褐色中脉高粱创新实验论文.doc

褐色中脉（BMR）高粱宁夏黄灌区品种适应性试验张贵杰（实验导师）时发亿，杜旭旭， 葛光伟， 李妍， 吴爽 （宁夏大学 农学院 14级创新实验小组）摘要： 目的BMR高粱具有很高的饲用价值，因其木质素减少而在动物体内的消化率增加，能够显著提高适口性，因此受到广泛关注。本试验旨在比较5个BMR高粱品种在宁夏黄灌区的适应性。方法采用随机区组试验设计，记录其生育期，分析品种间亩产量、株高、抗性、常规营养成分及体外消化率指标。结果试验结果表明：不同品种间亩产量差异显著（P 0.05），以F10最高；品种间株高差异显著（P 0.05), while the difference of plant height among varieties was significant (P10摄氏度积温平均为3245.6摄氏度，无霜期平均167天，年太阳总辐射141.7千卡每平方厘米，年日照时数达2866.7小时。温差大，气候年较差平均为31.5摄氏度，日较差平均13.6摄氏度。年均降水量为201.4毫米。降水量在一年中分配不匀，集中在7、8、9，约占全年总降水量的62.2%，年平均蒸发量为1470.1毫米，为降水量的8.6倍。选择地的地势平整、土壤肥力中等且均匀、无严重土传病害、具有良好排灌条件（雨季无积水）、四周无高大建筑物或树木影响。2.2 试验材料试验涉及5个BMR试验品种分别为BMR1 (F2)、BMR2 (F4)、BMR3 (F7)、BMR4 (F10)、BMR5(12)和一个对照品种BMR6(F6)。2.3 试验方法选用18个小区，播种采用随机区组设计，每个品种3个重复(小区)，试验点整个试验地四周设4行保护行。试验时间为2015年4月20日-8月20日。记录生育期（播种期、孕穗期，抽穗期和开花期）和抗倒性和病虫害情况，成熟后收割称重测产并估算亩产。每个小区随机选三株测量株高、营养成分指标、矿物质及干物质和中性洗涤纤维体外消化率。2.3.1 小区面积试验小区面积为15m2（长5m宽3m）。2.3.2 播种方法 条播，行距30cm，每个小区播种了10行，播深2cm3cm，播后覆土。2.3.3 播种量 播种量30g/小区（1.2kg/mu）。2.3.4 田间管理杂草、施肥、排灌并防治病虫害，够保证满足正常生长发育的水肥需要。2.3.5饲用高粱营养成分指标采鲜样后，65摄氏度烘干至两次称重间重量 0.5g时，粉碎过40目，样品营养成分指标：干物质（DM）、粗蛋白（CP）、粗脂肪（EE）、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）、木质素（ADL）、灰分（Ash）、钙（Ca）、磷（P）、钾（K）及镁（Mg），以及体外消化率指标:干物质体外消化率（IVDMD）和中性洗涤纤维体外消化率（IVNDFD），利用FOSS System系列近红外光谱分析仪测定。2.3.6相对饲喂价值的评定相对饲喂价值RFV采用公式（1）-（3）计算。DMI(%BW)=120/NDF(%DM) (1)DDM(%DM)=88.9-0.779ADF(%DM)(2)RFV=DMIDDM/1.29 (3)其中：RFV（relative feed value）为相对饲喂价值，NDF（neutral detergent fiber）为中性洗涤纤维，ADF（acid detergent fiber）为酸性洗涤纤维，DMI为干物质采食量，DDM为可消化干物质，DM为干物质，%BM为占动物体代谢体重的百分比。2.3.7数据处理方法利用EXCEL2003预处理，利用DPS v7.05统计分析软件中广义线性模型（GLM）进行单因子方差分析和Duncan氏多重比较差统计分析，Duncans多重比较，P 0.05为差异显著。3 结果与讨论分析3.1 不同bmr饲用高粱品种物候期表1.不同bmr饲用高粱品种物候期 品种播种期 (月.日)出苗期 (月.日)抽穗期 (月.日)开花期 (月.日)收割期 (月.日) F204.2005.0107.0807.1008.20F404.2004.3007.0607.1108.20F704.2005.0107.0707.1208.20F1004.2004.2907.0507.1008.20F1204.2004.3007.0707.0908.20F604.2004.3007.0707.1008.20本试验以播种期、出苗期、抽穗期、开花期等4个物候期进行观察。试验在6月10日进行播种，比当地播种日期晚40天左右。从生长来看 （见表1）5个试验品种的生长发育与对照品种相比差距不大，较为平均，均已抽穗、开花。王继师等9的试验中的饲用高粱的全生育期在100.5d131d，我们所做的试验的生育期在125d，两个试验的生育期全程期限相近。3.2 不同bmr饲用高粱品种倒伏率、病虫害情况饲用高粱在种植地的倒伏率、病虫害抗性是考察其对宁夏引黄灌区适应性的重要指标。表2是对不同品种饲用高粱的抗性研究。表2 不同bmr饲用高粱品种的倒伏率及病虫害情况 品种抗倒性病害抗性虫害抗性叶斑病丝黑穗病锈病螟虫蚜虫F2233333F4133333F7323333F10333333F12133333F6233333注：数字代表抗性的强弱，.数字越大抗性越强由于我国高粱病虫害研究水平较低，防控理论基础研究薄弱，导致高粱蚜虫、螟虫、叶斑病、丝黑穗病、锈病等病虫害较为严重。如表2所示，从5个试验品种抗倒伏性来看，F4、F12的抗倒伏性为1，低于对照品种F6的抗倒伏性，F7和F10的抗倒伏性为3，高于对照品种F6的抗倒伏性，相比较好。且5个试验品种对病虫害的抗性都很好，除F7对叶斑病的抗性较弱外，其余品种无病虫害情况发生，也可能与试验期间当地气候有关。从病虫害抗性及抗倒伏性的数据可以得出：除F4和F12外，其它饲用高粱品种抗性优良。3.3 不同bmr饲用高粱品种株高与亩产表3 不同bmr饲用高粱品种的折合亩产及株高 对照F2F4F7F10F12SEMP值株高(cm)283.2b348.7a290.5b297.6b357.2a337.3a13.20.0014折合亩产（kg）10593.0d11926.7cd11778.3cd13630.0b15161.0a12420.3bc653.380.0003注：同列数据肩注字母完全不同表示差异显著( P0.05) 如表3所示，除F2与F4亩产间呈不显著差异外，不同品种间亩产差异显著（P0.05），亩产范围在10593.0-15161.0kg.之间。5个试验品种中：亩产最高的是F10，亩产最低为F4，但产量均显著高于对照品种F6。崔凤娟10等2011年在辽宁对我国饲用高粱的品质性状进行了田间比较试验，产量的结果在2260.39kg/mu-4508.43kg/mu之间。相比之下本次试验饲用高粱产量较高，而且这次试验的5个品种是首次种植，需经历种植的磨合期，待长时间种植后产量还有待确定。5个试验品种株高在283.2cm357.2cm之间，F4、F7的株高与F2、F10、F12存在显著差异（P0.05），F10株高最高，而F4株高最低，均高于对照品种F6，且F2、F10、F12与对照呈差异显著（p0.05）。根据高粱的种质资源目录11.株高100cm为特矮杆.株高150cm为矮杆.从数据中可以看出本次试验的5个品种无矮杆。从株高和亩产整体分析来看，5个bmr饲用高粱品种试验中表现良好3.4 不同bmr饲用高粱品种常规营养成分指标表4 不同bmr饲用高粱品种的常规营养成分指标(%) F2F4F7F10F12F6SEMP值DM94.87a94.62a94.53a95.06a94.84a94.85a0.080.1517CP8.42a9.84a8.67a8.88a8.58a9.34a0.220.3170ADF38.84a39.08a37.97a39.91a40.68a40.25a0.410.5020NDF60.52a59.53a57.51a61.67a61.61a61.66a0.680.5576ADL4.08a3.93a3.78a4.32a4.61a4.15a0.120.4607ASH5.34a7.06a5.84a5.93a7.29a7.31a0.350.1571RFV90.14a91.35a95.94a87.19a86.38a86.82a0.870.8759注：同列数据肩注字母完全不同表示差异显著(P0.05) 高粱粗蛋白质含量略高于玉米，在8.0%-12.3%之间，一般为8.5%12。如表4所示，试验中5个试验品种的粗蛋白质含量在8.42%-9.84%之间，差异不显著（P0.05）。粗蛋白质含量直接关系到饲用高粱饲用品质12，5个试验品种中，粗蛋白质含量在平均粗蛋白质均值8.5%以下的只有F2（8.42%），其它品种均在8.5%以上。但除F4外，其余4个品种均低于对照品种F6。据杨久仙等13的试验中，蛋白的一级标准为9.0%，不满足一级标准的有F2、F7、F10、F12，说明本试验涉及饲用高粱品种能够作为草食动物优质饲草来源。植物细胞的中性洗涤纤维（NDF）含量越低，动物的采食量越高，NDF被利用的程度越高。参试品种NDF含量差异不显著（P0.05），但F7的NDF含量最低，从中性洗涤纤维的含量来看，F7相比其它品种，对动物来说更加容易利用。从表4可以看出，除F10外，其余4个品种的NDF含量均低于对照品种；酸性洗涤纤维（ADF）与动物的消化率呈负相关，其含量越高，消化率越低，饲料品质越低14，F12的ADF含量最高（40.68%），高于对照品种，说明饲用高粱品种F12最难以被动物消化利用；木质素（ADL）是构成植物细胞壁的成分之一，具有使细胞相连的作用，不能被动物所消化。5个试验品种ADL含量在3.78-4.61之间，含量最低的为F4（3.93）和F7（3.78），均低于对照品种，说明F4与F7更易被消化。灰分（Ash）是高粱固体无机物的含量，试验结果显示，5个试验品种中，F12的灰分含量最高（7.29%），但均低于对照品种（7.31%）。杨久仙13试验中高粱灰分三级指标0.05）；P含量在0.2%-0.23%之间，在参考值的范围之内；K的含量在1.39%-1.84%之间，高于K含量的标准范围0.35%-0.52%指标。试验品种中，含量最高的为F12, K含量达到1.84%。但均低于对照品种(1.86%)；Mg含量0.33%-0.35%之间，高于参考含量范围，差异不显著（P0.05）。试验涉及饲用高粱品种的矿物质元素含量与报道的参考指标有一定差距，这也很好的解释了本试验饲用高粱品种灰分含量偏高的现象，可能与饲用高粱吸收和固定土壤中矿物质能力有关，有待进一步研究证明。表5 不同bmr饲用高粱品种的矿物质含量项目F2F4F7F10F12F6SEMP值Ca(%)0.27b0.36a0.33ab0.33ab0.37a0.36a0.0150.1644P(%)0.20a0.23a0.20a0.20a0.22a0.22a0.0050.2682K(%)1.39a1.68a1.46a1.45a1.84a1.86a0.0850.2529Mg（%）0.34a0.34a0.33a0.35a0.34a0.35a0.0030.9552 注：同列数据肩注字母完全不同表示差异显著( P0.05) 表6 不同bmr饲用高粱品种的粗脂肪和中性洗涤纤维体外消化率 项目F2F4F7F10F12F6SEMP值EE(%)1.94a2.02a2.11a2.01a1.85a1.92a0.0370.4368 IVDMD(%)67.92a71.52a72.91a66.18a68.99a67.43a1.0500.2333 IVNDFD(%) 41.69ab46.08a45.52a39.63b42.98ab42.53ab0.9850.1080注：同列数据肩注字母完全不同表示差异显著( P0.05)3.6不同bmr高粱品种粗脂肪和中性洗涤纤维体外消化率脂肪和糖分是提供能量的主要能源物质，高粱籽粒的脂肪含量约为3%，徐运杰16报道了36种高粱籽粒脂肪含量范围为1.5%-6.4%，本试验5个试验品种中，脂肪含量在1.85%-2.11%之间，由此说明，试验涉及的5个试验品种脂肪含量相对要高，脂肪含量最高的为F7，除F12外，其余4个品种均高于对照品种（p0.05）。体外干物质和中性洗涤纤维体外消化率，能够准确反映饲料被动物消化利用情况，是评价草食动物饲料营养价值的重要指标之一，不同品种间干物质和中性洗涤纤维体外消化率差异不显著（P0.05），干物质体外消化率在66.18%-72.91%之间，NDF体外消化率在39.63%46.08%之间，说明5个试验品种能够较好被动物消化利用，其中以F4和F7的干物质和中性洗涤纤维的体外消化率最高，因此F4和F7相比其它品种，营养价值更优。4结论将年来，我国畜牧业迅速发展，而优质饲草资源短缺，根据预测国内优质草产品市场容量约为1000万吨，而每年我国供应苜蓿能力约为20万吨，供需矛盾严重。而高粱具有高生物量，耐贫瘠，对生物和非生物胁迫抗性强，水肥利用效率高等特性，种植高粱可有效增加饲草种植面积。合理利用bmr突变品系特性，将使高粱在饲料资源开发中发挥巨大的作用。饲用高粱F4和F7营养价值与其它品种相比更高，但F4在抗逆性方面不及F7和其它品种，因此，宁夏引黄灌区饲用高粱F7更适合推广和应用。 参 考 文 献 1 Lu Q-S(卢庆善).Sorghum（高粱学）.Beijing: China Agriculture Press,1999, pp 1-242 Eyster W H. Chromosomes VIII in maine. Science. 1926. 64(1644)：22.3 Portex K S, Axtell J D, Lechtenberg V L, etal. Phenotype, figer compos it ion, and in vitro dry matter disappearance of chemically induced brown mid rid（BMR）mutans of sorghum. Crop Sci, 1978(18): 205-208.4 Cherney J H, Moore K J, Volennc J J, et al. Rate and extent of digest ion of cell wall component of brown 2 mid rid sorghum specis.Crop Sci,1986 (26) :1055-1059.5Cheney J H, Axtell J D, Hassen M M, et al. Forage quality characterization of a chemically induced brown 2 mid rid mutant in peart millet. Crop Sci, 19