天祝斜莖黃芪對高寒氣候條件的適應(yīng)性觀測

俞聯(lián)平，李 昀，陳興榮，馬愛霞，高占琪，李新媛，張 林

（甘肅省草原技術(shù)推廣總站，蘭州 730010）

天祝斜莖黃芪對高寒氣候條件的適應(yīng)性觀測

俞聯(lián)平，李 昀，陳興榮，馬愛霞，高占琪，李新媛，張 林

（甘肅省草原技術(shù)推廣總站，蘭州 730010）

天祝斜莖黃芪是針對高寒地區(qū)馴化選育的多年生豆科牧草。試驗(yàn)旨在通過多年的栽培試驗(yàn)觀測，對天祝斜莖黃芪在不同海拔區(qū)域的適應(yīng)性、生產(chǎn)性能和草品質(zhì)作出評價(jià)。結(jié)果表明：在2 500～2 700 m高海拔寒冷地區(qū)，播種當(dāng)年天祝斜莖黃芪的越冬率在96%以上，第2年起可完成整個(gè)生育期且收獲成熟種子，第2～4年一茬草平均干草產(chǎn)量在7 000 kg/hm2以上，初花期粗蛋白含量17.16%，異黃酮含量0.83%。說明天祝斜莖黃芪不僅具有較高的牧草產(chǎn)量和飼用價(jià)值，而且合理利用對家畜具有一定的保健作用。

天祝斜莖黃芪；高寒區(qū)；適應(yīng)性；生產(chǎn)性能；牧草品質(zhì)

針對高寒牧區(qū)豆科牧草缺乏，放牧家畜蛋白質(zhì)營養(yǎng) 供應(yīng)不足的現(xiàn)實(shí)，甘肅省草原技術(shù)推廣總站對上世紀(jì)90年代采自甘肅省天?？h金強(qiáng)河畔（海拔2 500 m）的野生紫花斜莖黃芪第2代和第3代種子，采取田間常規(guī)選育和輻照誘變等措施，進(jìn)行了多年的馴化栽培和定向選育［1］，其莖的直立性狀和高產(chǎn)性能都趨于穩(wěn)定，2014年通過甘肅省草品種審定委員會審定登記，定名為天祝斜莖黃芪，品種登記號：GCS016。天祝斜莖黃芪的主要選育工作是在天祝藏族自治縣和甘肅省草原技術(shù)推廣總站榆中牧草實(shí)驗(yàn)站完成，其直立性狀和牧草產(chǎn)量較野生狀態(tài)有了顯著提高，植株的自然高度由野生平臥狀態(tài)的30 cm左右，增加至70～90 cm，鮮草產(chǎn)量增加了4～5倍［1］，但其返回到原產(chǎn)地及其他高海拔地區(qū)，是否能繼續(xù)保持抗寒、直立和高產(chǎn)性狀，有待進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證。本試驗(yàn)通過在天?？h和岷縣海拔2 500～2 700 m地區(qū)的栽培試驗(yàn)，對天祝斜莖黃芪在不同海拔區(qū)域的適應(yīng)性、生產(chǎn)性能和草品質(zhì)作出評價(jià)，為天祝斜莖黃芪的示范推廣提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn)

試驗(yàn)于2011年至2014年在甘肅省岷縣本直寺（2 500 m）、閭井鎮(zhèn)（2 700 m）和天祝打柴溝鎮(zhèn)（2 600 m）進(jìn)行。

岷縣位于甘肅省南部，地處青藏高原東麓與秦嶺隴南山地接壤處，海拔在2 200～3 700 m之間，年均氣溫5.7℃，降水量600 mm，平均無霜期110 d，年平均日照時(shí)數(shù)2 229.6 h，≥0℃積溫2 597.6℃，空氣平均相對濕度60%。土壤以亞高山草甸土為主，并有少量沼澤土分布，土壤有機(jī)質(zhì)含量豐富［2］。

天祝藏族自治縣位于甘肅省中部，祁連山東端，屬青藏高原區(qū)，境內(nèi)海拔在2 040～4 874 m之間，年降水量265～600 mm，平均氣溫-1.0～1.3℃，≥0℃積溫 1 327.2～1 738.2℃，無霜期 90～145 d［3］。

1.2 試驗(yàn)材料與方法

選擇2009年采收的紫Ⅰ、紫Ⅱ號天祝斜莖黃芪種子，經(jīng)硬實(shí)處理（用98%濃硫酸浸泡種子10 min，迅速用清水洗凈晾干）后，測得種子發(fā)芽率81%，純凈度93%，千粒重1.285 g。3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)各種植72 m2（隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積12 m2，紫I和紫II各設(shè)3個(gè)重復(fù)）。

天?？h2011年5月6日播種，岷縣5月15日—16日播種，播種量0.525g/m2，條播，行距40cm，深度2～4cm。

1.3 觀測記錄

播種當(dāng)年測定牧草越冬率。測定各年度牧草生長發(fā)育指標(biāo)（物候期）、產(chǎn)草量、牧草養(yǎng)分含量及牧草種子成熟情況，并進(jìn)行病蟲害觀測。

（1）越冬率測定：每塊地選擇代表性樣段3處（樣段長20 cm）并作標(biāo)記。在越冬前及次年返青后分別統(tǒng)計(jì)樣段植株總數(shù)及返青數(shù)，計(jì)算越冬率。

越冬率=返青株數(shù)/樣段內(nèi)植株總數(shù)×100%

（2）鮮干比測定：鮮干比=鮮樣總重∶鮮樣風(fēng)干后的總重

（3）產(chǎn)草量測定：各小區(qū)初花期測定1 m2樣方第一茬草鮮草產(chǎn)量和風(fēng)干草產(chǎn)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 牧草物候期觀測

天祝斜莖黃芪播種當(dāng)年和第2年物候期觀測記錄見表1和表2。從表1看出，播種當(dāng)年天祝斜莖黃芪生長緩慢，本直寺和打柴溝播種到出苗均用了37 d，出苗到分枝用了32 d，閭井鎮(zhèn)分別用了38 d和34 d，3地均未進(jìn)入現(xiàn)蕾期。閭井鎮(zhèn)出苗時(shí)間分別較本直寺和打柴溝多1 d，進(jìn)入分枝期時(shí)間多2 d，可能與閭井鎮(zhèn)海拔相對較高（2 700 m）有關(guān)。

由表2可知，播種次年本直寺較打柴溝和閭井鎮(zhèn)早2 d返青，閭井鎮(zhèn)較本直寺和打柴溝分別遲3 d和1 d進(jìn)入分枝期，可能與生長早期高海拔地區(qū)氣溫較低有關(guān)；6—9月打柴溝降水偏少，升溫明顯，因而天祝斜莖黃芪進(jìn)入現(xiàn)蕾期較本直寺和閭井鎮(zhèn)早5 d和7 d，進(jìn)入初花期早9 d和11 d，9月10日進(jìn)入結(jié)莢期，較本直寺和閭井鎮(zhèn)分別早12 d和16 d，從返青到結(jié)莢，打柴溝、本直寺和閭井鎮(zhèn)各用時(shí)123、137和139 d，打柴溝結(jié)莢早，更有利于種子成熟。3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)天祝斜莖黃芪越冬率均隨海拔升高而增加，分別為96.6%、97.5%和98.3%，顯示天祝斜莖黃芪能耐2 500～2 700 m高海拔地區(qū)的寒冷氣候條件。

表1 天祝斜莖黃芪播種當(dāng)年（2011年）物候期觀測 月-日

表2 天祝斜莖黃芪播種第2年（2012年）物候期觀測 月-日

2.2 不同生育期株高測定結(jié)果

從表3～4可知，播種當(dāng)年3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)天祝斜莖黃芪分枝期株高僅達(dá)11.30～13.60 cm，生長緩慢；第2年起生長加快，分枝期平均株高達(dá)43.80 cm，現(xiàn)蕾期58.22 cm，初花期69.04 cm，結(jié)莢期94.90 cm。3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)相比，本直寺因降水較打柴溝高，氣溫較閭井鎮(zhèn)高，各生育期株高均大于后兩者。受降水影響，打柴溝株高偏低，但不同生育期各試驗(yàn)點(diǎn)株高間差異均不顯著（P＞0.05）。隨生育期推移，植株生長速度增大，相比打柴溝從返青到結(jié)莢生長強(qiáng)度較大。

表3 天祝斜莖黃芪播種當(dāng)年株高cm

表4 2012—2014年天祝斜莖黃芪平均株高cm

2.3 產(chǎn)草量和種子產(chǎn)量比較

種植第2～4年初花期牧草平均產(chǎn)量及第3～4年種子平均產(chǎn)量見表5。可以看出，2012—2014年本直寺、打柴溝和閭井鎮(zhèn)天祝斜莖黃芪初花期一茬草平均鮮草產(chǎn)量分別為24 169.95、23 630.55和23 825.40 kg/hm2，干草產(chǎn)量分別為7130.10、7 207.35和7 147.65 kg/hm2，本直寺鮮草產(chǎn)量較高，打柴溝較低，而干草產(chǎn)量則相反，這與天祝降雨相對偏少，牧草鮮干比低有關(guān)，但各試驗(yàn)點(diǎn)間平均鮮、干草產(chǎn)草量間差異均不顯著（P＞0.05）。

播種第3～4年本直寺、打柴溝和閭井鎮(zhèn)天祝斜莖黃芪的種子平均產(chǎn)量分別為179.10、197.10和182.25kg/hm2，打柴溝種子產(chǎn)量較高，但各試驗(yàn)點(diǎn)種子產(chǎn)量間差異均不顯著（P ＞0.05）。

表5 天祝斜莖黃芪不同區(qū)域生產(chǎn)性能kg/hm2

2.4 牧草營養(yǎng)成分比較

由表6可知，各試驗(yàn)點(diǎn)之間初花期粗蛋白、粗脂肪、酸性洗滌纖維（ADF）、中性洗滌纖維（NDF）、鈣和磷含量差異均不顯著（P＞0.05），但閭井鎮(zhèn)結(jié)莢期粗蛋白含量較高，分別較打柴溝和本直寺高2.42個(gè)百分點(diǎn)和3.25個(gè)百分點(diǎn)，與該試驗(yàn)點(diǎn)濕度較高，氣溫偏低，結(jié)莢初期葉片保存比較完整有關(guān)。由圖1～3可知，不同生育期之間牧草養(yǎng)分含量差異較大，本直寺和打柴溝初花期粗蛋白含量極顯著高于結(jié)莢期（P＜0.01），而閭井鎮(zhèn)初花期顯著高于結(jié)莢期（P＜0.05）。3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)初花期NDF含量均極顯著低于結(jié)莢期（P＜0.01），而ADF含量顯著低于結(jié)莢期（P＜0.05），但粗脂肪、鈣和磷含量3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)初花期與結(jié)莢期之間差異均不顯著（P＞0.05）。

表6 不同區(qū)域天祝斜莖黃芪牧草營養(yǎng)成分含量(干物質(zhì)基礎(chǔ))%

圖1 本直寺天祝斜莖黃芪初花期與結(jié)莢期養(yǎng)分含量比較

圖2 打柴溝天祝斜莖黃芪初花期與結(jié)莢期養(yǎng)分含量比較

圖3 閭井鎮(zhèn)天祝斜莖黃芪初花期與結(jié)莢期養(yǎng)分含量比較

2.5 牧草異黃酮含量差異

豆類作物和豆科牧草由于富含黃酮類化合物，其藥用、保健作用日益引起人們的關(guān)注［4］，但過量、長時(shí)間采食也會對家畜繁殖造成不利影響［5］。由表7可知，3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)天祝斜莖黃芪初花期總異黃酮平均含量0.83%，結(jié)莢期0.45%，隨生育期推移植株異黃酮含量降低。不同區(qū)域初花期和結(jié)莢期總異黃酮含量均以閭井鎮(zhèn)較高，打柴溝較低，是否與兩地降水及氣候條件有關(guān)，有待進(jìn)一步研究。因此，生產(chǎn)中應(yīng)科學(xué)搭配，合理利用其異黃酮的藥用、保健作用。

表7 天祝斜莖黃芪異黃酮含量%

2.6 作物病蟲害觀測

試驗(yàn)期間，3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)均未發(fā)現(xiàn)豆科牧草，尤其黃芪類植物常見病害銹病、白粉病和根腐病等，顯示天祝斜莖黃芪具有較強(qiáng)的抗病性。

3 討論

3.1 天祝斜莖黃芪生長發(fā)育

斜莖黃芪為豆科黃芪屬多年生草本植物，屬中旱生豆科植物，抗寒耐旱，分布范圍廣，野生狀態(tài)下莖先水平伸展再斜上生長，株高10～30 cm，株叢平攤低矮，不適宜栽培種植。天祝斜莖黃芪是針對高寒地區(qū)選育的耐寒豆科牧草，不僅保留了野生種抗寒特性，其直立性狀和高產(chǎn)性能得到了巨大的改進(jìn)和提高［1］。本試驗(yàn)不同海拔區(qū)域的試驗(yàn)觀測結(jié)果表明，在2 500～2 700 m高海拔寒冷地區(qū)，天祝斜莖黃芪播種當(dāng)年生長速度較慢，僅到達(dá)分枝期，這與播種當(dāng)年根系發(fā)育較弱，生長緩慢有關(guān)，但其越冬率均在96%以上，從播種次年起可完成整個(gè)生育期且收獲成熟種子，說明天祝斜莖黃芪對高海拔寒冷氣候條件具有較好的適應(yīng)性。

3.2 天祝斜莖黃芪生產(chǎn)性能

本試驗(yàn)天祝斜莖黃芪播后第2～4年初花期一茬草平均干草產(chǎn)量均在7 000 kg/hm2以上。不同區(qū)域天祝斜莖黃芪播種當(dāng)年均未進(jìn)入花期，第2年收獲少量種子，播種第3～4年平均種子產(chǎn)量打柴溝較高（197.10 kg/hm2），分別較本直寺和閭井鎮(zhèn)高21.00 kg/hm2和14.85 kg/hm2，與本試驗(yàn)打柴溝進(jìn)入結(jié)莢期較本直寺和閭井鎮(zhèn)早，有更多種子結(jié)莢及成熟有關(guān)。

3.3 天祝斜莖黃芪養(yǎng)分含量及飼用價(jià)值

本試驗(yàn)結(jié)果表明，3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)天祝斜莖黃芪初花期平均粗蛋白、NDF和ADF含量分別為17.16%、23.95%和9.35%，結(jié)莢初期分別為12.01%、29.21%和11.88%，初花期粗蛋白含量達(dá)到紫花苜蓿商品草的標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)莢初期粗蛋白（12.01%）、粗脂肪（1.76%）、鈣（0.915%）、磷（0.157%）含量與溫偉利等［6］測定盛花期野生斜莖黃芪的相關(guān)指標(biāo)接近（分別為 11.80%、1.28%、1.03%和0.16%），而NDF和ADF含量低于溫偉利等［6］測定值（分別為47.22%和29.87%），顯示天祝斜莖黃芪具有較高的飼用價(jià)值。3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)天祝斜莖黃芪初花期粗蛋白含量均顯著高于結(jié)莢期（P＜0.05），而NDF和ADF顯著低于結(jié)莢期（P＜0.05），說明在初花期刈割可獲得較高的牧草品質(zhì)。

4 結(jié)論

（1）在2 500～2 700 m高海拔寒冷地區(qū)，天祝斜莖黃芪播種當(dāng)年越冬率高達(dá)96%以上，從第2年開始可完成整個(gè)生育期且收獲成熟種子，對該區(qū)域寒冷氣候條件具有較好的適應(yīng)性。

（2）播種第2～4年天祝斜莖黃芪一茬草3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)平均鮮草產(chǎn)量在23 600 kg/hm2以上，干草產(chǎn)量在7 000 kg/hm2以上，在高寒地區(qū)作為人工栽培牧草種植，具有較好的生產(chǎn)潛力和推廣價(jià)值。

（3）3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)天祝斜莖黃芪初花期粗蛋白平均含量17.16%，總異黃酮平均含量0.83%，說明其不僅具有較高的營養(yǎng)價(jià)值，合理利用還對家畜具有一定的保健作用。

（4）天祝斜莖黃芪具有較好的抗逆性和抗病能力。

［1］何毅，杲壽善，李青，等.野生斜莖黃芪馴化選育［J］.中國草食動物，2007，27（1）：39-40.

［2］王廈瑩.岷縣草產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有利條件及對策［J］.甘肅農(nóng)業(yè)，2009（4）：81-82.

［3］楊永萍.天祝高寒牧區(qū)草地生產(chǎn)潛力與載畜量平衡發(fā)展的對策與措施［J］.國外畜牧學(xué)（豬與禽），2014，34（10）：48-50.

［4］俞聯(lián)平，郝正里，李發(fā)弟，等.岷山紅三葉異黃酮對去卵巢大鼠生長和免疫及抗氧化指標(biāo)的影響［J］.草業(yè)學(xué)報(bào)，2012，21（6）：137-144.

［5］Adams N R.植物雌激素對牛羊繁殖性能的影響［J］.國外畜牧科技，1996，23（6）：23-27．

［6］溫偉利，路浩，徐創(chuàng)明.野生型斜莖黃芪化學(xué)成分分析與營養(yǎng)評價(jià)［J］.動物醫(yī)學(xué)進(jìn)展，2012，33（7）：67-70.

Adaptability of Tianzhu Astragalus adsurgens to Cold Climate Conditions

Yu Lianping，Li Yun，Cheng Xingrong，et al（Grassland Technical Extension Station of Gansu Province，Lanzhou 730010，China）

Tianzhu Astragalus adsurgens is a perennial legume forage selected for alpine region.This experiment was aimed to evaluate the adaptability，productivity and grass quality of T.A.adsurgens in different elevation areas through years.The results showed that，at 2 500-2 700 m high altitude cold area，the overwintering percentage was over 96%in the seeding year，and could complete the whole growth period in the second year，the average hay yield at the lst cutting time during the second to fourth year was more than 7 000 kg/km2，the crude protein content was 17.16%and the isoflavone content was 0.83%in early flowering stage.It could be concluded that the forage had higher yield，feeding value and healthy effect for livestock by rational utilization.

Tianzhu Astragalus adsurgens；alpine region；adaptability；productivity；grass quality

S54

A

2095-3887（2017）06-0035-04

10.3969/j.issn.2095-3887.2017.06.010

2017-07-11

耐寒豆科牧草野生斜莖黃芪馴化選育及區(qū)域試驗(yàn)

俞聯(lián)平（1963-），男，研究員。