張瑞珍,馬 濤,余 東,曾洪光,楊春桃,馬展登
(1.四川省草業(yè)技術(shù)研究推廣中心,四川成都 610041;2.甘孜州草原工作站,四川 甘孜 626000)
川西北高原是青藏高原的一部分,中國五大牧區(qū)之一,四川最大牧業(yè)基地[1-2],位于中國四川省西北部的甘孜藏族自治州、阿壩藏族羌族自治州境內(nèi). 畜牧業(yè)是該區(qū)支柱產(chǎn)業(yè)和農(nóng)牧民主要經(jīng)濟來源.但由于本區(qū)海拔高、氣候寒冷、冬季漫長、牧草生長期短,產(chǎn)草量低,特別是冬春季節(jié)雪災(zāi)頻發(fā),導(dǎo)致畜牧業(yè)生產(chǎn)存在 “夏飽、秋肥、冬瘦、春死”的惡性循環(huán)[3],嚴(yán)重制約了當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)經(jīng)濟的發(fā)展.
貓尾草(Phleumpratense L.)是禾本科梯牧草屬多年生草本植物,又名梯牧草、鬼蠟燭、梯英泰、提摩草、提摩西草,是少見的長纖維飼草,對維持賽馬體型、奶牛等泌乳家畜泌乳高峰期和生殖系統(tǒng)健康具有獨特作用,是世界上廣泛栽培種植利用的牧草之一[4-5].貓尾草由于具有較強的耐寒性,在我國東北、華北、西北以及青藏高原部分地區(qū)均有野生分布以及種植栽培歷史[3-7].九十年代初,甘肅就種植貓尾草,并選育登記了國內(nèi)首個貓尾草新品種-“岷山”貓尾草[8],一直持續(xù)利用到現(xiàn)在,據(jù)中華人民共和國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部報道,貓尾草成為岷縣寺溝鎮(zhèn)立林村群眾的“鐵桿莊稼”,是他們脫貧致富的“金鑰匙”. 四川省甘孜藏族自治州道孚縣八美鎮(zhèn)一帶,在民國時期,為當(dāng)時西康省軍政要員、川軍將領(lǐng)之一劉文輝的軍馬生產(chǎn)基地,建有專門的軍馬場. 據(jù)四川省80 年代的草調(diào)資料和《甘孜州高等植物》等記載,在四川的甘孜、阿壩等地高原地區(qū)不僅有野生的貓尾草分布,同時也有一定的栽培逸生種存在[8],這些野生種和逸生種經(jīng)過長期自然選擇,具有很強的適應(yīng)性[2],經(jīng)過一定的栽培和選育,就能選育出適應(yīng)高寒牧區(qū),具有較好生產(chǎn)性能的優(yōu)質(zhì)牧草品種,解決川西北高寒牧區(qū)優(yōu)質(zhì)牧草品種缺乏的問題,為藏區(qū)人民脫貧奔小康謀出路.為此,我們對甘孜州道孚縣、康定縣、瀘定縣等地收集到的野生貓尾草資源進行了種植和馴化選育,以期篩選出適應(yīng)高海拔地區(qū)種植栽培的優(yōu)質(zhì)貓尾草新品種.
選育出適應(yīng)川西北高寒牧區(qū)栽培利用的,返青早、生長快、品質(zhì)好、產(chǎn)草量高、早熟、具有一定種子產(chǎn)量的優(yōu)良貓尾草新品種,為草原生態(tài)保護補助獎勵機制、退牧還草、人工草地建設(shè)、打儲草基地建設(shè)等提供更多適宜的草種.
從甘孜州道孚縣、康定縣、瀘定縣等地收集到的野生或逸生貓尾草種質(zhì)資源.
2000 年四川省草原工作總站組織人員到甘孜州進行牧草種質(zhì)資源收集時,在道孚縣、康定縣、瀘定縣等地收集到少量貓尾草種質(zhì)資源.2001 年春季在甘孜州道孚縣乾寧種畜場牧草試驗基地播種了5 m2進行田間評價.2002 年春季發(fā)現(xiàn)有部分植株返青早,分蘗多,生長發(fā)育旺盛,于是標(biāo)記作為重點觀察材料.開花期,在標(biāo)記的植株中選擇花序多,生長整齊的株叢掛牌,并以成熟期穗長,穗大,種子飽滿,成熟早的株叢再次編號掛牌,按株叢單獨收種,共選擇了20 個株叢,獲得第一次穗選種子.
2003 年春,將第一次穗選種子在該試驗基地按45 cm 行距,依編號貓尾草1,貓尾草2……貓尾草20,播種了20 行,每行4 m.從苗期開始,對植株生長快,分蘗多的植株做標(biāo)記.2004 年在每行做了標(biāo)記的植株中再選擇返青早,生長整齊的植株編號掛牌,并以成熟期穗長,穗大,穗形整齊,成熟早,種子飽滿,成熟期一致的植株混合收種,得到第二次混合選育的種子.
2005 年春,將上次選育的種子,在同一個試驗基地按45 cm 行距條播10 行,面積約50 m2進行生產(chǎn)性能選育.2006 年返青后,選返青早、分蘗多、株型一致的植株編號掛牌,初花期隨機選10 株掛牌的株叢測定草產(chǎn)量,種子成熟期按照第二次選種原則植株,混合收種,獲得第三次混合選育的種子.
2007 年春,將第三次混合選育的種子,繼續(xù)在該牧草試驗基地按45 cm 行距條播100 m2,進行綜合性能評價選育.2008 年再次選擇優(yōu)良植株編號掛牌. 種子成熟期依原來的選種原則選種并混合收種,獲得第四次選育的種子.
經(jīng)過1 次穗選和連續(xù)3 次的單株混合選育,所選育的材料在牧草豐產(chǎn)性能、種子豐產(chǎn)性能、生長天數(shù)(青草期、返青期)、抗性等方面趨向穩(wěn)定,構(gòu)成“川西”貓尾草(原編號貓尾草13)新品系(詳見圖1 川西貓尾草選育程序).
2009 年~2012 年在道孚乾寧牧草試驗基地進行品種比較試驗.2012 年年底申請參加國家草品種區(qū)域試驗.2013 年~2016 年全國草品種審定委員會安排在7 個國家草品種區(qū)域試驗站開展區(qū)域試驗,同時在省內(nèi)3 個試驗點進行種子生產(chǎn)和牧草生產(chǎn)試驗.
圖1 川西貓尾草選育程序Fig 1 Breeding procedure of "chuanxi" timothy
品比試驗材料為“川西”貓尾草,由四川甘孜藏族自治州草原站提供,對照品種為從加拿大引進的“Promesse”貓尾草和“岷山”貓尾草,后者由甘肅省草原工作總站提供.區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗均為“川西”貓尾草和“岷山”貓尾草.
品比試驗于2009 年春季在甘孜州道孚縣乾寧點播種,2012 年秋季試驗結(jié)束. 小區(qū)面積為15 m2(5 m×3 m),采用隨機區(qū)組設(shè)計,4 次重復(fù),其中1 個重復(fù)用于物候期觀測,另3 個重復(fù)用于草產(chǎn)量測定. 測草產(chǎn)量的小區(qū)區(qū)播種量為15 kg/hm2,每個小區(qū)種植10行,行距30 cm. 物候觀測區(qū)播種量減半,為7.5 kg/hm2,每個小區(qū)種植5 行,行距60 cm.試驗區(qū)四周設(shè)保護行1 m,人工條播,播深2 ~3 cm.
區(qū)域試驗各試驗點均于2013 年春季適時播種,2016 年秋季11 月結(jié)束試驗. 各站點按照農(nóng)業(yè)農(nóng)村部印發(fā)的《貓尾草區(qū)域試驗實施方案》要求,采用隨機區(qū)組設(shè)計,4 次重復(fù),均用于測產(chǎn).
生產(chǎn)試驗于2013 年春季播種,2016 年冬季結(jié)束.省內(nèi)3 個試驗點,累計種植面積0.67 hm2,其中:理塘縣濯桑于2013 年4 月種植0.2 hm2,甘孜縣拖壩于2013 年 5 月種植 0.2 hm2,道孚乾寧點于 2013 年 5 月種植0.27 hm2.各點采用條播,播種量和播種密度同品比試驗一致.
各試驗點概況見表1.品比試驗在道孚縣乾寧試驗點,區(qū)域試驗設(shè)7 個試驗點,分別在內(nèi)蒙古海拉爾、青海海晏、青海同德,甘肅甘南,四川道孚和紅原,黑龍江寶清等,生產(chǎn)試驗設(shè)3 個試驗點,分別在甘孜縣拖壩、理塘縣濯桑和道孚縣乾寧.
表1 試驗點自然條件概況Table 1 Natural conditions of test sites
所有測定項目與張瑞珍等[22]一文測定項目相同.
用Excel 2013 初步整理品比試驗和生產(chǎn)試驗數(shù)據(jù)后,用SPPS 軟件進行分析.區(qū)域試驗數(shù)據(jù)用最新版的DPS18.10 統(tǒng)計軟件對干草產(chǎn)量進行分析.
參試的貓尾草播種當(dāng)年生長較慢,一直處于營養(yǎng)生長階段,不能完成生活史;第二年“川西”貓尾草和對照品種都能正常完成其生活史.一般于4 月上旬返青,返青后20 天后開始分蘗,5 月下旬開始拔節(jié),7 月下旬開花,9 月中下旬進入完熟期.川西貓尾草生育天數(shù)平均為170 天,比對照生育天數(shù)短10 天(見表2).
3.2.1 草產(chǎn)量
貓尾草播種當(dāng)年(2009 年),未進行產(chǎn)量測定,因為此時以根系生長為主,草產(chǎn)量很低. 從第二年開始(2010 年),貓尾草產(chǎn)草量較高,年可刈割 1 ~2 次,但草產(chǎn)量主要集中在第一茬,占年總產(chǎn)量的80 %以上,第二茬占20%以下(見表3).
從同一年份,不同品種來看,都是“川西”貓尾草產(chǎn)量最高,“Promesse”貓尾草次之,“岷山”貓尾草產(chǎn)量最低.經(jīng)方差分析,2010 年和2011 年,“川西”貓尾草鮮草和干草產(chǎn)量分別與對照“岷山”貓尾草鮮草和干草產(chǎn)量差異分別達極顯著(P<0.01)水平,2012 年“川西”貓尾草鮮草和干草產(chǎn)量分別與對照“岷山”貓尾草鮮草和干草產(chǎn)量差異達顯著(P<0.05)水平.3年中,“川西” 貓尾草鮮草和干草產(chǎn)量分別與“Promesse”貓尾草鮮草和干草產(chǎn)量差異不顯著(P>0.05),“Promesse”貓尾草干草和鮮草產(chǎn)量分別與“岷山”貓尾草干草和鮮草產(chǎn)量差異極顯著(P<0.01)或顯著(P<0.05)(見表 3).
同品種不同年份來看,年產(chǎn)量略有下降.2010 年“川西”貓尾草年平均鮮草產(chǎn)量為47.16 t/hm2,干草產(chǎn)量為16.46 t/hm2,比2011 年“川西”貓尾草鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量增產(chǎn)12. 25%和16. 16%,比2012 年“川西”貓尾草鮮草產(chǎn)和干草產(chǎn)量增產(chǎn)15.79%和12.12%.同理,“岷山”貓尾草和“Promesse”貓尾草年產(chǎn)量也有所下降.
表2 物候期觀察Table 2 Phenological observation
2013 2014濯桑Zhuosang川西Chuanxi 4/5 4/20 5/12 6/20 8/20 8/30 10/20 183岷山Minshan 4/5 4/20 5/17 6/25 8/26 9/3 10/12 175川西Chuanxi / 3/25 4/20 5/4 5/25 6/15 7/16 9/20 10/25 179 214岷山Minshan / 3/30 4/26 5/10 6/2 6/21 7/18 9/26 10/16 181 201 2013 2014乾寧Qianning川西Chuanxi 4/24 5/10 6/5 7/15 9/20 10/21 164岷山Minshan 4/24 5/12 6/10 7/20 9/23 10/15 156川西Chuanxi / 3/30 4/25 5/15 6/5 6/25 7/20 9/5 10/22 159 206岷山Minshan / 4/2 4/30 5/20 6/10 6/30 7/26 9/7 10/16 158 197生產(chǎn)試驗川西Chuanxi 4/18 5/5 6/30 7/20 8/10 8/30 10/22 170 2013拖壩Tuoba岷山Minshan 4/18 5/7 6/29 7/22 8/14 9/1 10/15 161川西Chuanxi / 3/25 4/20 5/10 5/30 6/20 7/20 9/10 10/25 169 214 2014岷山Minshan / 3/28 4/22 5/15 5/31 6/23 7/24 9/12 10/12 168 198
表 3 2010 ~2012 年草產(chǎn)量Table 3 Grass yield in 2010 ~2012
3.2.2 莖葉比測定
莖葉比是衡量牧草利用價值高低的一個重要標(biāo)準(zhǔn).開花前刈割的貓尾草含葉量較高,“川西”貓尾草平均可以達到39%,2 個對照都為40%. 隨著生長期的推進,葉片含量開始下降,因此,適時刈割,以確保良好的適口性和具有較高的營養(yǎng)價值(表4).
表4 莖葉比Table 4 Stem-leaf ratio
3.2.3 種子產(chǎn)量測定
從表5 可以看出,播種后第2,3 年,“川西”貓尾草的種子產(chǎn)量顯著高于“岷山”貓尾草,其增產(chǎn)幅度16.5% ~16.7%.進口“Promesse”貓尾草種子產(chǎn)量也顯著高于“岷山”貓尾草,其增產(chǎn)幅度為11. 1% ~15.6%,略低于“川西”貓尾草. 經(jīng)方差分析,“川西”貓尾草種子產(chǎn)量與“岷山”貓尾草種子產(chǎn)量差異顯著(P<0.05),與進口“Promesse”貓尾草種子產(chǎn)量差異不顯著(P>0.05),進口“Promesse”貓尾草種子產(chǎn)量與“岷山”貓尾草種子產(chǎn)量差異顯著(P<0.05).
表5 種子產(chǎn)量Table 5 Seed yield
3.3.1 適應(yīng)性
在青海海晏、青海同德和內(nèi)蒙古海拉爾3 個試驗點,由于“川西”貓尾草和“岷山”貓尾草都無法越冬,試驗結(jié)束;在甘肅甘南、四川紅原、道孚和黑龍江寶清4 個點都能良好生長,其中在四川道孚,最適宜生長,其次是四川紅原[21].
3.3.2 草產(chǎn)量
由圖2 可知,不同試驗點貓尾草干草產(chǎn)量不同,3年貓尾草平均干草產(chǎn)量道孚點最高,紅原點次之,寶清點第三,甘南點最低. 同一試驗點來看,在甘南點“川西”貓尾草較對照“岷山”貓尾草在2014 年、2015年兩年間表現(xiàn)為增產(chǎn);在道孚乾寧點,“川西”貓尾草較對照“岷山”貓尾草3 年間均表現(xiàn)為增產(chǎn),其中2016 年增產(chǎn)幅度最大;紅原點,“川西”貓尾草較對照“岷山”貓尾草3 年均表現(xiàn)為增產(chǎn),增產(chǎn)幅度有高有低;寶清點,“川西”貓尾草較對照“岷山”貓尾草于2014 年、2016 年兩年間表現(xiàn)為增產(chǎn),增產(chǎn)幅度分別為13.3 %、20.65 %;2015 年表現(xiàn)為減產(chǎn),減產(chǎn)幅度為32.86 %[21].
圖2 不同試驗點年度干草產(chǎn)量比較Fig 2 Comparison of annual hay yield at different experimental sites
在3 個生產(chǎn)試驗點中,“川西”貓尾草的年均干草產(chǎn)量均高于對照(見表6),2 年(2014 ~2015)年均干草產(chǎn)量達8.20 t/hm2,比對照“岷山”貓尾草平均增產(chǎn)1.3 %;“川西”貓尾草平均種子產(chǎn)量達0.63 t/hm2,比對照“岷山”貓尾草平均增產(chǎn)9.29%.
表6 干草產(chǎn)量及種子產(chǎn)量比較Table 6 Comparision of dry grass yield and seed yield
2 個貓尾草營養(yǎng)成分相近[21].
“川西”貓尾草是禾本科梯牧草屬的多年生草本植物,須根系,稈直立,光滑無毛,具 5 至 9 節(jié),高135 cm左右. 葉片長條形,長 15 ~35 cm,寬 8 ~20 mm.葉鞘較長;葉舌膜質(zhì).圓錐花序緊密近似圓柱狀,淡綠色,長8 ~20 cm,寬 5 ~15 mm.穎果圓球形,表面光滑,細(xì)小,無芒;直徑約0.3 ~1 mm. 單個株叢直徑可達20 ~40 cm 以上.平均穗粒數(shù)隨水肥及土壤狀況的變化而不同, 穗粒數(shù)一般為50 ~120 粒,最高可達150 粒以上. 穗中部的種子質(zhì)量最好. 千粒重為0.25 ~0.6 g.
“川西”貓尾草喜冷涼濕潤氣候,在降雨量500 mm 以上地區(qū)生長良好. 抗寒較強,極端最低氣溫達-25.6 ℃的環(huán)境中能正常越冬.土壤溫度達3 ~4 ℃時種子可發(fā)芽,抽穗期適宜溫度為18 ~19 ℃.春季氣溫高于5 ℃時開始返青,秋冬季氣溫低于5 ℃停止生長,進入越冬期. 在海拔3 500 m 的甘孜州乾寧種畜場牧草試驗地栽培,每年4 月初萌發(fā)返青;9 月份種子成熟;10 月下旬進入枯黃期;生育天數(shù)170 d 左右;生長天數(shù)200 d 左右.喜中性、弱酸性土壤,以PH 值5.3 ~7.7 時為最適宜.在乾寧豐產(chǎn)期(播種后第2 ~4年)一般平均干草產(chǎn)量為9.91 t/hm2左右,種子產(chǎn)量為0.6 t/hm2左右. 貓尾草壽命較長,一般生長6 ~7年,在管理條件較好的情況下,可生活10 ~15 年.
春季播種,以當(dāng)?shù)赜昙緸闇?zhǔn);條播或撒播,以條播為宜,行距30 ~45 cm,播種量15 kg/hm2,播種深度2~3 cm.用于生態(tài)建設(shè)時,可以單播也可以進行混播.用于割草地建設(shè)時播種量可稍高,用于種子生產(chǎn)基地建設(shè)時,播種量為12 kg/hm2.苗期結(jié)合降水追施適量氮肥,拔節(jié)至孕穗期追施適量磷鉀肥,種子70%左右成熟,應(yīng)及時收獲.割草利用時,以抽穗期至開花期刈割為佳.宜用于刈割青飼、青貯或調(diào)制干草.貓尾草飼用價值高,是家畜的好飼草,尤為騾、馬最喜食,但不宜喂羊,羊食過多,容易引起食欲衰退.
在禾本科牧草中,貓尾草是僅次于燕麥(Avenasativa)的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的牧草,可作為奶牛和賽馬的良好飼草.用貓尾草飼喂奶牛,高產(chǎn)持續(xù)期和壽命長,飼喂賽馬有利于保持其體型不會導(dǎo)致其臃腫[1-2].
“川西”貓尾草是國內(nèi)第3 個審定登記的梯牧草屬多年生優(yōu)良牧草.該品種適應(yīng)當(dāng)?shù)馗吆0魏錆駶櫄夂?,抗寒性強,草產(chǎn)量和種子較對照高,種子成熟早,可作為川西北及青藏高原及類似地區(qū)天然草地改良、人工飼草地等建植的優(yōu)良飼草新品種. 該新品種的選育,既豐富了我省高寒地區(qū)牧草品種數(shù)量單一,也為草牧業(yè)發(fā)展提供物質(zhì)基礎(chǔ).另外,該品種早熟,利于草種生產(chǎn)過程中避開初霜的危害,為草種生產(chǎn)提供技術(shù)支撐.
致謝:
感謝國家草品種區(qū)域試驗這個平臺,是完成該新草品種區(qū)域試驗工作的重要一步. 在試驗中,得到全國畜牧總站草業(yè)處李新一處長、邵麟惠干事以及國家草品種區(qū)域試驗(紅原站)、國家草品種區(qū)域試驗(海晏站)、國家草品種區(qū)域試驗(同德站)、國家草品種區(qū)域試驗(海拉爾站)、國家草品種區(qū)域試驗(道孚站)和國家草品種區(qū)域試驗(蘇南站)等有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員的支持和幫助,在此表示衷心感謝.