黔中地區(qū)8個(gè)苦荬菜新品系適應(yīng)性評(píng)價(jià)

孫 方， 班 騫， 歐二綾， 楊春燕， 鐘 理*， 田 方

(1.貴州省草業(yè)研究所， 貴州 貴陽(yáng) 550006； 2.貴州大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院， 貴州 貴陽(yáng) 550025)

苦荬菜(Ixerispolycephala)又稱苦菜、苦苣菜等[1]，屬菊科(Asteraceae)舌狀花亞科(Chorioideae)，為一年生草本植物[2]，植株高大，異花傳粉，自交不親和；生長(zhǎng)勢(shì)旺，適應(yīng)性極強(qiáng)，喜溫、耐寒、耐旱、耐酸堿[3]；成熟期植株高大，葉量肥厚寬大，柔軟，蓮座期再生速度快，產(chǎn)量高；含有較多的粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和無(wú)氮浸出物，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富，適應(yīng)性強(qiáng)，生物產(chǎn)量高，較少的粗纖維葉量大，脆嫩多汁，適口性好，是畜、禽、魚特別喜食的青綠多汁飼料[4-5]。因此，苦荬菜作為一種優(yōu)良的牧草品種，有很高的栽培利用價(jià)值。

苦荬菜同時(shí)有很高的藥用價(jià)值，近年來(lái)醫(yī)學(xué)界在充分認(rèn)識(shí)其藥理作用的同時(shí)，開始了苦荬菜有效成分的提取及藥品開發(fā)工作[6-7]。苦荬菜含有木犀草素、維生素B1、維生素B2、維生素C等萜類及黃酮類化合物[8]，常食含有苦荬菜精的食品可以提高人體免疫力，還能增加心肌營(yíng)養(yǎng)性血流量、改善心肌微循環(huán)，有益于冠心病的治療[9-10]。有研究學(xué)者發(fā)現(xiàn)，抱莖苦荬菜的石油醚、氯仿、丙酮及甲醇提取物對(duì)小鼠的腹水癌、肝癌、宮頸癌都有抑制作用[11-12]。

苦荬菜作為菜、飼、藥兼用已有悠久的歷史，目前以野生為主，而野生資源有限[13]，且不同產(chǎn)地有效成分含量不穩(wěn)定，因而必須進(jìn)行人工規(guī)范化栽培。目前國(guó)內(nèi)苦荬菜品種僅為3個(gè)[14]，且為早于20世紀(jì)90年代的育成品種，近年未培育出適應(yīng)南方種植推廣的新品種。由于我國(guó)幅員遼闊、地理形態(tài)與氣候條件多樣化，部分品種在中國(guó)某些地方適應(yīng)性較差[15-16]，有的品種已出現(xiàn)嚴(yán)重退化或在南方越夏困難，容易產(chǎn)生根腐病，限制其大面積推廣應(yīng)用，因此急需培育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的飼草苦荬菜品種，以更好地對(duì)苦荬菜進(jìn)行利用，以適應(yīng)畜牧業(yè)發(fā)展對(duì)牧草品種的需求。

近年來(lái)，貴州畜牧業(yè)發(fā)展以資源稟賦為基礎(chǔ)，以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，以效益優(yōu)先為前提，全面聚焦產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效，推動(dòng)畜牧業(yè)綜合生產(chǎn)水平穩(wěn)步提升[17]。為篩選適宜貴州黔中地區(qū)生長(zhǎng)的優(yōu)質(zhì)牧草苦荬菜品系提供參考，設(shè)計(jì)8個(gè)苦荬菜新品系的種植試驗(yàn)，比較各品系的物候期、再生速率、農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于貴州省貴陽(yáng)市麥坪鎮(zhèn)貴州省畜牧獸醫(yī)研究所試驗(yàn)基地(106°51′E，26°51′N)，海拔1 190 m，≥10 ℃年積溫4 238℃·d，年均溫度13.8 ℃，極端低溫-5℃，極端高溫32℃，年降水量1 180.7 mm，集中在5—6月，無(wú)霜期271 d，年日照時(shí)數(shù)1 336.9 h。試驗(yàn)地土壤為黃壤土，pH 6.6。該地氣候溫和，雨量充沛，土壤肥力中等，適合于多種牧草生長(zhǎng)。

1.2 試驗(yàn)材料

8份苦荬菜，7份由四川農(nóng)業(yè)大學(xué)提供，1份來(lái)自河南華豐草業(yè)有限公司的商業(yè)新品系(表1)。

表1 參試苦荬菜的品系名稱、類型及來(lái)源

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)品系苦荬菜重復(fù)4次，每個(gè)重復(fù)8個(gè)小區(qū)，共32個(gè)小區(qū)。每個(gè)小區(qū)面積15 m2(5 m×3 m)，走道寬0.5 m，保護(hù)行寬1 m。播種方式為育苗移栽，株距40 cm，行距50 cm。

1.4 觀測(cè)項(xiàng)目

1.4.1 物候期觀察 記錄不同品系苦荬菜進(jìn)入各生育期的時(shí)間。包括出苗期、蓮座期、抽薹期、開花期、結(jié)實(shí)期和枯黃期，各生育期以50%植株進(jìn)入該生育期來(lái)劃分。同時(shí)觀察各參試品種的抗病蟲、耐熱能力。

1.4.2 再生速度測(cè)定 在第一茬刈割后開始記錄，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取10株掛牌測(cè)定，每隔5 d測(cè)量1次再生植株株高。

1.4.3 農(nóng)藝性狀觀察 1)營(yíng)養(yǎng)器官性狀：葉長(zhǎng)、葉寬、單株葉片數(shù)、株高、莖粗；2)花序性狀：花序長(zhǎng)度、花序?qū)挾?、小花?shù)/株；3)生殖枝性狀：二級(jí)生殖枝數(shù)、三級(jí)生殖指數(shù)。每項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定時(shí)重復(fù)10次。

1.4.4 產(chǎn)量測(cè)定 鮮草產(chǎn)草量包括第一次刈割的產(chǎn)量和再生草產(chǎn)量。第一次株高60 cm時(shí)刈割測(cè)產(chǎn)(蓮座末期)，以后各茬在株高50 cm時(shí)刈割，留茬高度5 cm。個(gè)別小區(qū)如有缺苗等特殊情況，該小區(qū)的測(cè)產(chǎn)面積至少4 m2。干草產(chǎn)量測(cè)定采用烘干法[18]，計(jì)算干鮮比。

1.5 數(shù)據(jù)整理

使用Excel軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行性狀變異系數(shù)分析，SPSS 17.0軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 參試苦荬菜的物候期

試驗(yàn)于2020年3月開始，2020年9月結(jié)束。參試苦荬菜于3月7日開始播種，7 d左右相繼出苗，5月進(jìn)入蓮座期，5月下旬進(jìn)入抽薹期，7—8月相繼進(jìn)入開花期，9月進(jìn)入結(jié)實(shí)期(表2)。同時(shí)，從表2可知，各參試苦荬菜的生育期天數(shù)依次為L(zhǎng)3-5>L7-6>L2-5>L4-3>L8-4>L1-3=L2-1>牧寶(CK),供試材料生育期天數(shù)差異明顯，可根據(jù)生育天數(shù)將8個(gè)苦荬菜品系分為早熟品種和晚熟品種。其中，L1-3、牧寶、L2-1表現(xiàn)出早熟特性，而L7-6、L2-5、L3-5表現(xiàn)出晚熟特性。L3-5生育期天數(shù)最長(zhǎng)，為208 d，與早熟品系差異顯著(P<0.05)。牧寶生育期天數(shù)最短，為193 d，與其他品種系差異不顯著。

表2 參試苦荬菜的物候期

各參試苦荬菜在試驗(yàn)地氣候條件下均能完成生育期，表明供試苦荬菜品系均能適應(yīng)貴州獨(dú)山等溫?zé)釢駶?rùn)的地區(qū)的自然環(huán)境條件。在整個(gè)生育過(guò)程對(duì)各品系抗逆性的觀察結(jié)果表明，各供試苦荬菜品系無(wú)明顯病蟲害，表現(xiàn)出較好的耐熱性、抗旱性、良好的再生能力和適應(yīng)能力。

2.2 參試苦荬菜的再生速度

由圖1可知，苦荬菜在第一茬刈割之后，前15 d內(nèi)再生速度無(wú)明顯差異，刈割20 d后再生速度較快的有L3-5、L2-5、L7-6；在第二茬刈割之前植株高度分別達(dá)59.7 cm、52.3 cm、57.2 cm，第二茬刈割之后，L2-5與L7-6再生速度較其他品系有明顯差異，植株生長(zhǎng)較快較高，分別達(dá)64.4 cm、64.5 cm，而L3-5只有46.9 cm，有研究認(rèn)為，牧草前期發(fā)育過(guò)于緩慢，在后期競(jìng)爭(zhēng)能力較弱[19]，也有可能是降雨和人工防除雜草等原因，使苦荬菜生長(zhǎng)過(guò)慢。但隨著刈割次數(shù)增多，不同品種系之間表現(xiàn)出不同差異。

圖1 參試苦荬菜在第一次刈割后(左)和第二茬刈割后(右)的植株高度

2.3 參試苦荬菜產(chǎn)草量及莖葉比

經(jīng)測(cè)產(chǎn)，各參試苦荬菜的第二茬產(chǎn)量無(wú)明顯差異。在第三茬L2-5干草產(chǎn)量最高，達(dá)1 805.7 kg/hm2，平均四茬干草產(chǎn)量也最高，達(dá)1 540 kg/hm2，比對(duì)照牧寶增產(chǎn)17.25%。平均四茬鮮草產(chǎn)量L7-6最高，L2-5次之，分別為15 979 kg/hm2、14 985 kg/hm2(表3)，分別比對(duì)照增產(chǎn)39.18%、30.53%。從圖2看出，第一茬干草產(chǎn)量L2-1最高，但隨著刈割次數(shù)增加，產(chǎn)量大幅度下降，而L7-6、L2-5、L3-5隨刈割次數(shù)增加，產(chǎn)量并無(wú)大幅減少，平均產(chǎn)量較高，與其他5個(gè)品系差異顯著。

圖2 參試苦荬菜的干草產(chǎn)量

表3 參試苦荬菜四茬平均草產(chǎn)量及莖葉比

莖葉比是反應(yīng)牧草質(zhì)量的重要指標(biāo)[18]，莖葉比越低，牧草品質(zhì)越高。從圖3看出，第二茬刈割后，各參試苦荬菜的莖葉比大幅增加，表明第二茬后其品質(zhì)越來(lái)越低，而參試苦荬菜第一茬、第二茬的莖葉比均低于0.5，其品質(zhì)均較高。L2-1莖葉比較高，在第四茬后品質(zhì)較差，L3-5四茬之中莖葉比一直處于較低水平，持續(xù)品質(zhì)較好。而在第二茬時(shí)L2-5莖葉比最低，品質(zhì)最好，對(duì)照牧寶在第三茬刈割后莖葉比大幅增加，到第四茬達(dá)1.64，品質(zhì)較差，其余5個(gè)品系莖葉比在第四茬均呈增大趨勢(shì)，品質(zhì)隨著刈割次數(shù)的增加而降低。

圖3 參試苦荬菜的莖葉比

結(jié)合刈割產(chǎn)量及莖葉比來(lái)看，L2-5與L3-5產(chǎn)量較高，品質(zhì)較好，L7-6產(chǎn)量高，但隨著刈割次數(shù)增加，牧草品質(zhì)次之，而對(duì)照牧寶與L8-4產(chǎn)量相近，品質(zhì)略低于L7-6，L4-3品質(zhì)較差，L2-1、L1-3產(chǎn)量較低、品質(zhì)也較差。

2.4 參試苦荬菜的植物學(xué)性狀

由表4可知，各參試苦荬菜的葉長(zhǎng)、葉寬、株高、莖粗差異極顯著，花序?qū)?、小花?shù)、二級(jí)生殖枝數(shù)、三級(jí)生殖枝數(shù)差異顯著，花序長(zhǎng)差異不顯著。其中，L3-5與L2-5L因葉長(zhǎng)、葉寬較高，葉量極為豐富。

表4 參試苦荬菜的植物學(xué)性狀特征

3 結(jié)論與討論

通過(guò)對(duì)8個(gè)苦荬菜品系在貴州黔中地區(qū)的生產(chǎn)性能與形態(tài)指標(biāo)等研究得出，經(jīng)過(guò)多次刈割后，L2-5、L7-6再生速度優(yōu)于其他新品系，L2-5和L7-6具有優(yōu)良的生產(chǎn)性能和再生性能，為黔中地區(qū)優(yōu)質(zhì)苦荬菜牧草。其中，L2-5出苗速度較對(duì)照更快，蓮座期更長(zhǎng)，更有利于用于飼喂的牧草刈割。同時(shí)，L2-5草產(chǎn)量豐富，干草產(chǎn)量最高，耐刈割，用于刈割飼喂的鮮草產(chǎn)量在8份參試材料中居第二，且營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期較長(zhǎng)，能在較長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期儲(chǔ)存更多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以備飼喂利用，草質(zhì)柔嫩多汁，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，適口性好。另外，L2-5的葉長(zhǎng)、葉寬在各參試材料最大，表現(xiàn)最為優(yōu)秀，株高僅次于L7-6，植株花序發(fā)育正常，生殖枝數(shù)較多，農(nóng)藝性狀突出，表明其營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)旺盛，具有潛在的優(yōu)良品質(zhì)特性，且用于生產(chǎn)的價(jià)值較高，有待進(jìn)一步定性選育。L7-6產(chǎn)草量高，但是隨著刈割次數(shù)的增加，后期牧草品質(zhì)降低，導(dǎo)致可飼喂利用價(jià)值下降。

試驗(yàn)結(jié)果還表明，不同品系的苦荬菜農(nóng)藝性狀存在較大差異，葉部形態(tài)主要表現(xiàn)在葉長(zhǎng)、葉寬變幅大，穗部形態(tài)花序?qū)挾茸兎笥诨ㄐ蜷L(zhǎng)度。而苦荬菜株型越高大，葉片越寬大，生殖枝也越多，但單個(gè)花序的小花數(shù)也會(huì)相應(yīng)顯著降低，小花數(shù)的多少涉及到花序結(jié)種情況。因此，為實(shí)現(xiàn)單位面積營(yíng)養(yǎng)體與種子高產(chǎn)，必須通過(guò)栽培管理措施協(xié)調(diào)株高、生殖枝和小花數(shù)等相關(guān)性狀。另外，苦荬菜進(jìn)入抽薹期后，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)開始轉(zhuǎn)為生殖生長(zhǎng)，其用于飼喂的牧草品質(zhì)開始下降。有學(xué)者對(duì)菜葉類作物抽薹性狀的QTL進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，營(yíng)養(yǎng)莖的大小是與抽薹性狀相關(guān)的一個(gè)重要性狀，可以促進(jìn)葉用作物早期的抽薹開花[20]，可作為葉用作物抽薹品種選育的鑒定指標(biāo)，進(jìn)而為品種選育提供基礎(chǔ)依據(jù)。

我國(guó)是野生苦荬菜自然分布地之一，分布區(qū)域廣泛，生境條件差異較大，對(duì)全國(guó)各地苦荬菜農(nóng)藝性的研究有利于篩選優(yōu)異種質(zhì)資源應(yīng)用于生產(chǎn)，為進(jìn)一步研究野生苦荬菜有性繁殖和篩選優(yōu)異野生苦荬菜材料提供理論依據(jù)，進(jìn)而可為我國(guó)苦荬菜種植資源的收集、保護(hù)和開發(fā)提供有力支撐。