劉凡值 周明強 班秀文 黎青 楊成龍



摘 要 為篩選出適宜貴州地區種植的薏苡(Coix lacryma-jobi)品種(系),2014~2015年對11個薏苡品種(系)進行田間比較試驗,系統測定并分析與動物生產性能相關的粗蛋白、粗纖維、Ca2+的含量及鮮草產量、干草產量。結果表明:Y81植株高大,莖葉幼嫩,再生能力強,生育期為190~192 d;興仁小白殼植株矮小,生育期為160 d左右;Y81鮮草產量為86.48~94.21 t/hm2,對照興仁小白殼為61.23~66.28 t/hm2,Y81比對照增產41.23%~42.14%;Y81干草產量為16.43~17.90 t/hm2,對照為14.08~15.25 t/hm2,增產16.67%~17.42%;Y81莖葉中的粗蛋白含量為14.94%;粗脂肪為4.47%。綜合分析,Y81適合作青貯利用,此品種(系)在貴州地區具有推廣價值。
關鍵詞 薏苡;飼用型;Y81;比較試驗
中圖分類號 S54 文獻標識碼 A
Comparative Trial of 11 Cultivars of Coix lacryma-jobi L.
LIU Fanzhi, ZHOU Mingqiang, BAN Xiuwen, LI Qing, YANG Chenglong*
Guizhou Institute of Subtropics Crops, Xingyi, Guizhou 562400, China
Abstract In order to select the suitable forage Coix lacryma-jobi varieties for planting in Guizhou, field comparisons of 11 forage forage C. lacryma-jobi varieties were carried out in 2014-2015. The characteristics including crude protein content, crude fiber content, Ca2+ content, fresh yield, dry yield were tested. Results showed that: Y81 had high plant, tender stem and leaves, strong regeneration capacity, and the growth period was between 190 and 192 days. C. lacryma-jobi XingRen had small plant, and the growth period was about 160 days. The fresh grass yield of Y81 was 86.48-94.21 t/hm2, and it 41.23%-42.14% more than C. lacryma-jobi XingRen species which was 61.23-66.28 t/hm2. For dry grass yield, Y81 was 16.43-17.90 t/hm2, 16.67%-17.42% more than the control, which was 14.08-15.25 t/hm2. The crude protein in the stem and leaves of Y81 was 14.94%, while that of the control was 4.47%. Y81 was suitable for forage cultivation and worthy of promotion.
Key words Coix lacryma-jobi;Forage type;Y81;Comparative test
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2016.09.003
薏苡(Coix lacryma-jobi L.)為一年生或多年生的C4草本植物,是傳統藥食兼用經濟作物,具有極高的營養價值和重要的藥用價值,其營養價值堪稱“世界禾本科植物之王”[1-3]。薏苡在中國南北各地均有種植,對資源的研究集中在種質資源收集、保存、性狀評價、適應不同地域種植的品種篩選及品種培育[4-8]。隨著分子生物學的發展,利用SSR、SRAP標記和傳統的STS標記及來自玉米和水稻的SSR標記,對來自韓國、越南及中國云南和廣西等地的薏苡屬種質進行了遺傳多樣性、指紋圖譜、系統進化和遺傳連鎖圖譜的構建等研究[9-13]。
貴州種養殖業正處于快速發展階段,但種養結合、草畜配套相對滯后,尤其是天然草地牧草產量低,營養不均衡,不能滿足家畜生長的需要,飼料短缺和營養單一是制約貴州大部分地區草地畜牧業發展的一個“瓶頸”問題[14-15]。中國蘊藏著豐富多樣的薏苡種質資源,如何利用野生資源實現目標性狀的定向改良,已成為薏苡遺傳育種的目標。薏苡用于飼料開發研究的報道尚少,薏苡適時地刈割不僅能解決畜牧業發展中的飼料短缺問題,還可保證飼用薏苡品種及其營養品質達到適宜的狀態。本研究經過對薏苡種質收集,整理出Y81、ZY06等11個新材料于2014~2015年開展品種比較試驗,對其農藝性狀和經濟性狀進行鑒定評價,以期篩選出適合在貴州地區種植的產量高、適應性強、品質優良的薏苡新品種(系),為貴州喀斯特區保持水土、退耕還草、農牧結合、閑置耕地的利用等提供依據。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 試驗材料與來源 2010~2012年共收集薏苡種質資源200余份,經過整理篩選出11份材料,以地方栽培品種興仁小白殼作為對照布置品種比較試驗,開展飼用型薏苡品種選育,試驗材料見表1。
1.1.2 試驗地概況 試驗設在貴州省亞熱帶作物研究所納灰試驗基地,位于東經104°51′,北緯24°38′,海拔為1 296.6 m,≥10 ℃積溫為5 858.6 ℃,年均溫為14~19 ℃,極端低溫為-2 ℃,極端高溫為34 ℃,年降水量為1 544.7 mm,無霜期為300 d,年日照時數為1 642.3 h;植地土壤為黃壤土,土壤有機質為40.55 g/kg,土壤全氮為2.16 g/kg,土壤堿解氮為0.046 g/kg,土壤有效磷為0.021 g/kg,土壤速效鉀為0.048 g/kg,土壤pH6.41。
1.2 方法
1.2.1 試驗設計與處理 小區面積36 m2(長×寬=6 m×6 m),小區間間隔為50 cm,4次重復,隨機排列[16-21],其中1個重復用于物候期觀測和種子生產潛力測定。4月10日翻犁碎土、平整,施入15 000 kg/hm2有機肥和750 kg/hm2復合肥作基肥,按穴行距60 cm播種,種子在種植之前用溫湯浸種,每穴播種8~10粒種,試驗地四周種2行保護行。2~3片真葉時間苗,每穴留5~6株,追肥在苗期第一次中耕時施用300 kg/hm2尿素提苗。試驗期間采用相同的管理措施。
1.2.2 測定內容與方法 (1)物候期觀測:采用目測法。隨機選取各資源株,分別記數20次,觀察其生育期,以20%的植株進入某一生育期的日期為始期,80%進入某一生育期的日期為盛期。區內50%植株達到某一生育期時記載該種生育期。分別記錄播種期、出苗期、抽穗期、開花期、完熟期。計算出苗至種子成熟的天數。
(2)形態特征:分別在各個材料成熟前期,隨機選取,每小區重復10次,分別測其株高、葉長、葉寬(中部葉片)、總花序長、種子直徑、千粒重及種皮顏色。
(3)生產性能:在各個材料植株長至株高100 cm左右時開始第1次刈割,選取3個生物學重復,留茬高10~15 cm,年刈割2次,刈割2 d后施225 kg/hm2尿素促茬樁萌發,結合深鋤控制雜草生長。分別稱其鮮重和風干重,計算其鮮重、干重、干鮮比;種子成熟后,收獲小區中的所有植株的種子,比較各個種質資源的種子產量,每個種質3次生物學重復。
(4)營養成分:取生長較好的各個材料的樣品,室內進行常規分析,參照楊勝[22]主編的《飼料分析及飼料質量檢測技術》,測定植物的粗蛋白質、粗脂肪、粗纖維、水分、粗灰分及無氮浸出物的含量。
(5)抗逆性測定:抗逆性主要觀測各個材料對耐澇性、倒伏性、抗蟲性和抗黑穗病性的忍耐力,用強、中、差[23]表示;抗病能力主要觀測牧草對病蟲害的忍耐力,未染病、少于10%植株染病、大于30%植株染病,分別用強、中、感表示。
1.3 數據統計分析
試驗數據用Excel和DPS軟件進行統計分析。
2 結果與分析
2.1 物候期觀測結果
從表2和表3可看出,興仁小白殼出苗比Y81早1個星期,而Y81生長速度要高于興仁小白殼;進入生殖生長階段后,興仁小白殼開花、結實最早,Y81在9月底種子進入黃熟期,在10月底進入成熟期;從總的生育天數來看,Y81為190~192 d;興仁小白殼為160 d左右,要明顯早于Y81和其他參試材料。
2.2 形態特征觀察結果
由表4可知,Y81植株高大,平均株高達298.00 cm,而對照興仁小白殼為221.90 cm,差異顯著;同時,Y81葉片寬大,具備高生物量的形態特征,可作為青飼料栽培利用。
2.3 草產量結果
由表5和表6可看出,2014年Y81鮮草產量為94.21 t/hm2,對照為66.28 t/hm2,增產42.14%;Y81干草產量為17.90 t/hm2,對照為15.25 t/hm2,增產17.42%,差異達顯著水平。
2015年Y81平均鮮草產量為86.48 t/hm2,干草產量為16.43 t/hm2,對照平均鮮草產量為61.23 t/hm2,干草產量為14.08 t/hm2,分別增產41.23%和16.67%,差異達顯著水平。
2.4 莖葉營養成分結果
營養成分是評定牧草飼用價值的重要指標之一。在薏苡植株拔節期取樣測定莖葉營養成分[24-26],結果見表7。Y81粗蛋白和粗脂肪含量最高,分別為14.94%和4.47%,與興仁小白殼差異顯著,存在品種間差異,粗蛋白含量范圍為11%~13.43%;其他營養物質均存在著品種間差異。
2.5 抗逆性測定結果
由表8可知,通過2 a的觀察,Y81、Y252、Y18等參試材料在耐澇性、抗蟲性和抗黑穗病方面表現出較高的抗性;由于植株高大,抗倒伏不及興仁小白殼,但作為刈割草地,則無影響,這說明其對當地自然環境具有較強的適應能力;興仁小白殼為主栽品種,其黑穗病為主要病害。Y81、Y252、Y18等易倒伏,在割青收草時未受影響;作為留種,要注意防止倒伏,以免影響種子產量和質量。
3 討論與結論
薏苡是一種藥食兼用植物,具有獨特的藥用功能和很高的營養價值,是常用的中草藥和食品[27]。薏苡的飼用價值很高,有助于蛋雞產蛋率的提高[28]。用薏苡青莖葉飼喂奶牛,經觀察適口性較好,飼后2 d乳脂率提高0.75%;用薏苡籽粒配制精料飼喂奶牛,既能防病治病起到保健功能,又能提高乳脂率和產乳量[29]。薏苡已成為貴州經濟支柱之一,而薏苡用于飼料開發利用品種的選育研究報道尚未見,作為牧草利用不僅拓寬了薏苡開發而且充足貴州缺乏優質牧草的缺口。薏苡具有莖葉量豐富、分蘗能力強、草質柔嫩及適口性好等優點[30],加之產量高和適應性強,并具有一定的再生能力,是一種優良的新興飼料作物。
2010年以來貴州省亞熱帶作物研究所對中國西南各省等地薏苡種質資源進行收集,整理并篩選出11個新品系。從參試12個品系綜合表現看,對照興仁小白殼出苗、孕穗、開花和成熟方面都早于11個品系,生育天數為160 d左右。興仁小白殼為貴州省薏苡主栽區的栽培品種,而其他11個新品系均為野生種,較栽培種再生能力強、生物量大、抗性能力強、生期長的特點。興仁小白殼植株相對較矮,抗倒伏性狀優于Y81,但在耐澇性和抗黑穗病方面差。縮短出苗期、延長生育期、增加溫濕度、提前割青是提高薏苡飼料產量的重要環節[30]。貴州7月降水量大、溫度高、濕度大,這個時期對薏苡割青,能夠促進Y81、ZY06、Y21、Y156等分蘗率,增加生物產量。在鮮草產量方面,2 a新品系比較試驗表現結果為Y81、ZY06、Y21、Y156等產量高且穩定,與興仁小白殼達顯著性差異水平;在干草產量方面,2 a新品系比較試驗表現結果仍為Y81、ZY06、Y21、Y156表現高,與CK、Y187、Y241、 Y252、Y11、Y18、Y131之間達顯著性差異。因此,生物產量的高低取決于株高和分蘗數,選擇合適的割青時間能提高莖蘗率,增加生物產量,同時也可提高籽粒的產量,與高金香等[30]的研究結果一致。
蛋白質是家畜必不可少的營養物質,它是決定牧草消化能力和營養價值的一個重要因素。一般來說,粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、無氮浸出物在牧草中的含量越高,牧草的營養價值越高[31]。通過對營養成分分析,Y81品系的粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、無氮浸出物含量比較高,從綜合表現看,Y81莖葉肥厚,地上部分生物量高,生產性能穩定,且莖稈鮮嫩,含糖量高,營養豐富,易消化,適口性好,牲畜愛吃,加之產量高和適應性強,并具有一定的再生能力,是一種優良的新興飼料作物,為國內一些大型畜牧場青飼、青貯或制作干草的飼料,在農業產業結構調整和畜牧漁業發展中有著巨大的潛力。
致謝 本文承蒙中國熱帶農業科學院劉國道研究員審閱修改,中國熱帶農業科學院熱帶作物品種資源研究所白昌軍研究員、董榮書博士、虞道耿博士、楊虎彪博士大力幫助,感謝付瑜華、歐珍貴、申剛、李志芳參與研究工作,一并致謝!
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