免费文献传递   相关文献

Evaluation on Agronomic Characters of Five Materials of Elymus L.in Alpine Area

高寒地区5份披碱草属牧草农艺性状评价



全 文 :第 19 卷  第 5 期
Vol. 19  No. 5
草  地  学  报
ACTA AGRESTIA SINICA
   2011 年  5 月
 Sep.   2011
高寒地区 5份披碱草属牧草农艺性状评价
梁国玲, 周青平* , 刘文辉
(青海省畜牧兽医科学院,青海 西宁  810016)
摘要:对采自青海省不同海拔和草场类型的 5份野生披碱草属( Elymus L . )材料进行农艺学性状和生产性能评价,
为青藏高原高寒地区筛选育种材料提供理论依据。结果表明: 采自高寒草原海拔 3519 m 的材料 D 属上繁型高禾
草,早熟( 90 d) ,且表现出较好的生产性能, 可作为饲草型牧草进行选育; 采自高寒草原 3246 m 的材料 E 株型低
矮,茎叶分布集中, 适口性好,可作为放牧型牧草进行选育。
关键词:披碱草属; 农艺性状;生产性能; 高寒地区
中图分类号: S543. 9    文献标识码: A      文章编号: 1007-0435( 2011) 05-0834-05
Evaluation on Agronomic Characters
of Five Materials of Elymus L. in Alpine Area
LIANG Guo-ling, ZHOU Qing- ping* , L IU Wen-hui
( In sit itu te of Gras sland S cien ce, Qin ghai Aacdem y of An imal S cien ce and Veterinary Medicine, Xining, Qin ghai Province 810016, China)
Abstract: In o rder to select accessions for promising forage varieties, the ag ronomic characters and produc-
t ivity of five w ild Elymus L. accessions co llected in differ ent altitudes of the Qingha-i T ibet P lateau w ere e-
valuated in Xining . Results show that material D collected in alpine g rassland ( 3519 m a. s. l. ) is top-g rass
w ith early matur ing ( 90 d) . It can be domest icated to a high fo rage variety due to their g ood product ion
performances. Material E collected in alpine g rassland ( 3246 m a. s. l. ) is short plant type w ith high-dens-i
ty stems and leaves as w ell as good palatability and can be domesticated to a variety of g razing g rass.
Key words: Elymus L. ; Ag ronomy characters; Pr oduct ivity perfo rmance; Alpine area
  随着高寒地区草地建设, 退牧还草及三江源地
区生态治理工程的实施, 对于饲用价值高、适应性强
的草种需求日益增加, 但目前适宜高寒地区种植的
牧草品种相对单一、数量少、质量差,难以满足天然
草地改良,人工饲草基地建设和生态环境保护工作
的需要。因此, 选育出产量高、生产性能稳定、适宜
高寒地区生长的优良牧草品种对扩大人工草地面
积,改善生态环境,促进高寒地区畜牧业的发展有重
要作用。
披碱草属 ( Elymus L. ) 是禾本科( Gramineae)
小麦族 ( T riticeae Dum. )一个重要属[ 1]。我国有
12个种、1 个变种, 多数为丛生禾草 [ 2] , 广泛分布
于我国各省区, 主要分布在西部和北部地区 [ 3] , 辽
阔的地域和复杂的气候使其成为披碱草属植物形
态变化多样和资源丰富的重要分布区和多样性分
化中心[ 1] 。披碱草属植物生长繁茂、粗蛋白质含
量高、具有抗旱、耐寒、抗病、抗虫、耐瘠薄、耐盐碱
和易种植等特性, 被作为优质牧草广泛栽培[ 4 ]。
目前,对披碱草属牧草的研究在施肥 [ 5, 6] 、收获时
间 [ 7, 8]、种子 活力 [ 9] 、栽 培利 用 [ 10]、遗传 多 样
性 [ 1, 11~ 13 ]、抗性 [ 14, 15 ]等方面报道较多,但有关高寒
地区野生牧草选育的报道相对较少 [ 16] 。为此, 本
研究对当地不同地区采集到的野生披碱草属资源
进行了农艺学性状和生产性能方面的比较分析,
为进一步筛选和培育高产优质且适应高寒地区种
植的牧草品种提供科学资料和理论依据。
收稿日期: 2011-03-23;修回日期: 2011- 06-25
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资助
作者简介:梁国玲( 1978- ) ,女,河南淅川人,硕士,助理研究员,主要从事牧草栽培育种方面研究, E-mail: qh lian gguoling@ 163. com; * 通信
作者 Author for correspondence,E-mail: qpingzh@ yahoo. com. cn
第 5期 梁国玲等:高寒地区 5份披碱草属牧草农蕊性状评价
1  材料与方法
1. 1  试验地概况
试验地位于青海省西宁市城北区青海省畜牧兽
医科学院草原所牧草种质圃, 地理位置 N 3642
139, E10144309, 海拔 2351 m , 年均温 5. 5  , 1
月平均温度- 7. 9  , 最低气温- 19. 5  , 7 月平均
温度 16. 8  , 最高气温 30. 1  , 年均降水量 402. 3
mm ,年蒸发量 1310. 8 mm, 年平均相对湿度 56%,
全年日照时数为 2618. 3 h, 无霜期 150 d, 0  年
积温 2723. 2  , 10  年积温 2230. 5  。土壤为栗
钙土。
1. 2  试验材料
材料来源见表 1。均由青海省畜牧兽医科学院
草原研究所在青藏高原不同生态区域采集。
表 1  5 份披碱草属材料来源
T able 1 Mater ial sources o f five E lymus spss.
材料编号
Acces sion code
材料名称
Material name
海拔
Alt itude/ m
经纬度
Longitude ﹠Lat itude
草场类型
Grassland type
A 披碱草 E ly mus Dahuricu sTu rcz. ex Gris eb 4326 N3435, E9741 高寒草原 Alpine grassland
B 老芒麦 E ly mus S ibiricu s L . 3616 N3720, E10001 草原化草甸 Steppe meadow
C 老芒麦 E ly mus S ibiricu s L . 4264 N3409, E10010 高寒草甸 Alpine meadow
D 老芒麦 E ly mus S ibiricu s L . 3519 N3636, E10007 高寒草原 Alpine grassland
E 老芒麦 E ly mus S ibiricu s L . 3246 N3519, E10025 高寒草原 Alpine grassland
1. 3  试验设计
试验采用随机区组排列, 小区面积 10 m2 ( 2 m
 5 m) , 4次重复。播种前对土地进行深翻、耙平,
避免杂草与幼苗争夺水肥。供试材料于 6月中旬种
植,播前施磷酸二铵作基肥( 25 g  m- 2 ) , 条播, 播
深 2~ 3 cm,行距 40 cm, 播后镇压。种植当年中耕
除草 1~ 2次,入冬前冬灌;翌年返青前春灌、除草各
一次,此后不采取任何田间管理措施。
1. 4  测定项目
1. 4. 1  生育期观测
自出苗(返青)至完熟的整个生育期。以 50%植
株进入该物候期为标准。分别记录返青期( Turning
green, TG)、分蘖期 ( T illering stage, TS )、拔节期
( Joint ing stage, JS)、孕穗期( Boot stage, BS)、抽穗期
( Heading stage, HS)、开花期( Flowering period, FP)、
成熟期 ( Maturity stage, MS)、枯黄期 ( Fade stage,
FS) ,并统计青绿期天数( Blue-green period, BP)和生
育天数( Growth period, GP)。
1. 4. 2  越冬率( Wintering rate, WR)
每小区选择有代表性的 1 m 样段,在越冬前及
第 2年返青后计算样段中植株总数,根据公式:越冬
率( % ) = ( 次年返青植株数/越冬前植株数) 
100% ,计算越冬率。
1. 4. 3  产量测定
开花期选长势均匀的样段 20 cm, 留茬 4~ 5
cm, 刈割称鲜重,风干后测其干重, 3次重复; 80%以
上植株到蜡熟后期进行收获,种子脱粒、清选干净后
称重。
1. 4. 4  茎叶比测定
开花期各材料均取 20 cm 样段, 将茎、叶分开
(穗计入叶中) ,分别称重,计算茎叶比。
1. 4. 5  草层结构测定
开花期选长势均匀的样段 20 cm, 齐地面刈割,
由茎基部向上每 10 cm 作为一层,分别对每层的茎、
叶、穗分开进行称鲜重。
2  结果与分析
2. 1  生育期
由表 2可知, 各材料均表现出较好的越冬性能,
越冬率均在 90%以上。各材料于 4月份返青,但生
长第 3年比第 2年返青时间晚, 这可能与当年气候
变化有关。材料 D生育天数较短( 90 d左右) ,种子
成熟最早( 7月中上旬) ,其次为材料 B和 E, 材料 A
生育天数较长( 120 d以上) , 种子 8月下旬成熟, 比
材料 D晚成熟 30 d以上。10月中旬至下旬牧草枯
黄, 其中材料 E 青绿期较长(平均 193 d) , 其次为 C
( 190 d) ,材料 A 青绿期最短( 185 d)。
2. 2  草产量
由表 3可知, 5 份供试材料不同年限鲜草产量
间存在显著差异( P< 0. 05) ,其中,第 2年材料 A 的
835
草  地  学  报 第 19卷
鲜草产量最高( 30501. 0 kg  hm- 2 ) , 比最低的材料
E( 15376. 5 kg  hm- 2 )高 98. 36%, 第 3 年材料 C
鲜草产量最高( 31462. 5 kg  hm- 2 ) , 比最低的材料
E( 24063. 0 kg  hm - 2 )高 44. 15%。5 份材料除材
料 D外,其余材料 2年产量间也存在显著差异( P<
0. 05) ,其中,材料 E 2年的鲜草产量变化较大,第 3
年比第 2 年高 56. 49%。从整体来看, 除材料 A 在
生长第 2年鲜草产量较高外, 其余材料均为第 3年
鲜草产量高于第 2 年。2 年平均鲜草产量表明, 各
材料间差异显著( P< 0. 05) , 其中材料 D产量最高
( 30732. 0 kg  hm- 2 ) ,其次为材料 C, A 和 B, 材料
E 平均产量最低( 19719. 8 kg  hm- 2 )。
表 2 5 份披碱草属材料生育期比较
T able 2 Comparison of g row th per iod between five E lymus spss.
材料编号
N o.
时间
T ime
越冬率
WR/ %
返青期
TG
分蘖期
TS
拔节期
JS
孕穗期
BS
抽穗期
H S
开花期
FP
成熟期
MS
枯黄期
FS
生育天数
GP/ d
青绿期
BP/ d
A 第 2年 Second year 100 4/ 15 5/ 27 6/ 11 6/ 25 6/ 30 7/ 12 8/ 23 10/ 18 124 180
第 3年 T hird year 90 4/ 21 6/ 2 6/ 18 6/ 28 7/ 7 7/ 20 8/ 22 10/ 22 129 190
B 第 2年 Second year 100 4/ 14 5/ 6 5/ 20 5/ 29 6/ 7 6/ 12 7/ 31 10/ 22 108 191
第 3年 T hird year 100 4/ 22 5/ 20 6/ 4 6/ 12 6/ 18 6/ 25 7/ 28 10/ 22 97 183
C 第 2年 Second year 90 4/ 10 5/ 12 5/ 21 6/ 1 6/ 15 6/ 20 7/ 31 10/ 25 112 198
第 3年 T hird year 90 4/ 26 5/ 26 5/ 31 6/ 10 6/ 18 6/ 26 8/4 10/ 24 100 181
D 第 2年 Second year 100 4/ 16 5/ 10 5/ 20 6/ 2 6/ 11 6/ 23 7/ 14 10/ 22 89 189
第 3年 T hird year 90 4/ 20 5/ 16 6/ 2 6/ 10 6/ 18 6/ 25 7/ 23 10/ 22 94 185
E 第 2年 Second year 100 4/ 7 5/ 18 6/ 2 6/ 11 6/ 21 6/ 10 7/ 18 10/ 23 102 199
第 3年 T hird year 100 4/ 19 5/ 20 5/ 30 6/ 8 6/ 18 6/ 24 7/ 20 10/ 22 92 186
表 3 5 份披碱草属材料草产量比较
Table 3 Compar ing o f gr ass y ield bet ween five Elymus spss. kg  hm- 2
材料编号
No.
鲜草 Green grass yield 干草 Hay yield
第 2年 Second year 第 3年 Th ird year 平均 Average 第 2年 Second year 第 3年 Third year 平均 Average
A 30501. 0  176. 3aA 25687. 5  204. 4dB 28094. 3  190. 2c 10488. 0  156. 4bA 8677. 5  173. 0dB 9582. 8  143. 4b
B 23251. 5  84. 5 dB 27499. 5  236. 6cA 25375. 5  123. 0d 8169. 0  106. 7cB 9562. 5  98. 4cA 8865. 8  67. 1 c
C 24126. 0  142. 1cB 34687. 5  340. 2aA 29406. 8  201. 8b 6781. 5  97. 6dB 10812. 0  108. 6bA 8796. 8  102. 6c
D 30001. 5  179. 8bB 31462. 5  254. 0bA 30732. 0  37. 1a 12031. 5  148. 0aA 11163. 0  118. 6aB 11597. 3  23. 4 a
E 15376. 5  137. 2eB 24063. 0  192. 4eA 19719. 8  36. 6e 6088. 5  118. 6eB 8850. 0  129. 8dA 7469. 3  124. 1d
  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: Dif feren t sm all let ters in th e s am e column or diff er ent capital let ters in the same line repr esent signi ficant dif f erences ( P < 0. 05) , the
sam e as below
  5份材料不同年限干草产量表明, 除第 3 年材
料 A 和 E 差异不显著外, 其余均存在显著差异
( P< 0. 05)。其中,第 2年干草产量以材料 D 最高
( 12031. 5 kg  hm- 2 ) , 其次为材料 A ( 10488. 0
kg  hm- 2 ) , E 产量最低( 6088. 5 kg  hm- 2 ) , 第 3
年材料 D产量最高( 11163. 0 kg  hm- 2 ) ,其次为 C
( 10812. 0 kg  hm- 2 ) ,材料E 和 A 产量最低( 8850. 0
kg  hm- 2以下)。5份材料不同生长年限间均存在
显著差异( P< 0. 05)。材料 A 和 D以第 2 年干草
产量最高,其余材料则以第 3年最高;从 2年的干草
平均产量来看, B和 C间差异不显著,其余材料间差
异显著( P< 0. 05) , 其中材料 D产量最高( 11597. 3
kg  hm- 2 ) , 其次为 A( 9582. 8 kg  hm - 2 ) , 材料 E
产量最低( 7469. 3 kg  hm- 2 )。
2. 3  种子产量
由表 4可知, 5份供试材料除第 2年材料 B 和
C、第 3年材料 A和 C无显著差异外, 其余材料在同
一年份内种子产量均存在显著差异( P< 0. 05) , 其
中第 2年材料产量 A 最高( 732. 6 kg  hm - 2 ) ,材料
C产量最低( 198. 2 kg  hm- 2 ) ,第 3年材料 D种子
产量最高 ( 632. 7 kg  hm - 2 ) , 材料 B 产量最低
( 283. 1 kg  hm - 2 )。各供试材料在不同生长年限
间, 除材料 B外均存在显著差异( P< 0 05) , 其中材
料 A 差异最大, 第 3年比第 2年降低了 111. 49%,
材料 D变幅相对较小( 9. 52%)。2年的种子平均产
量表明, 5份材料中 D产量最高( 666. 0 kg  hm- 2 ) ,
其次为 A 和 E, B和 C 产量较低。
2. 4  草层结构
由图 1可知, 5种材料中 B 呈金字塔形结构, 0
~ 10 cm 茎叶最为丰富; 其他材料以 10~ 20 cm 茎
叶最为丰富, 其余各层所占比例相对较小。材料 D
836
第 5期 梁国玲等:高寒地区 5份披碱草属牧草农蕊性状评价
和 A植株高大, 可达 110 cm, 可分 11层, 茎叶主要
集中在 50 cm, 茎叶分别占总重的 71%和 82% , 属
上繁型高禾草; 材料 C, E 和 B 植株较低, 株高 80
cm, 最多可分 8层, 1 至 2层(即 0~ 20 cm )茎叶重
分别占总重量的 62% , 69%, 62%, 1 至 3 层(即 0
~ 30 cm)茎叶重占总重量的 77% , 81% , 78%。可
见, 材料 C, E 和 B的茎叶绝大部分集中在 30 cm 以
下, 属下繁草型高禾草。
表 4  5 份披碱草属材料种子产量比较
Table 4 Compar ison of seeds y ield bet ween five Elymus spss. kg  hm- 2
材料编号 No. 第 2年 Second y ear 第 3年 T hird year 平均 Average
A 732. 6  15. 3aA 346. 4  18. 5cB 539. 5  13. 8b
B 224. 9  6. 2dB 283. 1  17. 0dA 254. 0  11. 5d
C 198. 2  21. 9dB 333. 0  18. 3cA 265. 6  20. 1d
D 699. 3  13. 0bA 632. 7  20. 1aB 666. 0  14. 8a
E 366. 3  16. 2cB 482. 9  23. 3bA 424. 6  19. 8c
图 1  5 份披碱草属材料草层结构
F ig. 1 Grass lay er structures of five Elymus spss.
2. 5  茎叶比
茎叶比是评价牧草质量的一项重要指标, 其大
小决定着牧草营养价值的高低,比值越小,其叶量相
对越丰富,饲用价值相对就越高 [ 16]。由图 2可知, 5
份材料中 A 和 E 的叶与穗所占比例达 50%以上,
茎叶比小于 1,说明其叶量较丰富,牧草营养价值相
对较高;材料 B 和 C 茎所占比例较大( 55%) , 茎叶
比较高( 1. 25 1) ,适口性相对较差; 材料 D茎所占
比例最大( 63. 5%) , 茎叶比为 1. 74  1,其营养价值
相对较差。
3  讨论与结论
3. 1  本试验表明,采自当地的 5份野生材料,在当
图 2  5份披碱草属材料茎叶穗百分比
F ig . 2  St em Leaf Spike ratio of five Elymus spss.
地自然环境条件和粗放管理下均能正常生长, 顺利
完成整个生育周期。总体来看, 5份材料中材料 A
孕穗前生长缓慢, 后期生长较快, 生育天数较长( 120
837
草  地  学  报 第 19卷
d以上) ,属晚熟型,且该草在生长第 2年产量最高,
第 3年产量急剧下降,且退化较严重,说明该草对田
间管理措施要求相对较高; 而其余材料在生长第 3
年表现出较好的生产性能, 表明适应环境的能力较
强,生命力旺盛, 耐粗放管理, 其中材料 D 生长迅
速,生育天数较短( 90 d左右) ,属早熟型;材料 B, C
和 E生育天数相对较长,属中熟型。李淑娟等[ 16] 对
不同来源的 4份野生披碱草属材料在高寒地区的研
究表明,除采自新疆的披碱草可完成整个生育期外
( 135 d) , 甘肃和陕西的材料均不能完成整个生育
期。可见,在高寒地区恶劣的自然条件下,合理的收
集、保存、整理和评价当地野生种质资源, 驯化选育
出优良的种质材料及品种, 为高寒地区生态环境治
理和畜牧业生产提供优良种源,将比引进种质资源
具有更大的现实意义。
3. 2  本研究产量表明, 5份材料中材料 D 2年的平
均鲜草、干草产量和种子产量均最高, 分别为
30732. 0, 11597. 3, 666. 0 kg  hm- 2 ;其次为 A; 材
料 E的鲜草、干草产量最低,材料 B 种子产量最低。
试验还发现, 5份野生材料均表现出花期不一致性,
种子成熟度也存在不一致,种子成熟后较易脱落, 尤
其是材料 A 和 D在收获过程中表现出较强的落粒
性。因此,在种子生产中应进一步确定种子最佳采
收期,减少因种子落粒而造成的产量损失。
3. 3  牧草地上部分空间茎叶花序分布不同, 表明它
们对环境条件利用能力的差异,这对制定合理的栽
培技术措施,确定正确的利用方法以及选择混播组
合、牧草育种等提供理论依据 [ 17]。材料 D和 A 植
株比较高大,茎叶分布主要集中在 50 cm, 属上繁型
高禾草,适合作为人工草地或半人工草地牧草;材料
C, E和 B株丛相对比较低矮,茎叶分布主要集中在
30 cm 以下,属下繁型高禾草, 比较适合作为天然草
场补播利用。
3. 4  综合分析表明, 材料 D植株高大、早熟、且表
现出较好的生产性能, 可作为饲草型牧草进行重点
培育;材料 E 株型低矮, 茎叶分布集中,适口性好,
且耐粗放管理, 可作为放牧型牧草进行选育。因此,
在下一步选育中, 将表现较好的材料 D和 E 与当地
已登记披碱草属品种进行比较研究,并在营养成分、
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。
参考文献
[ 1]  严学兵,周禾,王堃,等.披碱草属植物形态多样性及其主成分
分析[ J] .草地学报, 2005, 13( 2) : 111-116
[ 2]  谢可军,文乐元. 鹅观草属与披碱草属分类学的历史与现状
[ J] .草原与草坪, 2000( 4) : 6-9
[ 3]  Dew ey D R. T he gen om e system of clas sif ication as a gu ide to
interg eneric hyb ridzation with the perennial t rit iceae [ C] / /
Gustaf son J P ed. Gene manipulat ion in plant impr ovemen t.
New York: Plenum, 1984: 209-280
[ 4]  李志勇,师文贵,李鸿雁,等.我国披碱草属牧草种质资源的收
集与保存[ J] .四川草原, 2006( 5) : 27-29
[ 5]  乔安海,韩建国,巩爱岐,等.氮肥对垂穗披碱草种子产量和质
量的影响[ J] .草地学报, 2006, 14( 1) : 48-51
[ 6]  刘国彬,朱成发.高寒地区施肥对垂穗披碱草种子产量的影响
[ J] .青海草业, 2003, 12( 3) : 7-8
[ 7]  毛培胜,韩建国,樊奋成.收获时间对无芒麦种了质量和产量的
影响[ J] .草业科学, 2002, 19(增刊) : 128-133
[ 8]  王立群,杨静,石凤翎.多年生禾本科牧草种子脱落机制及适宜
收获期的研究[ J] .中国草地, 1996, 18( 3) : 7-16
[ 9]  徐本美,李曜东,魏玉凝,等.披碱草种子发芽特性及其活力提
高的研究[ J] .种子, 2002, 21( 4) : 1-4
[ 10] 张众,吴渠来.农牧老芒麦的选育推广及栽培利用 [ J ] .中国草
地, 1995, 17( 4) : 29-32
[ 11] 周永红,郑有良,杨俊良,等. 10种披碱草属植物的 RAPD分析
及其系统学意义[ J] .植物分类学报, 1999, 37( 5) : 425-432
[ 12] 于卓,马艳红,李小雷,等.加拿大披碱草与披碱草、圆柱披碱草
2个种间杂种 Fl及其亲本的 AFL P分析[ J] . 草地学报, 2008,
16( 5) : 431-441
[ 13] 杨瑞武,周永红,郑有良, 等.利用 RAPD 分析披碱草属、鹅观
草属和猬草属模式种的亲缘关系[ J] . 西北植物学报, 2001, 21
( 5) : 865-871
[ 14] 祁娟,徐柱,王海清,等.披碱草与老芒麦苗期抗旱性综合评价
[ J] .草地学报, 2009, 17( 1) : 36-42
[ 15] 刘锦川,云锦凤,张磊,等.氯化钠胁迫下 3 种披碱草属牧草生
理特性的研究[ J] .草地学报, 2010, 18( 5) : 694-697
[ 16] 李淑娟,周青平,颜红波,等. 4种披碱草属野生牧草在高寒地
区农艺性状及生产性能的评价[ J ] .草原与草坪, 2007( 2) : 34-
36
[ 17] 甘肃农业大学草原系编. 草原学与牧草学实习实验指导书
[ M ] .兰州:甘肃科学技术出版社, 1991: 193-195
(责任编辑  刘云霞)
838