不同收種時間和收種方式對貝斯莉斯克伏生臂形草種子產量和質量的影響

張美艷，薛世明＊，崔玲艷，徐馳，匡崇義，黃梅芬

（1.云南省草地動物科學研究院，云南 昆明650212；2.廣南天成原生石斛科技有限公司，云南 昆明650201）

伏生臂形草（Brachiariadecumbens）又名俯仰臂形草，原產于非洲東部烏干達，是禾本科臂形草屬的一種叢生型多年生C4植物，莖直立或匍匐，國外統稱為旗草［1－2］。主要分布于非洲、美洲、澳大利亞及亞洲，廣泛種植于熱帶及亞熱帶地區，在草地畜牧業和生態環境治理中起著重要作用［3－5］。貝斯莉斯克伏生臂形草（‘basilisk’）是澳大利亞昆士蘭草本植物聯絡委員會1966年育成登記，云南省草地動物科學研究院（原云南省肉牛和牧草研究中心）1983年從澳大利亞引入，1992年通過我國全國牧草品種審定委員會審定登記，該品種在熱帶、亞熱帶地區表現良好，耐瘠，耐酸、耐旱、產草量高，具有很好的適應性，與大葉千斤拔（Flemingiamacrophylla）和落花生（Arachispintoi）混播能有效抑制飛機草（Chromolaenaodorata）的生長，推廣利用潛力極高，其種子生產具有很好的市場前景［6－8］。

利用優良的豆科和禾本科牧草建立高效高產人工草地或改良草地，是解決目前草畜供應不平衡矛盾和治理退化草地的主要途徑［9－10］。但是，由于臂形草種子邊成熟邊脫落，落粒性強，種子采收較為困難，且種子結實率和發芽率較低，造成生產的種子產量和質量較低，極大地限制了其種植和推廣［3，11］。臂形草主要靠種子繁殖，且采用無性繁殖法建植人工草地和改良草地成本又較高［3］，因此提高臂形草種子產量和質量是其生產上亟待解決的問題［11］。加之，云南的雨季時間較長，對牧草種子的采收造成一定程度的影響，因此確定最佳的收種時間和收種方式對獲得高產具有至關重要的作用［12］。國外對臂形草種子生產的研究較多，主要集中在播種、施肥、植物激素等方面［13－15］的研究，在收種時間和收種方式也做了一些研究［16－19］。而國內有關臂形草種子生產的研究較少，僅見一些有關施肥的報道［11，20－21］，而有關收種時間和收種方式的研究鮮見報道。因此，本文重點探討了不同收種時間和收種方式對臂形草種子產量和質量的影響，旨在為臂形草種子生產提供科學有力的依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于云南省德宏傣族景頗族自治州盈江縣平原鎮，北緯24°44′，東經97°55′，海拔820m，屬南亞熱帶半濕潤季風氣候。年降雨量1711.7mm，年蒸發量1808.4mm，年均溫20.0℃，≥10℃年積溫6976℃，最冷月均溫13.2℃，年日照時數2319h，無霜期324d。試驗地土壤為沙質水稻土，土壤pH值5.6，有機質29.00mg/kg，全氮1.48g/kg、全磷1.05g/kg、全鉀28.13g/kg、水解氮92.75mg/kg、速效磷46.56mg/kg、速效鉀196.66 mg/kg。

1.2 試驗設計

1.2.1 供試材料 貝斯莉斯克伏生臂形草種子，采收于云南省普洱市曼中田畜牧場。

1.2.2 田間試驗設計 選擇兩個肥力相當的地塊，2011年分別進行收種時間試驗和收種方式試驗。兩個單因素試驗均采取完全隨機區組設計，3次重復。

收種時間，設5個水平，分別是盛花期后28d（HT1），33d（HT2），38d（HT3），43d（HT4）和48d（HT5），其中HT1（根據種子田長期經驗確定，是臂形草種子最先開始落粒的時間）作為對照，收種時間處理均采用傳統刈割收種方式。

收種方式，設5個水平，分別是傳統刈割（HM1）、套袋（HM2）、1次拍打（HM3）、2次拍打（HM4）、3次拍打（HM5），其中HM1為對照處理。套袋處理（HM2）采用35cm×25cm尼龍網袋，在盛花期結束時，將臂形草花序整個套入網袋中，每個小區用26個網袋，在種子進入完熟期（盛花期后48d）連同袋子一起采收。1次拍打措施是在種子進入蠟熟期（盛花期后38d），用30cm直徑的塑料盆作為容器，將臂形草花穗整個往盆里拍，1次拍打（HM3）與2次拍打（HM4）、2次拍打（HM4）與3次拍打（HM5）的時間間隔均為3d。傳統刈割收種是將花穗集中時間（盛花期后38d）一次性整穗割回。

1.2.3 小區布置與田間管理 小區面積2m×5m，條播，行距60cm，播種量為7.5kg/hm2。播種前對試驗地進行翻耕、耙平處理，并施入基肥，鈣鎂磷肥（P2O5≥18%）200kg/hm2，硫酸鉀（K2O≥50%）100kg/hm2，尿素（N≥46%）200kg/hm2，硼砂、硫酸鋅、硫酸銅各5kg/hm2。整個試驗期間不進行灌溉，僅靠降雨，進入分蘗期追施鈣鎂磷肥100kg/hm2，硫酸鉀100kg/hm2，尿素100kg/hm2。

1.3 觀測指標

1.3.1 種子產量 將整個小區植株整穗收割，經過晾曬，人工落粒、清選后稱量種子質量。按小區面積換算成單位面積的實際種子產量（kg/hm2）。

1.3.2 千粒重 從經過脫粒、清選的凈種子數中隨機選取200粒種子稱量，設8次重復，計算平均質量后乘以5。

1.3.3 種子生活力 從經過脫粒、清選的凈種子數中隨機選取100粒種子，采用GB/T2930.5－2001四唑（TTC）染色法［22］測定。染色結束后，統計活種子（從胚根尖端起2/3胚根被染色表明為具有生活力的種子）的百分率。

1.4 數據分析

利用SPSS 19.0統計軟件中 One－way ANOVA程序進行單因素方差分析，采用Duncan’s法進行多重比較（P＝0.01與P＝0.05）。利用Sigmaplot 10.0進行制圖。

2 結果與分析

2.1 收種時間對貝斯莉斯克伏生臂形草種子產量的影響

從圖1可以看出，不同收種時間處理對貝斯莉斯克伏生臂形草種子產量存在顯著影響（P＜0.05）。其中，除處理盛花期后48d與對照差異不顯著（P＞0.05）外，其余處理均顯著高于對照處理（P＜0.05）。在盛花期結束后38d收獲的種子產量最多，為47.5kg/hm2，顯著高于對照和其他處理（P＜0.05）。且隨著收種時間的推遲，種子產量呈現先增加后降低的趨勢，在盛花期后38d收獲的種子產量達到高峰，之后呈下降趨勢。

圖1 不同收種時間對貝斯利斯克伏生臂形草種子產量的影響Fig.1 Effect of different harvest time on seed yield of‘basilisk’

2.2 收種時間對貝斯莉斯克伏生臂形草種子千粒重和生活力的影響

從表1可以看出，不同收種時間下收獲的種子千粒重差異極顯著（P＜0.01）。除HT4（盛花期后43d）與對照差異不顯著之外（P＞0.05），其余處理均極顯著高于對照（P＜0.01）。其中，處理 HT2（盛花期后33d）收獲的種子千粒重最大，為4.19g，極顯著高于對照和 HT4處理（P＜0.01），但與 HT3、HT5差異不顯著（P＞0.05）。表明，收種時間對種子千粒重有一定的影響，只有收種時間適當，才會收獲千粒重較高的種子。

不同收種時間下收獲的種子生活力也存在顯著的差異（P＜0.05）。其中，處理 HT3（盛花期后38d）收獲的種子生活力最大，為64.5%，顯著高于對照和HT4處理（P＜0.05），與其余處理差異不顯著（P＞0.05）。且除HT3（盛花期后38d）與對照差異顯著之外（P＜0.05），其余處理均與對照差異不顯著（P＞0.05）（表1）。

表1 不同收種時間對貝斯利斯克伏生臂形草種子千粒重和生活力的影響Table 1 Effect of different harvest time on 1000 seeds weight and seed viability of‘basilisk’

2.3 收種方式對貝斯莉斯克伏生臂形草種子產量的影響

從圖2可以看出，不同收種方式收獲的種子產量存在極顯著差異（P＜0.01）。其中，套袋收種收獲的種子產量最高，為202.37kg/hm2，極顯著高于對照處理和其他處理（P＜0.01）；3次拍打收獲的種子產量僅次于套袋收種，極顯著高于對照處理和其他拍打處理（P＜0.01）；而1次拍打處理和2次拍打處理收獲的種子產量較低，與對照處理差異不顯著（P＞0.05）。表明套袋收種和3次拍打收種方式要明顯優于傳統刈割收種方式。

圖2 不同收種方式對貝斯利斯克伏生臂形草種子產量的影響Fig.2 Effect of different harvest methods on seed yield of‘basilisk’

2.4 收種方式對貝斯莉斯克伏生臂形草種子千粒重和生活力的影響

從圖3可以看出，不同收種方式收獲到的臂形草種子千粒重存在極顯著的差異（P＜0.01）。其中，套袋收種的種子千粒重最大，為5.11g，極顯著高于對照處理、1次拍打和2次拍打處理（P＜0.01），與3次拍打差異不顯著（P＞0.05）；其余處理均與對照差異不顯著（P＞0.05）。不同收種方式下收獲的種子生活力沒有顯著差異（P＞0.05）。表明，套袋收種和三次拍打收種方式可以獲得較高千粒重的貝斯莉斯克伏生臂形草種子，且收種方式對種子生活力沒有影響。

圖3 不同收種方式對貝斯利斯克伏生臂形草種子千粒重和種子生活力的影響Fig.3 Effect of different harvest methods on 1000 seeds weight and seed viability of‘basilisk’

3 討論與結論

由于種子脫落、倒伏、收種過程中的損失等，植物生產的種子往往不能全部收獲［23］。據報道，豆科牧草白三葉（Trifoliumrepens）因收獲損失造成的產量損失率為12%～39%［24］，而禾本科牧草因收獲損失造成的產量損失為20%～75%［25－26］。多年生黑麥草（Loliumperenne）、草地羊茅（Festucapratensis）和多花黑麥草（Loliummultiflorum）因種子脫落造成的種子產量損失為20%～60%［27－29］。臂形草種子的落粒性較強［3，11］，種子成熟后5～7d后就開始脫落［30］，因此只有確定合適的收種時間，才能獲得高產優質的種子［31］。推遲或提前種子收獲時間均會造成較大的損失［31］。收獲時間過早，會降低種子的質量，尤其是種子生活力，下降10%～70%［32］，這可能與種子開始脫落的時候，種子尚未完全成熟有關［23，26］；收獲過晚，會增加種子脫粒的難度［23］。研究指出，在大量禾草種子即將脫落但尚未脫落的時候進行種子收獲，可以獲得較高的種子產量［26，33］。本研究中，盛花期后38d收獲的種子無論是質量還是產量均顯著優于其他時間收獲的種子，表明盛花期后38d很可能是貝斯莉斯克伏生臂形草種子即將開始大量脫落的時間。de Oliveira和Mastrocola［34］對伏生臂形草收種時間的研究得出，盛花期后4～6周為最佳收獲時間，本研究的結論與此相似。表明盛花期后38d是貝斯莉斯克伏生臂形草在云南進行種子生產的最佳收獲時間。

牧草種子的收獲方式，以前主要采用的是傳統的人工刈割方式，效率低，質量差，損失大，成本高，導致收獲到的牧草種子產量不足，影響了草地種植面積和草地質量［35］。牧草種子的收獲方式取決于牧草的生長特性、氣候條件及收獲機械的效率等［31］。報道指出，機械收獲不太適合開花不一致和落粒性強的牧草種子［26］。本研究中的套袋收種，正是結合貝斯利斯克伏生臂形草種子成熟不一致和落粒性強的特點設計的，并克服了傳統的手工割穗不能將最早成熟的種子收獲的弊端［36］，取得了顯著的效果，該方式收獲的種子產量和質量顯著高于其他方式。

［1］ 蔣昌順.國外對俯仰臂形草種子生產的研究［J］.國外畜牧學草原與牧草，1993，（2）：9－12.

［2］ 劉秦華，范傳廣，張建國，等.切短與添加物對臂形草青貯品質的影響［J］.草業學報，2009，18（1）：51－56.

［3］ 白昌軍，劉國道.臂形草屬牧草產草量及飼用價值研究［J］.草地學報，2001，9（2）：110－116.

［4］ 周自瑋，鐘聲，奎嘉祥，等.臂形草屬牧草的分類及種質資源［J］.云南農業大學學報，2005，20（2）：247－251.

［5］ 劉金海，王鶴樺，左應梅，等.臂形草14品種在滇南的適應性及其評價［J］.草業學報，2013，22（3）：60－69.

［6］ 匡崇義.熱帶亞熱帶優良牧草——伏生臂形草［J］.中國草地，1991，13（3）：79－80.

［7］ 閻君，劉建秀.草類植物耐鋁性的研究進展［J］.草業學報，2008，17（6）：148－155.

［8］ 奎嘉祥，匡崇義，和占星，等.中國云南南部建植臂形草混播草場防治飛機草的研究［J］.中國草地，1997，19（5）：56－59.

［9］ 任繼周，林慧龍.草地土壤有機碳儲量模擬技術研究［J］.草業學報，2013，22（6）：280－294.

［10］ 謝開云，趙云，李向林，等.豆－禾混播草地種間關系研究進展［J］.草業學報，2013，22（3）：284－296.

［11］ 楊連珍，白昌軍，劉國道.臂形草屬牧草種子生產試驗［J］.熱帶作物學報，2004，25（2）：81－86.

［12］ 鄧菊芬，尹俊，張美艷，等.納羅克非洲狗尾草種子生產關鍵技術研究［J］.草業與畜牧，2010，（5）：1－6.

［13］ Hare M，Lunpha A，Phengphet S.Effect of foliar applications of trinexapac－ethyl plant growth regulator on seed yield in brachiaria hybrid cv.Mulato II andPaspalumatratum［J］.Tropical Grasslands，2008，42（3）：181.

［14］ Cancino S J，Torres B M J，Jimenez E O，etal.Effects of plant spacing on seed yield and quality ofBrachiariabrizantha［J］.Revista Mexicana De Ciencias Pecuarias，2010，1（3）：297－310.

［15］ Bouathong C，Hare M，Losirikul M，etal.Effect of nitrogen rates on plant growth，seed yield and seed quality of three lines of brachiaria hybrid grass［J］.Khon Kaen Agriculture Journal（Kaen Kaset），2011，39：295－306.

［16］ Rincón C.Design of a non－destructive mechanism for harvestingBrachiariadecumbensStapf.seeds［J］.Revista del Instituto Colombiano Agropecuario，1980，15（1）：29－34.

［17］ Hare M，Tatsapong P，Saipraset K.Seed production of two brachiaria hybrid cultivars in north－east Thailand.3.Harvesting method［J］.Tropical Grasslands，2007，41（1）：43.

［18］ Pizarro E A，Hare M，Rojas J H A，etal.Harvest methods and seed yield potential inBrachiariahybrids［A］.In：Smith G R，Evers G W，Nelson L R.Proceedings of the Seventh International Herbage Seed Conference［C］.Texas，USA，2010：11－13.

［19］ de Quadros D G，Andrade A P，de Oliveira G C，etal.Components of seed production of two cultivars ofBrachiariabrizantha（Hochst.ex A.Rich.）Stapf harvest by manual or mechanical sweeping［J］.Semina：Ciências Agrárias（Londrina），2012，33（5）：2019－2027.

［20］ 鄒冬梅，蔣昌順，阮云澤.不同施肥處理對熱研3號俯仰臂形草種子產量的影響［J］.熱帶農業科學，1999，19（5）：51－55.

［21］ 袁福錦，奎嘉祥，李淑安，等.不同施氮水平對俯仰臂形草生產性能的影響［J］.草業科學，2005，22（2）：48－51.

［22］ 農業部牧草與草坪草種子質量監督檢驗測試中心（蘭州）.GB/T 2930.5－2001牧草種子檢驗規程 生活力的生物化學（四唑）測定［S］.北京：國家質量技術監督局，2001：49－61.

［23］ Hacker J.Crop growth and development：grasses［A］.In：Loch D，Ferguson J.Forage seed production Volume 2：Tropical and Subtropical Species［M］.UK：CABI Publishing，1999：51－53.

［24］ Clifford P，McCartin S.Effects of pre－harvest treatment and mower and header types on seed loss and hard seed content at mowing，recovery，and separation when harvesting a white clover seed crop［J］.New Zealand Journal of Experimental Agriculture，1985，13（4）：307－316.

［25］ Hampton J.Temperate herbage seed production：an overview［J］.Journal of Applied Seed Production，1991，9（suppl.）：2－13.

［26］ Loch D，de Souza F.Seed harvesting and drying：Grasses［A］.In：Loch D，Ferguson J.Forage seed production Volume 2：Tropical and Subtropical Species［M］.UK：CABI Publishing，1999：195－196，206－207.

［27］ Hebblethwaite P，Wright D，Noble A.Some physiological aspects of seed yield inLoliumperenneL.（perennial ryegrass）［A］.In：Hebblethwaite P.Seed Production［M］.Butterworths，London：Butterworths Law，1980：71－90.

［28］ Jensen H A.Investigation of anthesis，length of caryopsis，moisture content，seed weight，seed shedding and stripping－ripeness during development and ripening of aFestucapratensisseed crop［J］.Acta Agriculturae Scandinavica，1976，26（4）：264－268.

［29］ Raja Harun R，Bean E.Seed development and seed shedding in North Italian ecotypes ofLoliummultiflorum［J］.Grass and Forage Science，1979，34（3）：215－220.

［30］ de Souza F H D.Brachiariaspp.in Brazil［A］.In：Loch D S，Ferguson J E.Forage Seed Production Volume 2：Tropical andSubtropicalSpecies［M］.UK：CABI Publishing，1999：371－379.

［31］ Simon U，Hare M，Kjaersgaard B，etal.Harvest and postharvest management of forage seed crops［A］.In：Fairey D，Hampton J.Forage Seed Production Volume 1：Temperate Species［M］.Wallingford，UK：Cambridge University Press，1998：181－187.

［32］ Hopkinson J，English B.Immaturity as a cause of low quality in seed of Panicum maximum［J］.Journal of Applied Seed Production，1985，3：24－27.

［33］ West S H，Pitman W.Seed production technology of tropical forages［A］.In：Sotomayor－Rios A，Pitman W.Tropical Forage Plants：Development and Use［M］.USA：CRC Press LLC，2001：143－166.

［34］ de Oliveira P R P，Mastrocola M A.Effect of the harvesting time on seed yield of signal grass.B decumbens［J］.Boletim de Industria Animal，1980，37（2）：303－309.

［35］ 劉貴林.先進的牧草種子收獲和加工工藝及裝備應用前景探討［J］.草業科學，1999，16（6）：38－42.

［36］ 張美艷，鄧菊芬，尹俊.納羅克非洲狗尾草的新收種方式——鋪膜收種［J］.內蒙古草業，2009，21（4）：25－27.