黃土高原半干旱區狼尾草屬牧草品比試驗

張懷山，趙桂琴，代立蘭，楊世柱，王 平

(1.甘肅農業大學 草業學院/草業生態系統教育部重點實驗室/甘肅省草業工程實驗室/中-美草地畜牧業可持續發展研究中心，甘肅 蘭州 730070； 2.中國農業科學院蘭州畜牧與獸藥研究所/農業部蘭州黃土高原生態環境重點野外科學觀測試驗站，甘肅 蘭州 730050；3.甘肅省蘭州市農業科技研究推廣中心，甘肅 蘭州 730000)

狼尾草屬(Pennisetum)是禾本科牧草的一個大屬，變種和雜變種在全世界約有140余種，廣泛分布于熱帶、亞熱帶和溫帶地區[1]。我國是狼尾草資源最為豐富的國家之一，現已發現記載的狼尾草野生種有15個，廣布于全國10多個省份和地區，是一種多年生兼具飼用型和生態型的優良牧草[2，3]。國產狼尾草具有春發早、建植快、與雜草競爭力強等特點，開發利用國產野生狼尾草資源，對于培育狼尾草屬牧草新品種、擴大優質高產狼尾草的栽培利用范圍具有重要的意義。

中國農業科學院蘭州畜牧與獸藥研究所從“八五”期間就開始了對國產野生狼尾草種質資源的系統收集、鑒定和引種馴化研究，為選育我國狼尾草屬野生牧草馴化栽培種奠定了良好基礎。2008年開始引種到蘭州大洼山試驗基地進行狼尾草人工馴化及品種選育[4,5]，經過多年栽培馴化及種質鑒定，初步篩選出適合甘肅黃土高原地區生長的多年生高產狼尾草野生栽培種(系)4個。其中，品系1號中型狼尾草(Pennisetumlongissimumvar.Intermedium)具產草量高、萌發力強、易栽培、抗病性強等優良特性。為了深入了解品系1號中型狼尾草的特征特性，進行了為期3年的品種對比試驗，旨在豐富當地草種資源，促進甘肅草地畜牧業的發展。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗站大洼山位于蘭州市中心南側7.5 km處，地理位置E 103°45′，N 36°01′，海拔1 750 m，屬蘭州盆地黃河南岸三級階地[6]。土質為Ⅲ級自重失陷性黃土，土層深厚，已耕作種植多年，但土壤貧瘠，有機質含量<1%。當地海拔1 700 m，年均降水量324.5 m，平均降水天數75 d；年均溫9.3 ℃，極端高溫39.1 ℃，極端低溫-23.1 ℃，≥0 ℃的活動積溫3 700 ℃，≥10 ℃的活動積溫1 900～2 300 ℃。無霜期169 d，相對濕度58%，蒸發量1 450.0 mm，日照時數2 751.4 h。氣候區域帶屬于我國典型黃土高原半干旱區[7，8]。

1.2 試驗材料和方法

供試草種為中型狼尾草品系1號，對照品種為甘肅本地產中亞狼尾草(Pennisetumcentrasiaticum)。中亞狼尾草2008年10月采自蘭州市東郊徐家山。

采用隨機區組排列，每個品種(系)3次重復，共計6個小區，小區面積3 m×5 m。

2010年4月28日播種，播前精細整地，條播，播種量為13 kg/hm2(帶剛毛種子)，行距90 cm，覆土深度2～3 cm。施有機肥20 000 kg/hm2或過磷酸鈣200 kg/hm2作底肥，苗期或返青期追施氮肥150 kg/hm2，在分蘗拔節期追施磷肥112.5 kg/hm2。刈割后再補施氮肥和磷、鈣肥。苗期注意間苗、松土、除雜草，結合追肥灌水。刈割高度20～25 cm，2010～2012年試驗重復3個生育周期。

1.3 測定項目及方法

測定物候期、主要農藝性狀、草產量、營養成分、適口性、抗逆適應性等。農藝性狀中生育期、株高、分蘗數、葉長、葉寬、穗長、莖葉比、草產量均采用常規方法測定[9]，用常規方法處理和保存樣品，牧草營養成分粗蛋白、粗纖維、粗灰分、鈣、磷，參照文獻[9，10]的測定方法，3次重復。

1.4 數據處理

采用Excel 2010軟件對測定數據進行基礎整理，用SPSS 18.0軟件進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 生育期

對2個供試狼尾草品種(系)進行了為期兩年的生育時期觀測(表1)。大洼山試驗區在4月下旬氣溫回升，維持在15 ℃，待雨后播種，5月中旬出苗，營養生長主要集中在6、7月，8、9、10月則是主要的生殖生長階段。兩年間物候期由于降水、氣溫等非生物因素的影響，存在差異，但生長天數無明顯變化。中型狼尾草和中亞狼尾草2010年均在播種2周后出苗，隨后的生長過程中，中亞狼尾草各物候期均早于中型狼尾草，提前4～11 d不等。中型狼尾草的營養生長期(出苗—抽穗)和生殖生長期(抽穗—種熟)分別長于中亞狼尾草6 d和3 d，11月末進入枯黃期，生長天數比中亞狼尾草多8 d。翌年暮春，中亞狼尾草先于中型狼尾草返青，跟第1年相類似，以后各物候期中型狼尾草比中亞狼尾草晚5～13 d。相比第1年，2種狼尾草品種(系)各物候期均有所提前，2種牧草拔節到抽穗的營養生長時間兩年存在較大差異，中型狼尾草和中亞狼尾草2010年分別為38 d和36 d，2011年分別為63 d和62 d。

表1 供試狼尾草物候期

2.2 農藝性狀

株高和分蘗數是反應禾本科牧草生長性能和生物量產出最重要的2個指標，植株越高、分蘗能力越強，表明牧草生長和生產性能越優越。中型狼尾草的株高和分蘗數均極顯著(P<0.01)高于中亞狼尾草，說明在黃土高原半干旱區中型狼尾草比中亞狼尾草具有更強的適應能力和生產性能。種植第1年，中型狼尾草平均每株分蘗49個，最多達71個，同時也表現出明顯的株高優勢。莖葉比、穗長與葉寬、葉長等是衡量牧草飼用價值的重要農藝指標，莖葉比低，葉量豐富，適口性好，飼用價值高；相反，莖葉比高者，葉量少，適口性差，飼用價值較低[11]。中型狼尾草葉長和穗長都顯著(P<0.05)高于中亞狼尾草，前者和后者的莖葉比分別為1∶0.72和1∶0.56，表明中型狼尾草草質狀況優于中亞狼尾草。與此同時，中型狼尾草生育期也顯著(P<0.05)長于中亞狼尾草，相對較長的營養生長期有利于中型狼尾草積累更多的光合同化物，促進葉片的生長(表2)。

表2 供試狼尾草的農藝性狀

注：*表示t檢驗差異顯著(P<0.05)，**表示t檢驗差異極顯著(P<0.01)，下同

2.3 草產量

連續3年的栽培試驗，不論是鮮草產量還是干草產量，2個供試狼尾草品種(系)間均存在極顯著(P<0.01)的差異，中型狼尾草的3年平均鮮草、干草產量均極顯著高于中亞狼尾草，分別高出59.1%和58.4%(表3)。在蘭州大洼山連續種植的3年時間里，草產量在不同的年份存在較大差異。2種牧草在種植當年產量均較低，種植第2年產量徒增，中型狼尾草鮮草產量顯著(P<0.05)增加23.3%，達到峰值5.24×104kg/hm2，第3年草產量又有所下降，但仍然顯著(P<0.05)高于種植當年15.1%；相比之下，中亞狼尾草的草產量變化狀況略有不同，隨后的2年里其草產量一直呈上升趨勢，種植第2年草產量顯著(P<0.05)增加26%，第3年增產不顯著(P>0.05)。

表3 供試狼尾草的草產量

注：同行不同小寫字母表示鮮草產量或干草產量3年間差異顯著(P<0.05)，相同小寫字母表示差異不顯著(P>0.05)；**表示2種供試牧草草產量t檢驗差異極顯著(P<0.01)

2.4 營養成分

2011年，在供試狼尾草揚花期進行刈割測產時，分別取2種牧草有代表性的樣本各2.0 kg，將莖、葉分離曬干，按常規方法對各樣本進行營養成分測定。結果表明(表4)，中型狼尾草的粗蛋白和磷含量極顯著(P<0.01)高于中亞狼尾草，粗灰分和鈣含量也顯著(P<0.05)高于中亞狼尾草，但其干物質和粗纖維含量則相對較低，t檢驗達到顯著水平(P<0.05)。飼草中粗蛋白和粗纖維含量是反映其營養價值的重要指標，單位重量飼草的營養價值與粗蛋白含量呈正相關，與粗纖維含量呈負相關。試驗證明，飼草中粗纖維含量愈高，粗纖維本身消化率愈低，而且也會降低其他物質的消化率；另一方面，飼草中粗蛋白營養水平較高時，可以提高反芻家畜對粗纖維的消化率[12]。分析試驗結果可見，中型狼尾草粗白蛋含量高，粗纖維含量低，從提高家畜消化率的分析看，中型狼尾草是更值得推廣種植的優質牧草。同時，中型狼尾草相對較高的鈣、磷水平也有利于家畜的生長健康。

表4 供試狼尾草的營養成分

3 討論與結論

(1)生育期觀測結果表明，中型狼尾草在黃土高原半干旱區的生育期比本地中亞狼尾草遲緩，開花期遇到蘭州本地多雨季節，結實率大受影響，種植第1年種子成熟度低，霜降以后大部分籽粒未成熟。種植第2年各生育期比第1年提前，種子成熟度較好，但總體結實率偏低，這與狼尾草屬牧草結實率低的特點相一致[13]。

(2)對2個供試狼尾草品種(系)主要農藝性狀的測定結果表明，與中亞狼尾草比較，中型狼尾草生物學性狀更加優異，植株高大，營養生殖期長，分蘗能力強，葉量豐富，草質狀況優于中亞狼尾草。

(3)草產量測定結果表明，2個供試狼尾草品種(系)產量均較高，屬高產牧草類，但二者間存在著極顯著差異，中型狼尾草3年平均鮮草產量達4.79×104kg/hm2，比對照中亞狼尾草增產59.1%；干草產量為1.60×104kg/hm2，比對照增產58.4%。此外，種植第2年，中型狼尾草可以一年2茬，再生能力強。草產量在試驗3年間也存在明顯差異，這可能與氣候環境變化有關。

(4)對于牧草來說，其植株內粗蛋白和粗纖維的含量很大程度上直接影響到該牧草的營養價值和實際利用價值，其次是粗脂肪和粗灰分[14,15]。其中，粗蛋白含量的高低是評價飼用品質的主要指標，纖維成分是影響牧草質地軟硬、適口性和消化率的重要因子[16-18]。禾本科牧草在牛、羊飼草搭配中主要以提供粗纖維為主，粗蛋白次之[19]。但是，中型狼尾草作為一種高產優質飼草型牧草，同樣具有較高的粗蛋白含量，牛、羊對鮮草莖葉的采食率在95 %以上，可以青貯，也可以將干草粉碎與苜蓿、玉米粉等混合成全價配合飼料，是一種值得在黃土高原半干旱區推廣利用的高產優質禾本科飼草品種。

參考文獻:

[1] 中國科學院中國植物委員會.中國植物志[M].北京:科學出版社,1995:362-373.

[2] 張懷山.狼尾草屬牧草種質資源的開發利用[J].中國草食動物,2011,31(3):43-44.

[3] 陳志彤,河水林,黃毅斌.狼尾草屬牧草研究進展[J].草地學報,2010，18(5):740-748.

[4] 張懷山,周學輝,喬國華,等.狼尾草屬野生種及其利用價值研究[J].中國草食動物,2010,30(1):41-44.

[5] 張懷山.寶雞狼尾草特征特性及栽培技術研究[J].中國草食動物,2009,29(6):44-45.

[6] 李錦華,師尚禮,王春梅,等.苜蓿有限和無限生長型鑒別方法研究[J].草原與草坪,2009(3):24-30.

[7] 田福平,時永杰,李錦華,等.‘雜選1號’苜蓿新品系抗旱性比較研究[J].中國農學通報,2013,29(26):1-4.

[8] 張懷山,喬國華,周學輝.甘肅中部半干旱區苜蓿耗水量與耗水規律研究[J].甘肅農業大學學報(綜合版),2009,44(12):36-38.

[9] 楊祁峰,滕懷淵,牛菊蘭,等.飼用雙低油菜華協1號營養成分含量動態及營養價值研究[J].草業學報,2003,12(2):87-92.

[10] 陳寶書.草原學與牧草學實習實驗指導[M].蘭州:甘肅科學技術出版社,1996:172-179.

[11] 楊勝.飼料分析及飼料質量檢測技術[M].北京:中國農業大學出版社,1999:17-63.

[12] 賈汝敏,張惠霞,譚謙波,等.不同生長時期高丹草營養成分動態研究[J].中國草食動物,2008,28(2):49-51.

[13] 楊偉光,李紅,黃新育,等.黑龍江西部干旱區小黑麥引種試驗[J].草原與草坪,2011,31(2):33-37.

[14] 李保軍,吳仁潤.乾寧狼尾草和中序狼尾草的某些生物學特性初探與核型分析[J].草業學報,1993(3):25-28.

[15] 王靜,張蘊薇,楊富裕,等.不同種植密度及刈割次數對雜交狼尾草營養價值的影響[J].草原與草坪,2011,31(5):42-45.

[16] 郭繼勛,鐘偉艷,郝風云.羊草地上部分營養物質含量及其季節動態[J].中國草地,1992(5):8-12.

[17] 秦彧,李曉忠,姜文清,等.西藏主要作物與牧草營養成分及其營養類型研究[J].草業學報,2010,19(5):122-129.

[18] 文亦芾,曹國軍,張英俊,等.云南主要豆科飼用灌木營養成分含量的研究[J].草原與草坪,2009(5):51-54.

[19] Okagbarel G O,Akpodietel O J,Esiekpel E,etal.Evaluation ofGmelinaarborealeaves supplemented with grasses (PanicumMaximumandPennisetumpurpureum) as feed for West African Dwarf Goats[J].Tropical Animal Health and Production,2004,8(36):593-598.