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一年生野生大豆的饲草生产性能及栽培利用技术研究

翟桂玉  
【摘要】: 一年生野生大豆(Glycine soja Sieb.et Zucc.)为豆科草本植物,在中国、朝鲜、日本和俄罗斯远东地区有广泛分布,其中中国一年生野生大豆资源最为丰富,占世界总数的90%以上。一年生野生大豆是栽培大豆(Glycine max(L.)Merr.)的祖先种,具有适应性广,生态类型多,种子蛋白含量高,抗逆性强的特点,是优质高产栽培大豆育种中重要的遗传资源,正越来越被关注和重视。栽培大豆作为一年生野生大豆后代,用于饲草生产已有很长的历史,但对一年生野生大豆饲草生产性能和用于饲草进行栽培利用的研究国内外至今尚未见报道。为深入了解一年生野生大豆的生长发育规律和饲草生产性能,为一年生野生大豆资源饲草性开发和利用提供参考依据,本试验研究了栽培条件下一年生野生大豆饲草生产性能和栽培措施对饲草生产性能的影响,结果表明: 一年生野生大豆具有良好的环境适应性和生长发育的可塑性。不同生态型一年生野生大豆间形态性状、饲草产量和营养价值的差异,主要与原产地生长环境类型有关。供试的8个生态型按生长习性、茎叶比等可以分为4大类型,原产地生长环境类型Ⅱ型中的生态型的全株、叶片、茎和荚的产量以及全株相蛋白含量均显著高于其它原产地生长环境类型(Ⅰ型、Ⅲ型和Ⅳ型)中的生态型,而NDF和ADF含量低于其它生态型.一年生野生大豆的形态性状影响饲草产量和质量,叶片多的生态型饲草产量和粗蛋白含量均高于叶片少的生态型;叶片长的生态型ADF含量较高;茎节数多和节间长度长的生态型NDF含量较高。 供试一年生野生大豆8个生态型均有较好饲草生产性能,干物质产量为2.2-4.1t/hm~2;不同时间种植的一年生野生大豆生态型平均粗蛋白含量为137.1g kg~(-1),相对饲料价(RFV)平均值为147。种植时间对一年生野生大豆的生长发育影响显著。推迟种植,各生态型一年生野生大豆的出苗时间均缩短,单位面积苗株数增多,营养生长期和全生育期均延长。不同生态型一年生野生大豆生长发育随环境温热变化的趋势相似,营养生长期的生长发育速率与生长积温(GDD)存在极显著的线性关系。 温度变化对一年生野生大豆和栽培大豆的生长发育均有影响,一年生野生大豆和栽培大豆的叶片数均与GDD呈显著线性关系。一年生野生大豆和栽培大豆出叶速率差异显著,栽培大豆出叶速率显著高于一年生野生大豆;栽培大豆达到30片叶所需的GDD显著低于一年生野生大豆;种植时间由4月推迟至6月,一年生野生大豆出叶速率提高,栽培大豆出叶速率则减缓。 一年生野生大豆比栽培大豆晚熟,茎长度比栽培大豆长73cm,叶片、茎和全株饲草产量比栽培大豆分别高54.3%,86.1%和22.6%,但栽培大豆荚产量是一年生野生大豆的6.4倍.试验中栽培大豆的生育期、形态性状和干物质积累无品种间差异,但一年生野生大豆不同生态型间的生育期、形态性状和物质积累差异显著,引自低纬度地区的生态型FJW-9不仅成熟晚,而且全株、叶片和茎的产量均显著高于引自高纬度地区的生态型HWL-18和当地生态型SDW-12;但FJW-9的荚产量低于HWL-18和SDW-12并且更易倒伏. 一年生野生大豆产草量随收获时间的变化,可用相应的回归方程估算,一年生野生大豆最高草产量的收获时间为种植后的145d至155d;一年生野生大豆CP含量第二个峰值出现在播种后的150d至155d;收获时间推迟,一年生野生大豆叶片重提高;晚收获的叶片重是早收获的16倍以上;落叶增多会降低一年生野生大豆饲草产量. 不同收获时期栽培大豆全株产量显著高于一年生野生大豆,盛花期、结荚期和成熟期分别高55.7%,36.4%和34.6%;盛花期,栽培大豆的叶茎产量比一年生野生大豆高20.4%,但结荚期和成熟期,则比一年生野生大豆分别低52.9%和78.1%;一年生野生大豆全株IVDMD高于栽培大豆,但CP含量却低于栽培大豆;一年生野生大豆叶片和茎的IVDMD和CP含量均显著高于栽培大豆;一年生野生大豆全株、叶片和茎的NDF和ADF含量均低于栽培大豆.栽培大豆和一年生野生大豆全株产量均为结荚期最高,分别达7.25thm~(-2)和5.32t hm~(-2).推迟收获,一年生野生大豆和栽培大豆叶片产量均下降而茎产量均提高;全株的IVDMD均显著下降(P<0.05),全株的平均CP含量结荚期最高,比盛花期和成熟期分别高13.8%和32.6%;叶片和茎的IVDMD和CP含量随收获时间推迟而下降,全株、叶片和茎的NDF和ADF含量随收获时间推迟而提高.不同生态型一年生野生大豆全株、叶片和茎的产量均为:FJW-9>SDW-12>HLW-18;全株、叶片和茎的IVDMD以及叶片和茎的CP含量均是FJW-9>SDW-12>HLW-18;全株、叶片和茎NDF和ADF含量均是HLW-18>SDW-12>FJW-9. 施用N、P和K肥对一年生野生大豆的全株、叶片和茎的产量和质量影响存在差异.全株产量的施肥效应比较,施用N肥提高最多,施用P肥次之,施用K肥最低;全株CP含量效应比较,施用N肥最高,K肥次之,施用P肥的最低。施用N肥和K肥对叶片生长和产量影响较大,而施用P肥影响较小;施用P和K肥对叶片CP含量的影响无显著差异,在施肥水平75kg hm~(-2)时,施用N肥的一年生野生大豆叶片CP含量显著高于施用P肥和施用K肥.施用P肥对一年生野生大豆茎产量提高最多,施N肥次之,K肥提高最少;施用P肥时,一年生野生大豆茎的CP含量提高,而施用N肥和K肥茎的CP含量下降. 肥料施用方法对一年生野生大豆生长发育、草产量和质量的影响存在差异。单施和配施肥料处理的均能提高一年生野生大豆的草产量。P,N和K肥单施,一年生野生大豆草产量分别比对照提高48.2,31.7和23.5%;肥料配施时,N、P和K三肥配施或N和P肥配施处理的一年生野生大豆草产量比对照分别提高了104.6和93.2%。施肥能提高一年生野生大豆冠层高度和主茎长度;肥料配施时,现蕾期、盛花期和结荚期一年生野生大豆草CP含量比对照平均提高21%,NDF和ADF含量则分别比对照平均低12.02和11.05%。 单作和与禾本科作物间作的一年生野生大豆生长发育和草产量存在差异。生长前期,单作的全株、叶片和茎的产量以及叶面积指数、生长速率、净同化率和比叶面积系数均显著高于间作;但生长后期,间作的产量和叶面积指数、生长速率、净同化率和比叶面积系数均显著高于单作;与苏丹草[Sorghum sudanense(Piper)Stapf.L.]间作的一年生野生大豆的全株、叶片、茎和结荚的产量均高于与墨西哥玉米(Euchlaenamexicana Schrader.L.)间作。 与苏丹草间作的一年生野生大豆草产量高于单作;间作降低野生大豆成熟度,而提高野生大豆的CP含量和IVDMD,比单作分别高10和7.2%,间作降低野生大豆的ADF、NDF和ADL含量,比单作分别低15.3,18.1和25.7%。间作一年生野生大豆的产量和质量与收获时间有关,收获期推后,间作对一年生野生大豆产量和质量的影响增大。间作对一年生野生大豆上部缠绕部分产量的影响大于对下部未缠绕部分,对茎产量的影响比对叶片产量的影响大。 一年生野生大豆与不同禾本科作物间作时,单位面积植株数、间作草干物质和粗蛋白产量存在差异,一年生野生大豆与苏丹草间作的单位面积植株数、干物质和CP产量均高于与墨西哥玉米间作;间作时苏丹草和墨西哥玉米播种量增加,间作草干物质和CP产量均提高,间作中苏丹草和墨西哥玉米单位面积植株数均增加,但对一年生野生大豆单位面积植株数影响不显著。 间作配置方式和间作苏丹草播种量影响苏丹草与一年生野生大豆的间作性能。不同间作配置对苏丹草、一年生野生大豆和间作混合草干物质产量均有显著影响,均表现为1x1>2x2>4x4;不同间作配置下,以干物质产量为基础和以CP产量为基础的土地当量比间作混合草分别为1.02-1.19和1.05-1.32;苏丹草分别为0.54-0.66和0.55-0.82;一年生野生大豆为0.48-0.53和0.36-0.49;间作中苏丹草生长优势明显。间作中苏丹草播种量增加,苏丹草和间作混合草的干物质产量和以干物质为基础的土地当量比均提高,但一年生野生大豆的土地当量比下降;苏丹草、一年生野生大豆和间作混合草的CP含量以及以CP产量为基础的土地当量比均提高。


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