全 文 :中国农业科技导报 , 2008, 10(2):70-75
JournalofAgriculturalScienceandTechnology
收稿日期:2008-12-19;修回日期:2008-01-25
基金项目:国家 “十一五 ”科技支撑项目(2006BAD16B03)和(2006BA04A04),公益性行业(农业)科研专项经费项目(nyhyzx07-
022)和 948项目(2006-G38)资助。
作者简介:孙启忠 ,研究员 ,博士 ,博士生导师 ,主要从事牧草生产与草地改良技术研究。 Tel:0471-4926909;E-mail:sunqz@ 126.
com。通讯作者:玉 柱,副教授 ,从事饲草料生产加工贮藏与利用。 Tel:010-62733414;E-mail:yuzhu3@sohu.com
尖叶胡枝子和达乌里胡枝子种子形成特性及其生产性能研究
孙启忠 1 , 玉 柱 2 , 赵淑芬3 , 王赟文 2 , 徐丽君1
(1.中国农业科学院草原研究所 , 呼和浩特 010010;2.中国农业大学草地研究所 , 北京 100094;
3.内蒙古林西县草原工作站 , 内蒙古 林西 025250)
摘 要:通过研究尖叶胡枝子和达乌里胡枝子种子形成特性及生产性能 ,结果表明 ,尖叶胡枝子和达乌里胡枝子从
返青期到种子形成分别需要 111 ~ 121 d和 103 ~ 108 d;二者生殖枝率较高, 可达 95%, 尖叶胡枝子的单株花序为
805.6个,达乌里胡枝子为 277.0个 ;二者日开花高峰时间不同 ,尖叶胡枝子出现在 9∶00 ~ 10∶00, 达乌里胡枝子在
10∶30~ 11∶30, 而二者闭花高峰均出现在 15∶30~ 16∶00;尖叶胡枝子的结荚率和成熟率比达乌里胡枝子高 ,种子收
获期不同,种子的发芽率 、硬实率和千粒重也不相同 ,两种胡枝子适宜的收获期均在 9月 20日左右, 种子贮藏时间
对其发芽率和硬实率有明显的影响;尖叶胡枝子的种子产量为 607.33kg/hm2 ,达乌里胡枝子为 591.77kg/hm2。
关键词:尖叶胡枝子;达乌里胡枝子;种子;开花习性
中图分类号:S812 文献标识码:A 文章编号:1008-0864(2008)02-0070-06
StudiesonSeedFormulationCharacterand
ProductivityofTwoLespedezaSpecies
SUNQi-zhong1 , YUZhu2 , ZHAOShu-fen2 , WANGYun-wen3 , XULi-jun1
(1.GrasslandResearchInstitute, ChineseAcademyofAgriculturalSciences, Huhhot010010;2.InstituteofGrasslandScience,
ChinaAgriculturalUniversity, Beijing100094;3.StationofGrasslandWorkStationofLinxi, InnerMongolia, Linxi025250, China)
Abstract:SeedsformulationcharacterandproductivityoftwoLespedezaspecieswerestudied, andtheresultsshowed
thatthebearingperiodsoftwoLespedezaspecieswerediferent:111 ~ 121dforL.hedysaroidesand103 ~ 108dforL.davurica.SeedsetingratesofbothLespedezawereashighas95%;inflorescenceofL.hedysaroideswas805.6,
thatofL.davuricawas277.0;themaximumbloomingtimeofthestwoLespedezaperdaywerealsodiferent:L.
hedysaroidesat9∶00 ~ 10∶00, whileL.davuricaat10 ∶30 ~ 11∶30, buttheflowerclosingtimeofthestwoLespedeza
wereallat15 ∶30 ~ 16∶00.ThepodrateandriperateofL.hedysaroideswerehigherthanthoseofL.davurica.
ThesetwoLespedezaspecieshaddiferentcharactersinseedharvestingtime, germinationrate, hardseedrateandthousandseedweight, buttheyhadthesameharvestingtimearoundSept.20th.TheseedyieldofL.hedysaroides
was607.33kg/hm2 , thatofL.davuricawas591.77 kg/hm2.
Keywords:L.hedysaroides;L.davurica;seed;floweringbehavior
胡枝子属(Lespedezasp.)广泛分布于我国东
北 、华北 、西北 、华南及台湾等省区;蒙古 、俄罗斯 、
朝鲜和日本等国家也有分布 [ 1 ~ 3] 。它作为生态型
牧草和环境保护美化型植物 ,近年来 ,引起了广泛
重视。尖叶胡枝子(Lespedezahedysaroides)和达乌
里胡枝子(L.davurica)为草本状半灌木和多年生
草本 ,具有防风固沙 ,抗寒 、耐旱 、耐贫瘠等特性 ,
是较好的水土保持植物 ,又因其适口性好 [ 4 ~ 9] ,粗
蛋白质和粗脂肪含量高 ,返青早 、枯黄晚 、绿期长
等优点 [ 10] ,可作为改良干旱 、半干旱退化草地和
建植人工草地的优良牧草 ,因此被广泛应用于我
国草地生态建设和城乡绿化美化中[ 11 ~ 13] 。到目
前为止 ,对胡枝子属植物的生态生物学的研究报
道较多 [ 14 ~ 17] ,而对尖叶胡枝子和达乌里胡枝子种
子形成特性研究报道较少[ 18, 19] 。为此 , 我们从
2002年开始对尖叶胡枝子和达乌里胡枝子种子
生物学特性及生产性能进行研究 ,以期为今后的
胡枝子属种子生产提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地设在距内蒙古林西县城 5 km的冬不
冷良种场。林西县位于赤峰市北部 ,大兴安岭南
麓 ,东连巴林右旗 ,西与克什克腾旗毗邻 ,南以西
拉沐伦河为界 ,与翁牛特旗 、克什克腾旗隔河相
望 ,北与西乌珠穆沁旗接壤。平均海拔高度为
900m。属半干旱大陆性季风气候 ,年平均气温 4
~ 5℃, 7月份气温最高 ,平均气温 20 ~ 22℃,极端
最高气温为 40.4℃;1月份气温最低 ,平均气温为
-13 ~ -17℃,极端最低气温为 -32.2℃, ≥10℃
积温为 2 600℃,年平均日照时数 2 985.9 h。年
平均降水量为 320 ~ 380 mm,降水多集中在 6 ~ 8
月 ,占全年降水的 76.7%,年蒸发量 1 800 mm以
上 ,是降水量的 4.95倍 。无霜期 125 ~ 130 d。土
壤为栗钙土 。
1.2 试验材料
尖叶胡枝子 、达乌里胡枝子种子均为 2002年
和 2003年在赤峰北部采集的野生种子 ,在试验地
条件下进行栽培研究。于 2003年 6月 3日和
2004年 5月 26日播种 ,尖叶胡枝子和达乌里胡
枝子的播种量分别为 6.0 kg/hm2和 7.5 kg/hm2。
行距 40 cm,人开沟溜种 ,覆土厚度 1.5 ~ 2.0 cm。
苗期进行两次杂草防除 ,播种当年秋季浇冻水 ,生
长第二年 、第三年返青后除两遍杂草 。
1.3 观察方法
1.3.1 物候期 采用常规方法 ,对生长 2 ~ 3年
的材料进行观察 。
1.3.2 枝条特性 在种子成熟期分别选取生长
2年的尖叶胡枝子和达乌里胡枝子的 5个典型植
株 ,测定其一级分枝(由近地面处根颈产生)、二
级分枝(由一级分枝产生)、生殖枝数 、营养枝数
计算生殖枝比率 。
1.3.3 开花习性 标记盛花期 10个典型花序 ,
从上午 6∶30开始观察到下午 6∶00,每隔 0.5 h记
录开放和闭合的花朵数 ,计算出每段时间开花数
占总花数的比率 ,闭花数占总开花数的比率。
1.3.4 结实特性 在标记的 5个植株上 ,分别测
定一级分枝和二级分枝花序数;每株标记 5个枝
条 ,其中 2个一级分枝 , 3个二级分枝 ,每个枝条
标记 10个典型花序 ,在开花期和结荚期分别测定
花序小花数 、花序结荚数 、花序成熟荚数;在 9月
20日种子成熟后 ,用袋罩住整株齐地面采回 ,将
荚果及宿存的萼与枝叶分离 ,测定成熟荚果数 、未
成熟荚果数和宿存的萼数 。观察地面落荚数 ,宿
存萼视为成熟荚果。根据下列公式计算:
结荚率(%)=结荚数 /开花数 ×100
成熟率(%)=成熟荚数 /结荚数 ×100
保存率(%)=保存荚数 /成熟荚数 ×100
1.3.5 种子特性 分别对 9月 15日 、9月 21日 、
9月 25日和 9月 29日不同时间收获的种子测定
单株种子产量 、种子千粒重和种子饱满度 ,并在
25℃温度下测定发芽势 、发芽率 、硬实率 ,以及种
子在室温贮藏 6个月 、1年和 2年后的发芽势 、发
芽率和硬实率的变化 。
1.3.6 种子产量 采用常规方法于 9月 20日测
定单株种子产量和群体种子产量 ,选 10株典型植
物测其全部种子 ,群体种子产量测定面积为 2
m2 ,重复 5次。
1.4 数据分析
用 SAS软件中的 GLM程序对数据进行方差
分析和多重比较 。
2 结果与分析
2.1 物候期
从表 1看出 , 2种胡枝子 6月中 、下旬开始现
蕾 , 7月下旬至 8月上旬为开花期 , 8月下旬至 9
月初为结实期 , 9月中下旬种子成熟 ,从返青到种
子成熟 ,尖叶胡枝子需要 110 ~ 120d,达乌里胡枝
子需要 103 ~ 108d(见表 1)。
表 1 2种胡枝子物候期(日 /月 ,天)
Table1 PhenoliogicalperiodsoftwoLespedezaSpecies(day/month, day).
植物名
Species
返青期
Turinggreenofherbage
分枝期
Jointingperiod
孕蕾期
Headingperiod
开花期
Flowerperiod
结实期
Fruitperiod
成熟期
Ripenperiod
生育期
Bearingperiod
尖叶胡枝子L.hedysaroides 18 ~ 24/5 29/5 ~ 14/6 6 ~ 17/7 7 ~ 10/8 26 ~ 28/8 16 ~ 20/9 111 ~ 121
达乌里胡枝子L.davurica 18 ~ 26/5 31/5 ~ 21/6 26/6 ~ 13/7 26 ~ 30/7 18 ~ 25/8 10 ~ 17/9 103 ~ 108
712期 孙启忠等:尖叶胡枝子和达乌里胡枝子种子形成特性及其生产性能研究
2.2 枝条特性
尖叶胡枝子和达乌里胡枝子一级分枝分别为
2.4个和 2.8个 ,二级分枝分别为 36.4个和 26.0
个 ,尖叶胡枝子比达乌里胡枝子多 10.4个 ,尖叶
胡枝子生殖枝为 34.8个 ,比达乌里胡枝子多 10.0
个 ,生殖枝所占比率为 95.6%,达乌里胡枝子与
之接近 ,为 95.4%(见表 2)。
表 2 2年生尖叶胡枝子和达乌里胡枝子枝条特性
Table2 Theseedlingcharacteroftwo-yeargrowthL.hedysaroidesandL.davurica.
种类
Species
一级分枝
Firstorder
branches
二级分枝
Secondorder
branches
生殖枝
Reproductive
branches
营养枝
Nutrition
branches
生殖枝率(%)
Reproductive
branchesrate(%)
尖叶胡枝子
L.hedysaroides 2.4 36.4 34.8 1.6 95.6
达乌里胡枝子
L.davurica 2.8 26.0 24.8 1.2 95.4
2.3 开花特性
2.3.1 花序生长特点 2种胡枝子一级分枝和
二级分枝均着生花序 。尖叶胡枝子一级分枝在近
地面 10 ~ 15 cm处开始着生花序至顶部 ,二级分
枝的花序从近一级分枝 3 ~ 10 cm处着生花序至
顶端 ,花数是主枝花数的近 7倍(见表 3);达乌里
胡枝子一级分枝花序着生于距地面 20 ~ 30 cm处
至顶端 ,二级分枝从基部的第一个叶腋至顶端均
有花序分布 ,二级分枝花序数是二级分枝的 1.5
倍(见表 3)。一级分枝与侧枝叶腋处多着生两个
花序 ,其中一个花序梗较长 ,小花数较多 , 7 ~ 16
个;另一个短或几乎无花序梗 ,着生小花较少 ,一
般为 3 ~ 7个 。
尖叶胡枝子单株花序达到 805.6个 ,达乌胡
枝子为 277.0个 ,尖叶胡枝子花序是达乌里胡子
的 2.9倍 ,尖叶胡枝子和达乌里胡枝子一级分枝
花序接近 ,分别为 106.4个和 110.4个 ,二级分枝
花序差别很大 ,分别为 699.2个和 166.8个 ,前者
比后者多 3.2倍(见表 3)。
2.3.2 开花习性 尖叶胡枝子一般在 8月上旬
开花 ,持续时间为 7d左右 ,枝条近下部三分之一
处的花先开放 ,依次向下和向上开放 ,顶部的花最
后开放 ,下部部分枝条在近上部三分之一处或中
部的花先开放 。一天内观测结果表明(图 1),在
晴天 ,尖叶胡枝子花从早 7∶00开始开放 , 9∶00 ~
10∶00达到高峰 ,到 11∶00绝大部分开放 ,以后零
星开放直到下午 2∶30, 12∶30开始闭合 ,闭花出现
2个高峰期 ,分别为 13∶00和 4∶00,之后闭花数明
显减少 ,持续到 17∶30,仅个别花朵到 18∶00闭
合;阴天开花时间从上午 10∶00到 16∶00左右 ,雨
天很少开花 。
表 3 2年生尖叶胡枝子和达乌里
胡枝子花序数量(个 /枝)
Table3 Thenumbersofflorescenceoftwo-yeargrowth
L.hedysaroidesandL.davurica(numbers/branch).
品种
Species
一级花序
Firstorderflorescence
二级花序
Secondorderflorescence
整株
Totalplant
尖叶胡枝子
L.hedysaroides 106.4 699.2 805.6
达乌里胡枝子
L.davurica 110.2 166.8 277.0
图 1 尖叶胡枝子和达乌里胡枝子开花习性
Fig.1 ThebloomingcharacteristicsofL.hedysaroides
andL.davurica.
达乌里胡枝子开花时间比尖叶胡枝子早 7 d
左右 ,持续时间约 10d,花则由基部依次向顶端开
72 中 国 农 业 科 技 导 报 10卷
放 ,短花梗花先开 ,长花序梗花后开。一天中 ,晴
天早晨 7∶00开始开放 , 10∶30 ~ 11∶30进入高峰 ,
到 13∶30后不再开放。 12∶30开始闭合 , 15∶30达
到高峰 ,陆续到下午 18∶00全部闭合(图 2)。阴
天开花时间向后推迟 2.5h左右 ,闭合时间提前 1h
左右 ,雨天很少开花。
图 2 尖叶胡枝子和达乌里胡枝子闭花习性
Fig.2 Theclosingflowercharacteristicsof
L.hedysaroidesandL.davurica.
2.4 结实特性
2种胡枝子每个荚果均含 1粒种子 。生长 2
年的尖叶胡枝子结荚率较高 ,达到 92.5%, 达
乌里胡枝子结荚率为82.0%。种子成熟率仍以尖
叶胡枝子较高 , 达到 81.1%, 达乌里胡枝子为
38.0%。尖叶胡枝子虽然花序开花数和结荚数比
达乌里胡枝子低 3.6倍和 3.1倍 ,但结荚率和成
熟率却很高 ,比达乌里胡枝子分别高出 10.5%和
43.1%(见表 4)。
2.5 种子特性
2.5.1 不同收获期对种子特性的影响 从表 5
看出 ,尖叶胡枝子在 9月 15日和 9月 21日收获
可获得较高的产量 , 分别为 4.01 g/株和 3.91
g/株 ,达乌里胡枝子在 9月 21日收获产量最高为
3.89g/株;尖叶胡枝子在 9月 21日收获饱满度
最高达到 84.11%, 9月 25日也可达到较高水平
为 79.92%,达乌里胡枝子以 9月 21日和 9月 25
日收获饱满度较高分别达到 85.83%和 85.41%;
尖叶胡枝子不同时间收获的种子以 9月 21日收
获的发芽势 、发芽率最高分别达到 57.3%和
72.3%,硬实率最低达到 27.4%,达乌里胡枝子
则以 9月 25日收获的种子发芽势 、发芽率最高 , 2
种胡枝子在 9月 15日收获的种子硬实率都达到
50%以上;尖叶胡枝子和达乌里胡枝子的千粒重
都以 9月 21日收获的种子千粒重最大 ,分别为
1.84g和 2.34g, 9月 25日以后收获的种子千粒
重较低(见表 5)。
表 4 2年生胡枝子的结实性
Table4 Thefruitcharacteristicsoftwo-yeargrowthlespedeza.
品种
Species
小花
Flower
结荚
Pod
结荚率(%)
Podrate(%)
成熟荚
Ripenpod
成熟率(%)
Ripenrate(%)
尖叶胡枝子 L.hedysaroides 4.0 3.7 92.5 3.0 81.1
达乌里胡枝子 L.davurica 18.3 15.0 82.0 5.7 38.0
表 5 尖叶胡枝子和达乌里胡枝子种子特性
Table5 SeedCharacteristicsofL.hedysaroidesandL.davurica.
品种
Species
种子收获
时间(月 /日)
Time(month-day)
饱满度
plumpness
ofseeds
发芽势
Germinating
energy
发芽率(%)
Germination
penentage(%)
硬实率(%)
Rateof
hardseed(%)
千粒重(g)
Thousandseeds
weight(g)
尖叶胡枝子
L.hedysaroides
9-15 4.01A 78.47C 40.60D 46.00D 53.30A
9-21 3.91B 84.11A 57.30A 72.30A 27.40D
9-25 2.68C 79.92B 42.60C 58.30C 40.70B
9-29 2.15D 71.89D 44.00B 66.00B 32.70C
达乌里胡枝子
L.davurica
9-15 2.63B 82.68C 32.60C 48.70C 50.00B
9-21 3.89A 85.83A 26.30D 36.30D 61.40A
9-25 2.33C 85.41B 54.00A 72.30A 26.40D
9-29 2.35C 77.77D 52.00B 66.30B 33.00C
注:表内同列中不同大写字母表示平均数差异显著(p<0.01)
Note:Thediferentcapitalletersineachcolumnshowedsignificantdiference(p<0.01).
732期 孙启忠等:尖叶胡枝子和达乌里胡枝子种子形成特性及其生产性能研究
2.5.2 种子贮藏时间对发芽率和硬实率的影响
有些豆科牧草种子的发芽率和硬实率受其贮藏
时间的不同有所变化 。从表 6看出 , 2种胡枝子
种子的发芽势和发芽率随种子贮藏时间的延长明
显升高 ,而硬实率则显著下降。尖叶胡枝子种子
贮藏 6个月和贮藏 1年的发芽率和硬实率变化不
大 ,分别为 51.67%与 48.30%和 45.90%与
46.00%,贮藏 2年后发芽率 (82.30%)明显升
高 ,而硬实率(10.70%)则明显下降;与尖叶胡枝
子相比 ,达乌里胡枝子种子随贮藏时间的延长 ,发
芽率呈明显的上升趋势 ,贮藏 1年种子的发芽率
(53.00%)和硬实率(33.30%)与贮藏 6个月的
种子有明显的差异 ,贮藏 2年后种子的发芽率提
高到 94.00%,硬实率仅为 1.70%,达乌里胡枝子
种子的发芽率明显高于尖叶胡枝子 ,而硬实率却
显著低于尖叶胡枝子(见表 6)。
2.6 种子产量
播种当年 2种胡枝子种子不易成熟 ,生长第
2年 ,尖叶胡枝子单株种子产量和群体种子产量
分别为 4.33g/株和 607.33 kg/hm2 ,达乌里胡枝
子单株种子产量和群体种子产量为 3.84 g/株和
591.71kg/hm2;生长第 3年 , 2种胡枝子种子产量
与生长第 2年变化相同 ,但产量稍低(见表 7)。
表 6 种子贮藏时间对尖叶胡枝子和达乌里胡枝子萌发特性的影响
Table6 EffectofstoragetimetothegerminatingcharacteristicsofL.hedysaroidesandL.davurica.
品种
Species
种子贮藏时间(年)
Storagetime(a)
发芽势
Germinatingenergy
发芽率(%)
Germination
percentage(%)
硬实率(%)
Rateofhardseed(%)
腐烂率(%)
Rotrate(%)
尖叶胡枝子
L.hedysaroides
0.5 51.67A 45.90A 2.43
1 40.30A 48.30A 46.00A 5.70
2 79.00B 82.30B 10.70B 7.00
达乌里胡枝子
L.davurica
0.5 47.40A 47.20A 5.40
1 41.00A 53.00B 33.30B 13.60
2 85.00B 94.00C 1.70C 4.30
注:表内同列中不同大写字母表示平均数差异显著(p<0.01)
Note:Thediferentcapitalletersineachcolumnshowedsignificantdiference(p<0.01).
表 7 胡枝子种子产量比较
Table7 ComparisonofseedyieldofL.hedysaroides
andL.davurica.
种类
Species
生长年限(年)
Growth
years(a)
单株产量
(g/株)
Singleyield
(g/plant)
群体产量
(kg/hm2)
Groupyield
(kg/hm2)
尖叶胡枝子
L.hedysaroides
2 4.33 607.33
3 4.01 666.46
达乌里胡枝子
L.davurica
2 3.84 591.71
3 3.89 573.04
3 讨论
尖叶胡枝子和达乌里胡枝子生殖枝数在总枝
条数中所占比率较高 ,二者均具有获得较高种子
产量的基本条件 。但尖叶胡枝子的二级分枝和生
殖枝数却超出达乌里胡枝子 40.0%和 40.30%;
尖叶胡枝子花序小花数虽然明显低于达乌里胡枝
子 ,但单株总花序数及二级分枝花序数比达乌里
胡枝子分别高出 1.9倍和 3.2倍 ,种子结实率和
成熟率分别比达乌胡枝子高出 10个百分点和
43.1个百分点 、单株结实数和种子重量分别比达
乌胡枝子高 837.9粒和 12.3%,所以尖叶胡枝子
获得种子高产的基本条件优于达乌里胡枝子 ,尖
叶胡枝子二级分枝 、生殖枝数及花序数多 ,结实
率 、成熟率和保存率等都是构成尖叶胡枝子种子
产量的重要因素 。而达乌里胡枝子构成产量的重
要因素则是生殖枝多 、花序小花数多以及具有较
高结实率。
2种胡枝子开花从 7∶00开始 ,尖叶胡枝子在
9∶00 ~ 10∶00达到开花高峰期 ,闭花高峰出现在
15∶30 ~ 16∶00,达乌里胡枝子开花高峰期在 10∶30
~ 11∶30,闭花高峰也出现在 15∶30 ~ 16∶00;尖叶
胡枝子和达乌里胡枝子的结实率都比较高 ,但成
74 中 国 农 业 科 技 导 报 10卷
熟率差别较大 ,由于存在结荚不结实现象 ,故成熟
率可视为结实率 。
尖叶胡枝子和达乌里胡枝子新收获的种子都
具有硬实性 ,过早或过晚收获硬实率都比较高;尖
叶胡枝子具有落粒性 ,其种子保存率达到 80.1%。
实地观察 ,达乌里胡枝子也具有明显的落粒性。
根据其单株种子产量 、种子饱满度 、发芽率和千粒
重等指标 ,尖叶胡枝子最适宜的收获时间应在 9
月 20日前后 ,可以获得产量较高品质较好的种
子 。达乌里胡枝子也应在 9月 20日前后收获。
种子贮藏时间能明显提高发芽率 、降低硬实率 ,贮
藏 1年和 2年的尖叶胡枝子种子发芽率和硬实率
分别 为 48.30%与 46.00%和 82.30%与
10.70%;而贮藏 1年和 2年的达乌里胡枝子种子
发芽率和硬实率分别为 53.00%与 33.30%和
94.00%与 1.70%。
尖叶胡枝子和达乌里胡枝子播种当年种子不
易成熟 ,生长 2年以后可形成较高的种子产量 ,其
产量分别可达 607.33 ~ 666.46 kg/hm2和 573.04
~ 591.71kg/hm2。
参 考 文 献
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