立型 0.003 0.120 0.459 1.270 1.340 0.014 1.007 9 0.931 1
绿宝石 0.510 0.880 0.860 0.740 1.370 0.482 7 0.180 2 0.644 6
3　讨论与结论
1)　直立型小冠花品系与`绿宝石 小冠花从返
青期到现蕾期田间表现基本一致.自初花期开始 ,直
立品系各生育期均晚于`绿宝石 小冠花 ,具有更长
的青绿期.
2)　自现蕾期开始 ,直立型小冠花品系 ,株高显
著大于`绿宝石 小冠花 ,生长速度在初花期两者之
间差距最大 ,平均相差(0.25 cm ·d-1).可以根据这
一生长特点 ,从现蕾期开始注意防除杂草 ,增加水
肥 ,通过合理的田间管理措施 ,促进生长发育 ,达到
高产高效.
3)　从对株型结构的研究可以看出在盛花期直
立型小冠花整体株型结构高于`绿宝石 .两者分布
差异显著 ,但茎叶比 、鲜干比并无显著差异 ,两者株
型结构和株高的差距对其产量产生影响 ,直立型总
生物量显著大于`绿宝石 .姚爱兴[ 15] 、李德新等[ 16]
的研究结果表明:株高在生育期的动态变化与生物
量在生育期的动态变化都符合 Logistic 模型 ,并且
二者的变化节律是同步的.任继周[ 17] 指出牧草高度
与光合产量(干物质)呈强烈正相关(r =0.70 ～
120
第 3 期 马乐元等:直立品系小冠花农艺性状和株型结构研究
0.90),本研究结果也表明小冠花株高与生物量呈显
著的正相关关系(r=0.727 3).
4)　通过对小冠花生物量的空间分布格局和生
产结构的研究 ,可以得知小冠花群落的 AS 、UAS 和
总地上生物量的分布情况.通过对上述拟合方程求
解结合小冠花生物量的空间分布情况 ,就可以准确
地求出在刈割时不同留茬高度的 AS/ UAS 以及总
地上现存量.前人有关生物量的空间分布格局和生
产结构的关系研究较多 ,韩清芳[ 12] 、朱志诚[ 18] 等的
研究表明:同化系统与非同化系统(AS/ UAS)随离
地高度的增加呈指数增长 ,并且 b值越大 , AS/UAS
随离地高度的增加变化越快 ,具有较合理的生产结
构.本研究结果表明:直立型小冠花 b=1.007 9 ,鲜
草产量显著大于`绿宝石 ,这与前人研究结果一致.
综上所述 ,初花期直立型小冠花株高为 85.21
cm ,生长速度为 1.66 cm ·d-1 ,鲜草产量为 62.58
t·hm-2 ,干草产量 17.88 t ·hm-2 ,株型结构优于
原始群体`绿宝石 ,可以作为一新品系.
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