滇西翅果菊的飼用潛力評(píng)價(jià)

李世平，張美艷，羅在仁，薛世明，黃梅芬，侯潔瓊，吳文榮，歐陽(yáng)青，鐘 聲

（1. 云南省草地動(dòng)物科學(xué)研究院，云南 昆明 650212；2. 盈江縣畜牧站，云南 德宏 679300）

草種質(zhì)資源是經(jīng)過(guò)自然選擇和人工培育獲得的重要植物資源，我國(guó)擁有十分豐富的鄉(xiāng)土草種質(zhì)資源。優(yōu)良鄉(xiāng)土草種質(zhì)既是現(xiàn)代草牧業(yè)生產(chǎn)、草地生態(tài)建設(shè)和新品種選育的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，也是解決我國(guó)牧草品種資源不足和幫助農(nóng)牧民脫貧的重要途徑[1-3]。據(jù)前期的牧草種質(zhì)資源調(diào)查工作已知，我國(guó)被子植物中可飼用野生牧草資源有6 262種，分屬177科1 391屬，其中等級(jí)為優(yōu)和良的牧草共計(jì)1 165種[4]。云南地處我國(guó)西南邊陲，氣候類(lèi)型多樣，包括北熱帶、北亞熱帶、南亞熱帶、暖溫帶等7個(gè)氣候帶，草地類(lèi)型多樣，孕育了豐富多樣的草種質(zhì)資源，是我國(guó)鄉(xiāng)土草種質(zhì)資源較為豐富的省份之一，具有發(fā)展草牧業(yè)的潛在條件[5-8]。據(jù)調(diào)查，云南擁有3 200多種草種質(zhì)資源，其中禾本科有370 種，豆科有280 種，占到全國(guó)已知可飼用植物種質(zhì)資源的 50% 以上[7, 9]。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，近10年(2007-2017年)全國(guó)審定登記草品種196個(gè)，其中地方品種18個(gè)，野生栽培種60個(gè)，分別占總登記草品種的9.2%和30.6%[10]，且每年約有40%的草種需要從國(guó)外進(jìn)口，我國(guó)育成的牧草品種數(shù)量上的不足將會(huì)是導(dǎo)致我國(guó)在牧草相關(guān)貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)中處于不利地位的主要原因之一[11-12]。草種業(yè)的形勢(shì)十分緊迫，因此，加強(qiáng)草種質(zhì)資源的鑒定和評(píng)價(jià)工作，特別是加快優(yōu)良鄉(xiāng)土草種質(zhì)資源的馴化選育是緩解草種進(jìn)口壓力，提升優(yōu)良草種供給能力和促進(jìn)草牧業(yè)健康發(fā)展的重要途徑[1, 9, 13-15]。

據(jù)報(bào)道，云南德宏傣族景頗族自治州具有豐富多樣的野生飼用植物草種質(zhì)，其中禾本科有145種，豆科有102種，菊科有103種[16]。云南省近10年國(guó)家審定登記品種僅有23個(gè)，其中野生栽培種和地方品種僅有8個(gè)，所占比重較小[10]。今后需進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)優(yōu)異鄉(xiāng)土草種質(zhì)資源的選育馴化工作，讓這些優(yōu)異的鄉(xiāng)土草種質(zhì)在我國(guó)的草地生態(tài)建設(shè)和草牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮重要作用。

滇西翅果菊 (Pterocypsela indica ‘Dianxi’)是菊科翅果菊屬的一年生草本植物，是云南德宏傣族景頗族自治州當(dāng)?shù)亻L(zhǎng)期栽培利用的優(yōu)良地方草種質(zhì)資源。該草種質(zhì)常被農(nóng)戶(hù)用于季節(jié)性閑置耕地的糧(果)草間作、套作和輪作，但其飼用潛力并不清楚。為科學(xué)評(píng)價(jià)該鄉(xiāng)土草種質(zhì)的飼用潛力和栽培利用前景，本研究以蒙早苦荬菜(Lactuca indica ‘Mengzao’)為對(duì)照，開(kāi)展連續(xù)兩個(gè)生產(chǎn)周期的品種比較試驗(yàn)，以期為該優(yōu)良草種質(zhì)的進(jìn)一步推廣利用提供科學(xué)依據(jù)，從而有效利用云南季節(jié)性閑置耕地、緩解草畜季節(jié)矛盾。

1 材料與方法

1.1 材料來(lái)源

滇西翅果菊和蒙早苦荬菜，其中蒙早苦荬菜為對(duì)照品種，由內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)提供，是1989年國(guó)家草品種審定委員會(huì)審定的育成品種，該品種已在云南進(jìn)行多年的推廣利用。滇西翅果菊采自云南德宏傣族景頗族自治州盈江縣，與蒙早苦荬菜同為菊科飼草。

1.2 試驗(yàn)地概況

德宏傣族景頗族自治州盈江縣地處云南西部地區(qū)，地理坐標(biāo)為 97°31′- 98°15′ E，24°24′- 25°20′N(xiāo)。屬低緯度南亞熱帶地區(qū)，自然氣候優(yōu)越，溫?zé)釢駶?rùn)，雨量充沛，日照長(zhǎng)，霜期短。年均降水量1 500 mm，其中70%的降水量集中在6-8月。年均氣溫18～21 ℃，極端最高溫36～37 ℃，極端最低溫-1.2 ℃，最冷月(1月)平均氣溫11.8 ℃，最熱月(8月)平均氣溫23.8 ℃。試驗(yàn)地海拔880 m，試驗(yàn)土壤 0-20 cm 土壤有機(jī)質(zhì)含量 22.41 g·kg-1，全氮含量 1.24 g·kg-1，全磷含量 0.32 g·kg-1，全鉀含量18.57 g·kg-1，速效氮含量 139.5 mg·kg-1，速效磷含量 27.6 mg·kg-1，速效鉀含量 93 mg·kg-1，土壤 pH 5.51。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)連續(xù)進(jìn)行兩個(gè)生產(chǎn)周期觀測(cè)。試驗(yàn)小區(qū)隨機(jī)排列，小區(qū)面積 3 m × 5 m = 15 m2，試驗(yàn)地四周設(shè)1 m保護(hù)行。每個(gè)供試品種4次重復(fù)，其中1個(gè)重復(fù)用于生長(zhǎng)發(fā)育及結(jié)實(shí)性觀測(cè)，其他3個(gè)重復(fù)用于飼草產(chǎn)量測(cè)定。采用育苗移栽，株間距20 cm，行間距30 cm。試驗(yàn)地采用全翻耕整地，每個(gè)小區(qū)施農(nóng)家肥50 kg作基肥，試驗(yàn)期間不進(jìn)行追肥和灌溉處理。移栽后進(jìn)行苗期和中耕除雜，對(duì)缺苗及時(shí)補(bǔ)栽。

1.4 觀測(cè)指標(biāo)

1.4.1 物候期

每周觀測(cè)一次，以50%的植株出現(xiàn)該物候時(shí)為準(zhǔn)。

1.4.2 飼草產(chǎn)量和再生產(chǎn)量測(cè)定

刈割測(cè)產(chǎn)時(shí)間(1月10日-5月10日)，采用全測(cè)產(chǎn)(整個(gè)小區(qū))，留茬高度5 cm，第一次刈割在1月10日，之后每月10日進(jìn)行刈割測(cè)產(chǎn)。先測(cè)定鮮草產(chǎn)量，再隨機(jī)取鮮樣1 000 g進(jìn)行莖葉分離，測(cè)定莖葉比(鮮重)，并將分離的莖、葉置于65 ℃烘箱，烘至恒重，測(cè)定莖葉比(干重)。另取鮮樣500 g，置于65 ℃烘箱中，烘至恒重，測(cè)定干重。

1.4.3 營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)測(cè)定

取第一次刈割和種子成熟后的植株樣品，在65 ℃下烘干，將樣品粉碎，裝入自封袋中用于測(cè)定干物質(zhì) (dry matter, DM)、粗蛋白 (crude protein, CP)、粗脂肪 (ether extract, EE)、無(wú)氮浸出物 (nitrogen free extract, NFE)、粗纖維 (crude fiber, CF)、中性洗滌纖維 (neutral detergent fiber, NDF)、酸性洗滌纖維 (acid detergent fiber, ADF)、 灰 分 (crude ash, CA)、 鈣(Ca)和磷(P)，采用常規(guī)養(yǎng)分測(cè)定方法進(jìn)行測(cè)定[16]。

1.4.4 發(fā)芽率和千粒重

發(fā)芽率：取凈種子50粒，紙上發(fā)芽，4次重復(fù)。發(fā)芽床濕潤(rùn)后5 ℃預(yù)冷7 d，再放入20 ℃光照培養(yǎng)箱內(nèi)，每天光照8 h，黑暗16 h。分別在第5天和第12天進(jìn)行初次和末次計(jì)數(shù)，統(tǒng)計(jì)正常發(fā)芽的種苗數(shù)，計(jì)算正常發(fā)芽種苗所占百分率[17]。

千粒重：從經(jīng)過(guò)脫粒、清選的凈種子數(shù)中隨機(jī)選取200粒種子稱(chēng)量，設(shè)8次重復(fù)，計(jì)算平均質(zhì)量后乘以5[18]。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

利用SPSS 20.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析，多重比較采用 Duncan 法 (P = 0.05，P = 0.01)，用 Origin Pro 9.0 軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 供試牧草品種的生育期比較

兩個(gè)品種苗期區(qū)別明顯，其中，滇西翅果菊葉為全緣，蒙早苦荬菜葉為羽狀深裂(圖1)。滇西翅果菊與蒙早苦荬菜播種至出苗時(shí)間一致(表1)，滇西翅果菊抽苔期比蒙早苦荬菜平均晚4 d，始花期晚13 d，盛花期晚5 d。蒙早苦荬菜種子不能成熟。滇西翅果菊的全生育期202～206 d，種子結(jié)實(shí)性好，兩年平均種子產(chǎn)量94.75 kg·hm-2，種子千粒重1.185 g，發(fā)芽率 93.5%。

2.2 飼草產(chǎn)量

滇西翅果菊一個(gè)生產(chǎn)周期內(nèi)可刈割5次，鮮草總產(chǎn)量平均達(dá) 62.6 t·hm-2，干物質(zhì)產(chǎn)量 8.48 t·hm-2，極顯著高于對(duì)照品種(P＜0.01)(表2)。對(duì)照品種蒙早苦荬菜一個(gè)生產(chǎn)周期內(nèi)僅能刈割3次，鮮草產(chǎn)量 19.3 t·hm-2，干物質(zhì)產(chǎn)量 2.38 t·hm-2。每個(gè)生長(zhǎng)周期，第一次刈割的滇西翅果菊的干草和鮮草產(chǎn)量與對(duì)照蒙早苦荬菜差異不顯著(P ＞ 0.05)；而刈割第2次和第3次時(shí)，滇西翅果菊的鮮草和干物質(zhì)產(chǎn)量均極顯著高于蒙早苦荬菜(P＜0.01)。兩個(gè)生產(chǎn)周期內(nèi)，滇西翅果菊平均年干草產(chǎn)量和鮮草產(chǎn)量均極顯著高于蒙早苦荬菜(P＜0.01)，分別是蒙早苦荬菜的3.56倍和3.24倍。表明，滇西翅果菊的飼草產(chǎn)量顯著優(yōu)于蒙早苦荬菜。

圖1 滇西翅果菊(左)與蒙早苦荬菜(右)營(yíng)養(yǎng)期形態(tài)特征差異Figure 1 Differences in morphological characteristics between ‘Dianxi’ (left) and ‘Mengzao’ (right) during the vegetative period

表1 兩個(gè)牧草的物候期和種子產(chǎn)量Table 1 Growth period and seed yield of two varieties

表2 兩個(gè)品種連續(xù)兩個(gè)生產(chǎn)周期的飼草產(chǎn)量Table 2 Forage yield of two varieties in two continuous growth cycle

2.3 飼草品質(zhì)

2.3.1 莖葉比

滇西翅果菊除第5次刈割莖稈所占比例高于葉片之外(表3)，其余4次刈割的莖葉比均是葉片所占比例均遠(yuǎn)高于莖稈所占比例，說(shuō)明滇西翅果菊在整個(gè)生產(chǎn)周期內(nèi)多次刈割均能保持較豐富的葉量。與蒙早苦荬菜相比，前3次刈割滇西翅果菊的葉量均較蒙早苦荬菜豐富。

表3 兩個(gè)品種的莖葉比Table 3 The ratio of stem and leaves of two varieties

2.3.2 營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)

營(yíng)養(yǎng)期兩個(gè)品種營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)較為接近，粗蛋白含量均超過(guò)21%(表4)，粗纖維含量均不足15%，即兩個(gè)品種均有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。由于蒙早苦荬菜不能正常結(jié)實(shí)(表1)，故果后期只采樣分析了滇西翅果菊一個(gè)品種，結(jié)果表明，滇西翅果菊進(jìn)入果后期的粗蛋白含量仍可高達(dá)11.75%，粗纖維含量39.52%，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值明顯優(yōu)于德宏當(dāng)?shù)刂髟詿釒Ш瘫究颇敛轄I(yíng)養(yǎng)期的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

表4 兩個(gè)品種的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)Table 4 Nutrition composition of two varieties in the experiment

2.4 飼草均衡供應(yīng)性

兩個(gè)品種連續(xù)兩個(gè)生產(chǎn)周期各次刈割的飼草日平均生長(zhǎng)速率如圖2所示。滇西翅果菊第1次刈割(1月10日)日平均生長(zhǎng)速率略高于蒙早苦荬菜，其第2次(2月10日)及以后各次刈割飼草日均生長(zhǎng)速率均顯著高于蒙早苦荬菜(P＜0.05)。從飼草供應(yīng)均衡性角度分析，滇西翅果菊第1次刈割和最后一次刈割的飼草日平均生長(zhǎng)速率較低，生長(zhǎng)旺盛時(shí)期的第2、第3和第4次刈割日平均生長(zhǎng)速率相近；蒙早苦荬菜3次刈割日平均生長(zhǎng)速率相近，均保持較低的生長(zhǎng)速率。即從日平均生長(zhǎng)速率角度分析，兩個(gè)品種在生產(chǎn)周期內(nèi)多次刈割時(shí)均沒(méi)有明顯的生長(zhǎng)高峰期，即飼草均衡供應(yīng)性均較好。此外，滇西翅果菊第5次刈割日平均生長(zhǎng)速率遠(yuǎn)低于前幾次刈割，說(shuō)明第4次刈割(4月10日)以后當(dāng)?shù)刈匀粴夂驐l件已不太適合滇西翅果菊生長(zhǎng)。即從耕地填閑種植或草田輪作，兼顧飼草產(chǎn)量和后作生產(chǎn)角度考慮，滇西翅果菊在盈江當(dāng)?shù)匾?月初刈割利用至4月上中旬為宜。該時(shí)間段與蒙早苦荬菜在盈江當(dāng)?shù)氐纳L(zhǎng)時(shí)間(10月初播種，次年4月上旬生長(zhǎng)利用結(jié)束)較為一致。

圖2 兩個(gè)草品種不同刈割次數(shù)的日平均生長(zhǎng)速度Figure 2 The average growth speed per day of two varieties under different cutting times

3 討論

野生草種質(zhì)是植物育種的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，鄉(xiāng)土草的馴化選育是解決我國(guó)草品種短缺的捷徑之一[1, 19]。草種質(zhì)資源的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)是評(píng)價(jià)草種質(zhì)飼用潛力的重要指標(biāo)之一，尤其是粗蛋白和粗纖維含量等指標(biāo)，是評(píng)價(jià)草種質(zhì)飼用品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)[20-22]。粗蛋白含量較高，表明營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高。本研究中，滇西翅果菊營(yíng)養(yǎng)期的粗蛋白含量達(dá)21.46%，略高于豆科牧草落花生(Arachis hypogaea)的粗蛋白含量[21]，高于山螞蝗屬部分草種質(zhì)的粗蛋白含量[23-24]。滇西翅果菊進(jìn)入果后期粗蛋白有所下降，達(dá)11.75%，但仍高于西雙版納地區(qū)禾本科牧草成熟期的粗蛋白含量，其中弓果黍(Cyrtococcum patens)10.93%、類(lèi)蘆(Neyraudia reynaudiana)7.62%、大黍(Panicum maximum)7.06%、薏苡(Coix lacryma-jobi)7.00%、光高粱(Sorghum nitidum)4.07%和扭黃茅(Heteropogon contortus)3.82%[25]。報(bào)道得出，較高的粗纖維含量可能會(huì)影響飼草的適口性[26]，本研究中的滇西翅果菊粗纖維含量為14.35%～39.52%，略高于豆科牧草落花生[21](19.56%～22.33%)和禾本科五節(jié)芒(Miscanthus floridulus)33.10%、糙野青茅(Deyeuxia scabrescens)35.30%、大黍 33.63%、薏苡 32.00%、鼠尾粟(Sporobolus fertilis)30.49%、皺葉狗尾草(Setaria plicata)39.00%、狗牙根(Cynodon dactylon)26.83%；低于禾本科光高粱43.57%、芒(Miscanthus sinensis)45.29%、扭黃茅46.87%[25]，這表明滇西翅果菊具有較好的適口性。

莖葉比是評(píng)價(jià)牧草營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，在同等條件下，莖葉比越小，表明葉量較為豐富，適口性也會(huì)更好[27]。對(duì)15個(gè)苦荬菜新品種(系)在川西南地區(qū)的農(nóng)藝性狀評(píng)價(jià)得出，川引1號(hào)、品系L5-4的莖葉比分別為0.55和0.52[28]。對(duì)波葉山螞蝗(Desmodium sequax)、喜馬拉雅葛藤(Pueraria thomsonii)、多花木蘭(Indigofera amblyatha)和圓葉舞草(Codariocalyx gyroides)等10種優(yōu)良豆科飼用灌木的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行評(píng)定研究表明，波葉山螞蝗、喜馬拉雅葛藤和多花木蘭的莖葉比分別為0.452、0.556和1.136，粗蛋白分別為18.47%、18.27%和20.33%[29]。在廣西進(jìn)行4種豆科灌木飼料營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)研究得出，圓葉舞草、山毛豆(Tephrosia candida)、多花木蘭、木豆(Cajanus indica)生長(zhǎng)第一年的莖葉比分別為0.595、0.588、0.926和0.893[30]。本研究中，滇西翅果菊前4次刈割的莖葉比在0.197～0.376，而滇西翅果菊第5次刈割的莖葉比為1.282，5次刈割的莖葉比平均為0.502，較川引1號(hào)苦荬菜、喜馬拉雅葛藤、圓葉舞草、山毛豆、多花木蘭等的莖葉比小，與波葉山螞蝗的莖葉比較為接近。綜合粗蛋白、粗纖維和莖葉比等指標(biāo)，表明滇西翅果菊具有較高的飼用潛力。

云南種質(zhì)資源多樣，具有發(fā)展高效草牧業(yè)的優(yōu)勢(shì)條件[5-8]，但由于冬春季干旱降水少，飼草產(chǎn)量較低，飼草存在全年供應(yīng)不均衡的問(wèn)題，且蛋白飼草供應(yīng)不足[31]。本研究中的滇西翅果菊播種期在10月份，次年4月份進(jìn)入成熟期，1個(gè)生長(zhǎng)周期可刈割利用5次，正可以解決云南熱區(qū)飼草全年供應(yīng)均衡的問(wèn)題，可作為冬閑田和草田輪作的優(yōu)選草種。

4 結(jié)論

本研究對(duì)鄉(xiāng)土草種質(zhì)滇西翅果菊的生育期、飼草產(chǎn)量、飼草均衡供應(yīng)性進(jìn)行觀測(cè)，并對(duì)其莖葉比、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，以評(píng)價(jià)其在云南熱區(qū)的飼用潛力，結(jié)果表明滇西翅果菊在云南德宏州等熱區(qū)有很好的適應(yīng)性，全生育期202～206 d，種子結(jié)實(shí)性能好，平均種子產(chǎn)量為94.75 kg·hm-2；其連續(xù)兩個(gè)生產(chǎn)周期內(nèi)的飼草產(chǎn)量均顯著高于對(duì)照品種蒙早苦荬菜(P＜0.05)，其年均干草產(chǎn)量是蒙早苦荬菜的3.56倍，一個(gè)生產(chǎn)周期內(nèi)可多次刈割利用，且再生性和飼草均衡供應(yīng)性均較好，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，該生長(zhǎng)期的粗蛋白含量高達(dá)21.46%，表明滇西翅果菊在云南熱區(qū)乃至南方熱區(qū)草地建植和草地改良中具有較大的開(kāi)發(fā)利用前景。