10個鴨茅品種在川中丘陵地區的適應性研究

李昌華，李小梅，張新全，黃琳凱，周冀瓊，張 帆，李小鈴，閆艷紅

(四川農業大學動物科技學院，四川成都 611130)

四川中部丘陵地區位于四川盆地中部嘉陵江中下游[1]，坡地面積和坡度變幅較大，土地大量撂荒，利用率低[2]。隨著我國草地畜牧業發展及農產業的結構調整，丘陵地區正逐步轉向以林業和畜牧業為主要經營對象，因地制宜種植適宜的多年生牧草，不僅可為家畜提供優良飼草，還能培肥地力改善生態環境[3]。鴨茅(DactylisglomerataL.)是我國南方地區重要的禾本科牧草，因其葉量豐富、耐陰性強、草質柔嫩、適口性好等特點,被世界上許多國家廣泛應用于飼草栽培及干草制作[4-6]。近年來隨著“草牧業”及“糧改飼”戰略方針的實施，鴨茅被大量用于我國草地畜牧業及生態建設；特別是退耕還草，糧-草、草-草、林-草復合植被等生態工程實施后，強適應性鴨茅品種的篩選極為重要[7]。

近年來，許多學者對不同品種鴨茅在不同地區的生態適應性進行了研究。‘波特’在我國南方中高海拔地區具有良好的生態適應性[8]；‘金牛’在渝西濕熱氣候環境地區表現優異[9]；‘川東’和‘長陽’在武漢長勢良好，耐熱性較強[10]；‘滇中’在云南具有較好的高產性、穩產性和適應性[11]。綜上，不同地區不同生態環境，最具適宜推廣的鴨茅品種差異較大。四川丘陵地區坡度變幅較大，秋季多綿雨，春季多低溫寒潮[12]，地貌土質復雜，土壤有機質含量相對較低[5]，對鴨茅的適應性研究鮮有報道。因此，為篩選出適宜在川中丘陵區種植的鴨茅品種，本試驗比較了10個鴨茅品種在川中丘陵地區遂寧市河沙鎮和天保鎮的生產性能，以期為該區種植適宜的鴨茅品種提供科學依據。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于四川省遂寧市船山區河沙鎮和大英縣天保鎮,都屬于四川盆地中部的丘陵低山地區，介于東經105°03′26″～106°59′49″，北緯30°10′50″～31°10′50″之間，地貌類型單一，屬中生代侏羅紀巖層，經流水侵蝕、切割、堆積形成的侵蝕丘陵地貌，海拔高度在300～600 m之間。兩地氣候條件相似，年平均氣溫為16.7℃～17.4℃，年極端最高氣溫39.5℃～40.4℃，年極端最低氣溫為-3.8℃～-4.8℃，年均日照1 380 h，無霜期297 d，年降雨量907～993 mm[13]；兩地土壤理化性質相似(表1)，但兩試點地勢存在一定的差異，河沙鎮試點地勢平坦，天保鎮試點呈30°坡地狀態。

表1 試驗地土壤理化性質Table 1 The soil properties of the experimental fields

1.2 試驗材料和設計

10個供試鴨茅品種分別為‘遠航’(‘Yuanhang’)、‘斯巴達’(‘Sibada’)、‘阿索斯’(‘Athos’)、‘德納塔’(‘Donata’)、‘尼沃’(‘Niwo’)、‘奧拉沃’(‘Aolawo’)、‘德麥’(‘Demai’)、‘滇北’(‘Dianbei’)、‘金牛’(‘Aldebaran’)、‘寶興”(‘Baoxing’)。其中，‘滇北’與‘寶興’由四川農業大學提供，其余品種均由丹農種子公司提供。

在遂寧市河沙鎮和天保鎮兩個試驗點，采用單因素隨機區組設計，10個品種，4次重復，共40個小區，小區面積15 m2(5 m×3 m)，小區間間距50 cm，四周設保護行1 m。其中3個重復用于測定草產量，1個重復用于物候期觀察。播種時間為2015年10月12日(河沙鎮)和2015年10月11日(天保鎮)，播種方式均采用條播，行距30 cm，播種量為20 kg·hm-2。試驗區施P2O5100 kg·hm-2，K2O 100 kg·hm-2作為基肥，全年施用施純N 300 kg·hm-2，分別于苗期和刈割后施用。

1.3 測定指標及方法

生育期：以目測法觀察每個品種進入不同生育期的時間并記錄，各生育時期均以50%植株進入該生育期為準[14]。

生長狀況：各小區隨機選取10株，第一茬刈割時測量植株絕對高度(從地面至植株最高部位的高度)，并記錄其分蘗數。

干草產量：于2016年4月和6月在抽穗期進行刈割，先去掉兩邊行及另外兩邊50 cm內的植株，在剩余區域內進行產量測定，留茬高度為5 cm。每次刈割測完鮮草產量后，每個小區隨機選取1000 g鮮草樣品，先置于105℃烘箱中殺青30 min，后調至65℃烘至恒重稱重，并計算干草產量。

營養成分：將兩試點樣品烘干混合，粉碎后過40目篩(孔徑0.425 mm)，裝袋密封保存，用于測定各項營養成分指標。其中，粗蛋白(Crude Protein，CP)采用凱氏定氮法進行測定[15]，中性洗滌纖維(Neutral Detergent Fiber，NDF)和酸性洗滌纖維(Acid Detergent Fiber，ADF)含量采用范式纖維測定法測定[16]，水溶性碳水化合物(Water Soluble Carbohydrate，WSC)采用蒽酮-硫酸比色法測定[17]。

1.4 統計分析

利用Excel 2010對數據進行初步整理分析，采用SPSS 19.0軟件進行單因素方差分析，并用LSD法進行多重比較。將鴨茅各品種在兩個試點的平均株高，平均分蘗數，平均干草總產量3項形態指標和CP，WSC，NDF及ADF 4項營養指標，運用隸屬函數法計算出每個品種各項指標的隸屬函數值，然后計算平均數作為該品種的平均隸屬度，進行品種排名[18]。

其中隸屬函數法的計算公式為：

2 結果與分析

2.1 物候期

10個鴨茅品種在兩個試點的物候期和生育期天數差異較大(表2)。各品種播種后，7 d相繼出苗，12月中下旬進入分蘗期，次年3月中旬進入拔節期，4月至5月進入抽穗、開花期，5月底至6月進入完熟期，生育期均在219～264 d。

其中‘滇北’、‘寶興’、‘斯巴達’、‘尼沃’和‘奧拉沃’屬于早熟型，4月上旬至中旬抽穗，5月中旬進入開花期，6月初左右進入成熟期，生育期230 d左右；‘遠航’、‘阿索斯’、‘德納塔’、‘德麥’和‘金牛’屬于晚熟型，4月底進入抽穗期，6月初為開花期，6月底為成熟期，生育期250 d左右。

表2 10個鴨茅的物候期Table 2 Phenology of 10 Dactylis glomerate cultivars

注：月份-日期代表各物候期起始時間

Note：Month-Day represents the starting time of each phenology

2.2 株高及分蘗數

由表3可知，10個鴨茅品種株高和分蘗數的差異均達顯著水平(P<0.05)。‘滇北’在河沙鎮株高最高，為133.87 cm，顯著高于其它品種(P<0.05)，‘寶興’次之，為131.35 cm；‘金牛’和‘滇北’在天保鎮的株高較高，分別為115.32 cm和112.65 cm,顯著高于其他品種(P<0.05)。‘奧拉沃’在河沙鎮的分蘗數最高(71.91個·株-1)，‘金牛’次之(71.33個·株-1)；而在天保鎮，‘金牛’分蘗數最高，為每株72.05個·株-1，‘斯巴達’次之，為每株67.03個·株-1；‘德麥’在河沙鎮和天保鎮的分蘗數均最低，分別為51.99個·株-1和41.66個·株-1。

表3 10個鴨茅品種的株高和分蘗數Table 3 The tiller number and plant height of 10 Dactylis glomerate cultivars

注：同行不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下同

Note:Values in the same column followed by different small letters represent significant differences at the 0.05 level. The same as below

2.3 干草產量

由表4可知，各參試鴨茅品種在兩個試點的草產量差異顯著(P<0.05)。‘奧拉沃’在河沙鎮干草總產量最高，為6 653 kg·hm-2，顯著高于其它品種(P<0.05)，其次為‘斯巴達’、‘金牛’和‘滇北’，總產草量分別為6 221 kg·hm-2，6 181 kg·hm-2和5 988 kg·hm-2，‘德麥’產量最低，為4 317 kg·hm-2，較‘奧拉沃’低35.11%；在天保鎮，干草總產量最高的為‘斯巴達’，為6 206 kg·hm-2，‘奧拉沃’和‘滇北’次之，其總產草量分別為5 861 kg·hm-2和5 781 kg·hm-2，產量最低的是‘德麥’，為3 430 kg·hm-2，較‘斯巴達’低44.36%。

表4 10個鴨茅品種的干草產量Table 4 The hay yield of 10 Dactylis glomerate cultivars (kg·hm-2)

2.4 各形態指標綜合評價

為了比較全面地反映10個鴨茅品種各形態指標的優劣，采用模糊數學中的隸屬函數法，將參試鴨茅品種各指標在兩個試點平均值轉化為隸屬函數值并進行綜合評價。平均隸屬度越大，說明該品種生產性能越佳。由表5可見，各品種隸屬函數值由高到低排序為：‘奧拉沃’>‘滇北’>‘斯巴達’>‘金牛’>‘寶興’>‘阿索斯’>‘尼沃’>‘遠航’>‘德納塔’>‘德麥’。其中，‘奧拉沃’、‘滇北’、‘斯巴達’、‘金牛’和‘寶興’隸屬函數值較高，均大于0.6，‘德麥’最低，其各項隸屬函數值都為0。

表5 10個鴨茅品種的各形態指標隸屬函數值及綜合評價結果Table 5 Membership function value and comprehensive evaluation results of morphological parameters of 10 Dactylis glomerate cultivars

2.5 營養成分

選取在兩個試點綜合表現較為突出的5個鴨茅品種,‘奧拉沃’、‘斯巴達’、‘金牛’、‘滇北’和‘寶興’進行主要營養成分分析。由表6可知，各參試品種營養品質差異顯著(P<0.05)。‘金牛’的CP含量最高，達到18.35%，其次為‘滇北’，‘斯巴達’最低，較‘金牛’低28.01%。5個鴨茅品種的ADF含量從高到低依次為：‘金牛’>‘奧拉沃’>‘滇北’>‘寶興’>‘斯巴達’，差異顯著，‘斯巴達’比ADF含量最高的‘金牛’低14.30%；‘滇北’的NDF含量顯著低于其他參試品種(P<0.05)，其次為‘奧拉沃’，‘斯巴達’的NDF含量較‘滇北’高23.70%；WSC含量以‘寶興’最高，為9.01%，其次為‘奧拉沃’，‘金牛’和‘滇北’二者差異不顯著(P>0.05)，‘斯巴達’最低，比‘寶興’低25.53%。

表6 5個鴨茅品種的營養成分Table 6 The main nutritional contents of 5 Dactylis glomerate cultivars

2.6 隸屬函數法綜合評價

鴨茅7種性狀的隸屬函數值如表7所示，‘滇北’綜合性狀隸屬函數值為0.70，在所有材料中綜合生產性能最優，主要表現在植株高、分蘗數較多、干草總產量高、粗蛋白含量高和中性洗滌纖維含量低方面；其次，‘奧拉沃’、‘金牛’和‘寶興’的綜合性狀隸屬函數值分別為0.64、0.58和0.58，綜合生產性能較好；而‘斯巴達’綜合性狀隸屬函數值最低，為0.51，說明其綜合生產性能較差。

表7 5個鴨茅品種的隸屬函數值及綜合評價結果Table 7 Membership function value and comprehensive evaluation results of 5 Dactylis glomerate cultivars

3 討論

3.1 生育期和產量

物候期的觀測可以掌握各種牧草生長與開花結實規律，了解其在一定地區內生長發育各時期的進展及其與環境條件的關系，便于進一步掌握植物的特征[19]。本研究中試驗地位于川中丘陵區，區內農業氣象災害嚴重，春季多低溫寒潮，夏季高溫且旱澇交錯，秋季多綿雨，冬季多低溫干旱[20]，供試的10個鴨茅品種雖然在整個生長季內都順利完成各自的生長發育過程，但不同鴨茅品種在兩個試點的物候期和平均生育天數差異較大，這可能是由于鴨茅前期受冬季低溫的影響，發育遲緩，直至次年3月氣溫逐漸回升，各品種才進入快速生長階段，鴨茅的生長潛能不斷被激活[21]；品種間表現出不同的生長速度，其中以‘滇北’及‘寶興’表現最為優異，而‘遠航’、‘阿索斯’、‘德納塔’、‘尼沃’及‘德麥’可能對冬季低溫干旱，春季多變的氣候較為敏感，在株高、分蘗及產量上表現較差，說明它們并不能很好地適應川中丘陵地區氣候條件。

產草量是評定一個牧草品種優劣的重要標準[22]，Tosun等[23]的研究發現，鴨茅的株高、分蘗與干物質產量成顯著正相關，對其草產量影響最大。本試驗研究結果與之相似，植株高大，分蘗數多的‘奧拉沃’、‘斯巴達’、‘滇北’和‘金牛’都有相對較高的干草產量。另外，各品種的分蘗數與其再生性能息息相關，分蘗能力強，再生能力好，有利于長期利用。同時，牧草的產量高低也可作為牧草品種引種選育的參考標準[24]。我們研究發現，同一品種在河沙鎮的株高、分蘗及產量等方面普遍高于天保鎮，這可能是由于地勢的差異引起的，天保鎮較河沙鎮坡度更大，易使土壤中的養分隨著雨水流失，進而影響牧草的生長發育。因此，不同地勢下應選擇的推廣品種也會有所不同。

3.2 營養品質

粗蛋白(CP)含量是決定牧草營養價值高低的重要指標之一，CP的含量越高，牧草的品質就越高[25]。楊盛婷等[26]在四川雅安種植的‘金牛’、‘滇北’和‘寶興’的第一茬CP含量(>30%)遠高于本試驗中的10個參試品種，這可能是由于兩地的具體氣候、土壤肥力等方面不同造成的。川中丘陵地區土壤有機質含量較低，受冬季低溫影響，導致本試驗中各鴨茅品種CP含量偏低；此外，也可能是由于刈割時期不同導致，楊盛婷等[26]第一茬刈割時期是拔節期，而本試驗則是在抽穗期進行，牧草的營養價值會隨著刈割時間的推移逐漸下降。

同時，可溶性碳水化合物(WSC)和粗纖維含量也是衡量牧草品質的重要指標，蛋白質含量越高，纖維含量越低，牧草的營養價值就越高[27]，而WSC含量和牧草的消化率密切相關，WSC含量較高的牧草的消化率較高，即WSC含量較高的牧草品質較好[28]。本試驗中，‘滇北’的NDF含量最低；WSC含量最高的是‘寶興’；另外，‘金牛’相較于其他品種纖維素含量較高，這可能與品種自身的特性有關。

4 結論

就產量而言，在地勢較平坦的地方適合推廣的品種有‘奧拉沃’、‘斯巴達’、‘滇北’和‘金牛’；而在地勢稍陡的地區更具優勢的品種分別為‘斯巴達’、‘奧拉沃’和‘滇北’。就粗蛋白而言，‘金牛’的CP含量最高。隸屬函數法分析表明，‘滇北’和‘奧拉沃’具有較高的隸屬函數值，‘金牛’及‘寶興’次之，均能夠較好地適應川中丘陵區的自然環境條件，適宜在該區推廣。