2.1供试材料
供试用红豆草种子从甘肃农业大学牧草实验站引入。
2.2播种和田间管理
试验地面积60平方米,分4个小区,每小区15平方米,土地于前一年秋深
耕后用水冬灌,进行靶耱保墒,次春播前圆盘靶浅靶后即作畦人工开沟条播,行距50cm,每公顷播量45kg,覆土深度4cm。种子播前一半擦破种皮,一半未作硬实处理。苗期间耕除草,生长期灌水二次。 2.6观测项目和方法
2.6.1形态特征的观察 我们主要观察记录了出苗情况和根、茎、叶、花、果实等一般植物学特征。
2.6.2 物候期、生长速度和株高测定 用定株法测定生长速度每10d测试记录一次。
2.6.3 产量测定 用刈割法测定鲜草产量,小区面积1平方米,重复3次,风干后测干草产量,并记录鲜干比例。种子成熟后测定小区种子产量。
2.6.4播种量测定 在4个小区播种不同的种子播量,待种子成熟后测定每小区种子的产量。
2.6.5根系观测 选代表性样方1/4平方米,用特制铁铲在垂直土壤剖面上自上而下,每10cm挖取一层根系土壤混合体,直取到无根为止,然后将其包在双层纱布中用水冲洗,根净后置于阳光下曝晒,待根表面附着的水分挥发后即称其鲜重。(见表4)
2.6.6化学成分分析 用常规法测定茎叶中营养物质含量和全株蛋白质中氨基酸含量。
3试验结果
3.1形态特征
据观测红豆草为多年生草本植物,株高生长当年为55.1cm,第二年为66.5cm,根系发达,播种当年入土深80cm,第二年达1.5m,侧根多,根群主要集中在0~20cm土层中、茎中空较硬,倾斜向上生长。当年分枝平均3.9个,次年达23.2个,茎具沟槽,上部被短柔毛。托叶三角形,下部合生或全裂,上部
二裂,奇数羽状复叶,叶柄长4~7cm,每枝有羽片5~23个,每羽片有小叶13~21个,小叶长23mm,宽5mm,披针形。叶下面密生短柔毛。总状花序,疏松,顶渐尖花梗长14~30cm,每枝有花序8~12个,每花序有小花30~53朵。花冠紫色或粉红色,旗瓣比龙骨瓣短或等长。荚果扁圆形,长4~6mm,宽4~5mm。被茸毛,荚齿短。结荚率约50%。种子肾形稍短,褐色,千粒重为7.23g。荚果千粒重11g。无限花序,异花授粉。 3.2物候期
我们于2006年4月2日播种 ,15日左右出苗,5月底现蕾,6月10日开花,25日结荚,开花期比紫花苜蓿早开30天左右,花期拖的也较长。8月5日种子成熟。生长第二年以后各生育期都明显提前出现。荚果落粒性极强,边成熟边脱落。所以采种应在花梗上1/2的荚果变成褐色时即可收割。(见表1)
三年生 二年生 生活年限 物候期生活第一年 生活第二年 2/5 12/5 生活第三年 生活第四年 株 高 14.5 21.6 增长 紫花苜蓿— 0.67 返青期 15/4 8/4 22/5 2/4 1/6 5/4 50.1 35.2 13/4 1.48 1.39 分枝期 11/5 20/4 现蕾期 28/5 17/5 开花期 12/6 20/5 2/5 23/5 12/5 21/5 14.0 6.1 28/6 — 0.81 结荚期 23/6 5/6 22/5 3/6 1/6 成熟期 4/8 22/7 开花期株高 55.2 66.4 四年生 二年生紫花苜蓿 2/5 12/5 22/5 23/4 16/5 1/6 22/4 9.0 19.5 10/5 46.7 34.0 2/5 12/5 22/5 1/6 70.7 23/7 67.52.8 6 62.4 103.9 2.41 1.97 4/6 36.5 20/7 22.1 13.0 28.3 19/7 1.54 25/8 0.79 — 1.56 29/5 1.28 — 4/5 1.01 1.49 表1 不同生活年限红豆草的物候期 (日/月,cm)
表2 红豆草的生长速度 (日/月,cm)
3.3生长速度
不同生活年份红豆草的生长速度见表2。
经我们测定,红豆草在生长初期生长速度缓慢,5月中旬以后,也就是现蕾时生长加快,到开花期生长速度又减弱。对于不同生活年份的红豆草则以2~3年生的生长速度最快,如从5月12~22日每天增长1.49cm,生活第四年的红豆草每天仅增长0.79cm。但无论那一年生的红豆草,其生长速度均不及紫花苜蓿。如生活年限都是二年,紫花苜蓿的日生长速度:5月2~12日为1.56cm,5月12~22日为2.41cm,5月22~6月1日为1.97cm,红豆草的生长速度相应地为0.67cm、1.48cm和1.39cm。
小 区 播 种 量 产 草 量 种子产量 第一小区 第二小区 第三小区 第四小区 45 60 75 90 10048 10995 10781 9321 380 480 400 360 表3播种量与产草量的比较 (kg/hm2)
3.4播种量
由表3可见每公顷播种量为60kg时产草量和种子产量最高。
表4 红豆草地上部分和根系生物量 (kg/hm2)
产量 第一年 第二年 第三年 第四年 鲜草 % 1875.0 100.0 3853.5 205.6 10995.0 586.4 10780.5 575.2 种子 % 156.0 100.0 349.5 224.0 480.0 300.7 505.5 324.0 根系 % 2850.0 100.0 4606.5 161.7 11214.0 393.5 20130.0 706.3
3.4产量和根系生物量
从表4数据可以看出,与紫花苜蓿相比,红豆草的产草量和产籽量都比较低。播种当年每公顷产鲜草1875kg,第二年为3853.5kg,第三年为10995kg,第四年为1078.5kg,即第3~4年产草量最高,种子产量也最高。在供试的四年内,根系生物量都较同年地上部分要高。
表5 红豆草不同生育期产草量动态 (kg/hm2)
生育期 营养期 鲜草 干草 375.0 487.5 550.5 573.0 现蕾期 鲜草 2767.5 3496.5 8763.0 8865.0 干草 792.0 1005.0 2787.0 开花期 鲜草 1875.0 3853.5 10995 干草 577.5 1245.0 结荚期 鲜草 4650.0 5250.0 干草 1815.0 1750.5 成熟期 鲜草 3900.0 4653.0 干草 1560.0 1822.5 第一年 第二年 第三年 第四年 紫花苜蓿 1125.0 1687.5 2157.0 2181.0 3705.0 12150.0 4155.0 10500.0 4185.0 2880.0 10780.5 3822.0 12390.0 4129.5 10530.0 4200.0 牧草产草量动态是确定适宜刈割期的重要依据。表5说明,不论生活年限长
短,红豆草在营养期产草量都很低,现蕾期产量急剧增加,结荚期达最高峰,种子成熟后则略微降低。以三年红豆草为例,营养期每公顷产鲜草2157.0kg,现蕾期8763.0kg,开花期10995.0kg结荚期12150.0kg,为营养期产草量的5.6倍,但种子成熟时每公顷产量又降至10500kg。
植物叶片是合成有机质的主要器官,牧草叶量越大,所含营养物质越多。我们测定了生活1~4年生红豆草不同生育期的茎叶比例,结果得知,随着生育期的推移叶量愈来愈少。如生活第四年的红豆草,营养期叶片占66.7%,现蕾、开花、结荚、种子成熟依次占49.3%、40.9%、35.7%和33.8%。红豆草不同生长年限间的茎叶比例大小,除生活当年生殖枝数目少叶量比重大外,其余生活年份茎叶比例各生育期基本一致。(见表6)
表6 红豆草供试年份内各生育期的茎叶比例 (%)
种 名 吸附水 第一年粗蛋白生育期红茎豆营养期 叶 草 现蕾期 紫花茎开花期 叶 苜蓿 结荚期 成熟期 茎 6.503 5.0 8.44 52.1 4.40 50.0 4.52 48.5 58.0 叶 16.7725.95.0 24 47.9 6.88 50.0 23.59 51.5 42.0 粗脂肪 第二年粗纤维茎 1.536 18.5 2.417 46.2 0.82 58.1 3.34 61.0 62.0 叶 28.57 81.5 12.28 53.8 37.26 41.9 10.73 39.0 38.0 无氮浸第三年 粗灰分 出物 茎 叶 47.24 5.881 22.0 78.0 53.112 6.751 46.6 46.18 63.8 49.62 66.6 66.4 钙 茎 1.119 33.3 1.864 第四年 磷叶 0.2412 66.7 0.2026 49.3 0.25- 40.9 0.18 35.7 33.8 53.4 50.7 5.46 1.05 36.2 1.22 59.1 9.26 33.4 33.6 64.3 66.2
表7 红豆草和紫花苜蓿的化学成分比较 (%)
3.5营养物质含量
我们在营养分析实验室测定的盛花期红豆草的化学成分列于表7。结果表明,红豆草含有较多的蛋白质,茎中占16.77%,叶中占25.42%。由此可见红豆草可作为反刍动物良好的蛋白质来源之一。虽然它含有较多的浓缩单宁,而且这种单宁在瘤胃中与可溶性叶蛋白形成不可溶的单宁复合物,但其蛋白消化程度仅稍低于紫花苜蓿。并且所含的这种单宁对青年反刍家畜是有利的,因为这种浓缩单宁减轻了瘤胃微生物对蛋白质的破坏作用,使更多蛋白质输送到消化道,并且反刍动物贮藏的氮也较多。
红豆草无氮浸出物的含量也很丰富,茎与叶片中分别含47.24%和51.12%。钙、磷含量也多,又因其分枝多,枝叶柔嫩,叶量大,为各种动物所喜食。
样品种名苏氨酸丝氨酸谷氨酸甘氨酸丙氨酸缬氨酸蛋氨酸亮氨酸赖氨酸氨组氨酸精氨酸 红豆草紫花苜 风干样中绝干样中0.48 0.52 2.85 0.56 0.60 3.29 1.39 1.49 8.18 0.52 0.56 3.07 0.54 0.64 0.12 0.75 0.70 0.25 0.35 0.71 0.58 0.69 0.13 0.81 0.75 0.27 0.38 0.76 3.18 3.79 1.60 4.45 4.12 1.48 2.09 4.17 蛋白质中 风干样中 绝干样中 0.51 0.55 3.26 0.57 0.61 3.90 1.05 1.13 6.70 0.52 0.56 3.32 0.58 0.57 0.10 0.71 0.63 — 0.62 0.61 0.11 0.76 0.68 — 3.70 3.64 0.64 4.53 4.02 — 0.27 0.49 0.29 0.53 1.72 3.13 蓿 蛋白质中 开花盛期红豆草中11种氨基酸含量分析表明,红豆草含有较高的精氨酸、谷氨酸、组氨酸和赖氨酸,而苏氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、和丝氨酸较紫花苜蓿少。(见表8)
表8 红豆草与紫花苜蓿中氨基酸含量的比较 (%)
4小结
4.1红豆草在武威川区表现为半冬性发育类型,播种当年仅有12.5%的植株开花结实,其余枝条处于营养枝状态。在当地越冬率为100%,表现出很强的抗旱和抗寒性。生活第二年以后的红豆草,所有植株均可开花结实。
4.2红豆草是一种产草量中等,饲草品质优良的长寿多年生牧草,它不仅是极宝贵的牧草种质资源,而且其适应性强,适宜在山区及高寒牧区引种推广,特别在干旱地区是不可代替的一种豆科牧草。
4.3红豆草系无限花序,花期长达二个多月,种子成熟很不一致,而且落粒性很强,应及时收种。种子硬实率高达41.1%以上,为了提高出苗率,达到苗齐苗壮和高产的目的,播种时必须进行种子硬实处理。