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Adaptability of Chamaecrista rotundifolia ‘Minyin 2’

闽引2号圆叶决明的适应性研究



全 文 :第20卷 第3期
Vol.20 No.3
草 地 学 报
ACTA AGRESTIA SINICA
2012年 5月
May. 2012
闽引2号圆叶决明的适应性研究
陈志彤1,2,罗旭辉1,李春燕1,应朝阳1*,黄毅斌1
(1.福建省农科院农业生态研究所 福建省山地草业工程技术研究中心,福建 福州 350013;
2.福建农林大学生命科学学院,福建 福州 350002)
摘要:为了筛选出更优质的亚热带豆科牧草,从澳大利亚牧草种质资源中心(ATFGRC)引进的41个决明属牧草中
筛选出闽引2号圆叶决明(Chamaecristarotundifolia ‘Minyin2’,原品系号 ATF3248),并于2011年通过全国草
品种审定委员会审定。1997-2010年进行品种比较试验、区域试验和生产试验,结果表明:闽引2号圆叶决明系多
年生直立型热带豆科牧草,干草产量达12000~15000kg·hm-2,比对照品种闽引圆叶决明(C.rotundifolia‘Mi-
nyin’)增产27.7%以上,种子产量200~400kg·hm-2,比对照品种增产25%以上(P<0.05),盛花期植株含粗蛋
白质16.9%,适宜在我国热带、亚热带红壤山地种植。
关键词:闽引2号圆叶决明;适应性;产草量
中图分类号:S541;S322 文献标识码:A 文章编号:1007-0435(2012)03-0484-05
AdaptabilityofChamaecristarotundifolia‘Minyin2’
CHENZhi-tong1,2,LUOXu-hui1,LIChun-yan1,YINGZhao-yang1*,HUANGYi-bin1
(1.AgriculturalEcologyInstitute,FujianAcademyofAgriculturalSciences;FujianEngineering
andTechnologyResearchCenterforHilyPrataculture,Fuzhou,FujianProvince350013,China;
2.ColegeofLifeSciences,Fujianagricultureandforestryuniversity,Fuzhou,FujianProvince350002,China)
Abstract:Inordertoobtainhighqualitysubtropicallegumeforage,41Chamaecristaspp.accessionswere
introducedfromAustralianTropicalForageGeneticResourceCentre(ATFGRC)in1996.Chamaecrista
rotundifolia‘Minyin2’(ATF3248)wasselectedandregisteredbytheChineseHerbageCultivarRegistra-
tionBoard(CHCRB)in2011.Varietycomparisontrial,regionalandfieldtrialswereconductedfrom1997
to2010.ResultsshowedthatthehayyieldofMinyin2was12000to15000kg·hm-2andtheseedyield
was200to400kg·hm-2whichwere27.7%and25%higherthanthoseofcultivarMinyin,respectively.
CrudeproteincontentinMinyin2harvestedatfulbloomstagewas16.9%.Therefore,Minyin2wasan
importantperennia1tropicallegumeandcouldbewidelyplantedintropicalandsubtropicalregionofChina
duetoitsgoodperformanceonhilyredsoils.
Keywords:Chamaecristarotundifolia ‘Minyin2’;Adaptability;Hayyield
针对我国中南部红壤地区由于过度开发,导致
土壤退化、生态恶化,大量山地资源(尤其是荒山荒
坡地)尚未得到合理有效的开发利用的现状,近年来
农业产业结构调整中草食畜牧业的发展对优良牧草
的需要,以及原推广品种威恩圆叶决明(Chamaec-
ristarotundifolia ‘Wynn’)存在的建植慢、再生能
力低、抗寒性较差等缺点[1-4],从国内外广泛征集引
进热带豆科决明属品系,从中筛选出适宜我国中南
部热带、亚热带地区(尤其是荒山荒坡地)生长,具有
高产优质的决明新品系(ATF3248)[5]。经比较试验、
区域试验和生产试验表明,该品系在产草量、种子产
量等方面均优于威恩圆叶决明和闽引圆叶决明
(C.rotundifolia‘Minyin’),并于2011年通过全国
草品种委员会审定,定名为闽引2号圆叶决明[6-8]。
收稿日期:2011-11-07;修回日期:2012-02-14
基金项目:农业部牧草种质资源收集保护项目;福建省财政专项“福建省农业科学院科技创新团队建设基金”(STIF-Y01);福建省科技计
划公益类科研院所专项(2011R1019-4)(2010R1019-6)资助
作者简介:陈志彤(1979-),男,福建安溪人,博士研究生,助理研究员,主要从事牧草育种及分子生物学研究,E-mail:crczt@163.com;*通
信作者 Authorforcorrespondence,E-mail:eagleying@21cn.com
第3期 陈志彤等:闽引2号圆叶决明的适应性研究
1 材料与方法
1.1 材料的引进
闽引2号圆叶决明(Chamaecristarotundifo-
lia ‘Minyin2’,ATF3248)原产哥伦比亚,是1996
年从澳大利亚热带牧草种质资源中心(ATFGRC)
引进的41个决明品系之一。自1997年开始在闽北
建阳(中亚热带)山地红壤对引进的决明品系分别进
行植物学特性、生物学特征等观察描述,并侧重在早
期建植、产量、越冬能力、种子产量等方面进行适应
性筛选评价研究,闽引2号圆叶决明表现出高产、抗
旱、耐热、耐瘠等优点。
1.2 品系比较试验
1997-1999年在福建省建阳市农业开发示范
场内(N27°20′,E118°07′)进行品系比较试验。供
试土壤为山地红壤,土壤质地重偏粘,土壤肥力低,
为典型的酸性红壤(pH4.38,1∶5土水比)。试验
点地处中亚热带,年均降雨量1746mm,年平均温
度18.1℃,极端最高温度44.2℃,极端最低温度-
8.1℃。试验小区排列采用区组完全随机设计
(RCD),3次重复,小区面积3m×5m,播种量1.0
g·m-2,条播,行距0.2m。播种前施基肥75g·m-2
CaCO3,2.5g·m-2尿素,4.0g·m-2钙镁磷肥和
5.0g·m-2氯化钾,混匀并耙入土深10cm。播前
各供试品种接种相应的根瘤菌。参试材料为决明属
(Chamaecrista spp.)的 闽 引 2 号 圆 叶 决 明
(ATF3248)、闽引圆叶决明(CPI86134)、威恩圆叶
决明(CPI34721)、CPI92985和 ATF2219等品系共
22份。主要进行苗期生长、产草量、种子产量、营养
价值、饲喂效果等项目观测[9],其中测量苗期生长产
量等级采用目测评分法,最高10分,最低1分;粗蛋
白采用H2SO4-H2O2-扩散法[10]、粗脂肪采用索氏抽
提法(GB6433-94)[10]、粗纤维采用酸碱法[11]、钙采
用EDTA络合滴定法[12]、磷采用钒钼黄比色法[13]、
粗灰分采用干灰化法[14]、酸性洗涤纤维和中性洗涤
纤维采用范氏洗涤[15]、单宁采用磷钼酸-钨钠(F-D)
比色法[10]进行测定。
1.3 区域试验
2005-2008年分别在福州市晋安区满堂香生
态农业有限公司基地(2005-2007年,N26°09′,E
119°23′)、宁德市蕉城区金涵乡六四茶场(2006-
2008年,N26°41′,E119°31′)、漳州市龙文区福建省
农科院甘蔗研究所基地(2007-2008年,N24°30′,E
117°39′)等地进行,各点供试土壤分别为红壤土、红泥
沙土、沙壤土,有机质含量为5.2~14.6g·kg-1,pH
值5.0~5.8,肥力低,酸性较强,属贫瘠红壤,为典
型的酸性红壤。设小区面积3m×5m,施基肥25
kgN·hm-2,40kgP·hm-2,50kgK·hm-2。各
品种在播前接种相应根瘤菌。4次重复,完全随机
区组设计(RCD)。试验中均安排多个品种(系)同
时进行观测研究,以闽引圆叶决明作为对照品种。
播后4周、8周记录出苗数。观测项目包括物候期、
抗逆性、产草量、种子产量、覆盖度等。
1.4 生产试验
2007-2010年分别在闽东宁德市蕉城区金涵
乡六四茶场(2007-2009年,N26°41′,E119°31′)、
闽南龙海市角美镇龙佳生态农业观光园基地(2008
-2009年,N24°42′,E118°42′)、闽北南平市延平
区南平现代农业科技园区(2008-2010年,N26°
49′,E118°14′)等地选择有代表性示范推广点进行
大面积生产试验观测,各地试验面积均在0.667
hm2(10亩)以上。以闽引圆叶决明为对照,进行产
草量、种子产量和抗逆性等观测。
2 结果与分析
2.1 形态学特征
闽引2号圆叶决明系多年生直立型热带草本植
物,主根系,茎圆柱状,绿色至红褐色,具稀短柔毛。
叶具2小叶,总柄长,托叶三角形,草质。小叶倒卵
圆形,长26~34mm,宽17~20mm,近无柄,全缘,
无毛,顶端圆,基部偏斜,叶色浅绿。花腋生,花冠辐
射对称,花瓣5片,黄色,覆瓦状排列,雄蕊7枚,离
生,5长2短,单雌蕊,花柱细长,弯曲,个字药,子房
上位。荚果长条形至镰刀形,长35~45mm,宽3.0
~3.5mm,基部略弯,深褐色,具稀茸毛,荚果易自
裂,每荚具种子13~20粒。种子淡暖褐色,扁平四
棱形,种脐突出,位于棱角,表面具糙纹,长2.45~
2.85mm,宽1.50~1.65mm,厚1.00~0.95mm,
种子千粒重3.80~4.05g。
2.2 生物学特性
闽引2号圆叶决明为热带豆科牧草,热带于4
月份开始生长,中亚热带于5月开始生长,夏季生长
最旺,7-11月为生长盛期,7月下旬-8月上旬初
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草 地 学 报 第20卷
花,花期长,可延续至初霜,10-12月成熟,成熟期
长,种子易自裂,耐轻度霜冻,在闽北地区基本不能
越冬,主要依靠散落地面种子萌发建植,在闽南地区
越冬率较高。在福建大部分地区表现为一年生。根
系浅,主要分布于10~30cm土层,成熟期草层高
120~150cm,高于闽引圆叶决明(60~80cm)。干
草产量1200~15000kg·hm-2,显著高于对照品
种。年种子产量200~400kg·hm-2。种子具一定
休眠性,翌年3月种子发芽率仅为6%~14.5%。
抗逆性强、耐瘠、耐酸、耐铝毒、病虫害少。
2.3 苗期生长特征
闽引2号圆叶决明和闽引圆叶决明在播后3周
均能出齐苗并能良好建植(表1)。闽引2号圆叶决
明除了出苗数与闽引圆叶决明相同外,在产量等级、
根长、茎长、总根瘤、红根瘤以及地上部干重、根干重
方面均低于对照品种,这表明其苗期建植能力仍然
较慢。
表1 闽引2号圆叶决明苗期建植及生长发育状况
Table1 GrowingperformanceofC.rotundifolia‘Minyin2’atseedlingstage
品种
Variety
产量等级
Yield
rating
出苗数
SeedlingNo.
/0.5m×0.5m
茎长
Stemlength
/cm
根长
Rootlength
/cm
总根瘤
Totalnodule
No.
红根瘤
Rednodule
No.
地上部干重
AbovegroundDM
/g·plant-1
根干重
RootDM
/g·plant-1
闽引圆叶决明
C.rotundifolia‘Minyin’
4.7 16 19.1 22.1 23 17.7 0.98 0.17
闽引2号圆叶决明
C.rotundifolia‘Minyin2’
2.3 16 13.5 19.7 11 9 0.30 0.079
注:播后35d测定
Note:Investigatedaftersowing35days,DM:daymatter
2.4 产草量及种子产量
2.4.1 品比试验 由于决明属牧草无限开花无限
结荚的特性,且成熟荚果易自裂而导致种子产量损
失,在盛荚-成熟期每2~3d对各品系人工采收1
次种子(不含落地种子),收种样方1m×1m,成熟
期刈割小区测产,测定其干重和种子产量,并进行统
计(方差)分析(ANOV),闽引2号圆叶决明的干重
和种子产量与对照差异均达到5%显著水平(表2)。
2.4.2 区域试验 从各区试点的产量测定结果来
看,除2006年宁德点试验受台风影响外,闽引2号圆
叶决明的干草与种子产量均比对照闽引圆叶决明高
20%以上,方差分析达极显著,平均干草产量高
40.6%,种子产量高40.7%,明显高于对照。2006年
宁德点试验由于受台风影响,导致直立型品种植株吹
断而急剧减产,但各品种种子产量均明显提高。
2.4.3 生产试验 在各试验点闽引2号圆叶决明
的干草及种子产量均高于对照,平均分别提高
24.06%和44.43%,方差分析表明显著高于对照。
南亚热带龙海点的产量均比中亚热带的各点(南平、
宁德)高,显示出从北往南逐步升高的趋势。各点种
子产量数据均较品比试验和区域试验有所降低,是
由于为刈割集中采收脱粒所得,因此较品比和区域
试验产量有一定的损失。
2.5 营养成分与适口性
对22个较佳品系进行山羊适口性试验。连续
3d将羊群(10只,品种为四川麻羊)分别移至各点
重复放牧1h,让羊只自由采食,每0.5min记录各
品系小区自由采食的羊只数目一次。累计1h(3次
重复平均)采食闽引圆叶决明有15头(次),采食闽
引2号圆叶决明有18头(次)。表明闽引2号圆叶
决明与闽引圆叶决明对羊均具有一定的适口性。经
养分测试,闽引2号圆叶决明盛花期干物质含有粗
蛋白16.90%、粗脂肪2.84%、粗纤维35.41%、钙
0.587%、磷0.056%、粗灰分3.58%、酸性洗涤纤维
23.49%、中性洗涤纤维61.43%、单宁0.54%。结
果表明闽引2号圆叶决明与闽引圆叶决明一样,具
有较高的营养价值(表3),是很有潜力作为饲料的
品系之一。
3 讨论
3.1 品种主要优缺点
与对照闽引圆叶决明相比,闽引2号圆叶决明
具有植株高大(高于对照40~70cm)、养分含量高
(盛花期粗蛋白含量16.9%)、生物产量(干草产量
高于对照20%~60%)和种子产量(高于对照20%
~50%)明显高于对照等优点,适宜在福建省红壤山
地种植。但与对照相似,同样存在越冬能力差等问
题[16-18]。
684
第3期 陈志彤等:闽引2号圆叶决明的适应性研究
表2 闽引2号圆叶决明干草产量
Table2 HayyieldofC.rotundifolia‘Minyin2’
试验类型
Trialtype
时间
Year
地点
Location
干草产量
Hayyield
/kg·hm-2
对照品种干草产量
HayyieldofCK
/kg·hm-2
增产
Increased
percent/%
种子产量
Seedyield
/kg·hm-2
对照品种种子产量
SeedyieldofCK
/kg·hm-2
增产
Increased
percent/%
品比试验
Comparison
trial
1997 福建建阳Jiangyang,Fujian 17285.0 10295.0 67.9 285.3 187.5 52.2
1998 福建建阳Jiangyang,Fujian 16236.0 10052.0 61.5 310.5 207.0 50.0
1999 福建建阳Jiangyang,Fujian 16816.0 10579.0 59.0 399.0 301.5 32.3
区域试验
Regional
trial
2005 福建福州Fuzhou,Fujian 14083.5 9165.0 53.7 267.9 198.3 35.1
2006 福建福州Fuzhou,Fujian 14002.5 9529.5 46.9 291.2 213.3 36.5
2007 福建福州Fuzhou,Fujian 13423.5 10633.5 26.2 341.9 242.3 41.1
2005 福建宁德 Ningde,Fujian 1963.5 4207.5 -- 719.3 514.1 39.9
2006 福建宁德 Ningde,Fujian 14437.5 9430.5 53.1 292.2 210.8 38.6
2007 福建宁德 Ningde,Fujian 12862.5 9643.5 33.4 259.7 193.2 34.4
2007 福建漳州Zhangzhou,Fujian 14455.5 10663.5 35.6 392.1 256.7 52.8
2008 福建漳州Zhangzhou,Fujian 14737.5 10864.5 35.6 344.3 233.9 47.2
生产试验
Field
trial
2007 福建宁德 Ningde,Fujian 13897.5 11428.5 21.6 175.4 151.2 16.0
2008 福建宁德 Ningde,Fujian 11946.0 9466.5 26.2 201.6 166.5 21.1
2009 福建宁德 Ningde,Fujian 13090.5 10119.0 29.4 218.0 144.8 50.6
2008 福建龙海 Longhai,Fujian 15163.5 11383.5 33.2 223.5 170.6 31.0
2009 福建龙海 Longhai,Fujian 13807.5 10728.0 28.7 281.0 187.7 49.7
2008 福建南平 Nanping,Fujian 9448.5 8064.0 17.2 225.2 140.3 60.5
2009 福建南平 Nanping,Fujian 9628.5 8134.5 18.4 243.2 149.6 62.6
2010 福建南平 Nanping,Fujian 9534.0 8095.5 17.8 234.3 143.0 63.9
平均Average 12990.5 9604.4 37.0 300.3 211.2 42.9
注:对照品种为闽引圆叶决明
Note:C.rotundifolia‘Minyin’ascontrolvariety
表3 闽引2号圆叶决明盛花期营养成分及单宁含量
Table3 NutrientandtanninscontentsofC.rotundifolia‘Minyin2’atfulbloomingstage DM%
品种
Variety
组分
Component
占总体百分比
Ratiotototal
粗蛋白
CP
粗脂肪
CF
洗涤纤维
中性洗涤
NDF
酸性洗涤
ADF

Ca

P
单宁
Tannin
闽引2号圆叶决明
C.rotundifolia‘Minyin2’
叶Leaf 37.9 33.65 6.5 53.24 23.29 0.903 0.082 1.01
茎Stem 62.1 6.67 0.6 66.43 23.61 0.394 0.040 0.26
总体Total ---- 16.90 2.8 61.43 23.49 0.587 0.056 0.54
闽引圆叶决明
C.rotundifolia‘Minyin’
叶Leaf 47.8 25.94 3.7 44.89 18.16 1.222 0.090 0.77
茎Stem 52.2 8.83 1.1 61.80 19.56 0.776 0.060 0.24
总体Total ---- 17.01 2.3 53.72 18.89 0.989 0.074 0.49
注:对照品种为闽引圆叶决明
Note:C.rotundifolia‘Minyin’ascontrolvariety
3.2 经济效益
对闽引2号圆叶决明多年多点试验结果表明,
闽引2号圆叶决明在红壤山地种植干草产量可达
12000~15000kg·hm-2,目前市场16%粗蛋白的
豆科牧草干草价格为每吨2200元,按平均每hm2
干草产量12000kg计,每hm2 产值可达2.64万元,
据不完全统计,目前示范推广约533.3hm2,新增产
值可达1408万元。红壤山地种植该品种,具有显著
的经济效益[19-22]。
3.3 应用前景
福建省是多山省份,山地资源丰富,全省山地面
积10.1万km2,占总土地面积的84.1%。南方红
黄壤地区分布于13个省、市自治区,总面积就达
218万km2,占全国总面积的22%,区内约80%以
上为丘陵山地。长期以来,红壤地区由于过度开发,
开发与保护脱节,导致土壤退化、生态恶化,大量山
地资源(尤其是荒山荒坡地)尚未得到合理有效的开
发利用,同时,近年来农业产业结构调整中草食畜牧
业的发展等对优良牧草的需要亟待解决。闽引2号
圆叶决明牧草新品种,具有产量高、品质优异等特
点,尤其是该品种主要利用于红壤荒山荒坡地,不存
在与其他经济作物的争地矛盾,因此,闽引2号圆叶
决明不仅可为福建省及南方红壤区山地草业发展提
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草 地 学 报 第20卷
供适宜牧草品种,还可为我省大量的山地资源(尤其
是荒山荒坡地)合理有效的开发利用增加一种途径,
有效改善山区生态条件。在我省及南方红壤丘陵区
具有广泛的应用前景[23-28]。
4 结论
闽引2号圆叶决明为直立型热带豆科牧草,在
福建4-5月开始生长,夏季生长最旺,7月下旬-8
月上旬初花,7-11月为生长盛期,10-12月成熟,
耐轻度霜冻,在闽北地区基本不能越冬,在福建大部
地区表现为一年生。闽引2号圆叶决明具有较高的
营养价值,其中盛花期干物质含粗蛋白16.90%、生
物产量及种子产量较高,抗逆性强,耐瘠、耐酸、耐铝
毒、病虫害少。适宜在福建、广东、广西、海南等热
带、亚热带(红壤)地区,尤其适合中亚热带及其以南
地区种植利用。可用于荒山荒坡地生态保护,在热
带、亚热带新垦红壤地作先锋作物,用以改良土壤、
保持水土,并可在红壤区种植作饲料和绿肥利用。
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(责任编辑 刘云霞)
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