全 文 :黑龙江农业科学2015(2):6~10
Heilongjiang Agricultural Sciences
农菁6号无芒雀麦新品种选育及配套栽培技术
刘慧来,潘多锋,申忠宝,王建丽,高 超,李道明,张瑞博
(黑龙江省农业科学院 草业研究所,黑龙江 哈尔滨150086)
摘要:为促进黑龙江省畜牧业的快速发展,以从保加利亚引进的无芒雀麦品种 Nica(耐卡)为研究对象,采用
60 Coγ射线辐射处理,创新选育出无芒雀麦新品系。2005-2006年在黑龙江省农业科学院草业研究所试验地进
行小区品种比较试验,2006-2007年在哈尔滨市、青冈县、兰西县、安达市和富裕县选点进行黑龙江省农作物
品种区域试验,2008年进行全省生产试验,2009年4月经黑龙江省经济杂粮作物品种审定委员会审定通过,
作为育成品种登记,命名为农菁6号无芒雀麦。新品种产草量高,品质优,抗逆性强,适应性广,全省各地均可
种植。
关键词:无芒雀麦;选育;栽培技术;辐射诱变
中图分类号:S812 文献标识码:A 文章编号:1002-2767(2015)02-0006-05 DOI:10.11942/j.issn1002-2767.2015.02.0006
收稿日期:2014-11-03
基金项目:国家国际科技合作项目-保障中国粮食安全的农
作物品种改良合作计划资助项目(2011DFR30840-11)
第一作者简介:刘慧来(1983-),女,黑龙江省肇源县人,学
士,研究实习员,从事牧草诱变育种研究。E-mail:lailai.
lailai@163.com。
通讯作者:申忠宝(1973-),男,黑龙江省讷河市人,研究员,
从事牧草育种研究。E-mail:shzhbao2@126.com。
无芒雀麦(Bromus inermis L.)是禾本科雀
麦属多年生根茎型牧草,原产于欧洲。其野生类
型广布于亚洲和北美洲的温带地区,在我国西北、
华北及东北等地有广泛分布,具有耐寒、抗旱、耐
践踏、品质好、产量高、寿命长的特性,是我国北方
地区进行放牧或刈割利用的主要栽培草种之
一[1-3],被誉为“禾草饲料之王”[4]。目前,无芒雀
麦在我国人工草地建设中已被广泛应用,其在解
决我国饲料不足和生态环境改善方面起到了积极
的作用。无芒雀麦耐寒、抗旱,适应黑龙江省气候
特征,选育适宜黑龙江省气候条件的优良无芒雀
麦新品种,对黑龙江省畜牧业和草地农业发展有
着非常主要的意义。
我国自20世纪80年代开始无芒雀麦引种选
育研究,截至2011年,通过国家草品种审定登记
的无芒雀麦品种仅有8个[5-7],且都是从野生种驯
化而来。我国无芒雀麦自育品种数量少,种子生
产能力低,主要依赖进口,严重制约了该种质推广
的规模和速度。在上述品种中适合黑龙江地区生
长的品种只有公农无芒雀麦,但该品种为20世纪
80年代末选育出的,良种良法脱节现象严重,配
套研究亦鲜有报道,早已退出市场。近年来,黑龙
江省农业科学院草业研究所根据黑龙江省畜牧
业、草业发展现状及需求开展无芒雀麦育种及配
套栽培技术研究,创新采用辐射诱变技术并最终
选育出无芒雀麦新品种农菁6号。本文总结了农
菁6号无芒雀麦的选育目标与过程、特征特性、产
量表现和栽培技术要点等试验结果,以期为新品
种和新技术的推广利用提供依据。
1 材料与方法
1.1 选育目标
针对黑龙江省畜牧业、养殖业快速发展对优
质饲草需求不断增加以及我省草原“三化”现象严
重,急需适宜优质牧草品种进行改良的现状,结合
无芒雀麦品种的高产、优质、抗逆等特性,将抗寒、
抗旱、耐盐碱、高产、优质和退化草地植被和土壤
恢复的无芒雀麦新品种选育作为主要选育目标。
1.2 选育地点
新品种选育在黑龙江省黑龙江省现代农业示
范区黑龙江省农业科学院草业研究所试验地内完
成。试验地属中温带大陆性季风气候,冬长夏短。
位于N 44°04′~44°06′,E 125°41′~125°44′,平均
海拔151m。年均日照时数2 900h,年平均降水
量462.9mm。年平均气温3.1℃,≥10℃活动积
温2 546.2℃,无霜期150d。土壤为黑土,土质肥
沃,有机质含量3.27%~4.60%,pH 6.80~
6.87。
1.3 选育方法
1.3.1 品种来源 农菁6号无芒雀麦是黑龙江
省农业科学院草业所于2001年将从保加利亚引
进Bromus inermis leyss variety Nica(耐卡)干种
子经50Gy 60Coγ辐射处理(处理前已经过2a的
检疫鉴定),同年海南加代种植 M1;2002年田间
种植 M2筛选有益变异单株;2003-2004年,在穗
6
2期 刘慧来等:农菁6号无芒雀麦新品种选育及配套栽培技术
行圃中有针对性选择越冬性强、生物产量高的穗
行收获,选育成无芒雀麦新品系(结合海南加代);
2005-2006年进行了小面积大田制种试验,并在
黑龙江省农业科学院草业研究所进行了品种比较
试验;2006-2008年参加黑龙江省区域和生产试
验,于2009年3月通过黑龙江省经济作物登记委
员会审定。审定编号为黑登记2009009。
1.3.2 选育过程 2001年黑龙江省农业科学院
草业所从保加利亚引进无芒雀麦品种耐卡在黑龙
江省原子能钴源中心进行辐射处理,辐照剂量为
50Gy,吸收剂量率为25.46rad·min-1。钴源活
度4 000Ci。以同批次未辐射的种子作为对照,
当年海南加代种植 M1单株群体,研究无芒雀麦
辐射诱变效应,当代种子混收。
2002年将上年收获的 M1种子和对照种子
进行单株温室育苗,在幼苗5叶期移植大田,建立
诱变后代 M2单株群体,研究无芒雀麦辐射诱变
变异特征,并筛选有益变异单株材料。2003-2004
年在海南加代的基础上,有针对性对返青率、生物
产量、品质和抗逆性等性状进行评价,经过6个世
代的单株、株行、株系选择,决选出越冬性强、生物
产量高、品质优的无芒雀麦新品系龙饲0335。
2005-2006年进行了小面积大田制种试验,
并在黑龙江省农业科学院草业研究所安排了品种
比较试验。2006-2007年申报参加了黑龙江省农
作物品种区域试验。2008年在黑龙江省哈尔滨、
青冈、兰西、肇东和富裕等地进行生产试验,研究
该品种在各地区的产草量、抗逆性(抗旱、耐盐碱)
和适应性等,为大面积示范推广提供依据。2009
年最终选育出农菁6号无芒雀麦新品种。
2 结果与分析
2.1 植物学特性
农菁6号无芒雀麦为禾本科雀麦属多年生草
本,须根系,具根茎。茎直立,分3~5节,成熟期
平均高138.7cm。叶片柔软,深绿色,长20~
25cm,宽10~14mm。圆锥花序,开展,长15~
20cm,小穗含花6~10朵。种子扁平,暗褐色,千
粒重4.5g。在黑龙江地区4月初即可返青,生育
天数95d左右。单产鲜草22 899kg·hm-2。蛋白
质(干基)含量16.29%,粗纤维 (干基)含量
33.19%,粗脂肪(干基)含量3.22%,水分含量
74.38%。开花期前茎叶柔软,马、牛、羊最喜食,品
质优良,可与豆科牧草相比。再生能力强,可青
饲、调制干草或放牧。农菁6号无芒雀麦耐荫、耐
涝性很强,在黑龙江省夏季多雨季节能够良好生
长。其绿草期130~140d。而生长2a以上的无
芒雀麦,一般6月中旬开花,7月初期种子成熟,
10月初或中旬进入枯黄期,是建植人工草地和护
坡的优质牧草。
2.2 栽培学特性
在黑龙江地区一般4~5月播种,也可在夏季
播种。条播,行距15~30cm。播深根据地况,一
般以1.0~1.5cm左右为宜。播种量以22.5~
30.0kg·hm-2为宜。无芒雀麦较易抓苗,但播种
当年生长缓慢,易受杂草危害,因此播种当年要特
别注意除草工作。农菁6号无芒雀麦生长需氮较
多,播种期以氮肥为主,根据地力氮肥施用量为
150~225kg·hm-2。同时适当施用磷、钾肥。
在春播条件下,抽穗初期或株高达到80cm
左右刈割第一茬,共刈割2~3次,一般产鲜草
22 500kg·hm-2以上,为保持产量,每次刈割后要
追施氮肥。建植后的无芒雀麦可形成丛生整齐的
草地,3~4a后地下根茎结成坚硬的草皮,使产草
量下降,可用圆盘耙切割根茎,疏松土层,改进通
透性,使草地更新复壮,增加产草量。农菁6号无
芒雀麦抗旱、耐盐碱能力强,在盐碱、荒瘠地种植,
既不与粮棉争地,又可增加农民收入。
2.3 品种特点
农菁6号是我国第一个以辐射诱变方法选育
出的无芒雀麦牧草品种。2005-2006年以未经辐
射处理的耐卡品种为对照与农菁6号的生物学特
性、主要农艺性状进行了比较试验(见表1)。农
菁6号无芒雀麦的株高、分蘖数、返青率、鲜草和
种子产量均有很大提高,叶片宽度变窄。其中,分
蘖数、鲜 草 产 量 提 高 较 大,分 别 为 18.9%
和13.0%。
农业部谷物及制品质量监督检测测试中心哈
尔滨分中心测试的营养品质为:农菁6号无芒雀
麦在开花期全株粗蛋白(干基)含量为16.29%,
粗纤维含量33.19%,粗脂肪(干基)含量3.22%,
水分含量74.38%,中性洗涤纤维62.5%,酸性洗
涤纤维34.4%。可用于饲喂牛、羊、马等草食动
物及大鹅等,适口性好,采食率高。
根据松嫩平原盐碱地盐分组成,将 NaCl、
Na2SO4、NaHCO3和Na2CO3,按1∶9∶9∶1的比例
配成混合盐碱溶液。模拟盐碱条件,以无芒雀麦
耐卡为对照,评价了农菁6号无芒雀麦的耐盐碱
性。结果表明,农菁6号无芒雀麦在混合盐碱胁
迫下,其种子萌发浓度的适宜值和临界极限值分
别为:16.58、50.45和84.33mmol·L-1,具有很好
的耐盐碱性[9]。
7
黑 龙 江 农 业 科 学 2期
表1 农菁6号无芒雀麦与耐卡主要农艺性状的比较
Table 1 Comparison on main agricultural characters of Nongjing 6 and Nica
年份
Years
品种
Varities
株高/cm
Plant height
分蘖数
Tiler number
返青率/%
Green return rate
叶宽/mm
Leaf width
鲜重/(kg·m-2)
Fresh weight
种子产量/(kg·hm-2)
Yield of seed
2005 农菁6号 119.7 115.0 100 13.4 2.1 900.0
耐卡(对照) 109.5 97.0 93 14.6 1.8 864.0
比对照增幅/% 9.3 18.6 7.5 -8.2 16.7 4.2
2006 农菁6号 121.4 118.0 100 13.2 2.1 920.0
耐卡(对照) 109.3 99.0 96 14.3 1.9 897.0
比对照增幅/% 11.1 19.2 4.2 -7.7 10.5 2.6
平均
Average
农菁6号 120.5 116.5 100 13.3 2.1 910.0
耐卡(对照) 109.4 98.0 94.5 14.45 1.85 880.5
比对照增幅/% 10.1 18.9 5.8 -8.0 13.5 3.4
2.4 产量表现
2.4.1 品种比较试验 2005-2006年在黑龙江
省农业科学院草业研究所试验地进行了品种比较
试验,以国内无芒雀麦品种公农无芒雀麦为对照。
从表2可以看出,2005年农菁6号鲜草产量较对
照增产18.2%,2006年农菁6号鲜草产量较对照
增产16.9%,2a平均鲜草产量较对照品种公农
无芒雀麦增产 17.5%。呈显著性差异(P<
0.05)。
表2 农菁6号无芒雀麦的品种比较试验
Table 2 Total fresh yield of Nongjing 6
in comparison test
年份
Years
鲜草产量/(kg·hm-2)
Yield of fresh grass
农菁6号
Nongjing 6
公农无芒雀麦
Gongnong(CK)
比对照增产/%
Increased
than CK
2005 19610.5a 16593.8b 18.2
2006 21774.2a 18625.6b 16.9
平均 Average 20692.4a 17609.7b 17.5
同行不同小写字母表示在0.05水平差异显著。
Different lowercases in same column show significant differ-
ences at 0.05level.
2.4.2 区域试验 为进一步观察农菁6号无芒
雀麦在黑龙江全省区域范围内的产量、适应性和
品质特性等综合性状,于2006-2007年申请并参
加了黑龙江省农作物品种区域试验,试验分别在
哈尔滨市、青冈县、兰西县、安达市和富裕县选点
进行,对照品种为公农无芒雀麦。两年的区试结
果为:农菁6号2006年区域试验鲜草平均产量为
20 810.7kg·hm-2,比对照高12.1%;2007年鲜
草平均产量为22 201.6kg·hm-2,比对照增产
14.3%;区 域 试 验 2 a 鲜 草 平 均 产 量 为
21 506.2kg·hm-2,比对照公农无芒雀麦增产
13.2%。综合表现丰产性较好,稳产性突出,在所安
排的区试点上均表现出较强的适应性(见表3)。
2.4.3 生产试验 2008年进行生产试验,试验
点同区域试验。生产试验表明,农菁6号无芒雀
麦鲜草平均产量22 900.3kg·hm-2,比对照公农
无芒雀麦增产14.6%,综合评价农菁6号在各地
的产量表现,比对照有明显的优势。稳产性较好,
适应性较强。农菁6号在各地抗逆性表现均较
强,无病虫感染。
2.5 栽培技术
2.5.1 整地 播种当年幼苗弱且易受杂草侵害,
早期生长缓慢,整地务必精细,要做到深耕细耙,
上松下实,以利出苗和扎根。有灌溉条件的地方,
播前应先灌水,以保证出苗整齐。黑龙江省及内
蒙古东北部地区可在4~5月播种也可在秋季
播种。
2.5.2 播种 春播应在4、5月进行,应尽量提
早,争取尽早出苗,以免受春旱和杂草的危害。秋
播可在8月中上旬进行,此时雨量丰富,幼苗生长
较快。条播、撒播均可。一般大田以条播为主,行
30~60cm。可用专用牧草播种机或小麦播种机,
播种深度一般以1.0~1.5cm为宜。播种量根据
地况,以22.5~30.0kg·hm-2为宜。
2.5.3 田间管理及苗期管理 农菁6号无芒雀
麦较易抓苗,但播种当年生长缓慢,易受杂草危害,
因此播种当年要特别注意中耕除草工作。草少时
可用人工除草,草多时可用2-4,D丁酯除去杂草。
8
2期 刘慧来等:农菁6号无芒雀麦新品种选育及配套栽培技术
表3 农菁6号无芒雀麦区域试验
Table 3 Regional test results of Nongjing 6
年份
Years
试验点
Sites
鲜草单产/(kg·hm-2)Yield of fresh grass
农菁6号 Nongjing 6 公农无芒雀麦(CK)Nica
比对照增产/%
Increased than CK
2006 哈尔滨试验地 22531.2 19746.9 14.1
青冈县建设乡 20870.3 18751.4 11.3
安达科技示范园区 21441.0 19195.2 11.7
兰西县远大乡 19550.6 17629.0 10.9
富裕县龙安桥镇 19660.4 17475.9 12.5
平均 20810.7 18564.4 12.1
2007 哈尔滨试验地 23882.5 20342.8 17.4
青冈县建设乡 21451.3 18718.4 14.6
安达科技示范园区 22630.2 19492.0 16.1
兰西县远大乡 21140.9 18675.7 13.2
富裕县龙安桥镇 21903.1 19875.8 10.2
平均 22201.6 19424.0 14.3
总平均 21506.2 18998.4 13.2
表4 农菁6号无芒雀麦生产试验(2008年)
Table 4 Production test results of Nongjing 6 in 2008
试验点
Sites
鲜草单产/(kg·hm-2)Yield of fresh grass
农菁6号 Nongjing 6 公农无芒雀麦(CK)Nica
比对照增产/%
Increased than CK
1 哈尔滨试验地 25600.1 22358.2 14.5
2 青冈县建设乡 21340.3 18770.7 13.7
3 安达科技示范园区 20010.4 17340.6 15.4
4 兰西远大乡 24770.2 21480.4 15.3
5 富裕县龙安桥镇 22780.5 19930.0 14.3
平均 22900.3 19976.4 14.6
施肥:农菁6号无芒雀麦喜肥水,生长需氮较
多,播种期要以氮肥为主,根据地力氮肥施用量为
150~225kg·hm-2。同时适当施用磷、钾肥。为
保持产量每次刈割后也要追施氮肥。
灌溉:可以根据情况进行灌溉,以喷灌较好,
每年2~3次。播种后较旱时应及时进行灌溉。
秋季少雨时,入冬前应进行灌溉,可以很好地提高
第2年产草量。
2.6 适宜栽培区域
适宜黑龙江省第一、二、三、四积温带种植。
无霜期越长,生长时间越长,产草量也越高。
3 结论与讨论
农菁6号是我国第一个以辐射诱变方法选育
出的无芒雀麦新品种。辐射育种具有较高的变异
频率和大的变异范围,易于创造新的资源材料与
类型,且方法简便,可在短时间内改变作物的某一
性状 [9-11]。在农菁6号无芒雀麦的选育过程,采
用了60Coγ射线辐射技术,与常规育种技术相比,
不仅缩短了育种周期,还获得一批性状变异优良
的变异材料(高株、早熟、多分蘖、叶宽等),大大地
丰富了无芒雀麦选育的遗传育种材料。但在选育
过程中(尤其是 M1和 M2)多注重株高、分蘖、熟
期和产量等表型性状变异的观察,而忽视一些非
表型性状(如品质、抗性等)的变异,使得一些性状
变异更好的材料未能入选,这需要在今后的研究
进行进一步探讨。
目前国内生产的无芒雀麦品种主要以国外品
种为主,每年需大量引进国外种子,进口种子价格
偏高,致使生产成本提高。但引进品种多无法适
应黑龙江省气候条件,在种植2~3a后即出现退
9
黑 龙 江 农 业 科 学 2期
化现象。因此,从种子生产角度上,加强自育品种
的规模化与产业化关键技术研究,对扩大新品种
推广的规模和速度具有重要意义。
优良品种的推广必须有与之相对应的完善的
配套栽培技术。农菁6号无芒雀麦新品种与其栽
培技术的匹配研究还需要进一步的完善。比如,
因各地生态区域的不同(如盐碱地、风沙地、滩
地),新品种特定条件下的栽培技术的完善研究;
实际生产中重种轻管,对生产田肥水投入不足;机
械化收获对茬口及下茬再生性的影响缺乏定量评
价;青贮利用时,因茎叶中的含水量过高,导致其
青贮加工难度加大等问题均需深入细致地研究
探讨。
农菁6号无芒雀麦是我国第一个以辐射诱变
方法选育出的自育无芒雀麦新品种,也是黑龙江
省选育的第一个无芒雀麦新品种,其选育方法创
新,特点突出。农菁6号无芒雀麦抗寒能力极强,
适宜于黑龙江全省种植;草产量高、品质优良,家
畜喜食,是一优良牧草品种;抗旱、耐盐碱、耐涝、
耐牧,是人工草地建植、退化草原改良的优质牧
草;此外,农菁6号无芒雀麦绿草期140d左右,
而且根系发达,亦可作为固土护坡的绿地植被。
农菁6号无芒雀麦新品种选育是针对黑龙江
地区冬季寒冷的气侯生态特点,将抗寒性列为首
要选育目标,同时针对黑龙江省畜牧业发展迅猛
的现状,松嫩草地三化严重,生产力急剧下降[12],
将高产、优质列为主要选育目标,有效缓解畜牧业
发展与优质饲草饲料严重不足间日趋紧张的矛
盾,实现畜牧业与饲草业发展的有机结合,有利于
二者的可持续发展;在退化草地、盐碱地及荒瘠地
种植农菁6号无芒雀麦,既不与经济作物争地,还
可增加农民收入,又可实现农业产业结构的调整。
然而由于各地生态条件存在一定的差异,生
产中推广农菁6号无芒雀麦新品种时,为避免盲
目引种,建议先进行引种比较试验后再大面积
种植。
参考文献:
[1] 王栋.牧草学各论(新一版)[M].南京:江苏科学技术出版
社,1989:115-117.
[2] 贾慎修.中国饲用植物志(第1卷)[M].北京:农业出版社,
1987:53-57.
[3] 毛培胜,韩建国,王培,等.无芒雀麦种子发育过程中的生理
生化变化[J].中国草地,2001,23(1):26-31.
[4] 张希山,代连义,王志杰,等.禾草饲料之王———无芒雀
麦[J].新疆畜牧业,2002(4):28-29.
[5] 张希山,梁卫国,王建国,等.乌苏1号无芒雀麦新品种选育
区域试验[J].草食家畜,2007,136(3):46-50.
[6] 张希山,梁卫国,王建国,等.新雀1号无芒雀麦新品
种(Bromus inermis Leyss.CV.Xinque No.1)的选育[J].新
疆农业大学学报,1998,21(2):128-133.
[7] 陈立波,陈凤林,薛风华.饲用禾草新品种———锡林郭勒无
芒雀麦[J].中国草地,1993(3):79-80.
[8] 韩萌,张月学,潘多锋,等.混合盐碱胁迫对3种无芒雀麦种
子萌发及幼苗生长的影响[J].黑龙江农业科学,2012(7):
119-122.
[9] 马建中,鱼红斌,伊虎英,等.关于牧草辐射育种几个问题的
探讨[J].核农学报,2000,14(3):167-173.
[10] 郭爱桂,刘建秀,郭海林,等.辐射技术在国产狗牙根育种
中的初步应用[J].草业科学,2000,17(1):45-47.
[11] 张彦芹,贾炜珑,杨丽莉,等.60 Co辐射高羊茅性状变异研
究[J].草业学报,2005,14(4):65-71.
[12] 张瑞博,张月学,潘多锋,等.黑龙江草地生态系统保护建
设策略[J].黑龙江农业科学,2008(3):119-121.
Breeding and Cultivation Techniques of
New Variety Smooth Brome Nongjing 6
LIU Hui-lai,PAN Duo-feng,SHEN Zhong-bao,WANG Jian-li,GAO Chao,LI Dao-ming,
ZHANG Rui-bo
(Forage and Grassland Institute of Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences,Harbin,
Heilongjiang 150086)
Abstract:In order to improve the rapid development of animal husbandry in Heilongjiang province,smooth
brome variety Nica which introduced from Bulgaria was irradiated by 60 Coγray to create a new smooth brome
variety.From the year 2005to 2006,comparison test was conducted in experiment station of the Forage and
Grassland Institute of Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences.From 2006to 2007,the grate regional
tests were carried out in Heilongjiang province including Harbin city,Qinggang county,Lanxi county,Anda
county and Fuyu county.The production tests were carried out in 2008.In 2009,a new variety of smooth brome
Nongjing 6was registered and released by the Heilongjiang Province Economy Mixed Grain Crop Variety Ap-
praisal Committee.Nongjing 6had high yield,high quality,adverse resistance and wide adaptability,and it could
grow wel in Heilongjiang province.
Keywords:smooth brome;breeding;cultivation techniques;yield
(本文作者还有邸桂俐,单位同第一作者)
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