全 文 ：第20卷 第4期
Vol.20 No.4
草 地 学 报
ACTA AGRESTIA SINICA
2012年 7月
Jul. 2012
不同红三叶品种在兰州地区的适应性评价
宋 超,靳晓丽,田新会,杜文华*
(1.甘肃农业大学草业学院 草业生态系统教育部重点实验室 中-美草地畜牧业可持续研究中心,甘肃 兰州 730070)
摘要:以岷山红三叶(Trifoliumpratense‘Minshan’)为对照,从物候期、分枝数、株高、草产量、种子产量和营养成
分等方面对国外引进的6个红三叶品种进行综合评价,以期筛选出适宜于兰州地区种植的优良红三叶品种,或为
红三叶育种提供优异种质资源。结果表明:6个红三叶品种中,除 Nzead外,其余均可在兰州地区种植。Sensation
的单株鲜草产量、分枝数、单株种子产量优于其他品种;Astred的鲜干比、茎叶比以及粗蛋白含量最高;Cobbity的
株高和单株干草产量最高;Colenso的粗脂肪含量最高,粗纤维含量最低;Renegade的单株鲜草产量、分枝数以及粗
蛋白含量较低。对各参试品种的综合评价得出,Sensation的综合性状最优,其次为Colenso,Cobbity和Astred,而
Renegade最差。
关键词:红三叶;物候期;农艺学性状;营养成分;适应性评价
中图分类号:S322.1;S541.2 文献标识码:A 文章编号:1007-0435(2012)04-0657-05
AdaptabilityEvaluationsonDifferentRedCloverVarietiesinLanzhou
SONGChao,JINXiao-li,TIANXin-hui,DU Wen-hua*
(ColegeofGrasslandScience,GansuAgriculturalUniversity;KeyLaboratoryofGrasslandEcosystem
(GansuAgriculturalUniversity),MinistryofEducation;Sino-U.S.CenterforGrazinglandEcosystem
Sustainability,Lanzhou,GansuProvince730070,China)
Abstract:Phenologicalphase,thenumberofshootsperplant,plantheight,hayyield,seedyieldandnu-
tritionvalueofsixintroducedredclovervarietieswereevaluatedcomprehensivelyinordertoselectexcel-
lentredcloverresourcesorthemostsuitablecultivatedvarietyinLanzhou.Thelocalvariety‘Minshan’
redcloverwasselectedasacontrol.Resultsshowedthatsixvarieties,exceptfor‘Nzead’,couldbeculti-
vatedinLanzhou.‘Sensation’varietyhadthehighestfreshweight,numberofbranchesandseedyieldper
plant.‘Astred’varietyhadthehighestleaf/stemratio,fresh/dryratioandcrudeproteincontent.‘Cobbi-
ty’hadthehighestplantheightandhayyieldperplant.‘Colenso’hadthehighestcrudefatandthelow-
estcrudefibercontent.‘Renegade’hadminimumfreshweightandnumberofbranchesperplant,and
crudeproteincontent.Thecomprehensiveevaluationoffivevarietiesdemonstratedthat‘Sensation’was
thebestvariety,folowedby‘Colenso’,‘Cobbity’and‘Astred’,‘Renegade’wasthepoorestone.
Keywords:Redclover;Phenologicalphase;Agronomiccharacteristics;Yield;Nutritionvalue;Adaptabil-
ityevaluations
红三叶(TrifoliumpratenseL.)又名红车轴
草、红花苜蓿、金菜花、红荷兰翘摇等,属豆科三叶草
属牧草,是世界上栽培最早和最重要的牧草之一。
在英国和新西兰,它是继白三叶(Trifoliumrepens
L.)之后的第2大豆科牧草,在美国其种植面积仅
次于苜蓿(MedicagosativaL.)[1]。目前已成为欧
洲、加拿大及澳大利亚等地区重要栽培豆科牧草之
一[1-3]。我国江淮流域、华南、西南、西北等地均有栽
培,是我国亚热带高山低温多雨地区及甘肃省高寒
阴湿区优良的豆科牧草[4]。但杜文华等[5-6]多年研
究表明,目前国内审定登记的3个红三叶品种均重
度感染白粉病,对单位面积草产量和异黄酮提取量
影响极大。因此,如何提高甘肃省主栽红三叶品种-
岷山红三叶的抗病性成为当前农牧业生产亟待解决
收稿日期:2012-01-16;修回日期:2012-03-31
基金项目:公益性行业(农业)科研专项(201003019);甘肃省科技支撑计划((1104NKCA089);草业生态系统教育部重点实验室(甘肃农业
大学)开放课题(CYZS-2011-01)资助
作者简介:宋超(1987-),男,河南南阳人,硕士研究生,研究方向为牧草种质资源及育种,E-mail:sc63177568@126.com;*通信作者 Au-
thorforcorrespondence,E-mail:duwh@gsau.edu.cn
草 地 学 报 第20卷
的问题。国外种质资源由于地域差异,有时会表现
出优异的特性[7]。笔者在访学期间有幸收集到了5
份澳大利亚红三叶品种和1份新西兰红三叶品种,
并在澳大利亚观测了这些材料的抗病性和农艺性
状。观测结果表明,供试材料在温室条件下均表现
出了较好的生产性能,而且尚未有白粉病发生。因
此,将这些材料在兰州地区试种,从中选择抗病品种
或单株,可以为红三叶育种提供优异种质资源。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验在甘肃农业大学牧草试验站进行。该地位
于N36°03′,E103°52′,海拔1560m,年均温8.5℃,降
水量380mm,蒸发量1486.5mm,无霜期171d。
栗钙土,土壤有机质含量0.84%,pH7.28,土壤含
盐量0.25%,有效氮95.05mg·kg-1,有效磷7.32
mg·kg-1,有效钾182.80mg·kg-1。
1.2 材料及试验设计
供试材料如表1所示,岷山红三叶为对照品种
(CK)。2010年8月,将从澳大利亚带回的6个红
三叶品种播种当年将根系移栽于甘肃农业大学牧草
试验站。随机区组设计,3次重复。小区面积2m
×6m=12m2,每株按穴移栽,株行距为30cm×40
cm。移栽10d后按60kgN ·hm-2施尿素1次。
移栽后浅水漫灌保苗,之后连续灌水3次。生长第2
年,在各红三叶品种的返青期按75kgN·hm-2追
施尿素1次,返青期、现蕾期、开花期和结荚期分别进
行灌水,并防除杂草。
表1 供试材料及来源
Table1 Varietiesandresources
序号 Number 品种 Variety 原产地 Origin
1 Astred 澳大利亚
2 Colenso 澳大利亚
3 Renegade 澳大利亚
4 Sensation 澳大利亚
5 Cobbity 澳大利亚
6 Nzead 新西兰
CK 岷山红三叶 中国
1.3 观测项目及方法
1.3.1 物候期 生长第2年,记载各品种的物候
期,包括返青期、分枝期、现蕾期、开花期、结荚期和
成熟期。记载标准参照文献[1]。
1.3.2 分枝数、叶面积和株高测定 分枝数:各红
三叶品种处于分枝期时,在每个小区内随机选取10
株,测定分枝数,计算平均值。叶面积:参照文献[8]
于初花期选取各主茎第一枚花序处三出复叶的中部
叶片,测定叶长和叶宽,采用A=K·L·W 计算叶
面积(A:叶面积;K:校正系数;L:叶长;W:叶宽)。
株高于初花期(小区内有20% 植株开花)测定,在各
小区内随机选取10株,测定自然高度,计算平均值。
1.3.3 草产量、茎叶比和鲜干比测定 于初花期进
行。每个小区随机选取3株,齐地面刈割,称取鲜草
重,从中随机抽取10个枝条,分别测定叶片重(刚开
放的花序作为叶片)和茎秆重,计算茎叶比。将收获
的鲜草分别置于65~70℃干燥箱内烘7~8h后,
称取干草重。根据鲜草和干草重,计算各红三叶品
种的鲜干比。
1.3.4 花序长度、小花数、单株种子产量和千粒重
测定 花序长度和小花数:各品种盛花期随机选取
花序10个,分别测定花序长度和每个花序的小花
数。单株种子产量:每个红三叶品种中随机选取5
株,于种子成熟期按单株收获种子,分别保存,称重,
计算平均值。千粒重:从各品种中随机数取1000粒
种子,称重,设3次重复,求其平均值。
1.3.5 营养成分测定 于室内测定各品种的水分、
粗蛋白、粗纤维、粗灰分和粗脂肪含量。粗蛋白含量
用半微量凯氏定氮法测定,粗纤维含量用酸碱法测
定,粗灰分含量用灰化法测定,粗脂肪含量用索氏抽
提法测定[9]。
1.4 数据分析
采用Excel2003和SPSS17.0进行数据处理
和统计分析。
2 结果与分析
2.1 物候期
7个红三叶品种中,6号品种由于不适应兰州地
区的气候条件,生长第2年没有返青,其余6个品种
均能正常生长,物候期如表2所示。岷山红三叶返
青最早,比其他品种提前2~10d,成熟期比其他品
种提前12~29d;1号品种返青期和成熟期最晚;其
余品种的物候期介于二者之间。
2.2 分枝数、叶面积及株高
不同红三叶品种的分枝数、叶面积和株高间均
856
第4期 宋超等:不同红三叶品种在兰州地区的适应性评价
存在显著差异(P<0.05)(图1)。4号品种的分枝
数最多,为每株43个,除与2号和5号品种无显著
差异外,与其余品种差异显著(P<0.05);4号品种
的叶面积最大(6.75cm2),除CK外与其他品种的
叶面积差异显著(P<0.05);5号品种的株高(104.4
cm)显著高于其他品种(P<0.05)。
表2 6个红三叶品种生长第2年的物候期
Table2 Phenologicalphasesof6redclovervarietiesgrowinginthesecondyear
品种
Variety
生育时期/日/月Growthstage/D/M
返青期 Greening 分枝期Shooting 现蕾期Floweringbud 开花期Flowering 结荚期Podsetting 成熟期 Mature
1 28/3 2/5 15/6 27/6 25/7 17/8
2 24/3 30/4 30/5 14/6 5/7 5/8
3 22/3 28/4 1/6 14/6 5/7 5/8
4 24/3 2/5 3/6 10/6 3/7 2/8
5 20/3 22/4 25/5 10/6 2/7 1/8
CK 18/3 16/4 15/5 2/6 22/6 20/7
图1 不同红三叶品种生长第2年的分枝数、叶面积和株高
Fig.1 Thenumberofshoots,leafareaandplantheightfordifferentredclovervarietisegrowingatthesecondyear
注:不同小写字母间表示差异显著(P<0.05),下同
Note:Datainthesamecolumndiagramwithdifferentsmallettersindicatesignificantdifference(P<0.05).Thesameasbelow
2.3 草产量、茎叶比及鲜干比
各红三叶品种之间的单株鲜草重和干草重均存
在显著差异(表3),其中4号和5号品种较高,3号
和1号品种较低,且与其他品种间差异显著(P<
0.05)。6个品种中,1号品种的茎叶比最大,显著大
于其他品种的茎叶比(P<0.05)。从鲜干比看,1号
品种最大,其次为4号品种,2个品种均显著高于其
他品种(P<0.05)。
表3 6个红三叶品种生长第2年的草产量、茎叶比和鲜干比
Table3 Hayyield,leafstemratioandfreshdryratioof6redclovervarietiesgrowinginthesecondyear
品种
Variety
单株鲜草重
Freshweight/kg·株-1
单株干草重
Dryweight/kg·株-1
茎叶比
Leafstemratio
鲜干比
Freshdryratio
1 0.346c 0.066d 0.88a 5.21a
2 0.382b 0.087b 0.69c 4.42bc
3 0.298d 0.071c 0.56d 4.20c
4 0.426a 0.089b 0.78b 4.83ab
5 0.418a 0.099a 0.56d 4.22c
CK 0.384b 0.089b 0.58d 4.32c
2.4 花序长度、小花数、单株种子产量和千粒重
6个红三叶品种的花序长度无显著差异,变幅
为3.42~3.78cm(图2)。各品种中,岷山红三叶小
花数最高(130.8个),其次为4号(130个)和5号品
种(126个),2号品种的小花数最少(98个);4号品
种的单株种子产量最高(5.25g·株-1),除与3号
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草 地 学 报 第20卷
和5号品种没有显著差异外,与其他品种间均存在
显著差异(P<0.05);2号品种千粒重最低(1.47
g),除与1号品种无显著差异外,与其他品种间均存
在显著差异(P<0.05)。
图2 不同红三叶品种生长第2年的小花数、单株种子产量和千粒重
Fig.2 Thenumberoffloretspetinflorescence,seedyieldperplantandTSWfor6redvlovervarietiesgrowingatthesecondyear
2.5 营养成分
由表4可知,6个红三叶品种之间的粗蛋白含
量均差异显著(P<0.05),1号品种的粗蛋白含量最
高,4号次之,5号最低;2号品种的粗纤维含量最
低,5号最高,其他品种的粗纤维含量居中;2号品种
的粗脂肪含量最高,5号最低,且各品种间差异均达
显著水平;4号和1号品种的粗灰分含量显著高于
其他品种(P<0.05)。
表4 6个红三叶品种生长第2年第1次刈割的营养成分比较
Table4 Nutritioncomponentsof1stharvestedhayfrom6redclovervarietiesgrowinginthesecondyear
品种
Variety
粗蛋白
Crudeprotein/g·kg-1
粗纤维
Crudefiber/g·kg-1
粗脂肪
Crudefat/g·kg-1
粗灰分
Crudeash/g·kg-1
1 170.65a 212.36cd 28.71c 136.90a
2 141.55d 207.42d 34.13a 113.10b
3 136.35e 231.53bc 30.62b 94.00c
4 155.40b 220.42c 26.05d 137.95a
5 130.75f 268.61a 21.13f 98.50c
CK 144.45c 223.10c 22.80e 115.5b
2.6 综合评价
2.6.1 标准红三叶及参试红三叶品种各测定指标
权重的构建 参考文献[10-12],本试验中选取株
高、分枝数、单株干草产量、种子产量、粗蛋白含量、
粗脂肪含量和粗灰分含量的最大值和粗纤维含量的
最小值,作为标准红三叶(X0)。根据以上指标在综
合评价中的相对重要程度分别赋值(Wk)。标准红
三叶的构建及各指标的权重如表5所示。
表5 标准红三叶的构建及各指标的权重
Table5 Establishmentofstandardredcloverandtheweightofeachindex
指标
Index
株高
Height
/cm
分枝数
Thenumberofshoots
/个 株-1
干草产量
Dryweight
/kg株-1
种子产量
Seedyield
/g株-1
粗蛋白
Crudeprotein
/gkg-1
粗脂肪
Crudefat
/gkg-1
粗纤维
Crudefiber
/gkg-1
粗灰分
Crudeash
/gkg-1
X0 103.4 41.6 0.099 5.25 170.65 34.13 207.42 137.95
Wk 0.166 0.18 0.192 0.142 0.156 0.128 -0.047 0.083
由此可构建红三叶品种的综合评价模型如下:
Y=0.166X1+0.180X2+0.192X3+0.142X4
+0.156X5+0.128X6-0.047X7+0.083X8 (1)
上式中,X1 为株高;X2为分枝数;X3 为干草产
量;X4 为种子产量;X5 为粗蛋白含量;X6 为粗脂肪
含量;X7 为粗纤维含量;X8 为粗灰分含量。
2.6.2 各性状值无量纲化处理 由于各性状量
纲不同,因此需要用初值法对各性状原始数据进
行无量纲化处理[12],即各性状的观测值除以标准
红三叶的相应值(X0)。各参试品种主要性状值
经标 准 的 无 量 纲 化 处 理 后,具 体 结 果 如 表 6
所示。
066
第4期 宋超等:不同红三叶品种在兰州地区的适应性评价
表6 参试品种各性状无量纲化处理结果
Table6 Zerodimensionresultsof6redclovervarieties
品种
Variety
株高
Height
分枝数
Thenumberofshoots
干草产量
Dryweight
单株种子产量
Seedyield
粗蛋白
Crudeprotein
粗脂肪
Crudefat
粗纤维
Crudefiber
粗灰分
Crudeash
1 0.75 0.83 0.67 0.94 1.00 0.84 0.79 0.99
2 0.81 0.97 0.88 0.96 0.83 1.00 0.77 0.82
3 0.87 0.75 0.72 0.98 0.80 0.90 0.86 0.68
4 0.89 1.00 0.90 1.00 0.91 0.76 0.82 1.00
5 1.00 0.93 1.00 0.98 0.77 0.62 1.00 0.71
CK 0.76 0.90 0.90 0.97 0.85 0.67 0.83 0.84
2.6.3 参试品种综合评价 将各品种各指标无量
纲化处理结果代入(1)式计算,得出综合评价值(表
7)。由表7可知,4号品种综合评价值最高,其次为
2号,3号品种综合评价值最低。
表7 参试红三叶品种的综合评价值及排序
Table7 Evaluationvalueandsortingof6redclovervarieties
品种Variety 综合评价值Evaluationvalue 排名Sorting
1 0.84 4
2 0.90 2
3 0.81 5
4 0.93 1
5 0.87 3
CK 0.85 4
3 讨论与小结
3.1 6个红三叶品种中,岷山红三叶生育期最短,1
号红三叶生育期最长。这可能是因为岷山红三叶作
为种植多年的当地品种,在兰州地区生长发育进程
较快,其他5个红三叶品种均从热带或亚热带引进,
在兰州地区生长发育较缓慢。
3.2 各参试红三叶品种中,4号红三叶的单株鲜草
产量、分枝数、单株种子产量优于其他品种;1号红
三叶的鲜干比、茎叶比以及粗蛋白含量高于其他品
种;5号品种的株高和单株干草产量最高;2号品种
的粗脂肪含量最高,粗纤维含量最低。
3.3 有效筛选和综合评价是牧草引种研究的重要
内容[13],阎旭东等[14]对6个苜蓿品种的生长特性进
行了评价,但单项指标最突出的品种并不意味着就
是最佳品种[15]。应用权重系数法进行综合分析,结
合产量和质量指标对红三叶进行综合评价,可以筛
选出综合性状较优的红三叶品种。本试验通过对各
参试品种的综合评价得出,4号红三叶的综合性状
最优,3号最差。
3.4 白粉病抗性是由单基因(质量性状遗传位点)
或多基因(数量性状遗传位点)控制的,其严重影响
单位面积红三叶的草产量和异黄酮提取量[4]。1~6
号红三叶品种在澳大利亚生长室内均未有白粉病发
病,但移栽至甘肃农业大学牧草试验站后,均重度感
染白粉病。这可能与不同生境的气候条件,尤其是
温湿度条件有关。但从这些材料中筛选出了抗病性
强的单株,有待进一步鉴定利用。
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(责任编辑 李美娟)
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