10个不同种品种牧草在宁夏中部地区引种适应性研究

材料和方法

1.1 试验地概况

本试验于2018年在宁夏吴忠市红寺堡开发区孙家滩现代农业示范园区开展。红寺堡位于宁夏中部，地势南高北低，海拔1 240～1 450 m，为山间盆地，属典型的温带大陆性气候，常年干旱少雨，昼夜温差大。多年平均降水量251 mm，年平均蒸發量2 387 mm，年平均气温8.7 ℃，全年>10 ℃积温达3 200 ℃以上。

1.2 试验材料

参试豆科牧草7种，其中苜蓿（Medicago sativa L.）6个品种（阿尔冈金、金皇后、固原紫花、博拉图、宁苜1号、三得利）和沙打旺（Astragalus adsurgens Pall.）;参试禾本科牧草3种，分别为披碱草（Elymus dahuricus Turcz.）、无芒雀麦（Bromus inermis Leyss.）、扁穗冰草[Agropyron cristatum （L.） Gaertn]。

1.3 试验设计

试验采用随机区组设计，小区面积20 m2（5 m×

4 m），3次重复。2018年5月下旬人工播种，播种量15.0 kg·hm-2，行距20～25 cm。播种前施入有机肥（牛粪）30 t·hm-2，尿素225 kg·hm-2，过磷酸钙60 kg·hm-2，硫酸钾60 kg·hm-2。

1.4 指标测定

本试验在豆科牧草苗期、盛花期、成熟期和禾本科牧草苗期、拔节期、成熟期分别测定植株的株高和茎基粗度，并选取同一植株同一部位不同叶片，测定其叶色、叶面积、脯氨酸含量、细胞膜透性、叶绿素含量以及超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase，SOD）活性和过氧化物酶（Peroxidase，POD）活性。每个小区5次重复。

用直尺测量牧草株高;用游标卡尺测定牧草基部的粗度;以甘肃草原生态研究所种检中心研制的草坪草颜色分级卡为依据，用目测法评定各牧草品种的颜色，按1～9级分级制进行分级;用剪纸法对牧草叶面积进行测定;采用酸性茚三酮法，对不同生长时期的不同种牧草进行脯氨酸（Proline， Pro）含量测定[3];采用电导率仪（CM-230型）测定叶片电导率并计算细胞膜透性[3];采用95%乙醇法测定叶片叶绿素含量[3];采用氮蓝四唑光还原法测定超氧化物歧化酶（SOD）活性[4];采用愈创木酚法测定过氧化物酶（POD）活性[5]。

1.5 数据分析

将各种（品种）牧草不同指标的隶属函数值相加并求平均值，最后根据隶属函数平均值，对不同牧草的生态适应性进行排序。

采用DPS 10.0和Microsoft Excel 2010软件对数据进行处理与分析。

2 结果与分析

2.1 不同牧草形态指标分析

2.1.1 株高和茎基粗度    由表1可知，7种豆科牧草宁苜1号长势最好，至成熟期，其株高和茎基粗度均显著高于其他品种（P<0.05），其次是博拉图、三得利和固原紫花品种，三者间株高和茎基粗度差异均不显著（P>0.05）;禾本科牧草在不同生育期的株高均表现为披碱草>无芒雀麦>扁穗冰草，且前二者之间差异均不显著（P>0.05）。

2.1.2 叶色和叶面积指数    由表2可知，随着生育期的推进，豆科牧草中阿尔冈金和三得利苜蓿叶色等级先升后降，其他豆科牧草品种及3种禾本科牧草叶色等级均呈升高趋势;至成熟期，豆科牧草叶色等级以博拉图最高，其次是宁苜1号，禾本科牧草中以披碱草和扁穗冰草最高。7种豆科牧草叶面积指数均呈增加趋势，但品种间增幅不同，以宁苜1号增幅（87.31%）最大;至成熟期，叶面积指数以博拉图最高，与沙打旺（第2位）差异不显著（P>0.05），但显著高于其他品种（P<0.05），宁苜1号排第3位。

2.2 不同牧草生理生化指标分析

2.2.1 细胞膜透性    由表3可知，随着生育期的推进，除博拉图苜蓿的细胞膜透性呈先升高后降低的趋势，其他6种豆科和3种禾本科牧草均呈升高趋势，但种间增幅不同，7种豆科牧草中以宁苜1号增幅（10.82%）最小，其次是博拉图（12.20%），3种禾本科牧草中以披碱草增幅（11.75%）最小。至成熟期，7种豆科牧草间细胞膜透性差异均显著（P<0.05），其中以沙打旺最低，然后是博拉图，宁苜1号排第3位，而阿尔冈金细胞膜透性最大;3种禾本科牧草种间差异亦显著（P<0.05），以披碱草最低而无芒雀麦最高，扁穗冰草居中。

2.2.2 叶绿素    由表4可知，随着生育期的推进，除博拉图苜蓿的叶绿素含量呈先增后减趋势，其他6种豆科和3种禾本科牧草均呈增加趋势。至成熟期，7种豆科牧草中以沙打旺叶绿素含量最高，显著高于其他豆科牧草（P<0.05），其次是三得利苜蓿，与宁苜1号（第3位）和固原紫花（第4位）差异不显著（P>0.05），但显著高于其他3种豆科牧草（P<0.05）;3种禾本科牧草中以扁穗冰草叶绿素含量最高，显著高于无芒雀麦（P<0.05），披碱草与二者差异均不显著（P>0.05）。

2.2.3 脯氨酸    由表4可知，随着生育期的推进，除博拉图和三得利苜蓿的脯氨酸含量呈先增后减趋势，其他5种豆科和3种禾本科牧草均呈增加趋势，但种间增幅不同，豆科和禾本科牧草中分别以宁苜1号和披碱草增幅最大，分别为220.59%和137.13%。至成熟期，7种豆科牧草以沙打旺脯氨酸含量最高，显著高于宁苜1号（第2位）（P<0.05），二者均显著高于其他5种豆科牧草（P<0.05）;3种禾本科牧草中以披碱草脯氨酸含量最高，显著高于无芒雀麦和扁穗冰草（P<0.05），后二者间差异不显著（P>0.05）。

2.2.4 SOD    由表5可知，随着生育期的推进，除阿尔冈金和固原紫花苜蓿SOD活性呈下降趋势，其他5个豆科和3个禾本科牧草SOD活性均呈先升高后降低的趋势;至盛花期/拔节期，7种豆科牧草中以沙打旺SOD活性最高，其次是博拉图（第2位）和宁苜1号（第3位），三者间差异显著且均显著高于其他4種豆科牧草（P<0.05），3种禾本科牧草表现为扁穗冰草>披碱草>无芒雀麦，三者间差异均显著（P<0.05）。

2.2.5    POD    由表5可知，随着生育期的推进，宁苜1号苜蓿、披碱草和扁穗冰草POD活性先降后升，三得利苜蓿先升后降，其他6个牧草品种均呈升高趋势;至成熟期，7种豆科牧草POD活性种间差异均显著（P<0.05），以沙打旺最高，其次是博拉图，宁苜1号排第3位;3种禾本科牧草中以扁穗冰草最高，显著高于无芒雀麦和披碱草（P<0.05）。

2.3 不同牧草生态适应性综合评价

利用模糊数学的隶属函数法对不同牧草的生态适应性进行评价，结果见表6。由表6可知，7种豆科牧草中，苗期沙打旺、宁苜1号和博拉图的生态适应性分别位列前三名，盛花期沙打旺、博拉图和三得利的生态适应性分别位列前三，成熟期沙打旺、博拉图和宁苜1号的生态适应性分别位列前三;3种禾本科牧草中，披碱草的生态适应性在各生育期均为第一位。综合而言，豆科牧草沙打旺、博拉图、宁苜1号和禾本科牧草披碱草具有较强的生态适应性。

3 结论与讨论

有关不同种（品种）牧草的引种适应性研究在国内外已开展多年，并取得了相应的研究成果。兰吉勇等[6]在新疆察布查尔县对8个多年生禾本科牧草进行了引种适应性研究，筛选出了3个优良品种;古琛等[7]在内蒙古四子王旗对13份禾本科牧草和9份豆科牧草进行了适应性评价，筛选出了适应性较强的4个牧草品种;王建丽等[8]在哈尔滨对9个草地早熟禾（Poa pratensis L.）品种进行了引种适应性评价，筛选出了适应性较强的2个品种。

大量研究表明[9-11]，气候是影响植物引种适应性的主要因素，而温度与降水量是决定区域气候的两个最主要因素，也是决定引种成败的关键因素。对宁夏中部地区而言，干旱是限制植物生长的首要因素，同时严寒和土壤贫瘠亦影响着植物的生长发育，因此在该地区引进新品种，首先要具有较强的抗旱性，其次还要具有抗寒性和耐瘠薄性。

在以上原则指导下，张学文[12]在宁夏南部干旱半干旱区对6个多年生禾本科牧草品种进行了生态适应性比较研究，筛选出3个适宜于在宁夏南部山区推广种植的冰草品种;贾倩民等[13]在宁夏盐池干旱风沙区对6个豆科和6个禾本科牧草品种进行了适应性比较试验，研究结果表明：苜蓿两个品种（宁苜1号、中苜1号）和沙打旺的适应性较强，可作为该地区推广种植的优良牧草;马甜等[14]在宁夏盐池县对中科2号羊草[Leymus chinensis （Trin.） Tzvel.]品种进行了引种试验，认为中科2号羊草新品种适宜在宁夏盐池等类似地区种植，宁夏有建立羊草新品种种源繁殖基地的潜力。

本研究表明，在宁夏中部地区干旱缺水条件下，7种豆科牧草中，博拉图、宁苜1号具有较高的株高和茎基粗度及较好的叶色等级，沙打旺具有较高的叶绿素含量，三者均具有较高的叶面积指数、脯氨酸含量和SOD、POD活性及较低的细胞膜透性，说明三者具有较强的渗透调节能力和抗氧化保护能力，在逆境中所遭受的伤害较小，生长发育良好，其生态适应性综合（隶属函数）排名位列前三，其中沙打旺与苜蓿在各指标间的差异主要因其种属特性所致，前者属于豆科黄芪属而后者属于豆科苜蓿属，故在具体品种的选择上还应考虑到牧草的产量、质量及综合利用方式，相关研究有待于进一步开展;3种禾本科牧草中，披碱草具有较高的株高、茎基粗度、叶色等级和脯氨酸含量及较低的细胞膜透性，扁穗冰草具有较高的SOD和POD活性，生态适应性综合评价（隶属函数）以披碱草最高。由此可见，豆科牧草沙打旺和苜蓿（博拉图、宁苜1号）及禾本科牧草披碱草生态适应性较强，适合在宁夏中部干旱带引种栽培。

参考文献：

[1]李世忠，徐坤，谢应忠.浅谈宁夏半干旱地区牧草产业的可持续发展[J].中国草地，2005，27（3）：75-77.

[2]马红彬，谢应忠.宁夏中部干旱带草地生态农业体系建设研究[J].干旱地区农业研究，2011，29（2）：180-184.

[3]李合生等.植物生理生化试验原理和技术[M].北京：高等教育出版社，2000.

[4]邹琦，李德全，郑国生，等.作物抗旱生理生态研究[M].济南：山东科学技术出版社，1994.

[5]高俊风.植物生理学试验指导[M].北京：高等教育出版社，2006.

[6]兰吉勇，李学森，张学洲，等.8个多年生禾本科牧草引种试验[J].草食家畜，2011（6）：68-70.

[7]古琛，潘占磊，乌力吉，等.短花针茅荒漠草原引种牧草适应性评价[J].草业科学，2016（1）：25-30.

[8]王建丽，申忠宝，潘多锋，等.九个草地早熟禾品种在哈尔滨地区引种适应性评价[J].黑龙江农业科学，2016（6）：110-114.

[9]徐柱，师文贵，李临杭，等.禾本科牧草在典型草原区的适应性研究[J].植物遗传资源学报，2005，6（1）：71-74.

[10]焦树英，韩国栋，李永强，等.荒漠草原地区多年生豆科牧草的适应性及其评价[J].中国草地，2004，26（4）：25-30.

[11]希斯M E， 巴恩斯R F，梅特卡夫D S.牧草——草地农业科学[M].黄文惠，苏加楷，张玉发，等，译. 第四版.北京：中国农业出版社，1992.

[12]张学文.宁南干旱半干旱区多年生冰草引种试验研究[J].内蒙古农业科技，2013（5）：48-49.

[13]贾倩民，陈彦云，陈科元，等.若干牧草在宁夏盐池干旱风沙区的引种试验[J].干旱区资源与环境，2014，28（12）：154-158.

[14]马甜，齊冬梅，陈延，等.中科2号羊草品种在宁夏的引种试验初探[J].草地学报，2013，21（4）：670-675.

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