沙打旺早熟新品系‘東農(nóng)’的品比試驗(yàn)

馬曉春， 秦立剛， 崔國文， 李景欣

(東北農(nóng)業(yè)大學(xué)， 黑龍江 哈爾濱 150030)

沙打旺(AstragalusadsurgensPall.)是豆科黃芪屬短壽型多年生草本植物，原產(chǎn)于黃河故道地區(qū)，是我國特有的牧草、綠肥和水土保持等兼用型草種。沙打旺以抗逆性強(qiáng)、適應(yīng)性廣和產(chǎn)草量高而著稱，尤其在北方干旱、瘠薄地區(qū)可發(fā)揮重要作用[1-4]。沙打旺耐寒耐旱，有很強(qiáng)的抗逆性，產(chǎn)草量高，且其草質(zhì)較好[5-8]。

盡管沙打旺具有許多優(yōu)點(diǎn)，但還是有不足之處：一是生命周期短，一般只能存活四年；二是種子成熟要求有≥10 ℃，年有效積溫3 000℃以上[7-12]。在我國華北、西北和東北大部地區(qū)，沙打旺因積溫不足導(dǎo)致種子難以成熟而無法自繁更新，這些問題嚴(yán)重限制了沙打旺的推廣和應(yīng)用。在本研究中，以東北地區(qū)廣泛栽培的沙打旺早熟品種‘龍牧2號’為對照，于2009-2012年對栽培馴化的沙打旺‘東農(nóng)’進(jìn)行品比試驗(yàn)，以培育出適于東北地區(qū)種植的早熟沙打旺新品種。

1 材料與方法

1.1 原始材料

1994年，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)師生在黑龍江省方正縣境內(nèi)發(fā)現(xiàn)了早熟野生沙打旺群體，從中選取30株，待種子成熟后，分單株進(jìn)行收種。1995年播種，以早熟、生育期一致為育種目標(biāo)，經(jīng)過兩次單株選擇和一次混合選擇，收獲種子1 734 g并保存，經(jīng)多年的栽培馴化，形成了沙打旺早熟的原始馴化群體。2001-2005年間對該群體的早熟性狀進(jìn)行考察，篩選出了性狀穩(wěn)定、生育期一致的優(yōu)良群體，收獲種子28.4 kg。2007年，獲得穩(wěn)定遺傳的沙打旺早熟株系89株，分別采集種子后混合形成混合種。2009-2012年，以沙打旺‘龍牧2號’(‘LongMu2’Astragalusadsurgens)為對照，進(jìn)行品比試驗(yàn)。2013～2015年進(jìn)行區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)，擬申報(bào)沙打旺‘東農(nóng)’(‘DongNong’Astragalusadsurgens)為新的栽培品種(圖1)。

圖1 沙打旺‘東農(nóng)’栽培馴化過程Table 1 “DongNong”Astragalus adsurgens cultivars breeding progress

1.2 品種比較試驗(yàn)

2009-2012年間，對沙打旺‘東農(nóng)’和沙打旺‘龍牧2號’進(jìn)行品種比較試驗(yàn)。

1.2.1試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)地設(shè)在黑龍江省哈爾濱市香坊區(qū)東北農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)基地(126°30′E，45°39′N)，試驗(yàn)地海拔146.3～185.0 m，屬于寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候。春季風(fēng)大雨小，夏季炎熱雨多，秋季涼爽干旱，冬季漫長、寒冷、干燥。全年平均氣溫5.5℃，全年平均降水量400～600 mm，多年平均氣溫≥10℃，活動積溫在2 800～2 900℃，年平均無霜期130～145 d左右。土壤為黑鈣土，pH 7.0。

1.2.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法 參試品種為沙打旺‘東農(nóng)’和沙打旺‘龍牧2號’(對照)，每個小區(qū)面積4 m×4 m，小區(qū)之間留2 m過道，共3個重復(fù)，測產(chǎn)時在小區(qū)中間隨機(jī)5點(diǎn)面積為1 m×1 m的采樣點(diǎn)取樣，混合后測產(chǎn)分析。播種時間為2009年5月中上旬，播前需溫水浸泡種子，以提高出苗率。播前需精細(xì)整地，條播，播后鎮(zhèn)壓。行距30 cm，播量22.5～30 kg·hm-2；覆土深度2～3 cm，底肥為尿素75 kg·hm-2、磷酸二銨150 kg·hm-2。

1.2.3測定指標(biāo)和方法 物候期測定：播后每7 d觀察一次，物候記載參考全國牧草品種審定委員會關(guān)于《牧草、飼料作物觀察項(xiàng)目與記載標(biāo)準(zhǔn)》。

牧草與種子產(chǎn)量測定：在盛花期測牧草鮮重、干重和莖葉比等指標(biāo)，播種當(dāng)年不刈割，第2、3年每年刈割測產(chǎn)1次，收獲時間為7月中下旬。選取5個面積為1 m×1 m的采樣點(diǎn)取樣，齊地面刈割，稱其鮮重，隨后放入105℃烘箱烘30 min，然后65℃烘干約12 h，測定其干草產(chǎn)量。另取5個面積為1 m×1 m的采樣點(diǎn)取樣，自然曬干、脫粒、去莢、清選、風(fēng)干后，測定種子產(chǎn)量。

營養(yǎng)成分：在種植第2年的盛花期取樣，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室常規(guī)分析，參照楊勝主編的《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)》測定植物的粗蛋白(crude protein，CP)、粗纖維(crude fiber，CF)、粗脂肪(ether extract，EE)、粗灰分(Ash)及無氮浸出物(NFE)的含量。

越冬率調(diào)查：牧草開始返青后定點(diǎn)測定存活株數(shù)和死亡株數(shù)。越冬率=存活株數(shù)/植株總數(shù)×100%。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果以均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 物候期分析

由于沙打旺在東北地區(qū)種植當(dāng)年不能開花結(jié)實(shí)，因此從生長第2年開始調(diào)查物候期和產(chǎn)量性狀。與對照品種沙打旺‘龍牧2號’相比，在不同試驗(yàn)?zāi)攴?，?jīng)過栽培馴化的沙打旺‘東農(nóng)’均表現(xiàn)出明顯縮短的物候期。沙打旺‘東農(nóng)’在第2年的4月15日開始返青，5月1日進(jìn)入分枝期，6月10日左右進(jìn)入現(xiàn)蕾期，6月13日進(jìn)入初花期，6月18日進(jìn)入盛花期，7月25日進(jìn)入結(jié)實(shí)期，8月23日左右種子成熟，從返青到種子成熟大概需要130天。從表1可以看出，沙打旺‘東農(nóng)’比對照品種提前成熟5 d左右，9月1日左右大部分種子已經(jīng)完全成熟，而且成熟期相對一致，其落粒性也有了明顯的改善。越冬率均為100 %。

表1 沙打旺‘東農(nóng)’生育期觀測記錄Table 1 ‘DongNong’Astragalus adsurgens growing period observation records (day/month)

2.2 牧草及種子產(chǎn)量分析

產(chǎn)草量是評定一個牧草品種優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一[13-14]。

由表2可知，沙打旺‘東農(nóng)’3年的平均干草產(chǎn)量為7 700 kg·hm-2，對照品種沙打旺‘龍牧2號’為6 977 kg·hm-2，比對照超出10.82 %，差異達(dá)到極顯著(P<0.01)；沙打旺‘東農(nóng)’3年的平均種子產(chǎn)量為301 kg·hm-2，對照品種沙打旺‘龍牧2號’為217 kg·hm-2，比對照超出40.01 %，差異也達(dá)到極顯著(P<0.01)。

表2 沙打旺‘東農(nóng)’產(chǎn)量比較試驗(yàn)Table 2 ‘DongNong’Astragalus adsurgens comparative experiment of yield

注：同一年份中，同列不同小寫字母表示差異極顯著(P<0.01)

Note:For each year,the different lowercase letters in the same column indicate significant difference at the 0.01 level

2.3 部分經(jīng)濟(jì)性狀分析

通過2009～2012年的品比試驗(yàn)研究，沙打旺新品種的選育已經(jīng)成功，沙打旺‘東農(nóng)’與原品種沙打旺的差別見表3。

表3 沙打旺‘東農(nóng)’與對照沙打旺的經(jīng)濟(jì)性狀對比Table 3 The differences between ‘DongNong’Astragalus adsurgens and contrast table

通過統(tǒng)計(jì)分析，沙打旺‘東農(nóng)’生育期比對照縮短了5 d。沙打旺‘東農(nóng)’株高與對照無明顯差異。早熟品種之所以產(chǎn)籽量高，主要是由于現(xiàn)蕾開花早，增加了單株成穗數(shù)，提高了成穗率，沙打旺‘東農(nóng)’單株成穗數(shù)平均為23個，比對照多1.8倍，成穗率55 %，比原品種高20 %。除此之外，果穗長度、單穗莢數(shù)、單莢粒數(shù)及千粒重等方面同對照無顯著差異。

2.4 營養(yǎng)成分分析

營養(yǎng)成分是評定牧草飼用價值的重要指標(biāo)之一。一般來說，牧草中粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、無氮浸出物越高，粗纖維的含量越低，牧草的營養(yǎng)價值越高[15]。沙打旺‘東農(nóng)’與原品種沙打旺的差別見表4。

表4 沙打旺‘東農(nóng)’與對照沙打旺葉莖比及干物質(zhì)營養(yǎng)成分對比Table 4 The differences between ‘DongNong’Astragalus adsurgens and contrast table

注：同列不同小寫字母表示差異極顯著(P<0.01)

Note:Different lowercase letters in the same column indicate significant difference at the 0.01 level

通過統(tǒng)計(jì)分析，沙打旺‘東農(nóng)’葉莖比大于對照，說明沙打旺‘東農(nóng)’的營養(yǎng)成分和長勢比較好，葉的光合作用可以促進(jìn)植物生長，而且葉片的蛋白質(zhì)含量也比莖中高。對粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、無氮浸出物來說，沙打旺‘東農(nóng)’也比對照較高，粗纖維的含量也相對較低。可知，沙打旺‘東農(nóng)’在營養(yǎng)成分上優(yōu)于對照。

3 討論與結(jié)論

從這幾年的生育期能得出，由于沙打旺屬腋生多花序植物，具無限開花習(xí)性[16-18]，且無成熟期的判明標(biāo)準(zhǔn)[19-21]，因東北地區(qū)溫度較低，晚開花的植株不能成熟以至不能產(chǎn)種，而沙打旺‘東農(nóng)’落粒性和種子成熟一致性明顯好于對照，生育期比較一致，這相對于其他生育期不一致的牧草來說是一個巨大的優(yōu)勢。

從這幾年的產(chǎn)量平均值能得出，無論是從干草產(chǎn)量、種子產(chǎn)量還是營養(yǎng)成分上；沙打旺‘東農(nóng)’在各個數(shù)值上均高于對照，也就是說，沙打旺‘東農(nóng)’新品種在這些方面均優(yōu)于對照的沙打旺品系。

從這幾年的再生育期能得出，沙打旺‘東農(nóng)’新品種對比對照品種沙打旺‘龍牧2號’提前成熟5～7天左右。且沙打旺‘東農(nóng)’的植株生長植株高大、產(chǎn)量高、并且生育期早，具有很強(qiáng)的抗寒能力，能較好的適應(yīng)黑龍江的氣候條件。

綜上所述，這些都為我們一直以來在東北地區(qū)尋找的早熟高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種的沙打旺提供了強(qiáng)有力的證據(jù)。