俄罗斯引进鲁梅克斯新品种在黑龙江省的推广种植
[周晶1 
, 赫兰保1 , 徐永清1 , 蔡振学1 , 李飞1 , 李延琪1 , 苗宇1 , 胡宝忠1, 2 , 李凤兰1 ]
, 赫兰保, 李凤兰]
引用本文
周晶, 赫兰保, 徐永清, 蔡振学, 李飞, 李延琪, 苗宇, 胡宝忠, 李凤兰. 俄罗斯引进鲁梅克斯新品种在黑龙江省的推广种植. 草业科学, 2016,33(9):1801-1808
Zhou Jing, He Lan-bao, Xu Yong-qing, Cai Zhen-xue, Li Fei, Li Yan-qi, Miao Yu, Hu Bao-zhong, Li Feng-lan. Planting evaluation of new Rumex varieties introduced from Russia in Heilongjiang Province. Pratacultural Science,2016,33(9): 1801-1808
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Zhou Jing, He Lan-bao, Xu Yong-qing, Cai Zhen-xue, Li Fei, Li Yan-qi, Miao Yu, Hu Bao-zhong, Li Feng-lan. Planting evaluation of new Rumex varieties introduced from Russia in Heilongjiang Province. Pratacultural Science,2016,33(9): 1801-1808
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俄罗斯引进鲁梅克斯新品种在黑龙江省的推广种植
第一作者:周晶(1991-),女,黑龙江同江人,在读硕士生,主要从事植物学研究。E-mail:[email protected]
摘要
黑龙江省北部全年低温时间较长,西部地区土地盐碱化严重,是制约黑龙江农牧业发展的两大主要因素。为了筛选出与黑龙江省气候和土壤类型相适应的牧草,本研究对从俄罗斯引进的鲁梅克斯新品种‘Щавель Чемпион’在黑龙江省不同积温带的5个具有代表性的种植点阿城、肇州、逊克、嫩江和呼玛的农艺性状和营养价值进行研究。结果表明,该品种在肇州的生长状况明显差于其它地区,而在嫩江的生长状况明显优于其它地区;产量则表现为阿城、逊克和嫩江较高,产量均在150 t·hm-2以上,肇州和呼玛略低,但产量也均在120 t·hm-2以上。从营养数据可以看出,阿城种植区的粗蛋白及粗脂肪含量显著高于其它地区( P<0.05),其中粗蛋白为18.41%,粗脂肪为3.82%;肇州种植区的粗纤维含量显著低于其它地区,含量为10.75%,而粗灰分含量显著高于( P<0.05)其它各种植区,达到14.85%;嫩江种植区钙含量显著高于其它地区;肇州种植区的干物质含量显著高于其它地区。结果表明,引进新品种‘Щавель Чемпион’适应性强,能够在黑龙江省不同区域不同土壤上种植并推广。
关键词:
鲁梅克斯新品种; 黑龙江; 推广种植; 农艺性状; 品质分析
中图分类号:S816
文献标志码:A
文章编号:1001-0629(2016)9-1801-08
doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2015-0655
Planting evaluation of new Rumex varieties introduced from Russia in Heilongjiang Province
Zhou Jing, He Lan-bao, Xu Yong-qing, Cai Zhen-xue, Li Fei, Li Yan-qi, Miao Yu, Hu Bao-zhong, Li Feng-lan
, He Lan-bao, Xu Yong-qing, Cai Zhen-xue, Li Fei, Li Yan-qi, Miao Yu, Hu Bao-zhong, Li Feng-lan
Abstract
The low temperature time is long in the northern part of Heilongjiang Province, and the land salinization in the western region is serious, which are two main factors that restrict the development of local agriculture and animal husbandry. In order to obtain forage adapting to the climate in Heilongjiang province and soil types, weevaluated agronomic characters and nutritional value for the new Rumex species “Щавель Чемпион” imported from Russia in five representative planting plotsrepresenting different accumulated temperature zone in Heilongjiang province such as Acheng, Zhaozhou, Xunke, Nenjiang and huma. The results showed that the growth status of the species in Zhaozhou was significantly lower than other regions, while it grownbetterin Nenjiang than other regions. The biomass was more than 150t/hm2 in Acheng, Xunke, Nenjiang, but slightly lower in Zhaozhou and huma, which were also above 120 t·hm-2. The nutritional data showed that the crude protein and crude fat content of samplesfrom Achengwere significantly higher than other regions ( P<0.05), the crude protein was 18.41% and crude fat was 3.82%; The crude fiberof samples in Zhaozhou was significantly lower than other regions ( P<0.05), and the content was 10.75%, while crude ash contentwas significantly higher than that of other planting areas ( P<0.05), reaching 14.85%; calcium and water content in Nenjiang and huma respectively was higher than the other areas but did not reach significant level. The results showed that new variety ‘Щавель Чемпион’ has a good adaptability,which can grow in differenttypes of soil, and in different regions of Heilongjiang Province.
Keyword:
Rumex new varieties; Heilongjiang; planting; agronomic characters; quality analysis
鲁梅克斯(Rumex patientia× R. tianschanicus cv. Rumex)为蓼科(Polygonaceae)酸模属, 属多年生宿根草本植物[1]。它是以巴天酸模(R. patientia)为母本, 天山酸模(R. tianschanicus)为父本, 经过杂交培育而成的植物资源[2, 3, 4, 5]。其茎直立, 托叶鞘膜质, 抱茎, 主根较发达, 叶呈莲座状簇生, 叶片光滑全缘, 入冬前叶色由青绿色变为红棕色。鲁梅克斯营养丰富, 蛋白质含量较高, 同时还含有丰富的胡萝卜素、维生素及多种矿物质, 鲜嫩茎叶适口性好, 适用于饲喂家畜、家禽和鱼类等[6, 7, 8, 9], 具有一定功能的抗氧化作用, 可以作为蔬菜食用[10]。酸模属植物药理作用广泛, 含有丰富的萘醌、酚酸类成分, 具有抗氧化活性, 对于清除人体多余游离基、防止细胞癌变等效果较好[11, 12, 13, 14]。
目前在黑龙江省推广种植的牧草品种主要有肇东苜蓿(Medicago sativa cv. zhaodong)、龙牧801紫花苜蓿(M. sativa cv. longmu No. 801)、龙牧803紫花苜蓿(M. sativa cv. longmu No. 803)、龙牧806紫花苜蓿(M. sativa cv. longmu No. 806)、东北羊草(Leymus chinensis)、早熟沙打旺(Astragalus adsurgens)等[15], 其中以苜蓿的种植面积最大, 但苜蓿在黑龙江省北部面临着越冬率低和刈割次数少等严峻问题, 急需一种与其互补的牧草解决这一问题, 而鲁梅克斯具有高抗寒性、越冬率高、产量高等优点。鲁梅克斯K-1自1995年引入中国, 至今仍在我国多个省份进行推广种植, 其中具有代表性的省份有甘肃、山西、河北以及贵州, 有研究结果显示, 鲁梅克斯牧草不但具有生长快、产量高、粗蛋白含量高、返青率高的特点, 且对黄土高原土壤贫瘠地区改善生态环境具有广阔的发展前景[16, 17, 18]。在黑龙江省进行引种试验[19], 也表现出第1年产量低、抗热性差、抗病虫能力低、含水量大不易储存以及适口性差[20]等缺点, 从而导致其自2000年以来在黑龙江种植面积大幅度降低。
为了寻找更适宜黑龙江地区生长的新型鲁梅克斯品种, 东北农业大学植物学教研室鲁梅克斯课题组开启了对鲁梅克斯的重新引种研究, 首先对鲁梅克斯进行了室内选种, 从俄罗斯引进的6个品种, 其中选育出的‘ Щ а в е л ь Ч е м п и о н ’ 高抗寒、高抗病, 具有高产量, 更适合黑龙江省土壤和温度[21], 因此, 对该品种在黑龙江省不同地区进行实地种植试验是十分必要的, 本研究通过调查引进品种在黑龙江省不同积温区域的生长情况和营养价值, 客观真实地反映出引进品种在我国东北低温区域的生长适应能力, 为引进品种在黑龙江省的种植提供理论依据以及实践指导。
1 材料与方法
1.1 材料
供试鲁梅克斯品种为俄罗斯引进品种‘ Щ а в е л ь Ч е м п и о н ’ 。
1.2 试验方法
在黑龙江省5个不同区域对引进的鲁梅克斯牧草进行推广种植试验, 所选种植区域地理位置及年积温如表1所示, 种植地土壤肥力如表2所示。
 | 表1 鲁梅克斯种植区域详情 Table 1 Datail of Rumex cultivation sites in Heilongjiang Province details |
| 表2 鲁梅克斯不同种植地土壤肥力详情 Table 2 Details of soil fertility in different cultivation sites |
于2013年6月在5个地点分别播种, 具体播种日期为阿城6月4日, 肇州6月7日, 逊克6月12日, 嫩江6月15日, 呼玛6月22日。采用人工条播方法进行播种, 播种前各地均未施肥。试验采用随机区组排列, 每区内从东向西分15个小区, 每小区4 m× 5 m, 每区播种10行, 播种深度约3 cm, 每区播量约7.5 kg· hm-2, 区间距为0.5 m, 4周种植保护行2 m。
生育期调查:对种植地样品进行出苗率和成苗率的检测, 在叶簇期进行株高、叶宽和单株叶片数的测定, 叶簇期的分枝数和单株叶面积以及产量的测定。
刈割期:阿城于6月15日进行刈割, 肇州于6月26日进行刈割, 逊克于7月3日进行刈割, 嫩江于7月10日进行刈割, 呼玛则在7月25日进行刈割。鲁梅克斯生长期分为萌动期、叶簇期、抽茎期、开花期、以及结实期, 在可供饲喂时期中叶簇期的饲喂价值最高, 此时的生长特性和营养价值最有代表性[22], 因此, 本研究所刈割时期鲁梅克斯生育期均处于叶簇期。
1.2.1 测定方法
田间小区出苗率测定:在每个小区内定点选取用于测试出苗率的区域, 做好标记, 选取籽粒饱满的种子30粒在该区域种植。观察并测量种子的出苗率, 以种子萌动, 发芽, 露白, 子叶留土, 到地面出现第1片初生叶为止, 即为正常发芽出苗, 计算出苗率。田间小区出苗率=正常发芽出苗数/供试种子数× 100%。
田间小区成苗率测定:植株从初生叶显露到植株保持2~3片功能叶即为成苗。
田间小区成苗率=成苗数/供试种子数× 100%。
叶簇期生长调查:叶片和叶柄生长迅速, 直至叶片生长到最大。此时可进行叶簇期相关生物性状的测定, 株高、叶宽、单株叶片数及单株叶面积测定。每个小区随机选取10株进行测量, 叶簇期株高的测量标准为从叶柄基部至叶片顶端视为株高。叶宽的测量标准为以叶片最宽处测量结果为准。叶片数测量标准为叶簇期每棵植株的全部叶片数。单株叶面积测定标准为叶簇期每棵植株全部叶片的总面积, 所用仪器为AM300型便携式手持叶面积仪。
鲜草产量:叶簇期株高达到70 cm以上时进行刈割称重, 每年刈割4次, 刈割间期约40 d左右, 随机抽取3个小区, 测定鲜草产量。
干物质含量:每次刈割后, 随机称取250 g新鲜植株, 称重, 然后置于烘箱中105 ℃杀青2 h, 之后置于75 ℃, 24 h烘至恒重, 3次重复取平均值, 得干重(%)。
干草产量(t· hm-2):干草产量=鲜草产量× 干物质含量。
1.2.2 营养指标测定 在鲁梅克斯展叶后期(叶簇期)进行取样, 检测营养指标。分别检测粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、粗纤维(CF)、粗灰分(Ash)、钙(Ca)。
其主要检测方法如下:粗蛋白(CP)测定采用凯氏定氮法[23], 主要仪器为FOSS全自动凯氏定氮仪。粗脂肪(EE)测定采用索氏浸提法[23], 主要仪器为索氏脂肪提取器。粗纤维(CF)测定采用酸碱分次水解法[23], 主要仪器为ANKOMA200i型半自动纤维分析仪。粗灰分(Ash)测定采用灼烧法[23]; 钙(Ca)测定采用高锰酸钾滴定法[23]。
粗蛋白产量(t· hm-2)的计算公式为:
粗蛋白产量=粗蛋白含量× 鲜草产量× 干物质含量。
1.3 数据分析
所得试验数据及分析结果均采用Microsoft Excel录入, 并作图。采用SPSS 17.0软件进行统计分析, 对所得试验数据分别相应的采用独立样本T检验及单因素方差分析。
2 结果与分析
2.1 不同积温带鲁梅克斯的农艺特性
‘ Щ а в е л ь Ч е м п и о н ’ 在黑龙江省不同区域的出苗情况(表3)显示, 在肇州的出苗率显著低于其它区域的出苗率(P< 0.05), 为85.00%, 这可能与肇州地区的土壤为盐碱土有关, 说明土壤盐碱度对其出苗率有一定的影响; 其它种植区域之间的出苗率差异不显著(P> 0.05), 均在91%以上。当鲁梅克斯第2片真叶长出时, 对不同种植区域的鲁梅克斯幼苗长成情况进行调查, 其中肇州的田间成苗率显著低于其它地区, 成苗率仅为75.67%, 其它地区间成苗率差异不显著, 成苗率均高于89.60%(表3) 。
| 表3 不同种植地鲁梅克斯农艺性状调查 Table 3 Investigation of Rumex agronomic traits in different cultivation sites |
‘ Щ а в е л ь Ч е м п и о н ’ 在肇州地区叶簇期的株高、叶宽显著低于(P< 0.05)其它地区, 阿城次低。除肇州和阿城外其它地区间则差异不显著。其中株高最高的出现在嫩江, 叶宽平均值最高的出现在逊克(表3)。单株叶片数表现为嫩江单株叶片数最多, 肇州最少, 嫩江显著高于肇州。不同种植地区叶簇期鲁梅克斯的单株分枝数并无显著差异(P> 0.05)。植物叶面积的大小能够间接反映出植物光合作用的强弱及生物产量的高低, 不同地区叶簇期单株叶面积的测定结果显示, 嫩江地区的单株叶面积高于其它地区, 但除肇州外, 与其它地区并无显著差异。
2.2 不同积温带鲁梅克斯的鲜草产量
不同种植区域的鲜草产量结果显示(表4), 逊克和嫩江鲁梅克斯产量显著高于(P< 0.05)肇州和呼玛, 产量均超过了150 t· hm-2, 肇州和呼玛地区产量相对较低, 但也在120 t· hm-2以上。从干草产量可以看出, 肇州地区与阿城、逊克及嫩江间并不存在显著差异(P> 0.05)。
| 表4 不同种植地鲁梅克斯产量调查 Table 4 Yield of Rumex in different cultivation sites |
2.3 营养指标测定
不同种植区域营养指标的测定结果(表5)显示, 不同种植区域对鲁梅克斯营养成分的影响较大, 其中阿城种植区的粗蛋白含量显著高于(P< 0.05)其它地区的; 阿城和肇州种植区的粗脂肪含量显著高于其它地区的; 肇州种植区的粗纤维含量显著低于其它各种植区的; 肇州和嫩江粗灰分的含量显著高于其它种植区的; 嫩江种植区钙含量较高。而干物质含量最高的在肇州, 最低的在呼玛, 不同地区之间均差异显著(P< 0.05)。这项结果表明, 积温可能是影响鲁梅克斯粗蛋白和粗脂肪含量的一种因素, 肇州的盐碱土壤可能是其纤维素较低的影响因素。
| 表5 不同种植区域鲁梅克斯叶簇期的营养指标 Table 5 The nutrition indicators of Rumex during foliage stage in different cultivation sites |
粗蛋白产量在阿城处于最高水平, 可达到27.89 t· hm-2, 而呼玛则最低, 产量为14.59 t· hm-2, 造成这种结果的原因可能是阿城地区牧草产量与粗蛋白含量均较高, 呼玛均较低。其它3个地区则差异不大, 分别为肇州22.5 t· hm-2、逊克19.15 t· hm-2、嫩江20.11 t· hm-2。
3 讨论与结论
本研究选择了黑龙江省比较有代表性的5个地点, 从阿城到呼玛为分属于黑龙江省从低到高的5个积温带, 气温逐渐降低, 且肇州地区土壤盐碱化严重[24]。研究结果显示, 试验品种在肇州地区的出苗率和成苗率均显著低于其它种植区的, 这可能是由于肇州地区土壤高度盐碱化造成的。有试验表明[25], 向日葵(Helianthus annuus)在能够成苗的盐碱条件下, 随着盐碱胁迫强度的增强出苗率、成苗率下降, 出苗时间明显延迟, 同时随着盐碱胁迫强度的增强, 幼苗的各项生理指标均下降, 下降幅度以碱胁迫明显大于盐胁迫。而肇州盐碱土恰属于苏打盐碱化土壤, 碱化度(ESP)高, 呈强碱化反应[24]。此研究结果在虎尾草[26](Chloris virgata)以及披碱草(Elymus dahuricus)、草木樨(Melilotus suaveolens)和紫花苜蓿[27]中得到了证实。
植物株高是由生长素调节的, 而天然存在的植物生长素为吲哚乙酸, 由于其为酸性, 故在酸性的土壤环境下, 有利于吲哚乙酸的合成, 而碱性土壤环境会抑制吲哚乙酸的合成。所以, 植物的株高会随土壤pH的升高而呈现下降的趋势。以大豆(Glycine max)[28]、白菜(Brassica pekinensis)[29]、菠菜(Spinacia oleracea)[30]以及萝卜(Raphanus sativus)[31]等植物为研究材料, 在盐碱土地上通过施加降盐碱剂后使试验地土壤pH明显降低, 此后种植物的生长状况发生明显的变化, 施用改良剂后能够明显提高作物成活以及生长, 特别是改良早期几种植物均呈现明显的生长趋势。
土壤重度盐碱化导致土壤板结, 造成土壤孔隙度严重降低, 导致土壤透气性差, 进而影响植物的光合作用以及对土壤中的有机质和水的吸收量下降, 因此导致了植物的叶宽、叶面积以及单株叶片数等生物学特性下降, 生物量下降, 直接导致了当地植物产量显著低于其它地区[32, 33]。本研究显示鲁梅克斯在肇州地区的生物学特性以及生物量显著低于其它地区。肇州地区土壤盐碱化严重, 引起土壤细颗粒分散和土壤膨胀, 影响土壤的水分传导性质, 使土壤吸水速度、水力传导度、渗透率和土壤水分有效性等降低, 通气性差, 容重高, 严重影响植物的生长[34]。除盐碱土壤对植物的产量有影响外, 积温的高低对植物的产量也有明显的影响, 积温增加, 产量也随之增加, 利用农业观测数据研究气候变化对大豆生产的影响可以看出, 积温增加不仅使大豆的发育期提前, 同时提高了大豆的单产产量[35], 这与本研究中鲁梅克斯叶簇期的取样时间由南向北向后推移相一致, 而呼玛作为积温最低的地区其产量最低也符合这一趋势。
肇州地区盐碱化土壤的复杂性与肇州地区鲁梅克斯的营养价值含量较低有很大的关系[36]。结合当地积温以及土壤养分可以看出在相同品种、相同刈割期及相同刈割方式等条件下温度对粗蛋白和粗脂肪的含量有较大的影响, 而土壤养分对粗蛋白的含量影响很小。李富娟和玉永雄[37]在研究影响苜蓿粗蛋白含量的主要因素时发现温度对粗蛋白的积累有较大的影响。纤维素是细胞壁的主要组成成分, 对细胞具有保护以及支持的作用[38], 粗纤维含量越高对植物的保护作用越强, 因此积温越高其含量越高, 对植物的支持保护作用越大。粗灰分的含量则表现为肇州地区较高, 这也与其当地的土壤pH有很大的关系。
本研究结果显示, 鲁梅克斯‘ Щ а в е л ь Ч е м п и о н ’ 在黑龙江省阿城、肇州、逊克以及嫩江种植地的初步种植试验中表现出了高产及高品质的特点, 特别是在阿城地区, 而在呼玛地区产量略低。但在所有地区均表现出较强的适应性, 因此, 在黑龙江省不同区域不同土壤上都可以种植并推广。
The authors have declared that no competing interests exist.
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