三个鸡足豆牧草品种在北亚热带的适应性评价
(云南省草地动物科学研究院,云南 昆明 650212)
摘要:在北亚热带对鸡足豆属(Ornithopus L.)三个品种的植物学特征和物候期进行了观测,对其产草量、种子产量和抗逆性(抗病性、抗虫性和抗旱性)进行了测定和评价。试验结果表明鸡足豆的干物质产量和营养价值较高,生殖生长良好,抗病虫害能力强,中等抗旱,适宜在北亚热带地区推广种植。
关键词:鸡足豆;北亚热带;适应性评价
鸡足豆属(Ornithopus L.)牧草原产地中海周围的伊比利亚半岛、希腊半岛、北非、亚平宁半岛、智利等地区,适应于地中海型气候地区及温热地区[1-4]。目前作为牧草种质资源研究的鸡足豆属牧草涉及黄花鸡足豆(Ornithopus compressus)、粉花鸡足豆(O. sativus)、细弱鸡足豆(O. pinnatus)和鸟脚鸡足豆(O. perpusillus)4个种及一个亚种(O. sativus subsp. Isthmocarpus)[5]。澳大利亚、西班牙、新西兰等国的牧草育种家先后培育登记的栽培品种有十余个,有的栽培种采用种间杂交育成[6,7]。国内对鸡足豆的种植研究较少,Michalk D L和Huang Z K曾引进爱维拉(O. compressus cv. Avila)等7份鸡足豆种质材料在广东省亚热带地区种植,证明鸡足豆耐酸性高铝土壤环境[8]。袁福锦在云南南亚热带湿热气候条件下引种两个鸡足豆栽培品种,则表现生长不良[9]。云南省草地动物科学研究所从澳大利亚先后引进鸡足豆种质资源8份,目前仅保存有三个鸡足豆栽培品种[10]。为了解鸡足豆在北亚热带的生产性能及适应性,也为繁殖保种的需要,在昆明市小哨试验点开展了三个鸡足豆品种在北亚热带的适应性研究。
1 材料和方法
1.1试验地概况
试验地位于昆明小哨,东经103°00′,北纬25°13′,海拔1960m,年均降雨量889mm,年均蒸发量1985mm,年均气温13.4℃,≥5℃年积温4843℃,≥10℃年积温4121℃,年日照时数2042h,无霜期241d。草地土壤为山地红壤,土壤有机质1.96%,全氮1.13g/kg,有效磷1.56mg/kg,有效钾81.5mg/kg,pH5.4。干旱季节1~5月。试验地20cm土层含水量在16.9~18.1%之间。
1.2试验材料
供试的鸡足豆品种为马德拉黄花鸡足豆(O. compressus cv.Madeira)、皮特曼黄花鸡足豆(O. compressus cv.Pitman)、杰巴拉细弱鸡足豆(O. pinnatus cv. Jebala),选择在云南北亚热带种植较为普遍的云光早光叶紫花苕(Vicia villosa cv.Yunguangzao)和楚雄南苜蓿(Medicago polymorpha cv.Chuxiong)作为对照品种。试验肥料为钙镁磷肥(P2O5≥18%),硫酸钾(K2O:50%)、硫酸锌(Zn:21.3%)、硼砂(B:11%)、硫酸铜(Cu:24%)。
1.3试验设计
播种采用穴播,肥料作为基肥在种植时一次性施用,穴底施肥。施肥的种类和用量(kg/hm2)为:钙镁磷600+硫酸钾90+硫酸铜5+硫酸锌5+硼砂5。试验采用随机区组设计,重复三次,小区面积10m2(5m×2m),小区间隔0.5m。三个鸡足豆品种采用荚果播种,马德拉和皮特曼的播种量为70kg/hm2,杰巴拉的播种量为50kg/hm2,云光早光叶紫花苕的播种量为60kg/hm2,楚雄南苜蓿的播种量24kg/hm2。
1.4测定内容和方法
观测记录供试牧草品种的物候状况,并对三个鸡足豆品种的植物学特征进行详细的描述。物候期和抗逆性按照《牧草种质资源描述和数据标准》的标准进行记录和评价[11]。其中,抗旱性分为强、较强、中等、弱、最弱五个等级,抗病性分为高抗、低抗、感病、高感四个等级,抗虫性分为无害、轻、重、最重四个等级。在牧草开花期,每小区“S”形取样10株,测定牧草的自然高度,对角线取0.5m2样方两个,测定鲜草的产量,并取样250g测定牧草的鲜干比、茎叶比,根据牧草的鲜干比计算牧草的干物质产量。种子成熟后收获小区种子,清选称重。在牧草营养期和开花期,每个处理取样250g,进行牧草养分的测定[12]。
2。结果与分析
2.1植物学特征
2.1.1马德拉黄花鸡足豆
越年生草本,全株被白色茸毛。直根系,白色;主根较粗,侧根少。茎平卧或斜伸,近圆形,有不明显棱;向阳面常呈暗紫色,背阳面绿色,一级分枝在植株左右对生,多为2,少3,一级分枝的叶腋处依次进行二级分枝。羽状复叶淡绿色,对生或近对生,小叶13~18对,卵圆、椭圆或矩圆形;小叶长4~8mm,宽2~4.5mm,先端钝尖或具短尖,基部圆形。托叶2,着生于叶柄基部两侧,披针形。伞形花序,顶生或腋生,每花序有小花1~5朵,多4朵,黄色;雄蕊10,二体,单心皮,子房上位;花萼钟状,萼齿5,狭披针形。种荚灰褐色,两侧压扁,弯镰形或半弧形,每荚有荚节4~10个。种子压扁,椭圆形,黄色。花期2~4月,种子成熟期3~5月。
2.1.2皮特曼黄花鸡足豆
越年生草本,全株被白色茸毛。直根系,白色;主根较粗,侧根少。茎平卧或斜伸,近圆形,有棱和明显沟纹;茎绿色,向阳面常呈暗紫色,一级分枝在植株左右对生,多为2,少3,一级分枝各叶腋处依次进行二级分枝。羽状复叶,绿色,对生或近对生,小叶6~18对,卵圆、椭圆或矩圆形;小叶长4~7mm,宽2~4mm,先端钝尖或具短尖,基部圆形。托叶2,着生于叶柄基部两侧,披针形。伞形花序,顶生或腋生,每花序有小花3~5朵,黄色;雄蕊10,二体,单心皮,子房上位;花萼钟状,萼齿5,狭披针形。种荚灰白色,两侧压扁,弯镰形,每荚有荚节2~10个,种子压扁,椭圆形,黄色。花期2~4月,种子成熟期3~5月。
2.1.3 杰巴拉细弱鸡足豆
越年生草本。直根系,白色,侧根多。茎平卧或斜伸,近圆形,茎绿色,向阳面常呈暗紫色。一级分枝轮生,呈辐射状,分枝3~5个,一级分枝各叶腋处依次进行二级分枝。羽状复叶绿色,对生或近对生,小叶5~7对,椭圆或矩圆形;小叶长6~9mm,宽3~5mm,先端钝尖或具短尖,基部圆形或楔形。托叶2,着生于叶柄基部两侧,披针形或锐三角形。伞形花序,顶生或腋生,每花序有小花2~5朵,黄色;雄蕊10,二体,单心皮,子房上位;花萼钟状,萼齿5,狭披针形。种荚灰褐色,弧形或弯镰形,每荚含荚节5~13 个,种子矩圆或椭圆形,黄色。花期2~4月,种子成熟期3~5月。
2.2 物候期观测
从物候观测表1来看,楚雄南苜蓿和云光早光叶紫花苕的出苗相对早于鸡足豆,三个鸡足豆品种的出苗较晚,晚40~45d,鸡足豆出苗晚的一个原因是带荚播种,影响了种子的吸涨和发芽。光叶紫花苕和楚雄南苜蓿的分枝期和现蕾期均早于鸡足豆,其中光叶紫花苕根系发达,分枝最早,楚雄南苜蓿的开花、结荚和成熟早于其他供试品种。三个鸡足豆的种子成熟期相对滞后,在五月中下旬成熟。杰巴拉细弱鸡足豆的花期较长,成熟一致性较差,具有边开花边成熟的特性。生育及生活期以云光早光叶紫花苕最短,杰巴拉细弱鸡足豆最长。
品 种 |
出苗期 |
分枝期 |
现蕾期 |
开花期 |
结荚期 |
成熟期 |
枯黄期 |
皮特曼黄花鸡足豆 |
07-10-27 |
07-12-26 |
08-02-28 |
08-03-16 |
08-03-30 |
08-05-12 |
08-05-17 |
马德拉黄花鸡足豆 |
07-10-26 |
07-12-22 |
08-02-22 |
08-03-10 |
08-03-27 |
08-05-08 |
08-05-14 |
杰巴拉细弱鸡足豆 |
07-10-22 |
07-12-8 |
08-03-04 |
08-03-28 |
08-04-12 |
08-05-19 |
08-05-24 |
楚雄南苜蓿 |
07-09-19 |
07-10-28 |
07-12-20 |
08-02-20 |
08-03-08 |
08-04-19 |
08-05-10 |
云光早光叶紫花苕 |
07-09-24 |
07-10-3 |
08-01-02 |
08-03-18 |
08-04-08 |
08-04-26 |
08-05-06 |
2.3 生产性能和抗逆性
从观测结果表2看出,鸡足豆由于匍匐或斜伸生长,自然高度普遍不高,开花期株高仅24.3~27.5cm。鸡足豆茎叶比较低,叶含量较高,远远高于云光早光叶紫花苕和楚雄南苜蓿。从干物质产量来看,皮特曼鸡足豆的干物质产量最高,为6484kg/hm2,楚雄南苜蓿的产量最低,为3707kg/hm2。三个鸡足豆品种与云光早光叶紫花苕之间产量无显著差异(P>0.05),但与楚雄南苜蓿间差异达到极显著水平(P<0.01)。受干旱季节降雨量的影响,年度间种子产量的差异较大,三个鸡足豆品种表现尤为显著。鸡足豆品种中,两年的平均种子产量以马德拉鸡足豆最高,达到1009kg/hm2,杰巴拉细弱鸡足豆最低,仅为145kg/hm2。抗旱性以云光早光叶紫花苕最强,三个鸡足豆和楚雄南苜蓿中等。抗病性和抗虫性方面,鸡足豆品种和云光早光叶紫花苕均表现出较高的抗病性,且无虫害发生;楚雄南苜蓿表现为低抗病,在幼苗及营养生长期偶发虫害,危害地上株苗。
表2 供试牧草的生产性能和抗逆性测定
品 种 |
株高
(cm) |
茎叶比 |
鲜干比 |
干物质产量(kg/hm2) |
种子产量(kg/hm2) |
抗逆性 |
第1年 |
第2年 |
平均 |
第1年 |
第2年 |
平均* |
抗旱 |
抗病 |
抗虫 |
皮特曼黄花鸡足豆 |
24.3 |
1:1.30 |
4.56 |
5412 |
7555 |
6484aA |
127 |
1440 |
784bB |
中等 |
高抗 |
无害 |
马德拉黄花鸡足豆 |
27.5 |
1:1.43 |
4.29 |
4504 |
5820 |
5162aA |
238 |
1779 |
1009aA |
中等 |
高抗 |
无害 |
杰巴拉细弱鸡足豆 |
27.5 |
1:1.26 |
5.68 |
3626 |
6406 |
5016aA |
96 |
193 |
145dD |
中等 |
高抗 |
无害 |
楚雄南苜蓿 |
47.0 |
1:0.71 |
4.16 |
2747 |
4666 |
3707cB |
229 |
458 |
344cC |
中等 |
抵抗 |
轻 |
云光早光叶紫花苕 |
39.8 |
1:0.80 |
4.46 |
4264 |
6466 |
5365aA |
760 |
1007 |
884bB |
强 |
高抗 |
无害 |
注:*鸡足豆为荚果产量,光叶紫花苕和南苜蓿为种子产量;同列不同小写字母间表示差异显著(P<0.05),不同大写字母间表示差异极显著(P<0.01)。
2.4 营养成分分析
从表3的营养期和开花期养分测定结果来看,三个鸡足豆品种与云光早光叶紫花苕、楚雄南苜蓿的差异不大,均具有较高的营养价值。三个鸡足豆品种的干物质、粗脂肪及蛋白质的含量与云光早光叶紫花苕、楚雄南苜蓿相近,粗纤维含量略低于云光早光叶紫花苕、楚雄南苜蓿,灰分和无氮浸出物则略高,总能间的差异不大。
表3 供试牧草的营养成分分析
品种名称 |
物候期 |
干物质
(%) |
粗脂肪
(%) |
粗蛋白
(%) |
粗纤维
(%) |
粗灰分
(%) |
无氮浸出物(%) |
总能
(MJ/kg) |
马德拉黄花鸡足豆 |
营养期 |
92.27 |
4.15 |
20.77 |
12.08 |
12.55 |
50.45 |
18.99 |
开花期 |
92.42 |
3.99 |
15.69 |
16.47 |
10.31 |
53.54 |
17.62 |
皮特曼黄花鸡足豆 |
营养期 |
92.07 |
4.47 |
18.30 |
14.17 |
12.54 |
50.52 |
17.26 |
开花期 |
93.10 |
3.84 |
15.34 |
18.46 |
9.36 |
53.00 |
17.74 |
杰巴拉细弱鸡足豆 |
营养期 |
92.25 |
5.00 |
20.07 |
10.76 |
10.24 |
53.93 |
18.13 |
开花期 |
93.55 |
2.71 |
16.27 |
19.11 |
8.29 |
53.62 |
17.74 |
楚雄南苜蓿 |
营养期 |
93.10 |
4.57 |
19.91 |
15.50 |
9.64 |
50.38 |
18.14 |
开花期 |
92.58 |
3.93 |
16.36 |
19.46 |
8.46 |
51.79 |
17.98 |
云光早光叶紫花苕 |
营养期 |
90.83 |
4.55 |
24.22 |
17.02 |
9.34 |
44.87 |
18.45 |
开花期 |
92.12 |
4.31 |
17.33 |
21.18 |
7.91 |
49.27 |
18.22 |
3 小结和讨论
3.1 试验结果表明,三个鸡足豆牧草品种在北亚热带生长良好,干物质产量、种子产量较高,表现出高抗病,无病虫害,中等抗旱的特性。其中,皮特曼鸡足豆的牧草产量最高,平均产量达6484kg/hm2,极显著高于楚雄南苜蓿(P<0.01)。马德拉鸡足豆种子产量最高,达1009kg/hm2,极显著高于其它2个鸡足豆品种(P<0.01),种子产量在年度间的差异较大。
3.2 三个鸡足豆品种的叶量均较大,营养价值较高。养分含量与云南常规种植的云光早光叶紫花苕、楚雄南苜蓿相近,粗蛋白含量比白三叶略低,与紫花苜蓿相当,但高于多花黑麦草[13,14]。
3.3 鸡足豆荚果成熟时易脱落,收种应掌握适宜的收种时期。由于没有适宜的脱粒机械,一般以荚果的形式收种和播种,种子的硬实率较高,播种时要作硬实处理或适当提高播种量[15]。国外的研究表明,鸡足豆在酸性沙质土壤上与盖氏虎尾草(Chloris gayana)混播体现出较高的生产价值[16,17],国内在鸡足豆栽培及利用方式等方面的研究还有待进一步开展。
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[1]基金项目:云南省草地动物科学研究院院长基金项目(2007YNBP08)资助。
作者简介:袁福锦(1966- ),男,云南昆明人,副研究员,主要从事牧草栽培、草场建植和牧草种子生产技术方面的研究。E-mail:yuanfujin28@163.com
通讯作者:黄必志。E-mail:hbz@ynbp.cn