全 文 ：第 5 卷
V o l
.
5 N o
草 地 学 报
A CT A A G R E S T IA S IN C A
19 97 年
199 7
二倍体鸭茅农艺性状的初步研究 ’
钟 声
(云南省肉牛和牧草研究中心 , 昆明小哨 6 5 0 21 )
杜 逸 郑德成 余诚瑶
(四川农业大学 , 雅安 6 2 501 4)
摘要 : 采于横断山区野生的五份二倍体鸭茅与采自横断山和庐山的野生四倍体鸭茅进行农艺
性状的对比研究 , 结果表明 , 二倍体鸭茅生育期比四倍体长 26 天 , 拔节期延迟 45 天 , 以后的生长速
度高于四倍体 ; 但种子质量 , 分雍力 , 再生性 , 茎叶比 , 抗热力等均不如四倍体鸭茅 ;分莫期XlJ 割 , 年均
干草产量 3 650 k以ha , 相当于 四倍体的 30 % , 粗蛋白质年均产量 573 k以ha , 相当于四倍体的 26 . 5 % ;
二倍体孕穗期干物质年产为 39 30 kg/ ha , 粗蛋白 6 20 掩/ ha , 分别为四倍体鸭茅的 25 % 和 27 . 5 % 。
关镇词 : 二倍体鸭茅 ; 农艺性状 ; 饲草产量 ; 营养成分
1 引 言
鸭茅(Da c州 i: g lo m era ta L . )属温带优良草种 。 在许多国家饲草栽培中占有重要地位。
按染色体数的差异 , 自然界存在鸭茅二倍体和四倍体两种类型 。 二倍体在世界许多地区均有
分布(张新全 , 1 9 9 2 ;怀特等 , 1 9 8 9 (中文本 ) ; A n l irov c h , 1 9 8 8 ; S tu e z yn sk l, 1 9 9 2 ; Lum a r e t , 19 8 7 ;
Q rt iz
,
1 9 9 3 )
。 国外曾对二倍体鸭茅的分布和 生境 因子 , 物侯和部分农艺性状 , 形态 、组织解
剖 、矿物质含量和变温处理对种子发芽的影响 , 以及二倍体与四倍体杂交及诱导加倍等方面进
行研究 (怀特等 , 1 9 8 9 ; A n l irov eh , 19 88 ; S tu e z yn skl, 1 99 2 ; L u m a r e t , 19 8 7 ; Q r tiz , 1 9 9 3 ; Mik a ,
1 9 8 0 ; S p e r a n a
,
19 8 7 )
。 我 国野 生鸭茅在 5 0 年代分类学者曾报道西南 、西北分布有 玩 ctyl is
解o m era ta 的一个种(耿以礼 , 1 9 5 9 )。 以后陆续在二郎山 、 卜踏山 、庐山 、 高黎贡 山 、云贵乌蒙
山 、大娄山 、大小凉山 、大小相岭 、邓睐山 、新疆伊黎河谷 、神农架及三峡地区发现野生鸭茅(尹
少华 , 19 9 0 ;汤宗孝 , 1 9 8 4 ;汤宗孝 , 1 9 8 7 ;杜逸 , 1 9 8 2 ;吴启进 , 1 9 8 6 ; 陈山 , 1 9 8 3 ;周兆琼 , , 1 9 9 4 ;蒋
尤泉 , 19 83; 颜济 , 19 57) , 曾引起人们对开发本地种质资源的重视 , 并对野生鸭茅的营养成分 ,
种子和栽培技术等方面进行研究 (刘明智 , 19 8 6; 汤宗孝 , 1 984 ; 杜逸 , 19 82 ; 蒋尤泉 , 1 983 )。 在
国内 19 9 2 年正式报道我国横断山区广泛分布二倍体鸭茅 (张新全 , 19 9 2 )。 为了开发利用饲草
资源 , 作者于 1 9 9 4 年 10 月至 19 9 5 年 12 月对张新全核型分析确定的二倍体与四倍体鸭茅进
行农艺和饲用性状的研究。
2 材料与方法
2
.
1 自然概况 试验地位于雅安市郊 , 地处北纬 30 , 8 ‘ , 东经 103 。 , 海拔 620 m 。 紫色大土 , 土
壤 pH 6 . 5 。 年均气温 1台. 7 ℃ , 极端最高温 37 . 7 ℃ , 极端最低温 一 3℃ , 平均相对湿度 79 % , 平
国家自然科学基金 : 西南区野生饲草种质资源评价课题的一部分
第 1 期 钟 声等 : 二倍体鸭茅农艺性状的初步研究
均 日照时数 1 0 3 9 . 6 小时 , 年均降雨 1 7 7 4 . 3 m m , 日均温之5℃的积温 5 7 7 0 . 2 度 。
2
.
2 供试材料 为当年引种圃的成熟种子 (见表 1 )。 除庐山鸭茅外 , 其余均来源于横断山
脉 。 横断山脉北高南低 , 受印度洋季风影响干湿季明显 , 山高谷深 , 地形多样 , 为野生植物提供
了较适宜的生态环境 。 野生鸭茅在海拔 1 6 0 0 一 2 80 m , 年均气温 7 . 1 一 10 . 9℃ 的湿润地区分
布较多。
暂定名
T em po
r a口 n a m e
编号
In d iea ted
n u m be r
衰 1 材 料 及 来 谭
T a ble 1 M
a te ri a ls a n d so u r ees
染色体
N u m be
r
o f e hro m so m
e
来 源
庐山鸭茅
Lus h
a n c o c kS lo t
7 9
一
9
宝兴鸭茅
Bao x in g co k
slo t
9 1
一
2
康定鸭茅
K a n g d in co
e ks fo t
90
一
70
茂县鸭茅
Mao x i
an c o c kS lo t
9 0
一
1 30
泥巴山鸭茅
N ib as ha n c o c kS lo t
皇木鸭茅
H u a n g n l u co k
sfco t
9 1
一
7
越西鸭茅
Y u e x i c o c k slo t
9 1
一
1 0 3
19 97 年采用自江西庐山 , 海拔 1 10 0 m
Co lec te d lro m lu s ha n m o u n ta in 1 1 0 0 m e ters
a
bo
v e s
ea
le v e l in 1 97 0
1 9 92 年采自四川宝兴 , 海拔 21 0 m
肠lle eted from B a o x i呢 Si e hu an prov
.
2 100 m e te rs
a
bo
v e sea lev el in 1 99 2
19 90 年采自跑马 LIJ , 海拔 27 00 m
Co llec
ted from
P
aom
a
mou
n ta in 27 0 0 m e te rs abe
v e
sea
lev e l
.
in 1 99 0
1 990 年采 自土门岭 , 海拔 2 0 30 m
Cb lle et ed f
r o r n
Mao
x ia n T u m en m
o u n tain 2 0 30 m e te rs
a
bo
v e s ea le v el in 1 99 0
1 99 1 年采自汉源泥巴山 , 海拔 20 0 m
0 〕llec ted fr o n n N ibas h a n r n o u n ta in 20 0 0 m et e rs a bo
v e
s ea le v e l in 1 99 1
1 99 1 年采自汉源皇木 , 海拔 195 0m
Co llec
ted fro m H ua n g
lll u H an ”an 1 95 0 m e te rs a bo v e
sea le v e l in 19 9 1
19 9 1 年采自越西小相岭 , 海拔 2 5 30 m
Co llec
ted from
Y u ex i X i
aox
ia n gl in g mou
n ta in 25 30
m ete rs a加v e s ea le v e l in 1 9 9 1
2
.
3 试脸设计
2
.
3
.
1 试验共设四个重复 , 其中三个用于孕穗期测产 , 一个用于分萦期测产 (在拔节始期XlJ
割 ) , 采用随机区组排列 , 小区面积 2耐 (l x Zm ) , 小区间隔 3 0 c m , 保护行宽 5 0 c m , 以鸭茅 91 一
2 作保护行材料 。 人工翻地 , 开沟条播 , 行距 25 。m 。
2
.
3
.
2 小区播种量按千粒重和 田间发芽率确定 , 其中 : “ 79 一9 ” 和 “ 91 一2 ”各 3 9 , “ 90 一70 ”
3
.
4 9
, “
9 0一1 3 0 ” 4 . 0 9 , “ 9 1一 1 ” 5 . 2 9 , “ 9 1一 7 ” 6 . 5 9 , “9 1一 10 3 ”7 . 5 9 。
2
.
3
.
3 施腐熟鸭粪4 50 kg / ha , PZOs 和 K ZO 各 15 0k g / ha 作基肥 , 人工翻地 。 孕穗期刘割的
小区在分萦期 、拔节期分别施尿素(含 N 46 % )1 0 0 k g / ha 和 250 kg / ha 作追肥 。 每次 XlJ 后均施
草 地 学 报 1 99 7 年
IO0k g / h a 尿素作追肥 。
2
.
3
.
4 物侯观测和收种小区为1 992 年播种的保种小区 , 每种材料重复二次 , 小区面积 3mz , 间
隔排列 , 于拔节期施用 15 0k g / ha 尿素作追肥 。
3 结果与分析
3
.
1 形态特征 二倍体与四倍体鸭茅的植株相似 , 但二倍体的植株在开花期株高显著高于四
倍体(P < 0 . 0 1 )。 二倍体植株花序小穗梗较细弱 , 抽穗后花序即向下弯曲 , 而四倍体花序则挺
直 。 小花和种子的体积只有四倍体的一半 。
3
.
2 物侯期 从表 2可见二倍体和四倍体鸭茅的物侯期存在明显差异 。 其出苗期比四倍体晚
4 天 , 拔节期晚 41 天 , 但从拔节到孕穗期平均比四倍体少 8 天 , 从开花到成熟期比四倍体少 10
天 , 全生育期比四倍体长 26 天 , 即二倍体具有营养生长期比四倍体体长 , 生殖生长期比四倍体
短的特点 。
衰 2 物候期观察 (i , , 4 . 1 0 . 1, 播种 )
T a bl e 2 M
a in ph e n o lo gi
eal p hase (S匕w i雌 a t Oc t . 1 9 . 199 4 )
染色体倍数
Ploi d y
编号
In dica ted
n u r nb e r
7 9
一
9
9 1
一
2
90
一
7 0
90
一
1 30
9 1
一
1
9 1
一
7
9 1
一
10 3
出苗
E m e t’g i呀
拔节 孕穗 开花
S ho ti
n g 致洲〕tin g F IO w eri n g
成熟期株高
P lan t m
a tu rlty
H eig h t(
。m )
生育天数
G ro w ing ds ys
天 (Da y )
洲哎114内J丹、22气、J尸」2,‘八乙RI1工‘Ugn叼.⋯八j10产气以尹0八J八、4八j‘曰,l‘.1‘,1j.,四倍体T e tra Plo ids 3 1/ 10 ’3 1/ 10 ’4八 1 ,
4八 1 ’
4 / 1 1
’
4八 1 .
4八 l “
l/ 4
30 / 3
9 / 5
1 1/ 5
1 1/ 5
1 7 / 5
15 / 5
1 5 / 4
1 3 / 4
1 5 / 5
2 0 / 5
18 / 5
25 / 5
20 / 5
5 / 5
30 / 4
10 / 6
8 / 6
成熟
M
a tu re
Pe ri 记
3 / 6
1 / 6
26 / 6
30 / 6
28 / 6
28 / 6
27 / 6
乙O6‘U/
声. J了子Z了4
一XR
二倍体
压 ploi ds
注 : “
N o t e:
, ”为 19 94 年 , 其余为 199 5 年
“ ‘ ”R e p r
esn
ts of 199 4
, a n d n o m a rk o f 1 99 5
3
.
3 前期生长速度 (见表 3) , 从表 3 可以看出 , 二倍体鸭茅的生长速度明显低于四倍体 ,
播后两个月 , 株高尚不及四倍体的 1/ 2 , 越冬后至孕穗期前 , 株高尚不及后者的 1 /4 。
衰 3 二倍体与四倍体不同时间平均株高《crn )
T ab le 3 Av
e r a g e h e ig h t o f d iploi d s a n d t e tra plo ids in d iffe ren
t peri 记 (cm )
1 8 / 1 1
’
18八 2 . 25 / 2 1 1 / 3 23 / 3 1 / 4 8 / 4 15 / 4
四倍体
二倍体
注 : “
N o t e
:
T e tra PIO i d
以Plo id
1 1
.
5
5
.
0
1 6 3
5
.
3
23
.
7
6
.
8
4 3
.
0 6 1
.
0 7 5
.
3
9
.
4 12 几7 1 8 . 4
9 5
.
7
2 1
.
0
‘ ”为 19 94 年 , 其余为 19 9 5 年 。 “ , , ”为四倍体进入孕穗期的时间
“ ‘ ” R e pres
e n t s of 1 9 94
,
no m
a rk o f 19 9 5
. “ , ‘ ” R e p
res
n t s of b ) 〕t in g s t a g e
3
.
4 分粟能力 从表4可以看出 : 在二倍体鸭茅在拔节期除“ 9 0 一70 ”外 ,
超过 10 , 在完熟期均超过 20 , 其单株分莫能力虽强 , 但明显低于四倍体 。
of the t e tra Plo i d s
其余的单株分萦数均
第 1 期 钟 声等 : 二倍体鸭茅农艺性状的初步研究
衰 4 单株平均分获数‘10 株平均 )
T ab l
e 4 A v er ag e n um be
r of tille rs 伴r p lan t (Av e r a g e of ten plan ts )
物候期 四倍体 T et ra ploi ds
Ph en o lo g ioa l
p ha se
7 9 一 9 1 9 1 一 2 平均
A v e r a g e
二倍体 口 ploi ds
90 一 7 0 90 一 13 0 9 1 一 1 9 1 一 7 9 1 一 10 3 平均
A v er ag e
拔节
完熟
Shi 刃ti ng s tag e 22 . 8
钾石团 5 1 . 1
17
.
0
4 7
.
7
19
.
9
4 0
.
4 2 1
.
4
12
.
3
3 2
.
3
10
.
6
2 2
.
4
12
.
9
32
1 2
2 9
.
3
1 1
.
0
27
.
5
3
.
5 种子产t 及 其特 .点 从表5中可以看出 , 二倍体鸭茅的种子产量虽较高 , 但低于四倍体 ,
前者的千粒重 , 室内和 田间发芽率均低于后者。 不同来源的二倍体鸭茅之间差异显著。
农 S 种子产t 及其特点
T ab le S Se 记 如d ds and ehar a e te rs of ea c h co ks fco t
项 目
Ite r n
四倍体 Te tra ploi ds
79 一 9 9 1 一 2
二倍体 压ploi ds
90 一 7 0 90 一 1 30 9 1 一 1 9 1 一 7 9 1 一 10 3
种子产量
压曰 外eld (kg/ ha )
纯净度
Pu ri ty(% )
千粒重 (g )
G r a v ity pe
r
tbo usa
n d se d (g )
室内发芽率(% )
C池rm in a tio n
in la bo
r a to ry (% )
田间发芽率(% )
C池rm in a tio n
in fiel d (% )
3 1 5 4 0 5 300 2 70 25 5 25 5 27 0
0
.
6 52 0
.
96 0 0
.
4 0 0 0
.
30 0 0
.
3 92 0
.
3 00 0
.
3 02
4 5 4 8 1 6 1 5 1 1 10
3
.
6 越 夏情况 定点统计结果见表 6 。 在雅安的气候条件下 , 二倍体鸭茅越夏的存苗率显著
低于四倍体(P < 0 . 01 ), 二倍体鸭茅间也存在一定差异 , 其中“ 9 1 一 1 ”与 “ 9 0 一 13 0 ” , 91 一 103 ”间差
异显著(P < 0 . 0 5 )。 热带湿润气候地区 , 七月平均气温 25 . 3℃ , 极端高温 37 . 7℃ 。 供试材料主
要来自横断山海拔 19 0 m 以上地 区 , 属温带气候类型 , 七月平均气温 15 一 20 ℃ , 极端高温 28
一 3 2℃ 。 来源于横断山区的四倍体和二倍体材料在雅安市种植驯化的时间接近 , 但抗热能力
差异显著。 四倍体 “ 79 一9 ”来自庐山海拔 1 10 m 地 区 , 与 “ 91 一2 ”地理位置相距较远 , 且已在
雅安驯化栽培长达 15 年 , 但在越夏方面的差异不显著 (P > 0 . 05 ) , 说明四倍体比二倍体材料
更具抗热性 , 也表明四倍体鸭茅比二倍体具有更强的生态适应能力 。
衰 6 越夏存苗率(i , , 5 . 7 . 1 一 1 0 . 1 )
T a ble 6 Su rv ival ra
te a fter s u m m e r (199 5
.
7
.
1一 10 . 1 )
编号 In d ica tec d n urn b er
四倍体 T e tra ploi d s
7 9 一 9 9 1 一 2
二倍体 n ploi ds
90 一 7 0 90 一 1 30 9 1 一 1 9 1 一 7 9 1 一 10 3
存苗率 S u rv iv al ra te (% ) 8 . 3 2 . 7 17 7 2 . 3
草 地 学 报 199 7 年
裹 7 孕抽期茎叶比 (叶皿 / 茎 , ,
T a ble 7 R a te b e tw e
n st
em
a n d lea f in l
x )〕tin g s ta g e (w e ig ht o f lea f/ w e ig ht o f ste m )
四倍体 T e t r a ploi d s
7 9 一 9 9 1 一 2
二倍体 口 pfo id s
90 一 7 0 90 一 130 9 1 一 1 9 1 一 7 9 1 一 1 03
鲜物质(Fres h m a tter )
干物质(众y m a tte r )
1
.
4 2 1
.
36 0
.
90
1
.
95 1
.
70 1
.
2 4
0
.
8 0
0
.
9 6
0
.
9 0 1
.
0 6 1
.
02
1
.
1 2 1
.
2 4 1
.
14
3
.
7 孕德期茎叶比 见表 7的数据表明 , 二倍体鸭茅在孕穗期的叶量不低于四倍体 , 二倍体鸭
茅间亦有差异 , 但不如与四倍体间差异显著 。
3
.
8 干物质和粗蛋 白产圣 以两种收获方式进行测试 , 一种模拟放牧条件 , 植株仍处于分萦
期 , 当株高达 3 5 c m 时进行第一次XlJ 割 。 另一种模拟刘草条件 , 进入孕穗期时进行第一次XlJ
割 , 其再生草均在株高 4 0 c m 时XlJ 割 。 这时植株仍处于分萦期 。 两种测试结果 (见表 8 )。 分萦
期第一次 xlJ 割 , 干物质年总量 , 二倍体与四倍体鸭茅间差异极显著 (P < 0 . 01 ) , 前者 3 560 k岁
h a
, 粗蛋白年均产量 573 k g / ha , 分别为后者的 30 % 和 26 . 5 % , 孕穗期干物质产量在二倍体鸭
茅之间差异不显著(P > 0 . 0 5 ) , 与四倍体比较则差异显著(P< 0 . 0 5 ) , 二倍体鸭茅低于四倍体 。
孕穗期及其再生草的干物质年总产二倍体鸭茅平均为 3 930 k岁ha , 粗蛋白 61 9 . skg / h g 分别为
四倍体的 24 . 68 和 27 . 5 % 。 以产草量的季节分布分析 , 四倍体鸭茅在全年有两个高峰 , 主要
集中在春季和夏初 , 而秋季所占比重较小 。 二倍体也主要集中在春季和夏初 , 而越夏后生长极
度缓慢 , 其再生草期难以利用 。 因此 , 不仅产草量显著低于 四倍体 , 而且季节性缺草矛盾更加
突出。
表 8
项目
Ite m
分粟期干物质
D M mo w ed
a t til e r st a g e
再生草干物质
D M of re gr
o
wt h gr as
年总产
A n n u al yield
粗蛋白年产
A n n u al 如eld o f CP
孕穆期干物质
D M mo w ed i
n l) ) 〕t s t乒g e
再生草干物质
D M
o f r e gr
o
wt h gr
a s
年总产
A ll n u al yield
粗蛋白年产
A n n u al 外eld o f C P
干物质和粗蛋白质产t 《kg/ hm Z 》(i, , 4 . 1 0一 i , , 5 . 1 1 )
T a ble 8 Y iel d of D M
a
nd
e
ru d
e p ro tei n (kg/ h扩 )
四倍体 T et ra 口oi ds 二倍体 压p 】o id s
7 9 一 9 9 1 一 2 90 一 70 90 一 13 0 9 1 一 1 91 一 7
1 85 3 22 80 2 0 85 2 186 1 6 1 5 12 83
9 1 一 103
151 5
9 397 10 200
1 1 25 0 1 2 4 80
2 1 36 3 2 1 98
5 859 62 55
9 855 92 4 0
1 57 50 160 95
22 05 2 2 95
第 1 期 钟 声等 : 二倍体鸭茅农艺性状的初步研究
3
.
, 常规养分分析 结果见表 9 , 在分萦期 , 二倍体鸭茅的粗蛋白质含量显著低于 四倍体 , 平
均低 8 . 17 % , 孕穗期除 “90 一 70 ”外 , 其余的均明显高于四倍体 ;二者之间在分萦期刘后再生草
无规律性差异 。 此外 , 二倍体在孕穗期粗蛋 白含量普遍高于分萦期是此次试验中的一个特殊
规象 , 是 否 由施肥造成或是其它 原因尚需进一 步研究 。 粗纤维在分萦期二倍体平均为
2 4
.
1 2 %
, 比同物侯期的四倍体均值高 1 . 32 % , 但与生长 日数相同的四倍体比 , 这时四倍体已
提前 27 天进入孕穗期 , 其粗纤维含量 30 . 75 % , 比二倍体均值高 6 . 63 % ; 进入孕穗期 , 除二倍
体 “90 一 70 ”外 , 其余均比四倍体略低 , 平均值低 0 . 46 % , 考虑二倍体进入孕穗期比四倍体延迟
了 4 0 天 , 这说明无论在拔节前还是抽穗期以前 , 二倍体粗纤维化速度均比四倍体慢 。
4 结论与讨论
4
.
1 二倍体与四倍体鸭茅在生物学形态及部分农艺性状存在明显差异 , 主要表现在二倍体的
小花和种子比四倍体小 , 千粒重只有四倍体的 1/ 2 , 孕穗期叶量少于四倍体 , 抗热及越夏后自
然更新的能力低于四倍体 , 完熟期株高比四倍体高 , 二倍体小穗梗细弱 , 弯曲下垂 , 而四倍体则
挺直 。
表 , 化学成分组成
T ab le 9 N u tri e n ts of D M
a
mo 雌 diffe r e n t p eri记s (% )
物侯期
P heno 1
0 g ic al
Phase
编号
In d iea ted
n u m be r
采样时间
黝 m p lin g
d a te
水分
W
a te r
(% )
占干物质 (% )
N u tri e n ts o f D M(% )
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2 二倍体鸭茅的生育期比四倍体长 , 在不同物侯发育阶段与四倍体有较大差异 , 表现在出
苗后到拔节的日期比四倍体延迟时间长达 50 天 。 拔节以后的发育则比四倍体迅速 , 二倍体具
草 地 学 报 19 97 年
有前期生长发育迟缓 , 后期迅速的特点 。
4
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3 二倍体鸭茅由于前期发育过于迟缓 , 抗杂草竞争能力相当差 。
4
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4 在分莫期或孕穗期第一次XlJ 割 , 二倍体鸭茅全年干物质和粗蛋 白产量均显著低于四倍
体 , 因此在亚热带气候条件下不可直接利用 。
4
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5 二倍体鸭茅粗纤维含量与相同物侯期的四倍体差异不大 , 而 比相同生长天数的四倍体则
差异明显 , 可见其纤维化程度比四倍体慢 。
4
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6 国外曾进行过二倍体与四倍体鸭茅的物侯及形态特征研究 , 结果表明 , 两者花序和种子
特征相似 , 分萦情况相近 , 但二倍体的生育期和花期比四倍体长 (L
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。 横断山区发
现的二倍体野生鸭茅显然有其独特之处 , 对于研究鸭茅的起源和进化无疑是有益的 。
4
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7 野生二倍体鸭茅具有前期生长缓慢 , 纤维积累慢 , 生长期长等优点 , 在实践中可以作为育
种的材料 , 亦可作为品种驯化材料。
参 考 文 献
l 尹少华 , 1 9 90 , 神农架三峡地区牧草资源考察报告 , 湖北畜牧兽医 , (2) 29 一 32
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6 张新全 , 19 92 , 几种禾草染色体核型和开花 习性的研究 , 硕士学位论文 , 四川农业大学
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9 耿以礼 , 1 9 59 , 中国主要植物图说—禾本科 , 科学出版社 , 327 一 328
10 蒋尤泉 , 1 9 83 , 贵州省饲用植物资源考察报告 (专刊 ), 中国农业科学院草原研究所 , 13
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第 1 期 钟 声等 : 二倍体鸭茅农艺性状的初步研究
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