纳罗克非洲狗尾草种子生产、研究现状及产业化生产建议

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纳罗克非洲狗尾草种子生产、研究现状及产业化生产建议

德宏牧草综合试验站 薛世明 张美艳

牧草种子是牧草产业发展中最为重要和基本的生产资料是草原植被更新和草地建植的重要物质保障牧草种子业不仅关系到我国牧草产业的健康持续发展更关系到国际市场的竞争生存能力目前我国牧草种子业发展基础较为薄弱,国产化率低,每年约40草种需要进口加之,牧草育种和繁育工作相对滞后,种子生产田2014年保留面积仅为9.51hm2,远低于发达国家,造成我国草种市场较长时间处于供不应求的状态,成为我国牧草产业快速发展的主要制约因素之一。因此,从长远来看,终将需要依赖国内市场才能从根本上解决草种供应问题。而加大优良牧草品种的良种繁育和种子生产产业化是缓解目前我国草种业紧迫局势和提升牧草种子生产供给能力的根本途径。

一、纳罗克非洲狗尾草的利用情况和存在问题

纳罗克非洲狗尾草是禾本科狗尾草属,4倍体,C4多年生疏丛型牧草,开花期株高约1.8m,是澳大利亚昆士兰州首次育成的冬季保绿型草品种。我国1983年由云南省草地动物科学研究院(原云南省肉牛和牧草研究中心)与澳大利亚合作开展的云南牲畜和草场改良项目中引入云南。199711月经全国牧草审定委员会审定通过并正式登记为引进品种。

纳罗克在云南广西广东福建湖南等省区引种研究均表现出较好的适应性尤其在亚热带热带地区草地改良中表现良好已成为我国南方草地建植草地改良和石漠化治理的骨干草种纳罗克非洲狗尾草在云南省广泛栽培种植已有30多年在昆明德宏保山红河大理昌宁洱源曲靖临沧楚雄西双版纳普洱文山等地均有种植尤其是近年来国家对南方草地畜牧业十分重视开展了南方现代草地畜牧业推进行动退牧还草等诸多草牧业项目,使得非洲狗尾草的需求量增加,年需要量7080吨,但目前自给量不足50吨,存在供不应求的现状。目前纳罗克非洲狗尾草种植面积呈逐年增加趋势多年累积种植面积约3.3hm2但是随着利用年限的延长和缺乏科学完善的良种繁育体系等因素导致种用性状逐渐退化加之其本身开花结实不一致和种子落粒性强等特性导致目前种子产量较低平均不到45kg·hm-2,种子发芽率低,仅为10%左右。近年来,由于种子价格昂贵(约120/kg),草牧业项目需求量大,农民提前抢收的乱象严重,劣质种子大量进入市场,种子发芽率仅为4%左右。严重制约了该品种在云南乃至我国南方的推广应用

二、纳罗克非洲狗尾草种子生产研究现状

1纳罗克非洲狗尾草种性复壮研究和种子产量构成因子分析

纳罗克非洲狗尾草属异花授粉植物,遗传分化较大,适合采取混合选择法进行种性复壮。Jank等研究指出,由于自身的自交不亲和性,非洲狗尾草可通过多次轮回选择进行品种改良。国内对纳罗克非洲狗尾草种性复壮的研究仅见邓菊芬等的研究,指出经过2次群体混合选择,纳罗克非洲狗尾草的复壮品种平均株高、穗长、分蘖数、抽穗数均得到显著提高。筛选优异基因型植株是提高种子生产性能的关键,通常将株高、草层直径、再生分蘖数和叶量丰富度等作为选择标准。国外研究指出,有效分蘖数、花序数量、花序长度、单位长度花序的种子重量与纳罗克非洲狗尾草种子产量存在较大的相关性,而分蘖力、花序长度均与开花时间存在较大的相关性,指出增加有效分蘖数、花序数量、花序长度、单位长度花序的种子重量和改善开花时间一致性会提高种子产量。较早开花的植物具有生产较高种子生产的潜力,研究得出,较早开花的植株可获得较高的种子产量。国内研究指出,提高千粒重和花序长度是最有效提高纳罗克非洲狗尾草种子产量的途径,其次提高单位花序长度小穗数、单位花序长度小花数和单位面积花序数量。综上所述,纳罗克非洲狗尾草种子产量构成因子主要有花序数量和长度,有效分蘖数,千粒重,单位长度花序的小穗数、小花数和种子重。

2、纳罗克非洲狗尾草种子生产的关键因素

2.1施肥对纳罗克非洲狗尾草种子生产的研究

施肥是禾草种子生产中的关键技术,氮素是影响禾草种子产量的关键因素之一,合理施用氮肥可获得最佳种子产量和质量。研究指出,在施用450 kg·hm-2草地专用复混肥(NPK5.0:15.0:9.5)基础上,分蘖期追施75 kg·hm-2尿素可明显增加纳罗克非洲狗尾草的分蘖数和种子产量。种子产量对施氮的响应主要归因于增加氮肥施用量通常会增加每穗小花数、每穗小穗数和每穗种子数等种子产量构成因子。因此今后需通过花序数量、花序长度、单位长度花序的小穗数和小花数等种子产量构成因子作为衡量指标来确定合理施肥量。微量元素对非洲狗尾草的种子生产也产生一定的影响,国内对纳罗克非洲狗尾草研究得出,铜肥可显著改善纳罗克非洲狗尾草种子的质量性状,随着施铜量增加,种子发芽率和千粒重均明显上升,施铜量为4.8 kg·hm-2时可获得较高的种子发芽率和千粒重,分别是对照处理(不施铜)的3.31.6倍。这表明,在合理施用大量元素的基础上,适量施用微量元素可提高纳罗克非洲狗尾草种子的产量和质量。

2.2刈割对纳罗克非洲狗尾草种子生产的研究

适宜的刈割是草地管理和利用的重要手段,刈割通常能去除多余的营养枝条,过多的营养枝条会阻碍光线透过、影响分蘖和引起倒伏。刈割时期、间隔和频率是影响禾草种子生产的关键因素。分蘖期刈割23次,间隔25d,可推迟纳罗克非洲狗尾草的开花结实时间,并增加分蘖数和种子产量。韩学琴等指出,留茬高度1015 cm,冬季刈割比春季刈割更能有效地促进纳罗克非洲狗尾草的分蘖。

2.3收种对纳罗克非洲狗尾草种子生产的研究

纳罗克非洲狗尾草存在抽穗、开花一致性差、持续时间长、种子成熟即落等特性,是造成种子产量低的因素之一。因此收种时间和收种方式是提高纳罗克非洲狗尾草种子产量的关键技术之一,掌握种子成熟和落粒的平衡点,是确定收种时间的关键。罗富成等指出,在纳罗克非洲狗尾草开花后第16天采收的种子质量高,不仅籽粒饱满、生活力强、发芽率高,而且活力水平也高。钟声指出,纳罗克非洲狗尾草开花高峰期为始花后第1015天,始花至成熟种子脱落时间平均为18天,指出宜在始花后33 前后进行收种。Bahnisch等研究得出类似的结论,开花后2035天可获得较高的种子产量和花序数量。崔阁英等指出,在纳罗克种子进入蜡熟期后68天收获可获得较高的种子产量。段新慧等指出,纳罗克穗子中部的种子产量较为稳定,产量也较高,而穗尾1/3产量最低,指出收种宜考虑以穗子中部的种子成熟为最佳收种时机。赵俊权等得出,一年分3次收种,结合施氮可获得较高的种子产量315468.8 kg·hm-2。这表明分批收种有利于提高纳罗克非洲狗尾草的种子产量。收种方法对种子产量和质量有显著影响,与传统割穗收种相比,田间抖穗收种和铺膜收种方式收获的纳罗克非洲狗尾草种子发芽率、千粒重和种子产量均有明显增加。

  1. 纳罗克非洲狗尾草种子产业化生产建议

1、培育特色牧草种子生产龙头企业,建立规范化的牧草良种生产基地,推进牧草种业的发展。改变目前以牧用草地兼用种子生产,种子生产技术落后、种子产量低,质量参差不齐,总体生产水平低的现状。政府给予优先立项,在资金上给予扶持,业务部门做好生产的产前、产中、产后各环节的技术服务。

2建立牧草良种繁育体系,提高纳罗克非洲狗尾草原种的质量和生产性能,以提高牧草种子大田生产的生产水平和种子质量。需要从田间优异植株选育、施肥、刈割和收种等良种繁育关键环节进行进一步研究利用,为该优良牧草品种的良种繁育和产业化提供理论和技术支撑。

3、建立牧草种子生产质量保障体系。实行全面的质量管理制度是种子生产单位生存和发展的必要条件,只有抓好种子质量,实现从源头、生产、加工到储藏的全程种子质量管理,才能生产出优质的种子。

4、健全草种质量监管体系。形成省市县三级监管层层落实的局面,建立一支稳定精干的草种监管人员队伍。要高度重视草种监管人员培训,丰富草种监管工作经验,提高市场监管能力,有效杜绝劣质种子进入市场和生产应用。

5、草地建设对山区草原植被的恢复、水土保持及边疆贫困山区农民脱贫致富具有重要作用,具有一定的公益性,草种的供求在很大程度上取决于国家项目的投入。为避免种子滞销损失,应积极拓展草畜结合及牧草的综合利用途径。

6、加大专用种植、收获、加工机械的研发力度,减少劳动力投入,提高生产效率,降低生产成本,提高产品的市场竞争力。

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