本發(fā)明屬于植物領域,涉及一種飼用薏苡的種子生產(chǎn)方法。
背景技術(shù):
近10年來,我國牛羊肉等草畜產(chǎn)品快速發(fā)展,但仍不能滿足人們物質(zhì)生活水平提高帶來的旺盛需求,這無疑需更多的飼草料來支持草食畜牧業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。然而,當前我國的飼草料供應已相對滯后,2015年,我國優(yōu)質(zhì)苜蓿總供給量為300萬噸,其中國產(chǎn)180萬噸,進口120萬噸。受需求拉動,我國苜蓿進口量從2008年的1.9萬噸增加到2015年的120萬噸。
優(yōu)良牧草品種的選育和推廣,是實現(xiàn)飼料、飼草業(yè)和畜牧業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展的前提和基礎。目前,我國牧草育種整體水平還較低,存在育成品種少,質(zhì)量差的問題。截止2016年,全國牧草品種審定委員會共審定的510個牧草品種中,野生栽培種有108個,占審定品種的21%,其中2016年審定的12個品種中,有3個是野生栽培種,占該年度審定品種的1/3。與國外牧草品種相比,這些自育品種科技含量較低,牧草種子生產(chǎn)能力和牧草產(chǎn)量不高,抗逆性不突出。當前我國飼草種子仍以進口為主,國內(nèi)并沒有形成主導產(chǎn)品市場。據(jù)近幾年海關統(tǒng)計資料,我國各類飼草種子進口量逐年增加,2012年進口紫花苜蓿種子1549.5萬t、黑麥草種子1.3萬t。資料顯示,在四川,除燕麥種子為完全國產(chǎn)外,其余類牧草種子進口量高達72%。牧草種子的種子產(chǎn)量和價格,很大程度上制約著牧草新品種的推廣。
大黑山薏苡為四川農(nóng)業(yè)大學玉米研究所,選育而成的多年生飼用型薏苡,具有產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)、耐粗放和多年生的優(yōu)點。目前已在四川攀枝花、資陽、眉山、廣元、遂寧、南充、綿陽等10個地(市)和云南景洪、湖南常德、湖北恩施和重慶等5個省(市)大面積種植。該品種的一個特點是光周期反應不敏感,花期遲,晚熟,在四川雅安地區(qū)一般9月下旬到10月旬方能開花,其根系發(fā)達,莖稈粗壯,營養(yǎng)生長旺盛,在四川地區(qū)不刈割時株高可達4.5m,一般在9月下旬至10月上旬,才能開花。大黑山薏苡生育期長,開花遲的特點,這使其具備營養(yǎng)生長期長,植株高大,供草期長,草產(chǎn)量高的優(yōu)點,但另一方面,因開花授粉后氣溫降低較快,使得植株較難結(jié)實(雅安地區(qū)一般結(jié)實率低于5%),給種子生產(chǎn)帶來困難。育種者經(jīng)多年研究,結(jié)合大黑山薏苡親本原產(chǎn)地氣候特點,發(fā)明了針對大黑山薏苡的種子生產(chǎn)技術(shù),提高了種子制種產(chǎn)量,降低了種子生產(chǎn)成本。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種飼用薏苡的種子生產(chǎn)方法。
本發(fā)明提供的飼用薏苡的種子生產(chǎn)方法,是在短日照地區(qū)、短日照條件下,利用無性苗,高密度繁殖飼用薏苡的種子。
在所述方法中,所述短日照地區(qū)是指中國云南、海南等北回歸線以南的短日照地區(qū)。
進一步,在本發(fā)明的一個實施例中,所述短日照地區(qū)具體是中國云南省景洪市。
在所述方法中,所述短日照條件是指北半球每年的7月至12月,每天日照時數(shù)由長變短的季節(jié),由于薏苡為短日照作物,此日照條件利于薏苡開花。
在所述方法中,所述無性苗是指利用扦插或分蔸方式繁殖的植株,該類植株經(jīng)過前期營養(yǎng)生長,并通過了開花所需的光周期誘導,可比實生苗更快進入生殖生長。
在所述方法中,所述高密度是指種植密度為500-800株/畝(飼草生產(chǎn)一般密度為株450/畝),短日照植物在短日照條件下,植株一般生長矮小,因此可通過增加密度來提高種子產(chǎn)量。
進一步,在本發(fā)明的一個實施例中,所述高密度具體是種植密度為600株/畝。
在本發(fā)明的一個實施例中,所述飼用薏苡具體為大黑山薏苡。
實驗證明,利用此方法,于每年7月份,在云南省景洪市,將大黑山薏苡的無性扦插苗,移栽至種苗生產(chǎn)中,種植密度為600株/畝時,種子產(chǎn)量最高,達127kg/畝。按百粒重14g和80%發(fā)芽率保守估算,1畝種子制種田生產(chǎn)種子至少可供1000畝飼草生產(chǎn)用種(飼草生產(chǎn)密度按450株/畝計算)。由本方法生產(chǎn)飼用薏苡種子,具有制種產(chǎn)量高、種子質(zhì)量好、成本低的優(yōu)點。
本發(fā)明的創(chuàng)新點體現(xiàn)在如下:
(1)實生苗植株和無性苗植株開花特性差異利用的創(chuàng)新。植物開花結(jié)實需要經(jīng)過一定時間的光周期誘導。通過種子生長的植株即實生苗,前期需要很長的光周期誘導,才能開花進入生殖生長,使得繁殖種子周期長,產(chǎn)量低;但用經(jīng)過光周期誘導、帶有腋芽的莖稈生長而成的植株即無性苗,無需再經(jīng)過光周期誘導,即可很快進入開花期。本發(fā)明就是利用已經(jīng)過光周期誘導的莖稈,通過快速無性擴繁的方式,生產(chǎn)種子。本發(fā)明中若是用薏苡的種子繁殖,從播種到開花至少需要3個月,但若用無性苗扦插繁殖,則一個月即可開花。
(2)短日照植物開花特點利用的創(chuàng)新。短日照植物的開花特性是需要日照長度短于一定日照時數(shù)才能開花。每年冬至(每年12月22日或23日)后,每天日照時數(shù)逐漸變長,不利于短日照植物開花,此時種植短日照植物往往長的比較高大,不宜結(jié)種子;夏至(每年6月22日或23日)后,每天日照時數(shù)逐漸變短,利于短日照植物開花,此時種植短日照植物往往長的比較矮小,容易結(jié)種子。本發(fā)明就是利用短日照植物薏苡開花的這一特點,在夏至后繁殖種子。
附圖說明
圖1為大黑山薏苡長日照地區(qū)、長日照條件種子生產(chǎn)。四川雅安2013年3月20日,實生苗播種(密度為300株/畝),圖為9月28日照片,株高4.31m,僅最上部花序能結(jié)種子,種子產(chǎn)量為22.91kg畝。
圖2為大黑山薏苡短日照地區(qū)、長日照條件種子生產(chǎn)。2015年1月20日于景洪市種植的實生苗(密度為300株/畝),圖為2015年9月11日成熟,從種植到成熟約8個月,株高4.33m,僅上部分枝能節(jié)種子,不易收獲種子,種子產(chǎn)量42.62kg/畝。
圖3為大黑山薏苡短日照地區(qū)、短日照條件種子生產(chǎn)。2015年6月30日于景洪市種植的扦插苗(密度為600株/畝),圖為2015年10月28日成熟,從種植到成熟約3.5個月,株高1.72m,大部分分枝均能節(jié)種子,易收獲種子,種子產(chǎn)量127.12kg/畝。
具體實施方式
下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明,均為常規(guī)方法。
下述實施例中所用的材料、試劑等,如無特殊說明,均可從商業(yè)途徑得到。
大黑山薏苡:記載于“中國畜牧獸醫(yī)報2017年1月8日;四川農(nóng)村日報2017年1月12日;魯院院,田剛,余冰等.曬干大黑山薏苡全株在生長肉兔上的營養(yǎng)價值評定.草業(yè)科學,2017,34(5):1100-1106”,公眾可從申請人處獲得,僅可用于重復本發(fā)明實驗使用。
實施例1、利用實生苗和無性苗在不同日照地區(qū)不同日照條件不同種植密度下繁殖飼用薏苡種子
一、利用實生苗和無性苗在長日照地區(qū)、長日照條件繁殖種子
2013年3月20日在四川雅安分別用大黑山薏苡種子和無性分蔸苗種植,采用300株/畝、400株/畝、500株/畝、600株/畝、700株/畝、800株/畝6個密度種植,株距、行距相同,分別為1.49m、1.29m、1.15m、1.06m、0.98m和0.91m。小區(qū)面積為120m2,3次重復。記錄開花期、株高、倒伏率和小區(qū)種子產(chǎn)量,其中開花期為小區(qū)50%植株進入開花的時間,株高為小區(qū)隨機選取20株的平均株高,為地面到植株頂部最高處距離,倒伏率為小區(qū)倒伏植株數(shù)占小區(qū)總植株數(shù)的百分比。如圖1所示。
統(tǒng)計結(jié)果如表1所示。從表1可以看出,實生苗和無性苗在長日照地區(qū)長日照條件(3月20日)下種植,開花的時間均在10月10日前后,說明大黑山薏苡為短日照植物,短日照條件才能誘導其開花。
表1大黑山薏苡實生苗和無性苗在長日照地區(qū)、長日照條件下的種子產(chǎn)量*
注:*標相同字母者,為t檢驗5%水平差異不顯著。
大黑山薏苡為短日照植物,春季種植時,為長日照,其營養(yǎng)生長會比較發(fā)達,植株高大,株高在4.2m左右。植株太高,不利于采收種子,會浪費很大的勞動力。實生苗和無性苗在各種植密度下的株高差異并不顯著。
從實生苗和無性苗的倒伏率上來看,密度在500株/畝以下時,沒有發(fā)生倒伏,當密度增加到600株/畝以上時,開始出現(xiàn)倒伏,其中在800株/畝時,實生苗的倒伏率為15.4%,無性苗的倒伏率為16.4%。倒伏后,一般很難再結(jié)有生活力的種子。發(fā)生倒伏的原因,可能是種植密度過大,四川雅安地區(qū)光照較弱,大田通風透光較差引起的。
從不同種植密度的種子產(chǎn)量來看,600株/畝密度下,種子產(chǎn)量最高,實生苗和無性苗生長植株的種子產(chǎn)量分別為27.74kg/畝和27.86kg/畝,兩者差異不顯著。說明在長日照條件下,實生苗和無性苗生產(chǎn)種子的性能差異不顯著。
二、利用實生苗和無性苗在長日照地區(qū)、短日照條件繁殖種子
2014年6月30日在四川雅安分別用大黑山薏苡種子和無性分蔸苗種植,采用300株/畝、400株/畝、500株/畝、600株/畝、700株/畝、800株/畝6個密度種植,株距、行距相同,分別為1.49m、1.29m、1.15m、1.06m、0.98m和0.91m。小區(qū)面積為120m2,3次重復。記錄開花期、株高、倒伏率和小區(qū)種子產(chǎn)量,其中開花期為小區(qū)50%植株進入開花的時間,株高為小區(qū)隨機選取20株的平均株高,為地面到植株頂部最高處距離,倒伏率為小區(qū)倒伏植株數(shù)占小區(qū)總植株數(shù)的百分比。
統(tǒng)計結(jié)果如表2所示。從表2可以看出,無性苗在長日照地區(qū)、短日照條件(6月30日)下種植,比實生苗開花時間提前3-7天,這與無性苗已經(jīng)過光周期誘導,更易開花有關。
表2大黑山薏苡實生苗和無性苗在長日照地區(qū)、短日照條件下的種子產(chǎn)量*
注:*標相同字母者,為t檢驗5%水平差異不顯著。
短日照條件利于大黑山薏苡生殖生長,使得其營養(yǎng)生長較弱,植株較矮。在本試驗中,短日照條件下大黑山薏苡實生苗和無性苗種的株高都在2m以下,但無性苗的株高均顯著低于實生苗,這與無性苗更早開花有關,薏苡開花后,一般株高不再增加。由于植株較矮小,倒伏率也比長日照種植低。
在雅安地區(qū)10月份后,氣溫迅速降低,不利于種子成熟,使得種子產(chǎn)量較低,最高種子產(chǎn)量僅為7.28kg/畝。由于實生苗比無性苗開花遲,其開花后,溫度更低,使得其結(jié)實率較低,種子產(chǎn)量也較低。在6個種植密度下,實生苗的種子產(chǎn)量均顯著低于無性苗。說明在短日條件下,無性苗更容易生產(chǎn)種子。
三、利用實生苗和無性苗在短日照地區(qū)、長日照條件繁殖種子
2015年1月20日在云南省景洪市分別用大黑山薏苡種子和無性分蔸苗種植,采用300株/畝、400株/畝、500株/畝、600株/畝、700株/畝、800株/畝6個密度種植,株距、行距相同,分別為1.49m、1.29m、1.15m、1.06m、0.98m和0.91m。小區(qū)面積為120m2,3次重復。記錄開花期、株高、倒伏率和小區(qū)種子產(chǎn)量,其中開花期為小區(qū)50%植株進入開花的時間,株高為小區(qū)隨機選取20株的平均株高,為地面到植株頂部最高處距離,倒伏率為小區(qū)倒伏植株數(shù)占小區(qū)總植株數(shù)的百分比。如圖2所示。
統(tǒng)計結(jié)果如表3所示。從表3可以看出,在短日照地區(qū)的長日照條件下,無性苗比實生苗的開花期要提前5天左右,這與兩種類型種苗在長日照地區(qū)長日照條件下的趨勢一致,說明無性苗比實生苗更容易開花,繁殖薏苡種子時,應采用無性苗。
表3大黑山薏苡實生苗和無性苗在短日照地區(qū)、長日照條件下的種子產(chǎn)量*
注:*標相同字母者,為t檢驗5%水平差異不顯著。
無性苗的株高略低于實生苗,但兩者在所有種植密度下的差異均未達顯著水平。此條件下,兩種類型種苗株高均達4m以上,不利用收獲種子。
當種植密度為600株/畝時,開始出現(xiàn)倒伏,但實生苗的倒伏率要高于無性苗,這可能與實生苗植株較高有關。實生苗和無性苗在800株/畝時的倒伏率差異達顯著水平,其余密度下未達顯著水平。
在種植密度為600株/畝時,實生苗和無性苗的種子產(chǎn)量最高,分別為46.31kg/畝和52.52kg/畝,兩者差異達顯著水平。當密度低于600株/畝時,密度越低,種子產(chǎn)量越低;當密度高于600株/畝時,密度越高,種子產(chǎn)量越低,這可能與倒伏有關。
四、利用實生苗和無性苗在短日照地區(qū)、短日照條件繁殖種子
2015年6月30日在云南省景洪市分別用大黑山薏苡種子和無性分蔸苗種植,采用300株/畝、400株/畝、500株/畝、600株/畝、700株/畝、800株/畝6個密度種植,株距、行距相同,分別為1.49m、1.29m、1.15m、1.06m、0.98m和0.91m。小區(qū)面積為120m2,3次重復。記錄開花期、株高、倒伏率和小區(qū)種子產(chǎn)量,其中開花期為小區(qū)50%植株進入開花的時間,株高為小區(qū)隨機選取20株的平均株高,為地面到植株頂部最高處距離,倒伏率為小區(qū)倒伏植株數(shù)占小區(qū)總植株數(shù)的百分比。如圖3所示。
統(tǒng)計結(jié)果如表4所示。從表4可以看出,在短日照地區(qū)的短日照條件下,無性苗比實生苗可提前22-25天進入開花期,與之前無性苗比實生苗更早進入開花的規(guī)律是一致的,主要是因為無性苗在種植前已經(jīng)過開花所必需的光周期誘導,而實生苗開花尚需較長時間的光周期誘導。
表4大黑山薏苡實生苗和無性苗在短日照地區(qū)、短日照條件下的種子產(chǎn)量*
注:*標相同字母者,為t檢驗5%水平差異不顯著。
在6個種植密度下,實生苗的株高均顯著高于無性苗,這于無性苗比實生苗提前進入開花期相關,植物在進入以開花為代表的生殖階段后,株高一般不再增加。無性苗植株較矮,利于種子收獲。在云南景洪短日條件下,實生苗和無性苗的株高,均低于長日照條件,這從另一個方面也反映了薏苡光周期反映的特點。
由于短日照條件下薏苡的株高較低,也使得其倒伏率較低,在密度為700株/畝時,才出現(xiàn)倒伏,無性苗的倒伏率比實生苗略低,但兩者差異不顯著。
短日照下,薏苡不同密度下的種子產(chǎn)量表現(xiàn)出了與長日照類似的趨勢,即在一定范圍內(nèi)隨著密度的增加,種子產(chǎn)量表現(xiàn)出了增加的趨勢,到達一定密度后,隨著密度的增加,又表現(xiàn)出了降低的趨勢。在本試驗中,實生苗和無性苗的最高種子產(chǎn)量均出現(xiàn)在密度為600株/畝時,此時種子產(chǎn)量分別為80.14kg/畝和127.12kg/畝。在6個種植密度下,無性苗的種子產(chǎn)量均顯著高于實生苗,說明在此條件下,利用無性苗更容易生產(chǎn)種子。在本研究中,獲得的種子產(chǎn)量最高為127.12kg/畝,按百粒重14g和80%發(fā)芽率保守估算,1畝種子制種田生產(chǎn)種子至少可供1000畝飼草生產(chǎn)用種。