5个禾本科牧草品种在典型草原区耐旱适应性比较试验

1、5个禾本科牧草品种在典型草原区耐旱适应性比较试验第30卷第2期2009年6月内蒙古农业大学JoumalofInnerMongoliaAgriculturalUniversityVo1.3ONo.2Jun.20095个禾本科牧草品种在典型草原区耐旱适应性比较试验'刘利,张众,毕静,徐娜,张晓华(内蒙古农业大学生态环境学院,呼和浩特010019)摘要:2006年至2007年在内蒙古锡林郭勒盟正蓝旗对蒙农1号蒙古冰草(as'romonmongolicumKeng.CV.MengnongNo.1),诺丹冰草(A.desertorumcv.Nordan),蒙农杂种冰草(A.cristat

2、umXA.desertorumMengnong),锡林郭勒缘毛雀麦(BromusciliatusL.c,r.Xilinguole)和农牧老芒麦(ElymussibiricusL.CV.Nongmu)等5个牧草品种进行了耐旱适应性比较试验,通过对出苗数,物候期,千草产量,潜在种子产量及气孔数的试验观测,并进行欧氏聚类综合分析,结果表明:蒙农1号蒙古冰草在旱作条件下生长发育表现优于其它品种,干草产量可达4200ks/hm,种子产量可达571.17ks/h,可以作为当地旱作人工草地建植的首选草种.关键词:禾本科牧草;耐早;适应性中图分类号:$543.037文献标识码:A文章编号:10093575(2

3、0o9)02027004COMPARISONTESTOFDROUGHTTOLERANCEONFIVEFORAGEBREEDSINTYPICALGRASSLANDUUU,ZHANGZhong,BIJing,XUNa,ZHANGXiaohua(coofEecologyandEnvironmentalScience,InnerMongoliaAgriculturalUniversity,Huhhot010019,China)Abstract:ThefiveforagespeciesincludingAgropyronmongoHcumKengc,r.MengnongNo.1,A.desertorum

4、CV.Nordan,A.cris-tatum×A.desertorumMengnong.BromuseillatusL.CV.XilinguoleandElymussibificusL.ev.Nongmuwerestudiedondroughttol-eraneeinZhe.#=-,qiBanner,Xinlinguoleleague,InnerMongoafrom2006to2007.Thegerminationrate,phenophase,hayyield,potentialseedyieldandstomatalquantityweremeasuredandthedatawa

5、saIlalyzedbyEueHdeanclusteranalysis.TheresultsshowedthatAmongolicumKengCV.MengnongNo.1hadtheadvantageovertheother4materialsOngrowthanddevelopmentindrylandeuhi-vafion.ThehayyieldWaS4200kg/h,n2,andtheseedyieldWaS571.17ks/bin2.ItWaSoptimaltosowinggrasslandinthetypicalgraSsland.Keywords:Foragebreeds;dro

6、ughttolerance;adaptation.锡林郭勒盟草原是我国温带典型草原的主体,被称为我国北方的绿色生态屏障,也是草业发展的基础和重要的战略资源.近年来,受自然和人为因素的影响,锡林郭勒草原退化严重,到2002年,退化草地面积已超过可利用草地面积的3/4,草地生产能力显着下降,有些地方甚至寸草不生.本次试验地点选择在正蓝旗草籽场,对5个多年生禾本科牧草品种进行栽培试验观测,旨在比较不同品种对当地环境的适应性,为锡林郭勒草原建设和改良人工草地筛选适宜的牧草品种材料.1材料与方法1.1试验地概况正蓝旗位于锡林郭勒盟境内,属于典型草原地区.正蓝旗草籽场位于北纬42.16.东经115.57.

7、海?收藕日期:211081020萋垒阜:内鐾古科技厅草业重大专项(2007l923);973子课题(2007CB1089011)作者笆佥L刘利(1979一.):(蒙古族),硕士研究生,从事牧草饲料作物栽培,育种及良繁的研究?通讯作者:EMAIL:126.coln.第2期刘利等:5个禾本科牧草品种在典型草原区耐旱适应性比较试验271拔高度1300m.春秋多风,冬季漫长寒冷,夏季炎热,雨季为7月一8月.年均降水量300mm,年平均气温1.5,lO的年积温1700qC1900oC,无霜期110d左右,初霜9月底,终霜期5月,土壤为沙质栗钙土,自然肥力中等.1.2供试材料与种植管理方法供试材料为内蒙古

8、农业大学育成登记的5个品保苗系数均为3.各小区播种量根据各品种种子的出苗强度计算而来.供试材料与播种量列表1.选择地力条件一致的试验小区l5个,每品种播种3个小区,小区面积20m(5m×4m).2006年6月12FI进行人工开沟条播,行距40era,每行长度5m,每小区内共播种l0行,总行长5m×10=50m.小区间隔lm.播种后,浇透水1次,出苗后,停止人种.小区试验设计理论出苗数一致,均为150苗/m,工灌溉,除杂草1次,不施肥.表1供试材料与播种Tab.1Thematerialandseedingrate1.3观测项目及方法1.3.1出苗数齐苗后,选择lm长的样行,调

9、查出苗数,重复3次.1.3.2物候期于生长第2年,观测记录物候期.1.3.3干草产量生长第2年全年刈割3次,样行长度lm,重复3次,自然风干后称干重.1.3.4潜在种子产量潜在种子产量:牧草的潜在种子产量为种植牧草的单位土地面积理论上能够获得的最大种子数量,又称理论种子产量.选取具有代表性的植株l0株,测定平均生殖枝数和小花数;计算潜在种子产量.潜在种子产量=生殖枝数×小花数X植株密度×千粒/10001.3.5单位面积气孔数剪取足量的新鲜叶片,在F.A.A固定液中,浸泡24h,固定.F.A.A固定液配制方法见表2.表2F.A.A固定液配置方法Tab.2Theprescrip

10、tionofF.A.A将固定后的叶片用50%酒精冲洗3次,每次2h,冲洗后,撕取下表皮,置于载玻片上,染色后,放在显微镜下观察.选取不同部位观察lO个视野,求取视野平均气孔数.1.4统计分析用SAS9.0软件对每一项指标进行方差分析,并对出苗数,干草产量,潜在种子产量及单位面积气孔数进行综合聚类分析.2结果与分析2.1出苗数通过试验可以看出,各供试品种单位样段长度的出苗数有所不同,差异均达到显着水平或极显着水平(p<0.05).其中,以农牧老芒麦的出苗数为最多,达到340苗/m,其次为诺丹冰草299苗/m,锡林郭勒缘毛雀麦257苗/m,蒙农1号蒙古冰草208苗/m,而蒙农杂种冰草

11、的出苗数最少,仅为133苗/m.本次试验田间理论出苗数设置一致,均为150苗/m,造成出苗数不同的主要原因可能是:由于各品种种子萌发对水分的需求量不同,种子的萌发启动速度也有所差异.在水分条件相同的情况下,有的种子能吸收充足的水分萌发,发育出正常根系,随着水分的下渗不断吸收深层土壤水分,及时供给种苗生长,达到出苗;而有些种子萌发启动速度慢,难以获得充272内蒙古农业大学2009年足的水分,不能正常出苗.2.2物候期由表3可以看出,供试的5个品种在当地都能够安全过冬,正常生长,完成整个生活周期;但是它们的物候期表现有所不同,其中,蒙农杂种冰草返青最早,3月底达到返青期,诺丹冰草返青最晚,4月13

12、日返青,二者相差15d.蒙农杂种冰草种子成熟也最早,锡林郭勒缘毛雀麦种子成熟最迟,二者相差25d.物候期的差异除了品种本身的遗传特定以外,环境因素也起着十分重要的制约作用,蒙农杂种冰草返青最早,完熟期也最早,除了其本身具有一定耐旱能力以外,还说明其返青所需要的积温低,抗寒性也较强.表3物候期的观测结果(月.日)Tab.3Theresultsofthephenology2.3产草量提高饲草料的经济价值,关键在于提高单位面积生产力,牧草产量是牧草生产能力的主要指标之一,干草产量是牧草产量的最终指标,由试验可以看出,各品种的干草产量差异性显着,蒙农1号蒙古冰草最高,为4200kg/hm;锡林郭勒缘毛

13、雀麦次之,为3729.3kg/hm,二者显着高于其他品种(P<0.05).诺丹冰草,农牧老芒麦和蒙农杂种冰草的差异性不显着,分别为2605.0kg/hm,2100kg/hm和1890.0kg/hm.温素英,阿拉塔等人(2001)在正蓝旗"五一"种畜场通过对5种牧草进行高产人工草地建植技术的研究认为,蒙古冰草在干旱条件下适应性最好,产出比最高.本次试验得到的结果与此相一致.分析原因是由于蒙农1号蒙古冰草耐旱能力强,在干旱的条件下,根系扎土深,能够吸收到深层土壤中的水份,为植物提供生长所需要的养料及水份,促进植株地上部分的生长.2.4潜在种子产量本试验各品种的潜在

14、种子产量有所不同,蒙农1号蒙古冰草最高,为571.17kg/hm,与其他品种的差异达到显着或极显着水平(p<0.05);农牧老芒麦次之,为369.23kg/hm;诺丹冰草,锡林郭勒缘毛雀麦,蒙农杂种冰草之间差异性不显着,分别为300.45kg/hm,176.80kg/hm和284.73kg/hm.造成这种差异的原因在于蒙农1号蒙古冰草在生殖生长过程中,根系发育较好,为生殖发育提供了大量的水份和养份,促进植株抽穗和开花,最终使得种子能够大量的发育成熟.2.5单位面积气孔数单位面积气孔的数量反映了牧草忍耐干旱的主要能力,植物在恶劣环境中,会根据环境的变化而进行自身的应激性调节来抵御干

15、旱的环境,单位面积内的气孔数量越多,蒸腾能力越强,其吸水能力也就越强,从而植物的耐旱性能越强.因此,气孔也是植物耐旱能力地1个重要指标.在本试验中,各牧草材料差异性显着(p<0.05),每个品种在同一视野下的平均气孔数为:蒙农1号蒙古冰草(8个)>锡林郭勒缘毛雀麦(7个)>蒙农杂种冰草和农牧老芒麦(4个)>诺丹冰草(3个).遗传因素决定气孔数目的多少,同时,也是植物在恶劣条件下自我调节作用的结果.在产草量和潜在种子产量上可以看出蒙农1号蒙古冰草表现最好,其单位面积气孔数也表现最好,这说明蒙农1号蒙古冰草在逆境下,调节自身抵御干旱的能力很强

16、,在干旱的条件下,蒙农1号蒙古冰草叶片上气孔密度的增加,也就增加了蒸腾能力,增大了吸水强度,从而促进了根系的发育;根系向深度,广度的发展,使植株能够更好的吸收水分,这些水分传输到植物的各个部分,促进了地上部分的发育,最终使产草量和潜在种子产量达到最高.2.6综合聚类分析第2期刘利等:5个禾本科牧草品种在典型草原区耐旱适应性比较试验273对出苗数,草产量,潜在种子产量,单位面积气孔数进行综合聚类分析结果(见附图)显示,锡林郭勒缘毛雀麦,蒙农杂种冰草,农牧老芒麦和诺丹冰草聚为一类,而蒙农1号蒙古冰草单独聚为另外一类.?l-?l簟'.瞢蠢l囊|:_.卑?_#-二-毛l囊?I:_t靠摹附图聚类

17、分析结果Fig.TheresultsofEuclideanclusteranalysi83结论3.1农牧老芒麦,蒙农杂种冰草,锡林郭勒缘毛雀麦,诺丹冰草和蒙农l号蒙古冰草5个多年生禾本科牧草品种,在当地旱作条件下种植,都可以正常生长发育,完成完整的生育周期,可以作为人工草地的建植材料.3.2蒙农1号蒙古冰草具有较强的耐旱适应性,可以作为当地旱作条件下建植长期人工草地的首选材料.其干草产量可达4200kg/rm,潜在种子产量可达571.17kg/hm.参考文献:1LevittJ.ResponsesofplanttoenvironmentalstressM.NewYork:AcademicPres

18、s,1980.2杨发林.试论宁夏风沙干旱牧草的生态适应性J.宁夏农林科技,1991(3):394|D.3周孜,李先芳.九种牧草在西夏峡县的适应性试验初报J.河南农业科技,1994(1):3639.4谷安琳,IJarryHolzworth,云锦凤.中美牧草种质资源联合评价试验网一宁夏试验区试验报告J.草地,1998,6(1):19.5焦树英.荒漠草原地区多年生牧草的适应性及其评价D.内蒙古农业大学硕士学位论文,20036徐柱,师文贵,李临杭,等.14个国外禾本科牧草品种在典型草原区的比较研究J.四川草原,2004,11:13.7海棠,云锦凤,贾鲜艳,等.干旱地区优良牧草引种种植试验研究J.内蒙古

19、农业大学,2001,22(2):4143.89101213141516171819202122焦树英,韩国栋.若干禾本科牧草在荒漠草原区的适应性及其生产性能和营养价值评价J.草地,2007,15(4):327334.尹绍兰.浑善达克沙地苜蓿品种筛选与栽培技术研究一一以内蒙古正蓝旗为例D.内蒙古农业大学农业推广硕士学位论文,2006华东师范大学生物系.植物生理学实验指学M.北京:高等教育出版社,1980.史燕山,骆建霞,王煦,等.5种草本地被植物抗旱性研究J.西北农林科技大学,2005,33(5):130134.汪新川,赵春兰,刘军芳.五种高禾草在高寒地区旱作条件下的牧草产量分析J.青海草业,2004,13(2):710.王怡丹,全炳武,朴京珠,等.水分胁迫对4种牧草苗期的抗旱性比较J.延边大学农学,2007,29(2