百脈根不同成熟期的種用特性

向金城，李德明，崔亞飛

（1.甘肅省草原技術(shù)推廣總站，甘肅 蘭州730010；2.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院，甘肅 蘭州730070）

百脈根（Lotuscorniculatus）又名牛角花、五葉草和鳥趾草，為豆科百脈根屬草本植物，是世界著名的多年生優(yōu)良豆科牧草之一，也是常見的庭院觀賞植物［1］。百脈根原產(chǎn)歐亞濕潤地區(qū)，目前在歐洲、美洲、澳洲及南亞等地均有種植，在我國華南、西南、西北、華北等地均有分布，是我國溫暖濕潤地區(qū)極具潛力的優(yōu)良牧草［2］。百脈根不僅營養(yǎng)豐富，耐寒、抗旱、耐澇、蟲害少、皂素含量低、適口性好、采食率高、家畜飼用安全，而且花量大、自交結(jié)實、種子結(jié)實率高，較易得到穩(wěn)定遺傳的后代。但百脈根孕蕾、開花、種子成熟期等極不一致，而且有很強的裂莢習(xí)性，種子的適宜采收期很難確定，種子產(chǎn)量低而且品質(zhì)差［3-7］。為了提高種子產(chǎn)量和品質(zhì)，尋找較適宜的收獲期，本研究對百脈根不同成熟階段的莢果、種子的一些特性變化進行觀測研究，以期為發(fā)展百脈根種子生產(chǎn)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況 試驗地設(shè)在景泰縣蘭化302農(nóng)場甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)牧草試驗站，位于103°33′E，37°30′N。年均溫8～10℃，最高溫34℃，最低溫-32℃，≥10℃年積溫3 000～3 800℃·d，年降水量180mm，年蒸發(fā)量2 400mm，相當于降水量的14倍，屬典型的大陸性氣候。無霜期145d左右，土壤為栗鈣土，質(zhì)地粉沙壤，pH值8.11，土壤較瘠薄，耕層有機質(zhì)17.18g·kg-1，全氮2.43g·kg-1，速效磷8.8mg·kg-1，速效鉀191.6mg·kg-1。年太陽總輻射量619.46kJ·cm-2，年日照時數(shù)2 775.5h，有灌水條件。

1.2 試驗材料 Mirabel（邁瑞佰）百脈根品種原產(chǎn)于加拿大，1981年首次引入甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)試種，并經(jīng)多年小區(qū)繁殖。本試驗地是2005年春播種的百脈根種子繁殖田，每年除入冬和返青時各固定灌1次水外，生長期再灌1～2次水，經(jīng)常防除雜草和病蟲害，生長發(fā)育良好。

1.3 試驗方法

1.3.1 生育期觀測 按統(tǒng)一的牧草生育期標準觀察記載［8］。

1.3.2 分期采種 在種子生產(chǎn)田中，選擇密度均一、長勢一致的地段，于不同成熟階段觀測莢果及種子特性變化，并采集樣品，供室內(nèi)分析。

1.3.3 觀測項目 觀測不同時期各類莢果及花朵動態(tài)變化種子產(chǎn)量及千粒重動態(tài)。選采的綠莢、黃莢和褐黑莢（未爆裂）的莢果裝入布袋內(nèi)曬干，脫粒簸凈，分別代表綠熟期、黃熟期和完熟期的種子，平分種子用不同孔徑、相同轉(zhuǎn)數(shù)種子篩分離出不同成熟期種子粒級數(shù)量，并計算百分率。同時測定不同成熟期種子營養(yǎng)成分，吸附水、粗脂肪、粗纖維、粗蛋白、粗灰分、無氮浸出物、鈣、磷。

1.4 數(shù)據(jù)處理 所得的數(shù)據(jù)用Excel軟件和DPS統(tǒng)計分析軟件進行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 生育期 在已生長了3年的種子繁殖田里，百脈根從返青期到種子成熟期，植株間的生育期不一致，一部分植株已進入到下一個生育期，而另一部分植株還停留在上一個甚至上上一個生育期內(nèi)。在某一時期（如6月中旬）的種子田內(nèi)，既有孕蕾、開花的植株，又有結(jié)莢、種子初熟的植株，大田中從初花到終花相距4～5個月，百脈根屬無限花序，即使在同一植株上，開花時間也不一致，一些莢果已成熟、裂莢，甚至種子散落了，另一些莢果仍處于嫩綠階段，甚至有的莢果才剛剛形成，適宜采種期難以確定。

表1 不同成熟期各類莢果數(shù)及百分比動態(tài)Table 1 Pod number of Lotus corniculatus at different maturity stages

2.2 不同采種期各類莢果及花朵動態(tài) 7月10日前收種的白脈根沒有爆裂莢，7月15日后收種爆裂莢，爆裂莢果數(shù)及其占總莢果及花朵數(shù)的百分數(shù)隨采種時間的推遲而增加（15-20日間隔5d，26-29日僅隔3d），說明百脈根爆莢性很強，種子成熟后不立即收獲會造成極大損失（表1）。

正常成熟的莢果，其百分比隨采種日期推遲而逐漸增加，當增大到一定程度后又逐漸減少。本試驗中采收的莢果峰值出現(xiàn)在7月20日，達64.9%，越距該日期近的前后時間成熟莢的百分數(shù)越接近峰值，反之則越遠，顯然是達到該日期之前小莢果逐漸長大，成熟莢增多，但到峰值后則因爆裂莢急劇增加，而使百分比隨時間延后而逐漸減少（表1）。

小莢果隨采種期推遲逐漸長成成熟莢，而百分比逐漸減少。花朵數(shù)及百分比隨采種期推遲也逐漸減少，直至完全消失?；ǘ渌急嚷首钌伲@些遲開的花即使形成莢果，在正常采種的情況下也不能成熟。

2.3 不同成熟期種子粒級分配、產(chǎn)量及千粒重變化 ＞1.0mm的種子在各成熟期均占最大百分比，超過97%；＜0.1mm的種子很少，完熟期幾乎沒有，黃熟期少量，僅占0.9%，綠熟期較多，占2.9%。1.0～1.5mm的種子屬粒級較小類，綠熟期最高，達74.3%，從綠熟期到黃熟期以至完熟期逐漸減少。1.5～2.0mm的較大粒種子，綠熟期較低，為24.7%，隨成熟期的延長逐漸增加，黃熟期和完熟期各為36.0%和41.6%，說明莢果隨成熟度提高，大粒級種子數(shù)增多（表2）。

不同時期的種子產(chǎn)量和千粒重也表現(xiàn)出明顯不同。7月20日收獲的種子產(chǎn)量最高達536.5 kg·hm-2，在此之前種子產(chǎn)量隨時間推移由低到高，千粒重由小到大，顯然是由于小莢果逐漸長成大而成熟的莢果，小種子逐漸長成大而成熟的種子（表5）。到7月20日之后由于莢果成熟后自行爆裂彈散出成熟種子，致使種子產(chǎn)量和千粒重隨時間推移而急劇減少。

對不同采種期的種子產(chǎn)量進行方差分析（表4），結(jié)果表明，不同采種期的種子產(chǎn)量存在極顯著差異。7月20日和23日采收的種子產(chǎn)量與7月10日以前和26日以后的種子產(chǎn)量差異顯著（P＜0.05），與7月16日差異顯著；7月20日的種子產(chǎn)量與7月10日前和26日后的差異極顯著（P＜0.01），與7月15日和23日的差異極顯著。7月10日以前和26日以后的種子產(chǎn)量差異也顯著，7月26日與其他日期采收的種子產(chǎn)量差異均顯著。

表2 不同成熟期種子粒級分配Table 2 Distribution of seed size grade at different maturity stage

表3 不同采種期種子產(chǎn)量及千粒重Table 3 Seed yield and 1 000-seed weight at different harvest stage

分析表明，百脈根種子的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)除重要的栽培技術(shù)措施外，適時采種亦是不可忽視的因素，適時采種應(yīng)在爆裂莢果數(shù)最少、成熟莢果數(shù)最多時進行，即7月15-23日最好。在百脈根盛花期后的20～30d要勤觀察。當茂盛的花朵轉(zhuǎn)變?yōu)樽暇G嫩莢居多（頂部）、部分莢果開始爆裂時，就可一次性刈割收種?？筛鶕?jù)莢果的成熟程度分期分批刈割。刈割最好在陰天或早晨太陽尚未升起前進行，并及時拉運。

2.4 不同成熟期種子營養(yǎng)成分及發(fā)芽特性變化 種子營養(yǎng)成分隨成熟度的提高而變化（表5），其中綠熟期較黃熟期和完熟期的吸附水含量高0.12百分點，變化不明顯；百脈根種子的粗灰分含量較高，以綠熟期最高，為5.445%，表現(xiàn)為隨成熟程度而降低；在干旱荒漠灰鈣土地上生產(chǎn)的百脈根種子，鈣、磷及粗灰分含量均高，特別是鈣含量，占粗灰分的10%左右，鈣、磷的變化同灰分一樣，隨成熟度而降低。百脈根種子的粗蛋白含量豐富，40%左右，無明顯變化規(guī)律，但完熟期的含量最高；粗脂肪含量高于蠶豆（Viciafaba）和豌豆（Pisumarvense）（1.6%）［12］，隨成熟期的進程，含量逐漸提高；無氮浸出物隨其他有機物質(zhì)的增減而呈現(xiàn)先增后減的變化；粗纖維含量隨成熟期的延伸而呈現(xiàn)逐漸減少的變化規(guī)律。

表4 不同采種期種子產(chǎn)量資料的方差分析Table 4 Variance analysis of seed yield of different harvest stage

表5 種子不同成熟期營養(yǎng)成分Table 5 Seed nutritional constituent at different maturity stage %

3 結(jié)論

鑒于百脈根不同植株間生育期相差大，種子成熟不一致，而其莢果的裂莢性很強，建議景泰地區(qū)在每年7月20日前后收獲百脈根種子為宜。此時百脈根裂莢很少，種子產(chǎn)量高，飽滿種子數(shù)多，千粒重大，而且種子內(nèi)部各營養(yǎng)成分的轉(zhuǎn)化積累基本完成，即種子的產(chǎn)量和質(zhì)量最高。

［1］孫艷香，楊紅梅，耿云紅.根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)的百脈根遺傳轉(zhuǎn)化體系的優(yōu)化研究［J］.南開大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2006，39（2）：51-57.

［2］劉法濤，楊志忠.里奧百脈根的優(yōu)點與利用評價［J］.中國草地，1998（6）：30-34.

［3］王明玖.百脈根的優(yōu)缺點及其利用管理——與紫花苜蓿比較［J］.國外畜牧學(xué)——草原與牧草，1999（6）：1-2.

［4］宋淑明，聶朝相.Mirabel（邁瑞佰）百脈根引種及生產(chǎn)性能的動態(tài)研究［J］.草業(yè)科學(xué)，1995，12（3）：66-69.

［5］閆向忠，曹致中，馮玉蘭，等.百脈根早熟品系農(nóng)藝性狀初報［J］.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2007（4）：92-96.

［6］沈益新，梁祖鐸，王槐三，等.種植密度、刈割高度和刈割頻度對百脈根產(chǎn)草性能的影響 ［J］.草業(yè)科學(xué)，1992，9（3）：37-40.

［7］鄢燕，張新全，劉淑珍.四川省2種生境條件下黑麥草種子生產(chǎn)性能的研究［J］草業(yè)學(xué)報，2005，14（5）：37-42.

［8］唐啟義，馮明光.實用統(tǒng)計分析及其DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)［M］.北京：科學(xué)出版社，2002：30-34.