5個冰草品種在大同地區(qū)的引種適應(yīng)性研究

甄莉娜 徐豐 李有華 劉樂 賀志堅

摘? ? 要：為篩選適宜在高寒環(huán)境生長的冰草品種，在大同地區(qū)對扁穗冰草、沙生冰草、蒙古冰草、高冰草和細(xì)莖冰草5個冰草品種的栽培特性進(jìn)行比較研究，測定生長指標(biāo)（株高、出苗率、分蘗數(shù)），產(chǎn)量指標(biāo)（鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量和鮮干比）及光合指標(biāo)（凈光合速率、CO2濃度、葉綠素含量），篩選適宜在大同地區(qū)推廣種植的優(yōu)良冰草品種。結(jié)果表明，5個品種的出苗率、干草產(chǎn)量、鮮干比及葉片凈光合速率和CO2濃度差異均不顯著，但高冰草9、10月份的株高及鮮草產(chǎn)量優(yōu)勢明顯，蒙古冰草和細(xì)莖冰草的分蘗優(yōu)勢明顯，細(xì)莖冰草的葉綠素含量顯著高于除沙生冰草之外的其他品種。綜合說明，高冰草和蒙古冰草的生長狀況和產(chǎn)量較其他3個品種有優(yōu)勢，其鮮草產(chǎn)量分別為1 241.06，1 074.72 g·m-2，適合在大同地區(qū)推廣種植。

關(guān)鍵詞：冰草;引種栽培;大同

中圖分類號：S649? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ?DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2021.05.008

Abstract： In order to select suitable varieties of Agropyroncristatum for alpine environment， a comparative experiment was conducted on the adaptability and productive performance of five kinds of wheatgrass（Agropyron cristatum（L.） Gaertn.，Agropyron desertorum （Fisch.） Schult.，Agropyron mongolicum Keng， Agropyron elongatum， and Agropyron trachycaulum cv. Slender）.The growth indexes （plant height， germination percentage， tiller number）， yield indexes （fresh grass yield， hay yield and fresh-dry ratio）， and photosynthesis indexes （net photosynthetic rate， CO2 concentration and chlorophyll content） were measured to select the optimum varieties which more suitable for Datong area. The results showed that there were no significant differences in seedling emergence rate， hay yield， fresh-dry ratio， net photosynthetic rate of leaves and CO2 concentration among the five varieties， but the plant height and fresh grass yield of Agropyron elongatum were significantly higher in September and October， the tillering superiority of Agropyron mongolicum and Agropyron elongatum was obvious， and the chlorophyll content of Agropyr ontrachycaulum cv. Slender was significantly higher than that of the other varieties except Agropyron desertorum. Comprehensively， the growth condition and yield of Agropyron elongatum and Agropyron mongolicum were better than those of the other three varieties，which were more suitable for planting in Datong area， and their fresh grass yield were 1 241.06， 1 074.72 g·m-2， respectiuely.

Key words： wheatgrass; introduction;Datong

冰草（Agropyron cristatum）是我國常見的牧草，為禾本科（Gramineae）、冰草屬（Agropyron）多年叢生型草本植物，最高可達(dá)75 cm，頂端有短芒，內(nèi)稃脊上存在短小刺毛;多分布于干旱地區(qū)，如遼、吉、黑、甘、蒙、青等，國外也有大面積種植，多為牛羊所食用。冰草根系發(fā)達(dá)，能夠防止水土流失，作為固沙植物，是我國干旱半干旱地區(qū)用于建植栽培草地、補(bǔ)播天然草地和恢復(fù)退化草地的優(yōu)良牧草[1-2]。扁穗冰草（Agropyron cristatum （L.） Gaertn.）莖葉柔嫩，營養(yǎng)價值豐富，飼喂價值高，在青藏高原分布廣泛，是生態(tài)草原和放牧的良好牧草[2]。雷琪等[3]研究表明，扁穗冰草對青海省高寒草地建設(shè)和生態(tài)治理工程實施有推廣和利用價值;賈倩民等[4]在荒漠草原鹽堿地研究發(fā)現(xiàn)扁穗冰草和蒙古冰草（Agropyron mongolicum Keng）有較強(qiáng)的抗旱能力。蒙古冰草營養(yǎng)豐富，適口性好，其有機(jī)物質(zhì)消化率較高，利于家畜生長。高冰草 （Agropyron elongatum）起源于俄羅斯南部、小亞細(xì)亞和巴爾丹半島地區(qū)，葉量繁茂，生產(chǎn)力高[5-6]，能夠適應(yīng)冬季嚴(yán)寒地區(qū)的氣候環(huán)境，抗逆性較強(qiáng)[7]。本試驗通過比較不同冰草品種在山西大同地區(qū)的生長指標(biāo)、產(chǎn)量指標(biāo)及光合指標(biāo)，篩選出適于大同地區(qū)推廣栽培的冰草品種，旨在為防風(fēng)固沙和環(huán)境保護(hù)提供種質(zhì)資源。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

大同市地處山西省北部，試驗地位于大同市南郊區(qū)南村，經(jīng)度113°20′，緯度39°57′，海拔在1 000～1 500 m;屬于大陸性季風(fēng)氣候，春秋溫度低，冬季寒冷干燥，常年風(fēng)沙大，屬溫帶草原地帶。土質(zhì)以栗褐土為主，土壤中有機(jī)質(zhì)、有效磷等含量較少，降水量較少，多年平均降水量為413 mm左右。

1.2 試驗材料

試驗材料為5個不同品種的冰草，分別為扁穗冰草（Agropyron cristatum（L.） Gaertn.）、沙生冰草（Agropyron desertorum （Fisch.） Schult.）、蒙古冰草（Agropyron mongolicum Keng）、高冰草 （Agropyron?elongatum）和細(xì)莖冰草 （Agropyron trachycaulum cv. Slender），分別記為A、B、C、D、E。

1.3 試驗設(shè)計

試驗設(shè)5個品種處理，每個品種3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計。小區(qū)面積5 m×2 m，條播，每個小區(qū)種植9行，行距為25 cm，每塊小區(qū)播種600粒種子。播種深度為3 cm，播種后覆土2 cm。播種后不用澆水，冬季使用地膜保護(hù)植株[8-9]。

1.4 測定項目及方法

于2018年6—10月每個小區(qū)中隨機(jī)選擇植株15株，測量植株高度，取平均值并分析種間差異顯著性。在拔節(jié)期于各個小區(qū)選取植株10株測定每株分蘗數(shù)（從根部發(fā)育出的分支數(shù)目）[10]。于出苗期在每個小區(qū)選取1 m2樣方測定出苗數(shù)，計算出苗率。在10月份選擇有代表性的植株1 m2刈割不留茬，收割后測量鮮草產(chǎn)量，烘干后得干草產(chǎn)量。鮮干比是冰草鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量的比值，它的大小表示冰草干物質(zhì)累積程度[11]。

利用浸提法測定鮮葉片葉綠素含量;選擇無風(fēng)的晴天，于9：00—11：00用便攜式光合測定儀測定展開良好的冰草葉片的凈光合速率和CO2濃度。

1.5 數(shù)據(jù)處理方法

運用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，用SPSS 20.0進(jìn)行方差分析，用Duncans法進(jìn)行多重比較分析，并用平均值表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種冰草生長指標(biāo)差異

2.1.1 株高 由表1可知，6月份扁穗冰草株高最高，顯著高于細(xì)莖冰草和高冰草，三者均顯著高于蒙古冰草和沙生冰草;7月份細(xì)莖冰草株高最高，顯著高于高冰草，二者均顯著高于其余3種冰草;9月、10月份5個冰草品種中均以高冰草株高最高，顯著高于其他4個品種，其中9月份細(xì)莖冰草和蒙古冰草株高亦顯著高于沙生冰草和扁穗冰草，而10月份則表現(xiàn)為細(xì)莖冰草和扁穗冰草顯著高于沙生冰草和蒙古冰草。5個冰草品種的月變化均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，均于9月份達(dá)到最大值，且高冰草株高明顯高于其他冰草品種，可能與日照時間和溫度等因素有關(guān)。

2.1.2 分蘗數(shù)和出苗率 牧草生長的優(yōu)劣一定程度上與分蘗數(shù)有關(guān)，植株分蘗的多少從一定程度上影響其生產(chǎn)性能和抗逆性的高低。由表2可知，5種冰草的分蘗數(shù)表現(xiàn)為蒙古冰草和細(xì)莖冰草分蘗數(shù)最多，顯著高于高冰草;5種冰草出苗率表現(xiàn)為扁穗冰草>高冰草>沙生冰草>蒙古冰草>細(xì)莖冰草，但差異未達(dá)顯著水平。2.2 不同品種冰草產(chǎn)量指標(biāo)差異

由表3可知，5個冰草品種的鮮草產(chǎn)量表現(xiàn)為為高冰草>蒙古冰草>細(xì)莖冰草>沙生冰草>扁穗冰草，其中高冰草與扁穗冰草差異顯著，扁穗冰草小區(qū)植株稀疏且生長狀況較差，故鮮草產(chǎn)量最低;干草產(chǎn)量表現(xiàn)為蒙古冰草>高冰草>細(xì)莖冰草>沙生冰草>扁穗冰草，但品種間差異均未達(dá)顯著水平;鮮干比可反映冰草的品質(zhì)，冰草鮮干比越高說明冰草品質(zhì)越好，鮮干比高適口性就越好。5種冰草鮮干比表現(xiàn)為高冰草>蒙古冰草>扁穗冰草>細(xì)莖冰草>沙生冰草，但種間差異均未達(dá)顯著水平。

2.3 不同品種冰草光合指標(biāo)差異

2.3.1 凈光合速率和CO2濃度 植物的產(chǎn)量和品質(zhì)取決于光合作用，光合作用是植物生長發(fā)育的基礎(chǔ)[12]。由圖1可知，5個不同品種冰草的凈光合速率和CO2濃度不存在顯著差異。

2.3.2 葉綠素含量 葉綠素是一類與光合作用有關(guān)的重要色素。葉綠素的存在可以提高植物辨別利害的能力。由圖2可知，5種冰草的葉綠素含量表現(xiàn)為細(xì)莖冰草>沙生冰草>蒙古冰草>扁穗冰草>高冰草，其中細(xì)莖冰草與扁穗冰草、蒙古冰草、高冰草差異顯著。

3 結(jié)論與討論

溫度和日照時間影響著冰草品種的生長速度[13]。本試驗中，大同地區(qū)氣候冷涼，5個品種冰草月變化基本一致，均于9月份株高達(dá)到最大值;5個品種在出苗率種間無顯著差異的基礎(chǔ)上，蒙古冰草和細(xì)莖冰草擁有較多的分蘗且在9月份株高顯著高于除高冰草之外的其他冰草品種，而高冰草在9、10月份株高顯著高于其他品種但其分蘗數(shù)卻顯著低于蒙古冰草和細(xì)莖冰草。

冰草在我國北方分布廣泛，但不同品種表現(xiàn)存在地域差異。高海娟等[14]在齊齊哈爾的冰草引種試驗中發(fā)現(xiàn)，冰草品種耐寒性較好，蒙農(nóng)雜種冰草、中間冰草和蒙古冰草產(chǎn)草量較高，適宜在當(dāng)?shù)卦耘?楊霞等[15]發(fā)現(xiàn)高冰草在蘭州的引種試驗中表現(xiàn)出較好的農(nóng)藝性狀。本試驗中，高冰草和蒙古冰草的鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量和鮮干比較高，扁穗冰草鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量最低，但其鮮干比高于細(xì)莖冰草和沙生冰草?？紤]到試驗中測產(chǎn)時間為10月份，冰草接近枯黃期，其長勢并非最佳季節(jié)，根據(jù)生長指標(biāo)推測其9月份長勢最好，故建議生產(chǎn)中冰草刈割可適當(dāng)提前，以提高牧草總產(chǎn)量[16]。

光合指標(biāo)也是牧草引種的重要評價指標(biāo)之一[17-18]。本試驗中，5個不同冰草品種在相同環(huán)境下光合速率和CO2濃度均無明顯差異，葉綠素含量以細(xì)莖冰草最高，其次是沙生冰草。

綜上，5種冰草中高冰草和蒙古冰草有生長優(yōu)勢和產(chǎn)量優(yōu)勢，可推薦在大同地區(qū)栽培。

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