劉金海,王鶴樺,左應(yīng)梅,黃必志,劉國(guó)道,周 超
(1.信陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院醫(yī)學(xué)院,河南 信陽(yáng) 464000; 2.云南省草地動(dòng)物科學(xué)研究院,云南 昆明 650212;3.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所,海南 儋州 571737; 4.云南普洱農(nóng)業(yè)學(xué)校,云南 普洱 665000)
大黍(Panicummaximum)屬于禾本科黍?qū)?,又名?jiān)尼草,原產(chǎn)熱帶非洲,為多年生牧草,全球黍?qū)俅蠹s500種,我國(guó)有18種,2個(gè)變種[1-2]。20世紀(jì)80年代我國(guó)華南一直推廣青綠黍(P.maximumcv.trichoglume)。2000年中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所選育出熱研8號(hào)堅(jiān)尼草(P.maximumcv.Reyan 8)和熱研9號(hào)堅(jiān)尼草(P.maximumcv.Reyan 9),并在熱帶推廣種植。林永生等[3]在閩南對(duì)5個(gè)堅(jiān)尼草進(jìn)行了區(qū)域試驗(yàn)。唐軍等[4]在海南西南部對(duì)6個(gè)堅(jiān)尼草進(jìn)行了品種比較試驗(yàn)。本試驗(yàn)經(jīng)過(guò)種質(zhì)收集整理,從巴西引入6個(gè)大黍新品種,并從海南引入4個(gè)產(chǎn)量較高的品種,2006年在云南省普洱市思茅區(qū)普洱農(nóng)業(yè)學(xué)校試驗(yàn)地進(jìn)行適應(yīng)性研究和評(píng)價(jià),旨在篩選出高產(chǎn)、質(zhì)優(yōu)的牧草品種,為熱帶、亞熱帶地區(qū)畜牧業(yè)的發(fā)展提供優(yōu)良的牧草資源。
1.1試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)設(shè)在云南省普洱市思茅區(qū)普洱農(nóng)業(yè)學(xué)校試驗(yàn)地內(nèi)進(jìn)行,地處南亞熱帶濕熱地區(qū), 100°97′ E、22°82′ N,海拔1 320 m,年均降水量1 560 mm,年均溫度17.7 ℃,夏季最高溫42 ℃[5]。試驗(yàn)地氣候?qū)偌撅L(fēng)氣候,干濕季節(jié)分明,85%的降水集中在5-10月,12-2月降水相對(duì)較少,冬春干旱,夏秋多雨,光、熱、水資源豐富,土壤為紅壤, 肥力狀況為有機(jī)質(zhì)含量8.98 g·kg-1,全氮量0.449 g·kg-1,堿解氮71.66 mg·kg-1,速效磷32.6 mg·kg-1,全磷0.54 mg·kg-1,速效鉀125.4 mg·kg-1,pH值5.41。
1.2供試材料 供試大黍品種共10個(gè),分別來(lái)自巴西及海南(表1)。
1.3試驗(yàn)小區(qū)設(shè)計(jì)與處理 2006年3月27日用育苗袋育苗(其中熱研8號(hào)堅(jiān)尼草、熱研9號(hào)堅(jiān)尼草、TD-58堅(jiān)尼草、CIAT6299堅(jiān)尼草為假植),5月31日苗長(zhǎng)至0.15 m高左右時(shí)移栽到小區(qū)內(nèi)。試驗(yàn)小區(qū)面積為2 m×3 m,每小區(qū)24株,株、行距均為0.5 m,4次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組排列。施基肥為尿素400 kg·hm-2,試驗(yàn)期間采用相同的管理措施,不灌溉、不追肥、禁牧、苗期鋤雜。
1.4測(cè)定內(nèi)容和方法
1.4.1牧草的抗逆性 牧草的抗逆性主要觀測(cè)牧草對(duì)冷、熱、干旱、水淹和病蟲(chóng)害的忍耐力,分別用強(qiáng)、中、差(評(píng)分3、2、1)表示[5]。在牧草成熟前,分別測(cè)定小區(qū)內(nèi)每種牧草的存活株叢數(shù),除以移栽時(shí)總株叢數(shù),計(jì)算出每小區(qū)的存活率,存活率100%、80%、50%分別評(píng)分為3、2、1。于2007年4月7日牧草返青時(shí)定點(diǎn)觀察和測(cè)定越冬率,越冬率100%、80%、50%分別評(píng)分為3、2、1??共∧芰χ饕^測(cè)牧草對(duì)病蟲(chóng)害的忍耐力,未染病、少于10%植株染病、大于30%植株染病,分別用強(qiáng)、中、差表示,評(píng)分為3、2、1。
表1 供試材料及來(lái)源Table 1 Trial materials and origins
1.4.2物候期觀測(cè)采用目測(cè)法 隨機(jī)選取各種牧草株叢,分別記數(shù)20次,觀察其生育期[6]。小區(qū)內(nèi)50%植株達(dá)到某一生育期時(shí)記載為該牧草生育期,分別記錄播種期、出苗期、分蘗期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、開(kāi)花期和完熟期,計(jì)算出苗至種子成熟的天數(shù)。
1.4.3牧草形態(tài)特征 于2006年8月31日在各牧草成熟前期隨機(jī)選取,每小區(qū)10次重復(fù),分別測(cè)其分蘗數(shù)、叢徑以及株高等形態(tài)特征,取植株中部葉片測(cè)葉長(zhǎng)、葉寬。各牧草成熟后用壕溝法觀察各牧草材料根系水平及垂直分布范圍的剖面[6]。
1.4.4牧草生產(chǎn)性能 于2006年8月15日及10月15日兩次刈割取樣,以株為單位,留茬0.15 m,分別稱量其莖、葉的鮮質(zhì)量和風(fēng)干質(zhì)量,計(jì)算其單株產(chǎn)量、干鮮比及葉莖比。根據(jù)小區(qū)的株叢數(shù)計(jì)算單位面積的地上生物量,將兩次結(jié)果相加作為年產(chǎn)量。種子成熟后,每種牧草材料隨機(jī)取20株進(jìn)行考種,計(jì)算單株種子產(chǎn)量,然后根據(jù)小區(qū)的株叢數(shù)計(jì)算單位面積種子產(chǎn)量[6]。牧草成熟后,采用土柱挖掘法分別取各種牧草材料的地下部分,水洗、風(fēng)干后稱重[6]。
1.4.5牧草營(yíng)養(yǎng)成分 取各品種牧草材料的風(fēng)干樣品進(jìn)行室內(nèi)常規(guī)分析,參照楊勝[7]主編的《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)》測(cè)定植物的粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗纖維、水分、粗灰分及無(wú)氮浸出物含量。
1.4.6適口性的觀測(cè) 觀察牲畜對(duì)各品種牧草的喜食程度,分優(yōu)、良、中、差4個(gè)等級(jí)[8],評(píng)分分別為4、3、2、1。
1.5數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)應(yīng)用EXCEL 2003和SPSS 13.0軟件進(jìn)行處理。測(cè)定結(jié)果用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析確定各種牧草的單位面積產(chǎn)量差異顯著性。應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)綜合評(píng)價(jià)牧草,篩選出優(yōu)良品種[9-17]。
2.1抗逆性 通過(guò)兩年的觀測(cè),TD-58堅(jiān)尼草存活率為95.83%、越冬率為94.44%并嚴(yán)重感染了葉銹病。坦桑尼亞大黍和熱研8號(hào)堅(jiān)尼草輕微感染了葉銹病。其余品種越冬率、存活率高、抗病能力強(qiáng),對(duì)冷、熱、干旱、水淹的忍耐力較強(qiáng)(表2),對(duì)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境表現(xiàn)出較好的適應(yīng)能力。
2.2牧草的生長(zhǎng)發(fā)育
2.2.1牧草的物候期 所引種大黍各品系的生育期不完全一致,馬薩伊大黍全生育期最長(zhǎng)為241 d,10月底開(kāi)花,12月初成熟,鮮草可利用時(shí)間最長(zhǎng);蒙巴薩大黍、坦桑尼亞大黍、TD-58堅(jiān)尼草、CIAT6299堅(jiān)尼草生育期較長(zhǎng),10月下旬開(kāi)花,11月底成熟,鮮草可利用時(shí)間較長(zhǎng);Aruana大黍、MG-7 Aries大黍7月下旬開(kāi)花,8月底成熟,全生育期較短,分別為142、148 d,鮮草可利用時(shí)間短(表3)。
2.2.2牧草的形態(tài)特征 坦桑尼亞大黍最長(zhǎng)葉長(zhǎng)為129.23 cm,與蒙巴薩、熱研8號(hào)、熱研9號(hào)以及CIAT6299差異不顯著(P>0.05),MG-7 Aries、Aruana葉長(zhǎng)最短,分別為41.24、43.25 cm,顯著低于其他品種(P<0.05);CIAT6299堅(jiān)尼草葉寬最寬,為4.60 cm,與其他品種差異顯著;馬薩伊大黍分蘗數(shù)最多,為216.00個(gè)·叢-1,與其他品種差異顯著;TD-58堅(jiān)尼草叢徑最大,為36.75 cm·叢-1,與其他品種差異不顯著;MG-6 Atlas大黍株叢最高,為346.30 cm,與熱研8號(hào)差異不顯著,但顯著高于其他品種(表4)。
表2 牧草越冬率、存活率和抗病能力Table 2 The over winter rate,survived rate and disease resistance of trial materials
表3 2006年牧草生育期Table 3 Growth stage of trial materials in 2006
2.2.3牧草的根系分布 所引種品種都為須根系,熱研9號(hào)堅(jiān)尼草根系垂直分布最深,為89.00 cm,與坦桑尼亞、熱研8號(hào)、TD-58和CIAT6299差異不顯著(P>0.05);熱研8號(hào)堅(jiān)尼草根系水平分布的范圍最大,為82.00 cm,與MG-6 Atlas、蒙巴薩、坦桑尼亞、TD-58和CIAT6299差異不顯著。由此可見(jiàn),坦桑尼亞、熱研8號(hào)、TD-58和CIAT6299根系的垂直與水平分布范圍均較大,因此,它們的抗旱能力可能較強(qiáng)(表4)。
2.3牧草的生產(chǎn)性能
2.3.1牧草的地上生物量及干鮮比 牧草產(chǎn)量是牧草最主要的經(jīng)濟(jì)性狀,是草地生產(chǎn)力的重要指標(biāo)之一[6]。種植第一年坦桑尼亞大黍干物質(zhì)產(chǎn)量最高,為45.33 t·hm-2,與MG-7 Aries大黍、MG-6 Atlas大黍、蒙巴薩大黍、熱研8號(hào)堅(jiān)尼草、熱研9號(hào)堅(jiān)尼草和TD-58堅(jiān)尼草之間差異不顯著(P>0.05),屬于高產(chǎn)品種;馬薩伊大黍產(chǎn)量最低,為17.85 t·hm-2(表5)。
干鮮比是衡量產(chǎn)草量的一項(xiàng)重要指標(biāo)[6]。干鮮比最大的是MG-7 Aries大黍,為0.28,適宜調(diào)制干草;干鮮比最小的是TD-58、CIAT6299,為0.19,與最大者之間差異顯著(P<0.05)(表5)。
2.3.2牧草種子產(chǎn)量 TD-58堅(jiān)尼草種子產(chǎn)量最高,為1.76 t·hm-2,其次是MG-6 Atlas,為1.37 t·hm-2,兩者差異不顯著(表5),馬薩伊大黍的種子產(chǎn)量最低,為0.52 t·hm-2。由此可見(jiàn),各品種都具有一定的結(jié)實(shí)能力,為擴(kuò)大飼草再生產(chǎn)及飼草種子生產(chǎn)提供了可能[18]。
2.3.3牧草的地下生物量 TD-58堅(jiān)尼草的總根量最多,為0.22 t·hm-2,其次是熱研8號(hào)堅(jiān)尼草,為0.17 t·hm-2;Aruana大黍和馬薩伊大黍的總根量最少,為0.08 t·hm-2,各品種間差異不顯著(P>0.05)(表5)。
2.4牧草品質(zhì)
2.4.1牧草的葉/莖 馬薩伊大黍的葉/莖最大,為1.79,與其他品種之間差異顯著(P<0.05),說(shuō)明其品質(zhì)好、適口性好。Aruana大黍的葉/莖最小,為0.28,品質(zhì)、適口性不及其他品種(表6)。
表4 牧草形態(tài)特征Table 4 Morphological characteristics of trial materials
表5 牧草生產(chǎn)性能Table 5 Production performance of trial materials
2.4.2牧草營(yíng)養(yǎng)成分 營(yíng)養(yǎng)成分是評(píng)定牧草飼用價(jià)值的重要指標(biāo)之一[6]。馬薩伊的粗蛋白含量最高,為10.63%,與MG-6 Atlas、蒙巴薩、坦桑尼亞、熱研8號(hào)、熱研9號(hào)、TD-58、CIAT6299差異不顯著(P>0.05),屬營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高的品種,Aruana粗蛋白含量最低,為6.30%;熱研8號(hào)粗纖維含量最低,為27.16%,與馬薩伊、熱研9號(hào)、TD-58、CIAT6299差異不顯著,屬易消化品種;CIAT6299的粗脂肪含量最高,為2.38%,與其他品種差異不顯著;蒙巴薩大黍的粗灰分含量最高,為11.53%,顯著高于MG-7 Aries(P<0.05),與其他品種差異不顯著。這與葉/莖結(jié)果一致,由此可判斷馬薩伊、熱研8號(hào)、熱研9號(hào)、TD-58、CIAT6299屬高蛋白、低纖維、高脂肪、高灰分的品種,飼用價(jià)值較高(表6)。
2.4.3適口性的觀測(cè) 2006年8-12月刈割各種牧草,并定期對(duì)思茅明達(dá)乳業(yè)公司的奶牛進(jìn)行持續(xù)飼喂,觀察牲畜對(duì)各種牧草的喜食程度。除MG-7 Aries大黍、Aruana大黍適口性表現(xiàn)為良外,其余品種適口性均表現(xiàn)為優(yōu)。對(duì)于結(jié)實(shí)期的牧草,牲畜仍然貪食(表7),與葉/莖結(jié)果一致。
2.5灰色關(guān)聯(lián)評(píng)價(jià) 為了篩選出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、適口性好且抗性強(qiáng)的牧草,選擇干草產(chǎn)量、粗蛋白、適口性和抗逆性指標(biāo)作為綜合評(píng)價(jià)供試品種優(yōu)劣的指標(biāo)(表7)。由于各性狀量綱不同,選擇測(cè)定項(xiàng)目中各指標(biāo)的最高值作為參考點(diǎn),組成參考數(shù)列,即X0=[1,1,1,1]。采用初值法對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱化處理,處理后各指標(biāo)均在[0~1]之間變化。對(duì)無(wú)量綱化后數(shù)據(jù)計(jì)算絕對(duì)差值,即Δi(k),然后通過(guò)計(jì)算得到最小絕對(duì)差值和最大絕對(duì)差值:0,0.605。計(jì)算供試品種與參考品種各性狀關(guān)聯(lián)系數(shù)值,通過(guò)式ri=1/n∑ξi(k)求出各供試品種關(guān)聯(lián)度[11-17](表7)。關(guān)聯(lián)度越大,表明該品種與標(biāo)準(zhǔn)品種的相似程度越高,反之越低[11-17]。
按關(guān)聯(lián)度大小排序?yàn)?號(hào)>5號(hào)>7號(hào)>2號(hào)>9號(hào)>8號(hào)>10號(hào)>6號(hào)>1號(hào)>3號(hào),即蒙巴薩大黍、坦桑尼亞大黍、熱研8號(hào)堅(jiān)尼草、MG-6 Atlas大黍、TD-58堅(jiān)尼草居前5位,綜合性狀優(yōu)良,為高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)牧草品種(表7)。這一結(jié)果與干物質(zhì)產(chǎn)量方差分析結(jié)果基本一致,引種時(shí)可優(yōu)先考慮。
表6 牧草葉/莖及干物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)成分Table 6 Leaf/Stem and nutrition ingredient of dry matter among trial materials
表7 參試品種綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)、關(guān)聯(lián)度及排序Table 7 Sequence of comprehensive evaluation of trial materials
本研究所引各牧草品種抗逆性強(qiáng),適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂驐l件,均可作為當(dāng)?shù)亟ㄖ驳哪敛葙Y源。南亞熱帶濕熱地區(qū)12-2月干旱少雨。蒙巴薩、坦桑尼亞、馬薩伊、熱研8號(hào)、TD-58和CIAT6299 10月下旬開(kāi)花,全生育期長(zhǎng),可緩解該地區(qū)飼草匱乏的現(xiàn)狀。
Freitas等[19]報(bào)道施氮肥量0~320 kg·hm-2,種植密度9~94株·m-2,在冠層光截獲率達(dá)到95%時(shí)留茬25 cm刈割,坦桑尼亞大黍的干物質(zhì)產(chǎn)量、葉量、莖量呈線性上升;高氮肥+低密度種植時(shí),葉/莖大,隨著施肥量增加,飼用價(jià)值、粗蛋白含量也相應(yīng)上升。唐軍等[1]選擇每?jī)稍仑赘?次。余成群等[20]認(rèn)為一年刈割2~3次可獲取最大的干草積累產(chǎn)量。龍會(huì)英等[21]分別選擇4、6、8、10月,每年對(duì)堅(jiān)尼草刈割4次。由于不同施肥量、留茬高度、刈割時(shí)間與刈割次數(shù)都會(huì)對(duì)牧草的產(chǎn)量與飼用價(jià)值產(chǎn)生影響,本研究中熱研8號(hào)、熱研9號(hào)、TD-58粗蛋白含量略低于唐軍等[4]的報(bào)道,粗纖維高于唐軍等[1,4]的研究報(bào)道,建議生產(chǎn)時(shí)采用適宜的種植方法以獲得盡可能高的產(chǎn)量及飼用價(jià)值。
唐軍等[1]試驗(yàn)報(bào)道蒙巴薩、熱研8號(hào)、熱研9號(hào)和TD-58之間干物質(zhì)產(chǎn)量差異不顯著,與本試驗(yàn)結(jié)果一致,而林永生等[3]試驗(yàn)報(bào)道熱研8號(hào)、熱研9號(hào)和TD-58之間干物質(zhì)產(chǎn)量差異顯著(P<0.05)。本試驗(yàn)中蒙巴薩、熱研8號(hào)、熱研9號(hào)和TD-58產(chǎn)草量均高于唐軍等[1,4]及林永生等[3]的試驗(yàn)報(bào)道,種子產(chǎn)量亦高于唐軍等[1]的報(bào)道。綜上表明,同一品種在不同地域、不同水熱條件下表現(xiàn)有差異,因此應(yīng)因地制宜選擇最適宜的品種。蒙巴薩、坦桑尼亞、熱研8號(hào)、MG-6 Atlas和TD-58屬于高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、適口性好且抗性強(qiáng)的品種,并且全生育期長(zhǎng),有較強(qiáng)的結(jié)實(shí)能力,建議推廣種植。
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