10个鸭茅品种在川中丘陵地区的适应性研究

李昌华，李小梅，张新全，黄琳凯，周冀琼，张 帆，李小铃，闫艳红

(四川农业大学动物科技学院，四川成都 611130)

四川中部丘陵地区位于四川盆地中部嘉陵江中下游[1]，坡地面积和坡度变幅较大，土地大量撂荒，利用率低[2]。随着我国草地畜牧业发展及农产业的结构调整，丘陵地区正逐步转向以林业和畜牧业为主要经营对象，因地制宜种植适宜的多年生牧草，不仅可为家畜提供优良饲草，还能培肥地力改善生态环境[3]。鸭茅(DactylisglomerataL.)是我国南方地区重要的禾本科牧草，因其叶量丰富、耐阴性强、草质柔嫩、适口性好等特点,被世界上许多国家广泛应用于饲草栽培及干草制作[4-6]。近年来随着“草牧业”及“粮改饲”战略方针的实施，鸭茅被大量用于我国草地畜牧业及生态建设；特别是退耕还草，粮-草、草-草、林-草复合植被等生态工程实施后，强适应性鸭茅品种的筛选极为重要[7]。

近年来，许多学者对不同品种鸭茅在不同地区的生态适应性进行了研究。‘波特’在我国南方中高海拔地区具有良好的生态适应性[8]；‘金牛’在渝西湿热气候环境地区表现优异[9]；‘川东’和‘长阳’在武汉长势良好，耐热性较强[10]；‘滇中’在云南具有较好的高产性、稳产性和适应性[11]。综上，不同地区不同生态环境，最具适宜推广的鸭茅品种差异较大。四川丘陵地区坡度变幅较大，秋季多绵雨，春季多低温寒潮[12]，地貌土质复杂，土壤有机质含量相对较低[5]，对鸭茅的适应性研究鲜有报道。因此，为筛选出适宜在川中丘陵区种植的鸭茅品种，本试验比较了10个鸭茅品种在川中丘陵地区遂宁市河沙镇和天保镇的生产性能，以期为该区种植适宜的鸭茅品种提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验地位于四川省遂宁市船山区河沙镇和大英县天保镇,都属于四川盆地中部的丘陵低山地区，介于东经105°03′26″～106°59′49″，北纬30°10′50″～31°10′50″之间，地貌类型单一，属中生代侏罗纪岩层，经流水侵蚀、切割、堆积形成的侵蚀丘陵地貌，海拔高度在300～600 m之间。两地气候条件相似，年平均气温为16.7℃～17.4℃，年极端最高气温39.5℃～40.4℃，年极端最低气温为-3.8℃～-4.8℃，年均日照1 380 h，无霜期297 d，年降雨量907～993 mm[13]；两地土壤理化性质相似(表1)，但两试点地势存在一定的差异，河沙镇试点地势平坦，天保镇试点呈30°坡地状态。

表1 试验地土壤理化性质Table 1 The soil properties of the experimental fields

1.2 试验材料和设计

10个供试鸭茅品种分别为‘远航’(‘Yuanhang’)、‘斯巴达’(‘Sibada’)、‘阿索斯’(‘Athos’)、‘德纳塔’(‘Donata’)、‘尼沃’(‘Niwo’)、‘奥拉沃’(‘Aolawo’)、‘德麦’(‘Demai’)、‘滇北’(‘Dianbei’)、‘金牛’(‘Aldebaran’)、‘宝兴”(‘Baoxing’)。其中，‘滇北’与‘宝兴’由四川农业大学提供，其余品种均由丹农种子公司提供。

在遂宁市河沙镇和天保镇两个试验点，采用单因素随机区组设计，10个品种，4次重复，共40个小区，小区面积15 m2(5 m×3 m)，小区间间距50 cm，四周设保护行1 m。其中3个重复用于测定草产量，1个重复用于物候期观察。播种时间为2015年10月12日(河沙镇)和2015年10月11日(天保镇)，播种方式均采用条播，行距30 cm，播种量为20 kg·hm-2。试验区施P2O5100 kg·hm-2，K2O 100 kg·hm-2作为基肥，全年施用施纯N 300 kg·hm-2，分别于苗期和刈割后施用。

1.3 测定指标及方法

生育期：以目测法观察每个品种进入不同生育期的时间并记录，各生育时期均以50%植株进入该生育期为准[14]。

生长状况：各小区随机选取10株，第一茬刈割时测量植株绝对高度(从地面至植株最高部位的高度)，并记录其分蘖数。

干草产量：于2016年4月和6月在抽穗期进行刈割，先去掉两边行及另外两边50 cm内的植株，在剩余区域内进行产量测定，留茬高度为5 cm。每次刈割测完鲜草产量后，每个小区随机选取1000 g鲜草样品，先置于105℃烘箱中杀青30 min，后调至65℃烘至恒重称重，并计算干草产量。

营养成分：将两试点样品烘干混合，粉碎后过40目筛(孔径0.425 mm)，装袋密封保存，用于测定各项营养成分指标。其中，粗蛋白(Crude Protein，CP)采用凯氏定氮法进行测定[15]，中性洗涤纤维(Neutral Detergent Fiber，NDF)和酸性洗涤纤维(Acid Detergent Fiber，ADF)含量采用范式纤维测定法测定[16]，水溶性碳水化合物(Water Soluble Carbohydrate，WSC)采用蒽酮-硫酸比色法测定[17]。

1.4 统计分析

利用Excel 2010对数据进行初步整理分析，采用SPSS 19.0软件进行单因素方差分析，并用LSD法进行多重比较。将鸭茅各品种在两个试点的平均株高，平均分蘖数，平均干草总产量3项形态指标和CP，WSC，NDF及ADF 4项营养指标，运用隶属函数法计算出每个品种各项指标的隶属函数值，然后计算平均数作为该品种的平均隶属度，进行品种排名[18]。

其中隶属函数法的计算公式为：

2 结果与分析

2.1 物候期

10个鸭茅品种在两个试点的物候期和生育期天数差异较大(表2)。各品种播种后，7 d相继出苗，12月中下旬进入分蘖期，次年3月中旬进入拔节期，4月至5月进入抽穗、开花期，5月底至6月进入完熟期，生育期均在219～264 d。

其中‘滇北’、‘宝兴’、‘斯巴达’、‘尼沃’和‘奥拉沃’属于早熟型，4月上旬至中旬抽穗，5月中旬进入开花期，6月初左右进入成熟期，生育期230 d左右；‘远航’、‘阿索斯’、‘德纳塔’、‘德麦’和‘金牛’属于晚熟型，4月底进入抽穗期，6月初为开花期，6月底为成熟期，生育期250 d左右。

表2 10个鸭茅的物候期Table 2 Phenology of 10 Dactylis glomerate cultivars

注：月份-日期代表各物候期起始时间

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

2.2 株高及分蘖数

由表3可知，10个鸭茅品种株高和分蘖数的差异均达显著水平(P<0.05)。‘滇北’在河沙镇株高最高，为133.87 cm，显著高于其它品种(P<0.05)，‘宝兴’次之，为131.35 cm；‘金牛’和‘滇北’在天保镇的株高较高，分别为115.32 cm和112.65 cm,显著高于其他品种(P<0.05)。‘奥拉沃’在河沙镇的分蘖数最高(71.91个·株-1)，‘金牛’次之(71.33个·株-1)；而在天保镇，‘金牛’分蘖数最高，为每株72.05个·株-1，‘斯巴达’次之，为每株67.03个·株-1；‘德麦’在河沙镇和天保镇的分蘖数均最低，分别为51.99个·株-1和41.66个·株-1。

表3 10个鸭茅品种的株高和分蘖数Table 3 The tiller number and plant height of 10 Dactylis glomerate cultivars

注：同行不同小写字母表示差异显著(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 干草产量

由表4可知，各参试鸭茅品种在两个试点的草产量差异显著(P<0.05)。‘奥拉沃’在河沙镇干草总产量最高，为6 653 kg·hm-2，显著高于其它品种(P<0.05)，其次为‘斯巴达’、‘金牛’和‘滇北’，总产草量分别为6 221 kg·hm-2，6 181 kg·hm-2和5 988 kg·hm-2，‘德麦’产量最低，为4 317 kg·hm-2，较‘奥拉沃’低35.11%；在天保镇，干草总产量最高的为‘斯巴达’，为6 206 kg·hm-2，‘奥拉沃’和‘滇北’次之，其总产草量分别为5 861 kg·hm-2和5 781 kg·hm-2，产量最低的是‘德麦’，为3 430 kg·hm-2，较‘斯巴达’低44.36%。

表4 10个鸭茅品种的干草产量Table 4 The hay yield of 10 Dactylis glomerate cultivars (kg·hm-2)

2.4 各形态指标综合评价

为了比较全面地反映10个鸭茅品种各形态指标的优劣，采用模糊数学中的隶属函数法，将参试鸭茅品种各指标在两个试点平均值转化为隶属函数值并进行综合评价。平均隶属度越大，说明该品种生产性能越佳。由表5可见，各品种隶属函数值由高到低排序为：‘奥拉沃’>‘滇北’>‘斯巴达’>‘金牛’>‘宝兴’>‘阿索斯’>‘尼沃’>‘远航’>‘德纳塔’>‘德麦’。其中，‘奥拉沃’、‘滇北’、‘斯巴达’、‘金牛’和‘宝兴’隶属函数值较高，均大于0.6，‘德麦’最低，其各项隶属函数值都为0。

表5 10个鸭茅品种的各形态指标隶属函数值及综合评价结果Table 5 Membership function value and comprehensive evaluation results of morphological parameters of 10 Dactylis glomerate cultivars

2.5 营养成分

选取在两个试点综合表现较为突出的5个鸭茅品种,‘奥拉沃’、‘斯巴达’、‘金牛’、‘滇北’和‘宝兴’进行主要营养成分分析。由表6可知，各参试品种营养品质差异显著(P<0.05)。‘金牛’的CP含量最高，达到18.35%，其次为‘滇北’，‘斯巴达’最低，较‘金牛’低28.01%。5个鸭茅品种的ADF含量从高到低依次为：‘金牛’>‘奥拉沃’>‘滇北’>‘宝兴’>‘斯巴达’，差异显著，‘斯巴达’比ADF含量最高的‘金牛’低14.30%；‘滇北’的NDF含量显著低于其他参试品种(P<0.05)，其次为‘奥拉沃’，‘斯巴达’的NDF含量较‘滇北’高23.70%；WSC含量以‘宝兴’最高，为9.01%，其次为‘奥拉沃’，‘金牛’和‘滇北’二者差异不显著(P>0.05)，‘斯巴达’最低，比‘宝兴’低25.53%。

表6 5个鸭茅品种的营养成分Table 6 The main nutritional contents of 5 Dactylis glomerate cultivars

2.6 隶属函数法综合评价

鸭茅7种性状的隶属函数值如表7所示，‘滇北’综合性状隶属函数值为0.70，在所有材料中综合生产性能最优，主要表现在植株高、分蘖数较多、干草总产量高、粗蛋白含量高和中性洗涤纤维含量低方面；其次，‘奥拉沃’、‘金牛’和‘宝兴’的综合性状隶属函数值分别为0.64、0.58和0.58，综合生产性能较好；而‘斯巴达’综合性状隶属函数值最低，为0.51，说明其综合生产性能较差。

表7 5个鸭茅品种的隶属函数值及综合评价结果Table 7 Membership function value and comprehensive evaluation results of 5 Dactylis glomerate cultivars

3 讨论

3.1 生育期和产量

物候期的观测可以掌握各种牧草生长与开花结实规律，了解其在一定地区内生长发育各时期的进展及其与环境条件的关系，便于进一步掌握植物的特征[19]。本研究中试验地位于川中丘陵区，区内农业气象灾害严重，春季多低温寒潮，夏季高温且旱涝交错，秋季多绵雨，冬季多低温干旱[20]，供试的10个鸭茅品种虽然在整个生长季内都顺利完成各自的生长发育过程，但不同鸭茅品种在两个试点的物候期和平均生育天数差异较大，这可能是由于鸭茅前期受冬季低温的影响，发育迟缓，直至次年3月气温逐渐回升，各品种才进入快速生长阶段，鸭茅的生长潜能不断被激活[21]；品种间表现出不同的生长速度，其中以‘滇北’及‘宝兴’表现最为优异，而‘远航’、‘阿索斯’、‘德纳塔’、‘尼沃’及‘德麦’可能对冬季低温干旱，春季多变的气候较为敏感，在株高、分蘖及产量上表现较差，说明它们并不能很好地适应川中丘陵地区气候条件。

产草量是评定一个牧草品种优劣的重要标准[22]，Tosun等[23]的研究发现，鸭茅的株高、分蘖与干物质产量成显著正相关，对其草产量影响最大。本试验研究结果与之相似，植株高大，分蘖数多的‘奥拉沃’、‘斯巴达’、‘滇北’和‘金牛’都有相对较高的干草产量。另外，各品种的分蘖数与其再生性能息息相关，分蘖能力强，再生能力好，有利于长期利用。同时，牧草的产量高低也可作为牧草品种引种选育的参考标准[24]。我们研究发现，同一品种在河沙镇的株高、分蘖及产量等方面普遍高于天保镇，这可能是由于地势的差异引起的，天保镇较河沙镇坡度更大，易使土壤中的养分随着雨水流失，进而影响牧草的生长发育。因此，不同地势下应选择的推广品种也会有所不同。

3.2 营养品质

粗蛋白(CP)含量是决定牧草营养价值高低的重要指标之一，CP的含量越高，牧草的品质就越高[25]。杨盛婷等[26]在四川雅安种植的‘金牛’、‘滇北’和‘宝兴’的第一茬CP含量(>30%)远高于本试验中的10个参试品种，这可能是由于两地的具体气候、土壤肥力等方面不同造成的。川中丘陵地区土壤有机质含量较低，受冬季低温影响，导致本试验中各鸭茅品种CP含量偏低；此外，也可能是由于刈割时期不同导致，杨盛婷等[26]第一茬刈割时期是拔节期，而本试验则是在抽穗期进行，牧草的营养价值会随着刈割时间的推移逐渐下降。

同时，可溶性碳水化合物(WSC)和粗纤维含量也是衡量牧草品质的重要指标，蛋白质含量越高，纤维含量越低，牧草的营养价值就越高[27]，而WSC含量和牧草的消化率密切相关，WSC含量较高的牧草的消化率较高，即WSC含量较高的牧草品质较好[28]。本试验中，‘滇北’的NDF含量最低；WSC含量最高的是‘宝兴’；另外，‘金牛’相较于其他品种纤维素含量较高，这可能与品种自身的特性有关。

4 结论

就产量而言，在地势较平坦的地方适合推广的品种有‘奥拉沃’、‘斯巴达’、‘滇北’和‘金牛’；而在地势稍陡的地区更具优势的品种分别为‘斯巴达’、‘奥拉沃’和‘滇北’。就粗蛋白而言，‘金牛’的CP含量最高。隶属函数法分析表明，‘滇北’和‘奥拉沃’具有较高的隶属函数值，‘金牛’及‘宝兴’次之，均能够较好地适应川中丘陵区的自然环境条件，适宜在该区推广。