沙打旺早熟新品系‘東農’的品比試驗

馬曉春， 秦立剛， 崔國文， 李景欣

(東北農業大學， 黑龍江 哈爾濱 150030)

沙打旺(AstragalusadsurgensPall.)是豆科黃芪屬短壽型多年生草本植物，原產于黃河故道地區，是我國特有的牧草、綠肥和水土保持等兼用型草種。沙打旺以抗逆性強、適應性廣和產草量高而著稱，尤其在北方干旱、瘠薄地區可發揮重要作用[1-4]。沙打旺耐寒耐旱，有很強的抗逆性，產草量高，且其草質較好[5-8]。

盡管沙打旺具有許多優點，但還是有不足之處：一是生命周期短，一般只能存活四年；二是種子成熟要求有≥10 ℃，年有效積溫3 000℃以上[7-12]。在我國華北、西北和東北大部地區，沙打旺因積溫不足導致種子難以成熟而無法自繁更新，這些問題嚴重限制了沙打旺的推廣和應用。在本研究中，以東北地區廣泛栽培的沙打旺早熟品種‘龍牧2號’為對照，于2009-2012年對栽培馴化的沙打旺‘東農’進行品比試驗，以培育出適于東北地區種植的早熟沙打旺新品種。

1 材料與方法

1.1 原始材料

1994年，東北農業大學師生在黑龍江省方正縣境內發現了早熟野生沙打旺群體，從中選取30株，待種子成熟后，分單株進行收種。1995年播種，以早熟、生育期一致為育種目標，經過兩次單株選擇和一次混合選擇，收獲種子1 734 g并保存，經多年的栽培馴化，形成了沙打旺早熟的原始馴化群體。2001-2005年間對該群體的早熟性狀進行考察，篩選出了性狀穩定、生育期一致的優良群體，收獲種子28.4 kg。2007年，獲得穩定遺傳的沙打旺早熟株系89株，分別采集種子后混合形成混合種。2009-2012年，以沙打旺‘龍牧2號’(‘LongMu2’Astragalusadsurgens)為對照，進行品比試驗。2013～2015年進行區域試驗和生產試驗，擬申報沙打旺‘東農’(‘DongNong’Astragalusadsurgens)為新的栽培品種(圖1)。

圖1 沙打旺‘東農’栽培馴化過程Table 1 “DongNong”Astragalus adsurgens cultivars breeding progress

1.2 品種比較試驗

2009-2012年間，對沙打旺‘東農’和沙打旺‘龍牧2號’進行品種比較試驗。

1.2.1試驗地概況 試驗地設在黑龍江省哈爾濱市香坊區東北農業大學實驗基地(126°30′E，45°39′N)，試驗地海拔146.3～185.0 m，屬于寒溫帶大陸性季風氣候。春季風大雨小，夏季炎熱雨多，秋季涼爽干旱，冬季漫長、寒冷、干燥。全年平均氣溫5.5℃，全年平均降水量400～600 mm，多年平均氣溫≥10℃，活動積溫在2 800～2 900℃，年平均無霜期130～145 d左右。土壤為黑鈣土，pH 7.0。

1.2.2試驗設計與方法 參試品種為沙打旺‘東農’和沙打旺‘龍牧2號’(對照)，每個小區面積4 m×4 m，小區之間留2 m過道，共3個重復，測產時在小區中間隨機5點面積為1 m×1 m的采樣點取樣，混合后測產分析。播種時間為2009年5月中上旬，播前需溫水浸泡種子，以提高出苗率。播前需精細整地，條播，播后鎮壓。行距30 cm，播量22.5～30 kg·hm-2；覆土深度2～3 cm，底肥為尿素75 kg·hm-2、磷酸二銨150 kg·hm-2。

1.2.3測定指標和方法 物候期測定：播后每7 d觀察一次，物候記載參考全國牧草品種審定委員會關于《牧草、飼料作物觀察項目與記載標準》。

牧草與種子產量測定：在盛花期測牧草鮮重、干重和莖葉比等指標，播種當年不刈割，第2、3年每年刈割測產1次，收獲時間為7月中下旬。選取5個面積為1 m×1 m的采樣點取樣，齊地面刈割，稱其鮮重，隨后放入105℃烘箱烘30 min，然后65℃烘干約12 h，測定其干草產量。另取5個面積為1 m×1 m的采樣點取樣，自然曬干、脫粒、去莢、清選、風干后，測定種子產量。

營養成分：在種植第2年的盛花期取樣，進行實驗室常規分析，參照楊勝主編的《飼料分析及飼料質量檢測技術》測定植物的粗蛋白(crude protein，CP)、粗纖維(crude fiber，CF)、粗脂肪(ether extract，EE)、粗灰分(Ash)及無氮浸出物(NFE)的含量。

越冬率調查：牧草開始返青后定點測定存活株數和死亡株數。越冬率=存活株數/植株總數×100%。

1.3 數據分析

試驗數據使用SPSS 20.0軟件進行統計分析，結果以均值±標準差表示。

2 結果與分析

2.1 物候期分析

由于沙打旺在東北地區種植當年不能開花結實，因此從生長第2年開始調查物候期和產量性狀。與對照品種沙打旺‘龍牧2號’相比，在不同試驗年份，經過栽培馴化的沙打旺‘東農’均表現出明顯縮短的物候期。沙打旺‘東農’在第2年的4月15日開始返青，5月1日進入分枝期，6月10日左右進入現蕾期，6月13日進入初花期，6月18日進入盛花期，7月25日進入結實期，8月23日左右種子成熟，從返青到種子成熟大概需要130天。從表1可以看出，沙打旺‘東農’比對照品種提前成熟5 d左右，9月1日左右大部分種子已經完全成熟，而且成熟期相對一致，其落粒性也有了明顯的改善。越冬率均為100 %。

表1 沙打旺‘東農’生育期觀測記錄Table 1 ‘DongNong’Astragalus adsurgens growing period observation records (day/month)

2.2 牧草及種子產量分析

產草量是評定一個牧草品種優劣的重要指標之一[13-14]。

由表2可知，沙打旺‘東農’3年的平均干草產量為7 700 kg·hm-2，對照品種沙打旺‘龍牧2號’為6 977 kg·hm-2，比對照超出10.82 %，差異達到極顯著(P<0.01)；沙打旺‘東農’3年的平均種子產量為301 kg·hm-2，對照品種沙打旺‘龍牧2號’為217 kg·hm-2，比對照超出40.01 %，差異也達到極顯著(P<0.01)。

表2 沙打旺‘東農’產量比較試驗Table 2 ‘DongNong’Astragalus adsurgens comparative experiment of yield

注：同一年份中，同列不同小寫字母表示差異極顯著(P<0.01)

Note:For each year,the different lowercase letters in the same column indicate significant difference at the 0.01 level

2.3 部分經濟性狀分析

通過2009～2012年的品比試驗研究，沙打旺新品種的選育已經成功，沙打旺‘東農’與原品種沙打旺的差別見表3。

表3 沙打旺‘東農’與對照沙打旺的經濟性狀對比Table 3 The differences between ‘DongNong’Astragalus adsurgens and contrast table

通過統計分析，沙打旺‘東農’生育期比對照縮短了5 d。沙打旺‘東農’株高與對照無明顯差異。早熟品種之所以產籽量高，主要是由于現蕾開花早，增加了單株成穗數，提高了成穗率，沙打旺‘東農’單株成穗數平均為23個，比對照多1.8倍，成穗率55 %，比原品種高20 %。除此之外，果穗長度、單穗莢數、單莢粒數及千粒重等方面同對照無顯著差異。

2.4 營養成分分析

營養成分是評定牧草飼用價值的重要指標之一。一般來說，牧草中粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、無氮浸出物越高，粗纖維的含量越低，牧草的營養價值越高[15]。沙打旺‘東農’與原品種沙打旺的差別見表4。

表4 沙打旺‘東農’與對照沙打旺葉莖比及干物質營養成分對比Table 4 The differences between ‘DongNong’Astragalus adsurgens and contrast table

注：同列不同小寫字母表示差異極顯著(P<0.01)

Note:Different lowercase letters in the same column indicate significant difference at the 0.01 level

通過統計分析，沙打旺‘東農’葉莖比大于對照，說明沙打旺‘東農’的營養成分和長勢比較好，葉的光合作用可以促進植物生長，而且葉片的蛋白質含量也比莖中高。對粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、無氮浸出物來說，沙打旺‘東農’也比對照較高，粗纖維的含量也相對較低。可知，沙打旺‘東農’在營養成分上優于對照。

3 討論與結論

從這幾年的生育期能得出，由于沙打旺屬腋生多花序植物，具無限開花習性[16-18]，且無成熟期的判明標準[19-21]，因東北地區溫度較低，晚開花的植株不能成熟以至不能產種，而沙打旺‘東農’落粒性和種子成熟一致性明顯好于對照，生育期比較一致，這相對于其他生育期不一致的牧草來說是一個巨大的優勢。

從這幾年的產量平均值能得出，無論是從干草產量、種子產量還是營養成分上；沙打旺‘東農’在各個數值上均高于對照，也就是說，沙打旺‘東農’新品種在這些方面均優于對照的沙打旺品系。

從這幾年的再生育期能得出，沙打旺‘東農’新品種對比對照品種沙打旺‘龍牧2號’提前成熟5～7天左右。且沙打旺‘東農’的植株生長植株高大、產量高、并且生育期早，具有很強的抗寒能力，能較好的適應黑龍江的氣候條件。

綜上所述，這些都為我們一直以來在東北地區尋找的早熟高產優質品種的沙打旺提供了強有力的證據。