新型多年生饲草玉草5号的生长动态及刈割期的研究

引用本文

李华雄, 蒋维明, 吴子周, 李影正, 程明军, 杨世鹏, 孙汝龙, 严旭, 张红芬, 杨敏, 荣廷昭, 周树峰, 吴元奇, 曹墨菊, 唐祈林. 新型多年生饲草玉草5号的生长动态及刈割期的研究. 草业学报, 2018,27(6): 34-42
LI Hua-xiong, JIANG Wei-ming, WU Zi-zhou, LI Ying-zheng, CHENG Ming-jun, YANG Shi-peng, SUN Ru-long, YAN Xu, ZHANG Hong-fen, YANG Min, RONG Ting-zhao, ZHOU Shu-feng, WU Yuan-qi, CAO Mo-ju, TANG Qi-lin. Growth dynamics and optimum harvest period of the forage grass Yucao No.5. Acta Prataculturae Sinica,2018,27(6): 34-42 复制到剪切板

Doi:10.11686/cyxb2017269
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新型多年生饲草玉草5号的生长动态及刈割期的研究

李华雄^1,², 蒋维明^1,³, 吴子周¹, 李影正¹, 程明军^1,⁴, 杨世鹏^1,⁵, 孙汝龙¹, 严旭^1,⁶, 张红芬⁷, 杨敏², 荣廷昭¹, 周树峰¹, 吴元奇¹, 曹墨菊¹, 唐祈林^1,^*

1.四川农业大学玉米研究所,四川温江611130

2.四川省内江市农业科学院,四川内江 641000

3.成都农业科技职业学院,四川温江 611130

4.四川省草原工作总站,四川成都 610041

5.四川省自贡市农业科学研究所,四川自贡 643000

6.四川省农业科学院蚕业研究所,四川南充 637000

7.石林县长湖镇农业综合服务中心,云南昆明 652203

*通信作者Corresponding author. E-mail:tangqilin71@163.com

作者简介:李华雄(1980-),男,四川合江人,副研究员,博士。E-mail:498513867@qq.com

收稿日期: 2017-06-12

基金项目:973项目(2014CB13870),国家自然科学基金项目(31371640)和四川省饲草育种攻关项目资助

摘要

本试验对玉草5号(玉淇淋58,MTPP-58)不同生长阶段的生长速率、物质积累与分配、营养成分进行研究。试验结果表明,玉草5号的株高、分蘖、鲜(干)产量、茎叶比和水分含量动态变化均符合Logistic模型;从分蘖期至抽雄始期,饲草产量和茎叶比值逐渐增加,而水分含量、营养价值呈逐渐降低趋势。在抽雄始期,鲜、干草产量分别达96.607和14.768 t·hm^-2,粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、粗灰分(CA)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)含量分别为11.37%、2.87%、7.95%、52.01%和31.53%,相对饲用价值(RFV)为115.90%;在吐丝期,干草产量和蛋白质产量都维持在较高水平,同时全株水分含量较低。比较表明,既获得较高饲草产量和营养价值且利于第2茬生长,玉草5号作为青饲在抽雄始期收割最佳;在吐丝期刈割有利于青贮。玉草5号的生产示范表明,在西南资阳乐至县和自贡大安区示范点第一年刈割一茬鲜草产量在77.758~89.207 t·hm^-2之间,第二年对大安区点刈割了3茬,产量可达109.410 t·hm^-2。实践表明,新型高产优质多年生饲用作物“玉草5号”适宜在西南及南方“种草养畜”地区种植,具有极大的生产潜力与广阔的应用前景。

关键词: 玉草5号; 生长动态; 营养价值; 刈割时期

Growth dynamics and optimum harvest period of the forage grass Yucao No.5

LI Hua-xiong^1,², JIANG Wei-ming^1,³, WU Zi-zhou¹, LI Ying-zheng¹, CHENG Ming-jun^1,⁴, YANG Shi-peng^1,⁵, SUN Ru-long¹, YAN Xu^1,⁶, ZHANG Hong-fen⁷, YANG Min², RONG Ting-zhao¹, ZHOU Shu-feng¹, WU Yuan-qi¹, CAO Mo-ju¹, TANG Qi-lin^1,^*

1.Maize Research Institute, Sichuan Agriculture University, Wenjiang 611130, China

2.Neijiang Academy of Agricultural Sciences, Neijiang 641000, China

3.Chengdu Agricultural College, Wenjiang 611130, China

4.General Grassland Station of Sichuan Province, Chengdu 610041, China

5.Zigong Institute of Agricultural Sciences, Zigong 643000, China

6.Sericulture Research Institute, Sichuan Academy of Agricultural Sciences, Nanchong 637000, China

7.The Comprehensive Agricultural Service Center of Changhu Town in Shilin County, Kunming 652203, China

Abstract

Yucao No.5 ( Tripsazea creammaize) is a new type of perennial forage grass that combines the desirable characteristics of maize, Zea perennis and Tripsacum dactyloides, such as luxuriant growth, a well-developed root system, numerous tillers, and good plant regeneration. To understand the growth dynamics of Yucao No.5 and determine the best harvest time, we investigated the growth rate, the fresh and dry matter accumulation and distribution at different stages, and the nutrient values in a field experiment. The results showed that some growth dynamics [plant height, tiller number, fresh (dry) matter yield, stem∶leaf ratio] of Yucao No.5 fitted a logistic model. From the tillering to initial tasseling stages, the yield and stem∶leaf ratio gradually increased, while the moisture content and nutrient value gradually decreased. At this stage, the fresh and hay yields of Yucao No.5 were 96.607 and 14.768 t·ha^-1, respectively, while crude protein (CP), ether extract (EE), crude ash (CA), neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF), and relative feeding value (RFV) were 11.37%, 2.87%, 7.95%, 52.01%, 31.53%, and 115.90%, respectively. At the silking stage, the yields of hay and CP remained high and the moisture content was relatively low. To obtain greater biomass, nutritive value, and regeneration capacity, Yucao No.5 should be harvested as a green feed at the initial tasseling stage, and harvested to produce silage at the tasseling stage. Yucao No.5 production was evaluated at three sites in Sichuan, Southwest China. The fresh yields with one cutting in the first year ranged from 77.758 and 89.207 t·ha^-1, and the total fresh yield of three cuttings at Daan village was 109.411 t·ha^-1 in the second year. The results of these field trials show that the new perennial forage grass Yucao No.5 has high yields and good quality, and is suitable for cultivation in the southwest and in the “forage-livestock” region in southern China. This forage grass has great potential for production and broad application prospects.

Keyword: Yucao No.5; growth dynamics; nutrient value; harvest time

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饲草生产受到气候、土壤特别是种植密度、施肥和刈割时期等诸多管理制度的影响^{[1, 2, 3]}。其中, 生长动态研究是对饲草饲用性状增长现象的动态描述^{[4, 5]}, 通过构建饲草的生长动态, 能较好地确定最佳刈割期^{[5, 6, 7, 8]}。赵雅姣等^[6]对饲草型小黑麦(Secale sylvestre, 2n=56)生长动态研究发现, 为获得较高的经济效率, 应选择乳熟期刈割; 而要得到最佳利用率, 应选择抽穗期刈割。刘建宁等^[7]对高丹草(Sorghum bybrid sudangrass, 2n=20)研究表明, 作为青饲料利用时拔节末期收割最佳, 加工调制青贮饲料或干草时抽穗期收割最佳。任勇等^[8]对饲草玉米(Zea mays, 2n=20, 玉草1号)生长动态综合分析表明, 要获得较高干物质产量和营养价值, 在抽雄始期收割最佳。因此, 对新型饲草的生长动态研究, 不仅是对其高产和优质的时期、性能等进行了解, 更是制定饲草生产管理制度的关键。

玉草5号(Tripsazea creammaize, 2n=58, 原名玉淇淋58, MTPP-58)是一种新型的高产优质多年生饲草, 是以玉米(Zea mays, 2n=20)及其近缘种属物种指状摩擦禾(Tripsacum dactyloides, 2n=72)和四倍体多年生大刍草(Zea perennis, 2n=40)为材料, 采用多物种杂交与多倍体合成的方法选育而成^{[9, 10]}。玉草5号聚合了玉米、大刍草和摩擦禾三亲本的遗传物质^{[9, 10]}, 在抗逆性和生产性能等多方面均表现出优良特性, 具有根系发达、生长繁茂、分蘖多、抗寒性强、品质优良、生产性能优和多年生等优良特征特性^{[10, 11, 12]}, 这些特性在多年生农业生产中具有极高的应用价值。但是, 前期仅对玉草5号的遗传组成、饲草产量、越冬性、繁殖特性、栽培方法以及刈割高度进行了一些研究^{[2, 3, 4]}, 缺乏对其饲用性状的生长动态与适宜刈割时期的系统研究。本研究旨在通过对玉草5号的株高、分蘖、饲草产量、茎叶比、水分含量和品质等饲用性状的生长动态进行系统研究并开展多点生产示范, 了解其最佳刈割时期和生产潜力, 以期为玉草5号大面积种植推广利用提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料及设计

1.1.1 玉草5号生长动态及刈割期试验地位于四川农业大学温江校区实验农场, 地处北纬30° 41'、东经103° 49', 海拔530 m。历年平均气温15.9 ℃, 极端高温37.7 ℃, 极端低温-5.1 ℃, 平均降水量966.1 mm, 无霜期282 d。试验田土壤为砂壤土, 土壤含全氮1.63 g· kg^-1, 全磷0.23 g· kg^-1, 全钾14.42 g· kg^-1, 有机质25.41 g· kg^-1。玉草5号种苗为2011年安全越冬后返青的分蔸无性小苗, 于2012年4月29日种植。

采用随机区组设计, 小区面积60 m², 小区长宽为6 m× 10 m, 单株栽植, 株行距为1.0 m× 1.2 m, 密度为8340 株· hm^-2, 3次重复。自拔节始期(7月2日)起每隔10 d刈割测产, 刈割测产至衰老期。刈割测产同时, 每小区随机选取5株分为茎和叶, 分别称量鲜重, 将称量鲜重后的样品置于105 ℃烘箱中杀青1 h, 65 ℃烘干至恒重后称量干重, 粉碎过0.425 mm筛供营养成分分析用。

1.1.2 玉草5号生产示范生产示范于2013年分别在资阳市乐至县龙门乡、自贡市大安区庙坝镇庙坝村和柑子村进行。用玉草5号越冬存活老蔸分株和茎扦插获得种苗。乐至县点4月22日种植, 大安区两点5月3日种植, 各点试验面积为0.4 hm², 种植密度为4500 株· hm^-2。2013年8月20日对大安区两点进行现场测定鲜草产量, 次日测定乐至县点; 2014年, 继续对柑子村点再生玉草5号刈割3次测定产量, 刈割日期依次为5月30日、7月21日和10月21日。

1.2 测定项目及方法

1.2.1 物候期记载种植后调查饲草生育期(分蘖期、拔节期、孕穗期、抽雄始期、吐丝期、散粉期和衰老期), 各生育时期除抽雄始期(10%植株)以外均以50%植株进入该时期为准。

1.2.2 植株性状调查自分蘖期(6月2日)起每隔10 d, 随机选取长势一致的植株5株并挂牌, 重复3次, 测量挂牌植株株高(拉直植株, 从植株根部到最高处的垂直高度)和分蘖数(计数出土5 cm以上的分蘖数), 取平均值。

1.2.3 营养成分测定利用Proxima连续流动分析仪测定CP(crude protein, 粗蛋白)含量; AnkomXT15i全自动脂肪分析仪测定EE(ether extrac, 脂肪)含量; AnkomA200i半自动纤维仪测定NDF(neutral detergent fiber, 碱性洗涤纤维)和ADF(acid detergent fiber, 酸性洗涤纤维)含量; 直接灰化法测定CA(crude ash, 灰分)含量。

1.3 数据处理

用SAS 9.2进行数据处理, 作图采用Excel 2007, 建Logistic模型用DPS 7.05, 相关显著性检验采用F检验。

2 结果与分析

2.1 玉草5号的物候期

玉草5号物候期见表1。玉草5号在6月上旬开始分蘖, 7月中旬拔节, 8月中旬孕穗, 8月下旬抽雄, 9月上旬散粉, 9月中旬吐丝, 10月上旬进入衰老期。

表1 玉草5号物候期 Table 1 The phenological phase of Yucao No.5

2.2 玉草5号的植物学性状变化规律

2.2.1 株高及其生长速度变化动态株高生长规律符合Logistic生长模型(图1a), 其拟合方程为y=355.83/(1+e^2.89-0.04^x)。式中, y为株高(cm), x为种植天数(d), r=0.993^{* *}(P< 0.01)。由图1可知, 在第45天以前增长缓慢; 株高日平均增加0.96 cm; 第45~65天增长最快, 为3.17 cm; 第65~75天略有减缓, 为1.81 cm; 长至第75~125天, 株高增长再次加快, 为2.98 cm。在种植后的第45天前为成苗期, 玉草5号是多年生植株, 多年生植物第一年生长前期由于要兼顾强化其根系生长, 故前期地上部分生长比较缓慢, 这个时期需要加强苗期管护, 及时除杂草和少量施肥。在种植后的第45~125天的较长一段时期为营养体快速生长期, 是营养体建成的关键时期, 分蘖快速、生长较快, 需加强高肥水管理。随后, 玉草5号由营养生长逐渐向生殖生长过渡, 生长速率减慢。至第145天左右株高停止生长, 进入生殖器官建成期, 即吐丝-散粉期。

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	图1 玉草5号株高及其增长速度变化 a:株高变化动态The dynamics of plant height; b:株高日增长变化动态The dynamics of daily increase of plant height.Fig.1 Plant height and daily increase variation of Yucao No.5

2.2.2 分蘖生长变化动态分蘖规律符合Logistic模型(图2a), 拟合方程为y=43.12/(1+e^5.85-0.09^x)。式中, y为分蘖数, x为种植天数, r=0.987^*(P< 0.05)。由图2可知, 从种植后第35天左右植株开始分蘖, 第35~45天分蘖较快, 日平均0.59个分蘖。之后10 d分蘖变缓, 日平均分蘖数为0.14个。第55~85天分蘖明显加快为分蘖盛期, 日平均分蘖0.94个。第85~115天为分蘖末期, 分蘖缓慢, 日平均增加0.18个; 此后分蘖数略有减少, 原因在于分蘖增多, 群体内的资源竞争加剧影响存活率。因此, 在种植后35 d前和分蘖期间分别施1~2次速效肥促进分蘖。

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	图2 玉草5号分蘖数及其增长速度变化 a:分蘖数变化动态The dynamics of tiller number; b:日均分蘖数变化动态The dynamics of daily increase of tiller number.Fig.2 Tiller number and daily increase variations of Yucao No.5

2.3 玉草5号的物质积累及产量组成变化动态

2.3.1 鲜草产量变化动态鲜草产量变化规律符合Logistic生长模型(图3), 其拟合方程为y=96.14/(1+e^9.19-0.10^x)。式中, y为鲜草产量, x为种植天数, r=0.989^*(P< 0.05)。随着生育期延长, 玉草5号鲜草产量不断增加, 从播种后第75~115天是鲜草产量的快速增长期, 日平均增长量为1.870 t· hm^-2· d^-1。种植后第135天鲜草产量达到最高, 为96.921 t· hm^-2。

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	图3 玉草5号鲜草产量及其组成变化动态Fig.3 The dynamics of fresh yield in leaf and stem of Yucao No.5

2.3.2 干草产量变化动态干草产量变化符合Logistic生长模型(图4), 其拟合方程为y=15.89/(1+e^9.33-0.09^x)。式中, y为干草产量, x为种植天数, r=0.996^{* *}(P< 0.01)。随着生育期延长, 玉草5号干草产量不断增加, 种植后第75~125天是干草产量的快速增长期; 第105~115天增长最快, 日平均增长量为0.331 t· hm^-2· d^-1; 第165天达到最高, 为15.748 t· hm^-2。玉草5号干草产量比鲜草产量快速增长期滞后10 d, 这是因为前期鲜草水分含量较高, 导致鲜草产量较高而干草产量并未达到很高水平。

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	图4 玉草5号干草产量及其组成变化动态Fig.4 The dynamics of dry matter yield in leaf and stem of Yucao No.5

2.3.3 茎叶比变化动态茎叶比变化符合Logistic模型(图5), 其拟合方程为y=1.65/(1+e^5.03-0.04^x)。式中:y为茎叶比, x为种植天数, r=0.982^*(P< 0.05)。玉草5号播种后第125天前, 茎叶比小于1, 且茎叶比值变化缓慢; 种植后第125~135天茎叶比经历了一个快速增长的过程, 由0.73增至1.14; 此后, 茎叶比值在第135~155天缓慢增加, 第155~165天又经历了较大的增加, 由1.39增至1.73。可见, 在125天以前, 叶对玉草5号草产量的贡献更大; 随着生育期进一步延长(种植后第135天后), 茎生长对玉草5号草产量增长的贡献逐渐大于叶。

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	图5 玉草5号茎叶比变化动态Fig.5 The dynamics of stem-leaf ratio of Yucao No.5

2.3.4 水分含量变化动态玉草5号茎、叶和全株水分含量总体呈现递减趋势, 茎秆含水量高于同期叶片含水量(图6)。叶水分含量在种植后第155~165天略有增加, 原因在于植株受光周期诱导, 茎节间着生许多鲜嫩的腋芽, 又因雌穗败育, 进一步促使腋芽旺盛生长, 故此段时期叶水分含量不降反增。全株含水量在75~125 d(抽雄始期)呈现急剧下降趋势, 抽雄始期后趋于稳定(83.01%~84.67%)。结合玉草5号的鲜干草产量和营养价值产量, 在抽雄始期及其以后刈割有利于青贮。

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	图6 玉草5号水分含量变化动态Fig.6 The dynamics of moisture content of Yucao No.5

2.3.5 玉草5号的营养成分分析 CP含量在整个生育期呈现出“ 高-低-高-低-高” 的变化趋势(表2)。分蘖期时CP含量最高, 为21.42%, 衰老期时CP含量也较高, 为11.26%。RFV与CP含量呈现出较为吻合的变化趋势, 在分蘖期和衰老期RFV较高, 分别为123.22和138.41。在分蘖期, 玉草5号茎与叶片鲜嫩多汁, 故CP含量与RFV较高; 在衰老期, 茎上部节间着生许多鲜嫩的腋芽和败育的幼嫩雌穗, 也使CP含量与RFV较高。EE含量变化较小。CA含量在分蘖期至散粉-吐丝期呈递减趋势, 在吐丝期至衰老期略有增加。NDF与ADF经历了“ 低-高-低-高-低” 的动态变化过程, 二者在衰老期含量较低。

表 2 玉草5号营养成分含量变化动态 Table 2 The dynamics of nutritive composition of Yucao No.5 (%, DM)

2.3.6 玉草5号的营养成分产量分析营养成分产量取定于营养成分含量和干物质产量。随着生育期延长, 玉草5号的各营养成分产量总体呈现出不断增加的趋势(表3), 种植后第105~125天增长最快, 其中CP、EE产量日平均增长0.044 t· hm^-2· d^-1、0.011 t· hm^-2· d^-1, 这与干草快速增长期一致, 说明饲草干物质积累在营养成分产量形成过程中占主导地位。EE产量在抽雄始期最高, 为0.425 t· hm^-2, 然后降低, 说明玉草5号在抽雄始期后, 植株消耗大量能量以维持抽穗、散粉等生殖生长。CA和NDF产量在吐丝期最高; ADF产量在抽雄-散粉期最高, 此后逐渐降低。

表3 玉草5号营养成分产量变化动态 Table 3 The dynamics of nutritive composition yield of Yucao No.5 (t· hm^-2)

2.4 玉草5号的生产示范

玉草5号示范种植产量测定见表4。种植当年仅刈割一茬。在龙门乡, 种植当年鲜草产量为77.758 t· hm^-2; 在庙坝村, 种植当年鲜草产量为87.485 t· hm^-2。连续两年在柑子村测产表明, 种植当年鲜草产量为89.207 t· hm^-2; 第二年3次刈割的鲜草产量依次为23.046、77.872和8.492 t· hm^-2, 合计达109.410 t· hm^-2; 第二年鲜草总产较第一年提高22.45%。试验证实, 玉草5号种植当年刈割一茬, 可实现越冬根系的建成并收获可观的产量(≥ 77.758 t· hm^-2), 第二年即可实现多次刈割。

表 4 玉草5号生产示范鲜草产量 Table 4 Fresh yield of product demonstration for Yucao No.5 in Lezhi and Zigong (density: 4500 plant· hm^-2)

3 讨论

3.1 玉草5号的最佳刈割期

饲草生长所处的不同生育期对鲜、干草产量和营养价值影响很大。越幼嫩的饲草营养价值越高, 但鲜、干草产量较低; 越接近成熟期的饲草鲜、干草产量越高, 但营养价值较低^[7]。为同时获得较高的饲草产量与营养品质, 必须确定好最佳的刈割时期。饲草生产可利用植物的S形曲线生长规律, 在完成快速生长期时刈割可获得最高生长效率和生产效率^{[13, 14]}。本研究表明, 玉草5号刈割时间越早, 茎叶比越小, CP、EE、CA含量越高, ADF越低, 表明营养价值较高, 但鲜、干草产量较低; 反之, 随着刈割期的推迟, 茎叶比不断增大, CP、EE、CA含量降低, ADF增高, 说明其营养价值在下降, 但干、鲜物质产量增高。在抽雄始期, 玉草5号鲜草产量和蛋白质产量达到较高值, 干草产量也维持较高水平, 再结合其再生性能, 抽雄始期是玉草5号青饲利用的最佳刈割时期。在吐丝期, 玉草5号干草产量、蛋白质产量和相对饲用价值都维持在较高水平, 全株水分含量较低, 吐丝期是玉草5号青贮利用的最佳刈割时期。

3.2 玉草5号收获与利用的优势

一般地, 一年生饲草进入生殖生长阶段营养品质急速下降, 为了获得营养成分较好的饲草, 必须在较短的时间内收获饲草, 一旦进入衰老枯萎期或收获不及时造成产量、营养损失严重, 这给饲草生产者带来巨大压力。玉草5号整个生育期以营养生长为主(进入生殖生长阶段也仅有少量的生殖枝), 营养生长期的延长以及进入生殖生长期后营养成分变幅不大(CP, 8.17%~11.37%; EE, 2.02%~2.87%; CA, 7.46%~11.00%; DNF, 46.89%~54.69%; ADF, 24.69%~33.96%)、RFV维持在较恒定的水平, 这缓解了短时间内刈割带来的压力, 玉草5号刈割时间的延长对于大规模饲草生产非常有益。另外, 在西南及南方大部分地区, 9月至第二年的4月, 草食家畜主要利用青贮饲料、干草(外调)和黑麦草作为粗饲料; 而玉草5号在栽种当年霜雪来临前(每年的1月左右), 植株可以一直生长, 种植第二年从5月到次年的1月, 可以一直作为青饲料进行饲喂, 不仅适口性好, 营养成分优, 还可有效地降低养殖对青贮和干草的依赖, 节约成本。

3.3 利用玉草5号发展西南及南方多年生农业系统的优势

多年生农业系统是一种利用多年生作物的优势, 促进气象因子、土地、作物、家畜等农业生产要素相互作用, 提高第一性生产和第二性生产效率, 实现可持续发展的新型农业系统。该系统的核心在于多年生作物的利用。多年生作物的好处非常明显, 一旦种植之后, 就不需要翻耕地、长期都可以提供产品收成。相比一年生作物, 多年生作物根系更发达, 资源利用效率更高、抗病虫能力更强、生物产量更优, 对自然生态环境也更友好^{[15, 16, 17, 18]}。我国西南地区主要属于山地立体农业, 大部分为中低产田和丘陵坡耕地乃至喀斯特地貌, 土壤瘠薄, 生态脆弱^{[19, 20, 21]}, 如果不进行规模化、系统化地垦殖梯田和整理坡地, 大多不适合一年生粮食作物的生长, 长期不合理的农作系统使它们受到非常严重的侵蚀威胁, 如水土流失和石漠化。另外, 西南山地农业问题的复杂性不仅在其山多坡陡、土地贫瘠、生态脆弱, 而且还在于它的气候, 西南多数农区阴雨寡照, 光照相对不足, 不利于作物籽粒生长发育, 产量较低; 但与此同时, 西南地区属亚热带湿润气候, 其热量充足、无霜期长、热量丰富、雨量充沛的生态条件却更适宜以利用营养体为主的饲用作物生长。可见, 西南地区发展多年生饲用作物农业系统不失为一种重要的选择, 既能够保护生态环境又能获得足够的农业效益。

玉草5号是一种多种属间远缘杂交创制的多年生高光效新型禾本科饲用作物, 具有根系发达、生长繁茂、分蘖多、再生性好、生产性能优、营养价值高、抗寒性强和易无性繁殖等优良特性^{[9, 10, 11, 12]}, 是西南及南方发展多年生农业系统的优选多年生饲用作物。将玉草5号与其他多年生饲用作物间作、套作[鸭茅(Dactylis glomerata)、球茎草芦], 与一年生饲草[燕麦(Avena sativa)、黑麦草(Lolium perenne)等]连作, 可实现青绿饲料的终年、长年供应。通过多年生农业系统与草食家畜的复合立体种养模式的建立, 可最大限度地减少能量、水、农药、化肥、草种和劳动力的投入。这种接近自然的多年生饲用作物生产系统有利于土壤的修复和保护, 有利于生物多样性稳定, 有利于农业生态系统平衡。同时, 利用西南及南方地区的荒山、荒坡、河谷、闲田等土地资源大力发展高产优质的多年生饲草(如玉草1号、玉草5号等), 对解决我国西南及南方因固守于传统农业系统而导致的饲料粮短缺问题, 促进传统“ 粮-经” 二元结构向引入了多年生饲草的新型“ 粮-经-饲” 三元结构转变有着重要的现实意义。

4 结论

玉草5号生长旺盛, 生物产量高, 营养成分优, 供草期长; 其株高、分蘖、鲜(干)产量、茎叶比动态变化均符合Logistic模型; 作为青饲, 抽雄始期收割最佳, 作为青贮, 吐丝期收割最佳; 适宜在西南及南方“ 种草养畜 ” 地区种植, 是发展多年生农业系统的优选多年生新型饲用作物, 具有极大的生产潜力与广阔的推广前景。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献

文献顺序

[1]	Li C X, Feng H S, Yan H Y, et al. Nutrient content of sweet sorghum and corns in different altitude regions and sweet sorghum in different clipping frequecy. Acta Agrestia Sinica, 2016, 24(2): 425-432. 李春喜, 冯海生, 闫慧颖, 等. 不同海拔生态区甜高粱和玉米及甜高粱不同刈割次数的养分含量. 草地学报, 2016, 24(2): 425-432. [本文引用:1]
[2]	Ding C L, Gu H R, Xu N X, et al. Effect of cutting time on the biomass production and forage quality of Lolium mulitiform. Acta Prataculturae Sinica, 2011, 20(6): 186-194. 丁成龙, 顾洪如, 许能祥, 等. 不同刈割期对多花黑麦草饲草产量及品质的影响. 草业学报, 2011, 20(6): 186-194. [本文引用:2]
[3]	Zhu J, Zhang B, Tan Z L, et al. Research progress of clipping effect on quality and biomass of grazing. Pratacultural Science, 2009, 26(2): 80-85. 朱珏, 张彬, 谭支良, 等. 刈割对牧草生物量和品质影响的研究进展. 草业科学, 2009, 26(2): 80-85. [本文引用:2]
[4]	Yu Y W, Jiang W L, Xu Z, et al. Effects of cutting on dynamics of tiller and leaves regrowth for perennial ryegrass and its productivity. Acta Botanica Boreali-occidentalia Sinica, 2002, 22(4): 176-182. 于应文, 蒋文兰, 徐震, 等. 刈割对多年生黑麦草分蘖与叶片生长动态及生产力的影响. 西北植物学报, 2002, 22(4): 176-182. [本文引用:2]
[5]	Niu Z G, Zhi H, Chai Y, et al. *Growth dynamics and optimum harvest period of forage foxtail millet, Setaria italica(L. ) Beauv.* Acta Agriculturae Boreali-Sinica, 2012, 27(S1): 223-228. 牛振刚, 智慧, 柴杨, 等. 饲草专用谷子生长动态及最佳刈割期研究. 华北农学报, 2012, 27(增刊1): 223-228. [本文引用:2]
[6]	Zhao Y J, Tian X H, Du W H. Studies on the optimal cutting period of forage triticale in Dingxi area. Pratacultural Science, 2015, 32(7): 1143-1149. 赵雅姣, 田新会, 杜文华. 饲草型小黑麦在定西地区的最佳刈割期. 草业科学, 2015, 32(7): 1143-1149. [本文引用:2]
[7]	Liu J N, Shi Y H, Wang Y Q, et al. Growth dynamics and optimum harvest period of sorghum hybrid sudangrass. Acta Prataculturae Sinica, 2011, 20(1): 31-37. 刘建宁, 石永红, 王运琦, 等. 高丹草生长动态及收割期的研究. 草业学报, 2011, 20(1): 31-37. [本文引用:3]
[8]	Ren Y, Chen R Y, Tang Q L, et al. Growth dynamics and optimum harvest period of a novel forage maize. Acta Agronmica Sinica, 2007, 33(8): 1360-1365. 任勇, 陈柔屹, 唐祈林, 等. 新型饲草玉米生长动态及收割期的研究. 作物学报, 2007, 33(8): 1360-1365. [本文引用:2]
[9]	Su Y G. Molecular cytogenetic study of the tri-species hybrid involving maize, Tripsacum dactyloides L. and Zea perennis. Ya’an: Sichuan Agricultural University, 2009. 苏月贵. 玉米、摩擦禾、四倍体多年生类玉米三元杂种的分子细胞遗传学研究. 雅安: 四川农业大学, 2009. [本文引用:3]
[10]	Li H X, Cheng M J, Su Y G, et al. Chromosomal composition and forage production poptential of Yuqilin 58. Acta Prataculturae Sinica, 2015, 24(4): 157-163. 李华雄, 程明军, 苏月贵, 等. 新型饲草玉淇淋58的性状、遗传及饲草潜力. 草业学报, 2015, 24(4): 157-163. [本文引用:4]
[11]	Zhang J, Chen Y C, Lü J, et al. Analysis of main nutrients and feeding value of two grasses in different cutting height. Animal Husband ry & Veterinary Medicine, 2016, 48(5): 75-78. 张军, 陈有才, 吕佳, 等. 不同刈割高度的两种牧草主要营养成分和饲用价值分析. 畜牧与兽医, 2016, 48(5): 75-78. [本文引用:2]
[12]	Cheng M J. Multiplication, cultivation and utilization technology of Yuqilin 58. Sichuan Animal & Veterinary Sciences, 2017, (4): 46-47. 程明军. 四川地区玉淇淋58的扩繁、栽培与利用技术. 四川畜牧兽医, 2017, (4), 46-47. [本文引用:2]
[13]	Yun X J. Theoretical basis and practical significance of vegetative agriculture. Acta Prataculturae Sinica, 2002, 11(1): 65-69. 贠旭疆. 发展营养体农业的理论基础和实践意义. 草业学报, 2002, 11(1): 65-69. [本文引用:1]
[14]	Liu G D, Zeng X B, Cang R, et al. Vegetative agriculture and sustainable development of prataculture in the South of China. Acta Prataculturae Sinica, 1999, 8(2): 1-7. 刘国栋, 曾希柏, 苍荣, 等. 营养体农业与我国南方草业的持续发展. 草业学报, 1999, 8(2): 1-7. [本文引用:1]
[15]	Glover J D, Reganold J P, Cox C M. Agriculture: Plant perennials to save Africa’s soils. Nature, 2012, 489(7416): 359-361. [本文引用:1]
[16]	Porqueddu C, Re G A, Sanna F, et al. Exploitation of annual and perennial herbaceous species for the rehabilitation of a sand quarry in a Mediterranean environment. Land Degradation & Development, 2013, 27(2): 345-356. [本文引用:1]
[17]	Orloff L N, Mangold J M, Menalled F D. Role of size and nitrogen in competition between annual and perennial grasses. Invasive Plant Science & Management, 2013, 6(1): 87-98. [本文引用:1]
[18]	Roumet C, Urcelay C, Diaz S. Suites of root traits differ between annual and perennial species growing in the field. New Phytologist, 2006, 170(2): 357-368. [本文引用:1]
[19]	Ren J Z. Preliminary consideraton on establishment of Agro-Pasture system and animal production belt in karst region of south-west China. World Sci-Tech R & D, 1998, 20(2): 46-52. 任继周. 中国西南岩溶地区建立草地农业系统和畜牧产业带刍议. 世界科技研究与发展, 1998, 20(2): 46-52. [本文引用:1]
[20]	Research Group of Sustainable Agricultural Development in Karst Regions of China, Chinese Academy of Engineering. A tentative plan about development strategy of animal husband ry in karst regions of southwestern China. Acta Prataculturae Sinica, 1999, 8(S1): 43-47. 中国工程院中国岩溶地区农业持续发展战略研究组. 我国西南岩溶地区发展畜牧业的战略设想. 草业学报, 1999, 8(增刊1): 43-47. [本文引用:1]
[21]	Huangfu J Y, Mao F X, Lu X S. Analysis of grass land resources in southwest China. Acta Prataculturae Sinica, 2012, 21(1): 75-82. 皇甫江云, 毛凤显, 卢欣石. 中国西南地区的草地资源分析. 草业学报, 2012, 21(1): 75-82. [本文引用:1]

2016

0.0

. 2016, 24(2):425-432 DOI:doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2016.02.027

Nutrient content of sweet sorghum and corns in different altitude regions and sweet sorghum in different clipping frequecy

不同海拔生态区甜高粱和玉米及甜高粱不同刈割次数的养分含量

Li C X , Feng H S , Yan H Y

李春喜, 冯海生, 闫慧颖

摘　要：为探讨甜高粱（sorghum bicolor‘Moench’）和玉米（Zea mays‘Linn’）在青海不同海拔生态区及甜高粱不同刈割次数的植株养分含量,以3个甜高粱和1个玉米品种为试验材料,采用随机区组设计,分析整株养分含量。结果表明：在3个海拔生态区甜高粱的粗脂肪、无氮浸出物和糖含量均高于玉米,而灰分、粗纤维、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和钙含量低于玉米;海拔1850-1990 m甜高粱粗蛋白含量高于玉米,磷含量极显著高于玉米（P〈0.01）。刈割次数对甜高粱养分含量影响达极显著水平（P〈0.01）。第1次刈割甜高粱粗蛋白、粗纤维、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、灰分和钙含量最高;对照（不刈割）无氮浸出物、磷和糖含量最高。表明甜高粱是优质饲料作物,应大力推广种植。

... 饲草生产受到气候、土壤特别是种植密度、施肥和刈割时期等诸多管理制度的影响^[1,2,3] ...

2011

0.0

. 2011, 20(6):186-194 DOI:doi:10.11686/cyxb20110624

Effect of cutting time on the biomass production and forage quality of Lolium mulitiform

不同刈割期对多花黑麦草饲草产量及品质的影响

Ding C L , Gu H R , Xu N X

丁成龙, 顾洪如, 许能祥

为探讨不同刈割时间对多花黑麦草饲草产量及品质的影响，以自选品系和育成品种为材料，采用２种不同的刈割方案分别测定不同品种的饲草产量，粗蛋白、可溶性碳水化合物（ＷＳＣ）、酸性洗涤纤维（ＡＤＦ）、中性洗涤纤维（ＮＤＦ）含量以及干物质体外消化率（ＩＶＤＭＤ）。结果表明，同４月１日开始刈割相比较，４月１６日开始刈割单位面积饲草总产量极显著增加（犘＜０．０１），不同品种单位面积干物质产量提高１６．０％～５０．２％。相同刈割茬次的饲草品质相比较，饲草中粗蛋白含量以早刈割高于晚刈割，单位面积粗蛋白产量存在品种差异；ＷＳＣ、ＡＤＦ、ＮＤＦ的含量均以早刈割的低于晚刈割。饲草干物质体外消化率总的变化趋势趋于一致，第１次刈割＞第２次刈割＞第３次刈割。在不同刈割方案中以４月１日开始刈割的各刈割茬次饲草ＩＶＤＭＤ均高于４月１６日开始刈割。综合考虑饲草产量和品质，适当推迟首次刈割时间有利于提高单位面积饲草产量和可消化干物质产量。

... 饲草生产受到气候、土壤特别是种植密度、施肥和刈割时期等诸多管理制度的影响^[1,2,3] ...

... 但是,前期仅对玉草5号的遗传组成、饲草产量、越冬性、繁殖特性、栽培方法以及刈割高度进行了一些研究^[2,3,4],缺乏对其饲用性状的生长动态与适宜刈割时期的系统研究 ...

2009

0.0

. 2009, 26(2):80-85

Research progress of clipping effect on quality and biomass of grazing

刈割对牧草生物量和品质影响的研究进展

Zhu J , Zhang B , Tan Z L

朱珏, 张彬, 谭支良

Clipping is one of common ways in using and management of grassland. It can affect the biomass and quality of grazing by two approaches. Firstly, clipping can accelerate the growth speed and enhance the biomass of grazing by using the compensation growth of plant. Secondly, clipping can change the aggradations of nutrition and direction of distribution of grazing by the functional equilibrium of plant, and then affect the quality of grazing. The hackneyed methods of clipping include the frequency of clipping, the time of clipping and the mode of clipping. This paper was expounded the influences and mechanism for the biomass and quality of grazing in order to offer the consult for the suitable clipping.

刈割是一种常见的草地利用和管理方式，它可以通过两方面途径来影响牧草产量及品质。首先，刈割可以利用植物的补偿性生长，促进牧草生长并提高牧草产量。其次，刈割可以利用植物均衡性生长特性，改变牧草营养物质的沉积和分配方向，进而影响牧草品质。常见的刈割包括刈割频次、刈割时间和刈割方式。全面综述3种刈割对牧草产量及品质影响和相应作用机理，为适当利用刈割提高牧草产量及品质提供参考。

... 饲草生产受到气候、土壤特别是种植密度、施肥和刈割时期等诸多管理制度的影响^[1,2,3] ...

2002

0.0

. 2002, 22(4):176-182 DOI:doi:10.3321/j.issn:1000-4025.2002.04.026

Effects of cutting on dynamics of tiller and leaves regrowth for perennial ryegrass and its productivity

刈割对多年生黑麦草分蘖与叶片生长动态及生产力的影响

Yu Y W , Jiang W L , Xu Z

于应文, 蒋文兰, 徐震

对不同刈割强度和时间下 ,混播草地中多年生黑麦草净分蘖数和叶片生长季节动态及其年积累和年产量进行了 2年的比较研究。结果表明 :叶片净生长与净分蘖数季节动态具有相互弥补的特点。刈割不利于多年生黑麦草的分蘖 ,所有刈割处理均不存在分蘖的“超补偿生长”效应 ;净分蘖数随刈割次数的增加而降低 ;高频刈割对分蘖的抑制效应逐年加强 ,低频刈割对分蘖的抑制效应逐年减弱。叶片生长对刈割处理的超补偿效应显著 ;刈割能刺激多年生黑麦草叶片的生长 ,提高年净生产力 ,维持混播草地中黑麦草的组分 ,增强黑麦草的竞争能力。刈割对多年生黑麦草年净生产力的提高主要是通过刺激其叶片的生长来实现的。叶片净生长与净分蘖数的年积累存在显著负相关 (R=- 0 .893,P0 .0 5)

... 其中,生长动态研究是对饲草饲用性状增长现象的动态描述^[4,5],通过构建饲草的生长动态,能较好地确定最佳刈割期^[5,6,7,8] ...

2012

0.0

. 2012, 27(S1):223-228 DOI:doi:10.3969/j.issn.1000-7091.2012.z1.045

Growth dynamics and optimum harvest period of forage foxtail millet, Setaria italica(L.) Beauv.

饲草专用谷子生长动态及最佳刈割期研究

Niu Z G , Zhi H , Chai Y

牛振刚, 智慧, 柴杨

Foxtail millet ( Setaria italica Beauv． ) is on its way developing as a new type of forage crops for hayproduction in northern China including Inner Mongolia and other cold high land regions． But the lack of knowledgeabout its growth and nutritive changing dynamics and optimum harvest stage hinds its development for hay production． Using Sicaoguzi 1 as sample， this paper reports our study on growth dynamics and nutritive component dynamics of foxtail millet forage， including crude protein， crude fat， crude fiber， neutral detergent fiber and acid detergentfiber． Results indicated that fresh and dry matter accumulation mainly occurred during a period from the beginningof stem elongation stage to the starting stage of seed filling． The crude protein content was as high as 22% at theshooting stage 50 days after sowing， and it declined combining with the progress of plant development and a 7． 3 %of crude protein content was detected at the seed middle filling stage． Crude fat content of foxtail millet hay was about 1 ． 6% to 2． 2% before heading stage and it reaches 3 ． 3 % at the heading stage and then declined to 2． 7% atthe seed middle filling stage． Both crude protein and crude fat reaches its highest yield at the starting stage of seedfilling 92 days after sowing， which is about 7 days after flowering． The yielding of crude fiber， neutral detergent fiberand acid detergent fiber were also reaching their highest point at the starting stage of seed filling． So it is reasonableto suggest that the starting stage of seed filling， which is about 7 days after flowering begins， is the optimum harvesting stage for foxtail millet hay production．

谷子在我国农牧结合区和牧区正在发展成为专用饲草作物，但对谷子饲草的生长发育和营养变化动态缺乏研究，对最佳刈割期不了解，影响了谷子饲草生产和产业发展。本研究以饲草谷子1号为材料，研究了饲草谷子株高、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维等生长和变化动态，结果表明:从拔节至开花后一周的灌浆初期，是饲草谷子鲜质量和干质量的主要形成期，并在灌浆初期鲜质量和干质量达到最高，分别为33.0 t/hm 2 和12.80 t/hm 2 。饲草谷子粗蛋白含量在幼苗期含量最高为干草质量的22%，随发育进程的推进而逐渐减低，到乳熟期干饲草粗蛋白含量降为7.3%；饲草谷子粗脂肪的含量随生育期的进程表现了前期含量低，中期含量高，后期含量再降低的动态趋势。单位面积谷子饲草的粗蛋白和粗脂肪产量均在开花后1周的灌浆初期达到最高，以后开始迅速降低。粗纤维、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维也在开花后的灌浆初期达到最大产量。综合本研究的结果，开花后7 d左右是饲草谷子的最佳刈割期，结合生产中的实际情况，从开始开花至群体开花结束的灌浆初期是饲草谷子的适宜刈割期。

... 其中,生长动态研究是对饲草饲用性状增长现象的动态描述^[4,5],通过构建饲草的生长动态,能较好地确定最佳刈割期^[5,6,7,8] ...

2015

0.0

. 2015, 32(7):1143-1149 DOI:doi:10.11829/j.issn.1001-0629.2014-0340

Studies on the optimal cutting period of forage triticale in Dingxi area

饲草型小黑麦在定西地区的最佳刈割期

Zhao Y J , Tian X H , Du W H

赵雅姣, 田新会, 杜文华

The forage triticale new variety P2 was cut at the booting, heading, flowering and milking stage and the indices including the fresh weight, hay yield, fresh dry radio, crude protein content, height, aciddetergent fiber content and neutral detergent fiber were determined. And then, the grey correlation analysis was employed to comprehensive evaluated these indices to select the optimal cutting period for this forage triticale variety. The results showed that the hay yield peaked at the milking stage with 21.58 t·ha-1 whereas the crude protein yield peaked at the heading stage with 2.24 t·ha-1 and highest comprehensive evaluation. Based on these results, the plants should be cut at milking stage for higher economic efficiency and cut at heading stage for best utilization efficiency.

饲草型小黑麦新品系P2在孕穗期、抽穗期、开花期与乳熟期刈割，测定其鲜草产量、干草产量、鲜干比、株高、粗蛋白含量、酸性洗涤纤维及中性洗涤纤维含量等指标，利用灰色关联度分析法进行综合评价，根据评价结果确定该品系的最佳刈割期。结果表明，乳熟期干草产量最大，为21.58 t·hm-2；抽穗期粗蛋白产量（2.24 t·hm-2）均高于其他生育时期，且综合评价也最高。要得到较高的经济效率，应选择乳熟期刈割；而要得到最佳利用率，应选择抽穗期刈割。

... 其中,生长动态研究是对饲草饲用性状增长现象的动态描述^[4,5],通过构建饲草的生长动态,能较好地确定最佳刈割期^[5,6,7,8] ...

... 赵雅姣等^[6]对饲草型小黑麦(Secale sylvestre, 2n=56)生长动态研究发现,为获得较高的经济效率,应选择乳熟期刈割 ...

2011

0.0

. 2011, 20(1):31-37

Growth dynamics and optimum harvest period of sorghum hybrid sudangrass

高丹草生长动态及收割期的研究

Liu J N , Shi Y H , Wang Y Q

刘建宁, 石永红, 王运琦

... 其中,生长动态研究是对饲草饲用性状增长现象的动态描述^[4,5],通过构建饲草的生长动态,能较好地确定最佳刈割期^[5,6,7,8] ...

... 刘建宁等^[7]对高丹草(Sorghum bybrid sudangrass, 2n=20)研究表明,作为青饲料利用时拔节末期收割最佳,加工调制青贮饲料或干草时抽穗期收割最佳 ...

... 越接近成熟期的饲草鲜、干草产量越高,但营养价值较低^[7] ...

2007

0.0

. 2007, 33(8):1360-1365 DOI:doi:10.3321/j.issn:0496-3490.2007.08.023

Growth dynamics and optimum harvest period of a novel forage maize

新型饲草玉米生长动态及收割期的研究

Ren Y , Chen R Y , Tang Q L

任勇, 陈柔屹, 唐祈林

Forage maize ( Zea mays × Z. perennis ) is a new type of perennial forage grass bred by maize-perennial teosinte substitution line (2n=20) and Z. perennis (2n=40). It can be harvested for silage or green feed several times in one growth period, and has high nutritive value, regenerative ability, and environmental adaptation. To understand the growth regularity and confirm the best harvest time of forage maize, its growth rate, fresh and dry matter accumulation and distribution during different stages in a field experiment were investgated, and evaluated its nutient values. The results indicated that the dynamic growth of forage maize fits Logistic model, and the growth rate was slow from the 30th to 50th day after sowing, fast from the 51st to 70th day (4.4 cm d -1 ), slow from the 71st to 90th day, fast from the 91st to 110th day, and slow after 111st day (productive stage). Biomass and the ratio of stem to leaf of forage maize increased while palatability and nutritive value declined from tillering to silking stages. After tasseling stage, the nutrient value declined faster. Gross energy (GE), digestible energy (DE), metabolizable energy (ME), and total digestible nutrient (TDN) were the highest at booting or initial tasseling stage, which were 18.5 MJ kg -1 , 12.2 MJ kg -1 , 10.0 MJ kg -1 , and 0.66 kg, respectively. At initial tasseling stage, the fresh and dry matter yields were 101.4 t ha -1 and 18.35 t ha -1 , crude protein (CP), crude fiber (CF), ether extract (EE), crude ash (CA) and nitrogen-free extract (NFE) were 14.2%, 24.3%, 3.9%, 6.3%, and 51.3%, respectively. It is suggested that forage maize should be harvested in initial tasseling stage in order to produce better biomass and nutritive value.

对新型饲草玉米不同生长阶段的生长速度、物质积累与分配进行了研究，并对其营养价值进行评定。结果表明，新型饲草玉米生长动态符合Logistic模型，经历了慢—快—慢—快—慢的变化过程；从分蘖期至吐丝期，生物量和茎/叶比值增加，但适口性和营养价值降低，抽雄期后降低更为迅速；其中总能（GE）、消化能（DE）、代谢能（ME）和可消化养分总量（TDN）在孕穗期或抽雄始期最高；抽雄始期鲜草产量和干物质产量分别达101.4 t hm -2 和18.35 t hm -2 ，粗蛋白（CP）、粗纤维（CF）、粗脂肪（EE）、粗灰分（CA）和无氮浸出物（NFE）含量分别为14.2%、24.3%、3.9%、6.3%和51.3%，产草量和营养价值均较高。综合分析表明，为同时获得较高物质产量和营养价值，饲草玉米在抽雄始期收割最佳。

... 其中,生长动态研究是对饲草饲用性状增长现象的动态描述^[4,5],通过构建饲草的生长动态,能较好地确定最佳刈割期^[5,6,7,8] ...

... 任勇等^[8]对饲草玉米(Zea mays, 2n=20,玉草1号)生长动态综合分析表明,要获得较高干物质产量和营养价值,在抽雄始期收割最佳 ...

2009

0.0

. 2009, :-

Molecular cytogenetic study of the tri-species hybrid involving maize, Tripsacum dactyloides L. and Zea perennis

玉米、摩擦禾、四倍体多年生类玉米三元杂种的分子细胞遗传学研究

Su Y G

苏月贵

本研究以四倍体玉米×四倍体指状摩擦禾杂种F_1(2n=56)为母本与四倍体多年生类玉米杂交创制的三元杂种(MTF-1)为试验材料,对其进行了形态学、细胞学和分子细胞遗传学方面的研究,旨在探明该三元杂种的遗传组成与遗传行为,比较研究玉米、四倍体多年生类玉米及摩擦禾三个物种间的基因组关系。试验取得的主要结果如下: 1.比较分析三元杂种(MTF-1)与其三个亲本植株的形态学性状结果表明,三元杂种(MTF-1)为多年生,生长繁茂,植株综合了玉米、四倍体多年生类玉米和摩擦禾的生物学性状;花粉粒高度不育,雌穗部分可育。对三元杂种(MTF-1)与玉米、四倍体多年生类玉米杂交后代和天然杂种后代植株进行形态学分析,结果表明,三元杂种各杂种后代均分离出玉米型、四倍体多年生类玉米型和三元杂种型(MTF-1型)植株。 2.四倍体玉米×四倍体指状摩擦禾杂种F_1(2n=56)与四倍体多年生类玉米的杂种后代出现较高频率的双胚植株,发生频率为22.2%;在三元杂种天然杂交后代中也出现双胚植株,发生频率为3.6%。高频率双胚植株的出现可能与无融合生殖特性相关。 3.利用传统细胞遗传学方法对玉米、四倍体多年生类玉米和摩擦禾进行了核型比较研究。玉米(Zea mays ssp.mays)的核型公式为K(2n)=2x=20=14m+6sm(2SAT);四倍体多年生类玉米(Zeaperennis)核型公式为K(2n)=4x=40=18m+22sm(4SAT);四倍体摩擦禾(Tripsacum L.)的核型公式为K(2n)=4x=72=2n=34m+38sm(4SAT)。比较表明,三种物种的染色体数目(2n)分别为:20,40,72,核型均属2B类型,核型不对称性和进化地位由高到底依次为摩擦禾、四倍体多年生类玉米、玉米。 4.利用单色、双色基因组原位杂交(GISH)技术分析了三元杂种(MTF-1)体细胞染色体组成。结果表明,三元杂种(MTF-1)体细胞染色体数目2n=76;单色基因组原位杂交中,36条为摩擦禾染色体(显示为红色),其余40条为玉米和四倍体多年生类玉米的染色体(显示为黄色);双色基因组原位杂交中,20条为玉米染色体(显示为青绿色),20条为四倍体多年生类玉米(显示为蓝色),其余36条来自于四倍体指状摩擦禾(显示为红色)。 5.结合GISH与核型分析对三元杂种体细胞内各基因组的同源关系进行比较研究。结果表明,在20条玉米染色体中,10个较强的玉米纽状杂交信号分布在其中的10条染色体上,分别分布在2、4、7、8号染色体的长臂末端,3号染色体一个成员的短臂近端部和5号染色体一个成员的短臂近着丝粒区。36条摩擦禾染色体中,3条染色体上分布有3个较小而弱的异染色质纽,其余33条染色体上分布有42个较大的玉米纽状杂交信号,其中1～8、10号染色体等9条染色体的长臂和短臂末端都有异染色质纽。玉米与摩擦禾的基因组间具有一定的同源性,特别是玉米与摩擦禾异染色质纽重复序列高度同源。 6.对三元杂种(MTF-1)花粉母细胞减数分裂染色体行为及其花粉粒发育的研究结果表明,在其花粉母细胞减数分裂终变期的染色体构型中,除了染色体配对正常的二价体外,还发现有单价体、三价体、四价体等异常染色体配对构型,在统计的140个细胞中,减数分裂终变期染色体平均构型为1.74Ⅰ+25.29Ⅱ+4.11Ⅲ+2.84Ⅳ;减数分裂中期Ⅰ以后各个时期均发现滞后染色体、染色体桥、不均衡分离等异常现象。四分体时期后,小孢子细胞质解体,细胞核无法从中获取营养而停止发育于单核早期,最终形成只含单细胞核的不饱满花粉粒。三元杂种(MTF-1)花粉粒可育率仅为0.16%。

... 玉草5号(Tripsazea creammaize,2n=58,原名玉淇淋58,MTPP-58)是一种新型的高产优质多年生饲草,是以玉米(Zea mays, 2n=20)及其近缘种属物种指状摩擦禾(Tripsacum dactyloides, 2n=72)和四倍体多年生大刍草(Zea perennis, 2n=40)为材料,采用多物种杂交与多倍体合成的方法选育而成^[9,10] ...

... 玉草5号聚合了玉米、大刍草和摩擦禾三亲本的遗传物质^[9,10],在抗逆性和生产性能等多方面均表现出优良特性,具有根系发达、生长繁茂、分蘖多、抗寒性强、品质优良、生产性能优和多年生等优良特征特性^[10,11,12],这些特性在多年生农业生产中具有极高的应用价值 ...

... 玉草5号是一种多种属间远缘杂交创制的多年生高光效新型禾本科饲用作物,具有根系发达、生长繁茂、分蘖多、再生性好、生产性能优、营养价值高、抗寒性强和易无性繁殖等优良特性^[9,10,11,12],是西南及南方发展多年生农业系统的优选多年生饲用作物 ...

2015

0.0

. 2015, 24(4):157-163 DOI:doi:10.11686/cyxb20150419

Chromosomal composition and forage production poptential of Yuqilin 58

新型饲草玉淇淋58的性状、遗传及饲草潜力

Li H X , Cheng M J , Su Y G

李华雄, 程明军, 苏月贵

Multi-color genomic in situ hybridization (McGISH) was employed to identify the chromosomal composition of Yuqilin 58 (MTPP-58), derived from the tri-generic hybridization of Zea mays , Zea perennis and Tripsacum dactyloides . GISH (Genomic in situ hybridization) showed that MTPP-58 is an aneuploid with 58 chromosomes; 11, 28 and 17 chromosomes came from Z. mays, Z. perennis and T. dactyloides respectively. Translocation of chromosomes between Z. mays and Z. perennis accounted for the balance. Assessment of forage yield, forage quality, over wintering rate and reproductive characteristics showed that the fresh and dry hay yield of MTPP-58 were 93.845 t/ha and 22.083 t/ha respectively, in the first year, and 82.851 t/ha and 14.394 t/ha respectively, in the second year. The crude protein content of the forage was 10.48% with a leaf/stem ratio of 0.71. Winter survival rate was 100%.MTPP-58 displayed a number of desirable characteristics including good growth, a well-developed root system, good tillering ability and good reproductive potential suggesting it has good potential for ongoing development.

多色基因组原位杂交(multi-color genomic in situ hybridization, McGISH)鉴定结果表明, MTPP-58有58条染色体,其中11条染色体来自玉米,28条染色体来自四倍体多年生大刍草,17条染色体来自指状摩擦禾和2条玉米与四倍体多年生大刍草易位的染色体。2012-2013年对MTPP-58的饲草产量、品质、越冬率以及繁殖特性研究表明,第1年鲜、干草产量分别为93.845 t/hm 2 和22.083 t/hm 2 ,第2年鲜、干草产量分别为82.851 t/hm 2 和14.394 t/hm 2 ;粗蛋白(CP)为10.48%,干茎叶比为0.71,越冬率为100%。MTPP-58下部茎干扦插成活率为51.69%,分株成活率为95.50%。多种属聚合远缘杂交创制的MTPP-58聚合了玉米、大刍草、摩擦禾的优良特性,植株根系发达,生长繁茂,分蘖和抗寒性强,生产性能优,可无性繁殖,是一种多种属间杂交创制的新型多年生饲草。

2016

0.0

. 2016, 48(5):75-78

Analysis of main nutrients and feeding value of two grasses in different cutting height

不同刈割高度的两种牧草主要营养成分和饲用价值分析

Zhang J , Chen Y C , L#cod#x000fc; J

张军, 陈有才, 吕佳

为了研究不同刈割高度的两种禾本科牧草(玉淇淋58号和桂牧1号杂交象草,分别简称YQL58和GM1)主要营养成分和饲用价值,试验通过3个刈割高度(70cm、100cm、150cm)分别记为YQL58-70、GM1-70、YQL58-100、GM1-100、YQL58-150、GM1-150,结合牧草品质评定预测公式进行比较分析.结果表明:(1)在粗蛋白含量(CP)方面,YQL58-70和YQL58-100极显著大于(p＜0.01)对应刈割高度的GM1-70和GM1-100,YQL58-150显著大于(0.01 ＜P＜0.05)对应刈割高度的GM1-150;在中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)方面,同一刈割高度的处理间差异不显著(P＞0.05),但同一刈割高度的YQL58有小于GM1的趋势;(2)在饲用价值方面,同一刈割高度处理间的干物质采食量(DMI)、可消化干物质量(DDM)和相对饲喂价值(RFV)差异不显著(P＞0.05),但同一刈割高度的YQL58有大于GM1的趋势.综上,同一刈割高度的YQL58的主要营养成分和饲用价值优于GM1.

2017

0.0

. 2017, (4):46-47

Multiplication, cultivation and utilization technology of Yuqilin 58

四川地区玉淇淋58的扩繁、栽培与利用技术

Cheng M J

程明军

2002

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. 2002, 11(1):65-69 DOI:doi:10.3321/j.issn:1004-5759.2002.01.013

Theoretical basis and practical significance of vegetative agriculture

发展营养体农业的理论基础和实践意义

Yun X J

贠旭疆

发展营养体农业可以发挥植物生长的各方面优势,充分利用植物的逻辑斯蒂生长规律,对光照强度的要求不高,对气候和土地资源的时间匹配性要求不严,能够减少漏光现象,提高光能利用率,容易避开主要病虫的危害,其生物量和经济产量较高,营养价值好,生产潜力大.在光照不足或热量不足的地区,发展营养体农业生产是对传统籽实农业系统缺陷的矫正,它可扬长避短,更充分地利用气候资源、土地资源和生物资源,使生物量和营养物质产量大幅度提高.在我国农业可持续发展中,对促进草业发展,解决因人畜共粮而导致的饲料粮短缺问题,促进农业结构调整,促进生态环境建设,促进现代化农业等方面,都将发挥重要作用.

... 饲草生产可利用植物的S形曲线生长规律,在完成快速生长期时刈割可获得最高生长效率和生产效率^[13,14] ...

1999

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. 1999, 8(2):1-7

Vegetative agriculture and sustainable development of prataculture in the South of China

营养体农业与我国南方草业的持续发展

Liu G D , Zeng X B , Cang R

刘国栋, 曾希柏, 苍荣

... 饲草生产可利用植物的S形曲线生长规律,在完成快速生长期时刈割可获得最高生长效率和生产效率^[13,14] ...

2012

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... 相比一年生作物,多年生作物根系更发达,资源利用效率更高、抗病虫能力更强、生物产量更优,对自然生态环境也更友好^{[15,16,17,18]} ...

2013

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... 相比一年生作物,多年生作物根系更发达,资源利用效率更高、抗病虫能力更强、生物产量更优,对自然生态环境也更友好^{[15,16,17,18]} ...

2013

0.0

... 相比一年生作物,多年生作物根系更发达,资源利用效率更高、抗病虫能力更强、生物产量更优,对自然生态环境也更友好^{[15,16,17,18]} ...

2006

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... 相比一年生作物,多年生作物根系更发达,资源利用效率更高、抗病虫能力更强、生物产量更优,对自然生态环境也更友好^{[15,16,17,18]} ...

1998

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. 1998, 20(2):46-52

Preliminary consideraton on establishment of Agro-Pasture system and animal production belt in karst region of south-west China

中国西南岩溶地区建立草地农业系统和畜牧产业带刍议

Ren J Z

任继周

摘　要：西南岩溶地区是中国南方主要的贫困地区，也是生态脆弱带，以植物生产为主的农业系统加重最它的水土流失，土壤肥力下降，农业低产是导致贫困的主要原因。

... 我国西南地区主要属于山地立体农业,大部分为中低产田和丘陵坡耕地乃至喀斯特地貌,土壤瘠薄,生态脆弱^[19,20,21],如果不进行规模化、系统化地垦殖梯田和整理坡地,大多不适合一年生粮食作物的生长,长期不合理的农作系统使它们受到非常严重的侵蚀威胁,如水土流失和石漠化 ...

1999

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. 1999, 8(S1):43-47

A tentative plan about development strategy of animal husbandry in karst regions of southwestern China

我国西南岩溶地区发展畜牧业的战略设想

2012

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. 2012, 21(1):75-82 DOI:doi:10.11686/cyxb20120110

Analysis of grass land resources in southwest China

中国西南地区的草地资源分析

Huangfu J Y , Mao F X , Lu X S

皇甫江云, 毛凤显, 卢欣石

根据中国草地资源调查资料（农业部畜牧兽医司，１９９６）、中国草业统计（２００９）和相关文献，在实地调查的基础上，以中国西南地区的天然草地资源、冬闲田资源、林间草地为研究对象，分析了中国西南地区的草地资源状况。结果表明，１）西南地区天然草地总面积３５．５８×１０６ｈｍ２，占该区域土地总面积的３２．５９％，可利用草地面积２９．０４×１０６ｈｍ２，各省可利用草地面积占天然草地面积比例都在７０％以上；２）按照以服务畜牧业为主要原则，将天然草地资源划为４个区域：热带湿润灌草丛区、亚热带湿润灌草丛区、亚热带半湿润灌草丛区和高原温带湿润灌丛草甸区；３）西南地区岩溶面积达５２．２３×１０６ｈｍ２，占土地面积的２９．５０％，共有２９２个岩溶县。石漠化面积达１１．１１×１０６ｈｍ２，占岩溶面积的２１．２７％，有８８个石漠化严重县；４）西南地区农闲田可利用面积为９６１．４６×１０４ｈｍ２，农闲田已利用面积为１９３．１１×１０４ｈｍ２，占农闲田可利用面积的２０．０９％。冬闲田种草已利用面积共计１１８．５８×１０４ｈｍ２，占农闲田可利用面积的１２．３３％，占农闲田已利用面积的６１．４０％。５）西南地区灌丛、疏林草地面积合计为１８９４．８４×１０４ｈｍ２，占草地面积的２９．８１％，占可利用草地面积的３６．０６％。