CN109105170B

CN109105170B - 一种提高多年生饲草玉米建植成功率的方法

Info

Publication number: CN109105170B
Application number: CN201811166071.3A
Authority: CN
Inventors: 唐祈林; 李影正; 严旭; 吴子周; 杨春燕; 李晓锋; 何如钰; 李杨; 赵艳丽; 温小冬; 张萍; 周阳; 张磊; 张翔
Original assignee: Sichuan Agricultural University
Current assignee: Sichuan Agricultural University
Priority date: 2018-10-08
Filing date: 2018-10-08
Publication date: 2021-08-17
Anticipated expiration: 2038-10-08
Also published as: CN109105170A

Abstract

本发明属于多年生饲草玉米的繁殖方法领域，具体公开了一种提高多年生饲草玉米建植成功率的方法，主要是在秋季刈割后至次年返青前将分蘖数为30～50个的植株挖出，然后从根部切割成单个种茎，然后定植即可。本发明方法中多年生饲草玉米的建植成活率可达94％，显著高于目前的春季返青植株建植的80％的成活率；其次，本发明方法因建植时间早，有利于种苗的生长发育和分蘖，并且生长时间长，因此，当年生物产量可达94.45t/hm²，显著高于用春节返青植株建植方法的生物产量81.34t/hm²；此外，本发明方法成活率高、减少了春季移栽、缓苗、查苗补种等繁重事宜，显著降低生产成本。

Description

一种提高多年生饲草玉米建植成功率的方法

技术领域

本发明属于多年生饲草玉米的无性繁殖方法领域，具体涉及一种提高多年生饲草玉米建植成功率的方法。

背景技术

我国以占世界7％的耕地养活着占世界22％的人口，随着人口的不断增加和耕地的减少，粮食问题日益成为人们关注的焦点。特别是我国南方各省区，人多地少，而且山地面积占70％左右，粮食问题更为突出。粮食问题其实很大程度上是饲料粮的问题，随着我国人们生活水平的提高，对肉奶食品的需求显著增长，相应地对饲料粮的需求也进一步增长，饲料粮的紧缺问题也显得更为突出。我国西南地区气候和生态条件特殊，很适合以收获营养体为目的优质饲草的生产。四川农业大学通过独创的新物种玉米异源六倍体而培育的多年生饲草玉米，因其多年生、分蘖多、抗逆性强、生长快、一年可刈割多次和生物产量高等优点为解决我国南方饲料粮的问题提供了一个重要途径。

玉米异源六倍体(Tripsazea creammaize T.)是四川农业大学以引自美国的四倍体玉米(Zea mays L.，2n＝40)和四倍体鸭茅状摩擦禾(或称指状摩擦禾，Tripsacumdactyloides L.，2n＝72)之间的属间杂种F₁为母本，以四倍体多年生类玉米(Zeaperennis，2n＝40)为父本杂交育成的包含全套玉米染色体组(20条)、鸭茅状摩擦禾染色体组(36条)和四倍体多年生类玉米染色体组(20条)的属间杂种，是一个自然界不存在的新物种(苏月贵，四川农业大学硕士论文，2009)。该玉米异源六倍体的染色体数为76条，具有多年生，分蘖多，雌性部分可育，花粉高度不育等特点，用玉米、摩擦禾或四倍体多年生类玉米作为父本给其授粉，均可获得杂交后代，因而可以该玉米异源六倍体为桥梁材料，将摩擦禾、四倍体多年生类玉米等玉米近缘属种中的耐涝、耐寒等优良基因转育到玉米中，拓宽玉米的种质基础；也可利用其多年生、分蘖多、一年可刈割多次的特性培育多年生饲草玉米。

多年生饲草玉米是四川农业大学玉米研究所以独创的玉米异源六倍体MTF-1(Tripsazea creammaize T.)或其衍生系为母本，以普通栽培玉米(Zea mays L.)、四倍体多年生类玉米(Zea perennis)或摩擦禾(Tripsacum dactyloides L.)等为父本杂交育成的、以收获茎叶营养体为目标的直立丛生型高大禾草类的全新饲草作物，如玉草5号(品种登记号为：2016007)和玉草6号(品种登记号为：2017001)，就是以MTF-1为母本，以四倍体多年生类玉米为父本杂交育成的多年生饲草玉米，它们具有根系发达、分蘖能力强、生长快速、产量高、稳产性能好、品质优、抗病虫害、茎秆鲜嫩多汁、营养丰富和适口性好等优点，是喂养草食家畜的优质饲草。因聚合了栽培玉米、指状摩擦禾和四倍体多年生大刍草的染色体，多年生饲草玉米的染色体构成为非整倍体，导致其减数分裂紊乱致使花粉无育性，难以结实，因而多年生饲草玉米不能通过种子进行繁殖，而只能以茎节扦插或分蔸繁殖等无性繁殖方式进行繁殖。

采挖春季返青植株分蔸繁殖是当前多年生饲草玉米生产上普遍采用的建植方法。然而，我国西南地区春旱严重，植株移栽后遭受“移栽冲击”和“水分匮缺”双重影响，致使多年生饲草玉米春季建植难度大，建植成活率低，造成其生物产量较低，最终导致多年生饲草玉米经济效益和生态效益下降。另外，春季直接建植，苗期需大量灌溉以促成苗，这无疑又增加了建植成本。春季建植难度大、成本高，极大地阻碍了多年生饲草玉米的推广进程。因此，在生产中亟需新的建植方法以提高多年生饲草玉米的建植成功率、降低建植成本，进而更好地发挥多年生饲草玉米的经济效益和生态效益。

发明内容

针对目前多年生饲草玉米建植中存在的春季建植难度大，建植成活率低、生物产量低和成本高等问题，本发明目的在于提供一种提高多年生饲草玉米建植成功率的方法。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种提高多年生饲草玉米建植成功率的方法，包括如下步骤：

(1)施足基肥、整地划厢：按照37.5～52.5t/hm²的比例将腐熟厩肥均匀施于建植地的地表，然后将土壤深翻20～30cm；再按照3～4m的宽度作厢，同时设置排水沟；

(2)种茎采收：在当年秋季刈割后至次年返青前，将多年生饲草玉米植株挖出，挖掘过程中应保持根系完整；所述植株的分蘖数为30～50个；

(3)种茎预处理：将步骤(2)挖出的植株从根部切割分离成单个种茎，所述的单个种茎有3～5个茎节，或有2～3个小苗或幼芽；

(4)开穴、定植：按照株距为0.8～1.2m、行距为1.0～1.5m的距离在步骤(1)所述的厢中开穴，所述穴的深度为15～20cm；每穴施入磷肥30～40g、钾肥10～15g，然后覆土5～10cm；将步骤(3)所述的种茎移入穴内，用细碎土壤覆盖，覆盖厚度为5～8cm，压实、浇定根水；

(5)田间管理：按常规方法进行追肥、虫害和杂草防治；

(6)收获：种植当年抽雄始期进行刈割，第二年及以后视植株长势而定，当株高达到1.5m以上时，即可刈割，留茬高度为5～10cm。

上述方法步骤(1)中所述的排水沟的沟深为25～35cm，沟宽为30～40cm。

上述方法步骤(2)中所述的多年生饲草玉米是指以玉米异源六倍体(Tripsazeacreammaize T.)为母本，以栽培玉米(Zea mays L.)、摩擦禾(Tripsacum dactyloides L.)或四倍体多年生类玉米(Zea perennis)为父本杂交育成的、以收获茎、叶营养体为目标的多年生饲草玉米。

上述方法步骤(2)中所述的多年生饲草玉米是指玉草5号或玉草6号等。玉草5号和玉草6号均已通过四川省草品种审定委员会登记，玉草5号的品种登记号为2016007，玉草6号的品种登记号为2017001。

所述的玉草5号或玉草6号都是以MTF-1为母本，以四倍体多年生类玉米为父本杂交育成的多年生饲草玉米。

玉草5号和玉草6号的生物材料均可从四川农业大学获得，或从其他种植者处购买。

所述的玉米异源六倍体是指MTF-1或其衍生系。

所述的玉米异源六倍体是指MTF-1的生物材料可从四川农业大学获得。

上述方法步骤(2)中种茎采收时间一般为当年9月中下旬至次年2月下旬。挑选无明显病虫害、且结构完好的种苗。

上述方法步骤(2)中所述的挖掘为用人工或挖掘机进行。

上述方法步骤(2)中所述的挖掘，如果采用挖掘机挖掘，挖掘机铲斗应从距离植株边缘10～20cm处开挖。

上述方法步骤(3)中所述的切割用手工或切割机进行。

上述方法步骤(4)中覆土后是否灌溉视土壤墒情而定，若土壤湿润可不浇水，若土壤干燥，则需灌水使土壤湿润至5cm。

上述方法步骤(5)中所述的追肥是指在分蘖期、拔节期以及每次刈割后及时灌溉和追施速效氮肥，按每年20～40kg/hm²氮肥穴施。

上述方法步骤(5)中所述的防治虫害是指用50％辛硫磷乳油的1500倍稀释液防治粘虫、地下害虫；每公顷10％吡虫啉可湿性粉剂300g兑水450kg防治蓟马、蚜虫。

上述方法步骤(5)中所述的防治杂草是指人工除草或每公顷用33％二甲戊灵乳油200-300mL兑水225-300kg喷雾抑制土壤杂草萌发，注意用带防护罩喷头表土喷雾，切勿对苗喷施；在苗期每公顷用1.5L耕杰加助剂1.5L兑水450kg喷雾防治阔叶型或一年生禾本科杂草，切勿将药剂喷施入多年生饲草玉米心叶。

上述方法步骤(6)中所述的抽雄始期是指抽雄植株数占调查植株总数的10～15％的时期。

上述方法步骤(6)中所述的刈割是指用人工刈割或背负式割草机刈割。

与现有的春季植株返青后建植方法相比，本发明具有的优点和有益效果为：(1)建植成活率高。现有的春季植株返青后建植方法的建植成活率为80％左右，而本发明方法建植的成活率达94％，显著高于现有的春季返青植株建植方法的成活率(80％)，主要是由于本发明方法将建植时间设置在秋季至次年返青前，秋季建植，西南地区雨量丰富，土壤墒情好。植株返青前地下茎处于休眠状态，生理代谢活动滞缓，水分蒸腾较少且体内贮藏营养丰富，受伤根系易于恢复，移植成活率高，避免了春季直接建植苗期容易受到春旱影响而导致成活率降低，有效地解决了多年生饲草玉米春季直接移栽建植苗期生长不一致以及苗期容易夭折等问题，从而提高了多年生饲草玉米的建植成功率。(2)移栽当年生物产量高，因西南地区在秋季温度适合多年生饲草玉米生长，提早建植，有利于根系的提早发育，有利于分蘖的产生，利用本发明方法建植的植株在田间生长时间长达近300天，生长时间的延长可使移栽当年生物产量高，其建植当年的生物产量可达94.45t/hm²，而春季返青植株建植方法的当年生物产量仅为81.34t/hm²；本发明建植方法比春季植株返青后建植方法的鲜草提高了16.12％。(3)本发明方法田间管护成本低。秋末至返青前移栽有效地降低了“移栽冲击”，减少了春季移栽、缓苗、查苗补种等繁重事宜，显著降低生产成本。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但并不局限于此。如无特别说明，下面实施例中所用方法皆为常规方法。

实施例1一种提高多年生饲草玉米建植成功率的方法试验

按照如下方法进行：

(1)施足基肥、整地划厢：2016年9月20日在四川农业大学崇州现代农业研发基地，按照45t/hm²的比例将腐熟养分厩肥均匀施于建植地的地表，然后将土壤深翻20～30cm；再按3m宽作厢，设置排水沟。在建植地设置6个小区，各小区间距2m，小区面积5m×6m。在小区长轴边界处设置排水沟，沟深30cm，沟宽35cm。建植时秋季建植和春季建植随机区组设计，各建植3小区。

(2)种茎采收：2016年10月1日，在四川农业大学崇州现代农业研发基地，利用小型挖掘机将位于扩繁圃内的玉草5号植株带土挖出，所选植株的分蘖数≥30个。挖掘过程中尽量保持根系完整，挖掘时挖掘机铲斗从距离植株边缘15cm处开挖，防止挖掘位置距离植株过近对根系造成损坏。

(3)种茎预处理：对步骤(2)挖出的老蔸采用手工将其分离成单个种茎，单个种茎具有3～5个茎节，或2～3个可见幼芽。

(4)移栽建植：2016年10月1日，按行距1m、株距1m在步骤(1)所述的建植地开穴，穴深15cm，每穴施入30g磷肥、15g钾肥，然后覆盖厚度为5～8cm的土壤，以防烧苗；将步骤(3)所得的单个种茎放入穴内，覆土、压实，浇透定根水，如果定植时土壤墒情良好，则无需浇水。2017年3月15日，重复同步骤(2)、(3)，以常规春季返青植株建植作为对照，随机区组设计建植3小区，各小区建植时，同时在相应小区外围定植，用于替换小区内死亡植株，替换时带土移栽、浇透定根水确保成活。

(5)田间管理：2016年10月3日，每公顷用33％二甲戊灵乳油3000mL兑水300kg，用带防护罩喷头表土喷雾抑制杂草萌发，切勿对苗喷施。2017年3月2日，对建植地出现的阔叶和一年生禾本科杂草，每公顷用1500mL耕杰加助剂15000mL兑水450kg喷雾，切勿将药剂喷施入多年生饲草玉米心叶中。使用15％颗粒状毒死蜱药剂撒于植株周围防治玉米螟，50％辛硫磷乳油1500倍液防治粘虫和地下害虫，每公顷用10％吡虫啉可湿性粉剂300g兑水450kg防治蓟马和蚜虫。

(6)结果调查统计：2017年5月1日，分别调查秋季建植和春季建植的玉草5号种苗的成活率。成活率的计算公式为：

成活率(％)＝(建植植株成活数/建植植株总数)×100。

对小区内死亡植株，挑选小区边界能代表小区内植株生长势的植株，带土移栽后浇透定根水确保补苗后植株成活。测定建植80天植株茎粗、株高、分蘖数。

(7)收获测产：2017年9月10日，在抽雄植株数为10％左右的抽雄始期，株高2.5米时，对两种方法建植的玉草5号进行刈割收获，刈割留茬高度为10cm，对鲜草产量进行测定，去除各小区边行植株，仅计算中间12株产量，面积12m²，折算成每公顷鲜草产量。

结果(见表1)春季返青植株建植成活率为80％，而本发明建植成活率为94％，本发明建植方法的成活率显著高于传统春季返青植株建植方法的成活率。建植80天后，本发明建植方法所得植株的平均茎粗、株高、分蘖数都显著优于春季返青苗建植方法所得的植株。本发明建植方法所得的当年鲜草产量为94.45t/hm²，比常规的春季返青植株建植的当年鲜草产量81.34t/hm²增产了16.12％，生物产量增产显著。综上所述，与常规的春季返青植株建植方法相比，本发明建植方法不仅建植成苗率高，而且建植后植株生长快、分蘖多，当年的鲜草产量也显著提高。

表1玉草5号春季返青植株建植和本发明建植方法对比试验结果

调查性状	春季返青植株建植方法	本发明建植方法	显著性
				所用母株数(株)	31	29	-
母株平均分蘖数(个)	36	38.5	-
				平均扩繁系数	18	19	-
移栽后80天平均茎粗(mm)	16.2	20.6	P<0.01
				移栽后80天平均株高(cm)	182	208	P<0.05
移栽后80天平均分蘖(个)	34.1	39	P<0.01
				成苗率(％)	80	94	-
鲜草产量(t/hm<sup>2</sup>)	81.34	94.45	P<0.01

注：“-”表示数据无法进行显著性分析。

Claims

1.一种提高多年生饲草玉米建植成功率的方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)按照37.5～52.5t/hm²的比例将腐熟厩肥均匀施于建植地的地表，然后将土壤深翻20～30cm；再按照3～4m的宽度作厢，同时设置排水沟；所述的排水沟的沟深为25～35cm，沟宽为30～40cm；

(2)在当年秋季刈割后至次年返青前，将多年生饲草玉米植株挖出，挖掘过程中应保持根系完整；所述植株的分蘖数为30～50个；所述的多年生饲草玉米是指以玉米异源六倍体(Tripsazea creammaize T.)为母本，以栽培玉米(Zea mays L.)、摩擦禾(Tripsacumdactyloides L.)或四倍体多年生类玉米(Zea perennis)为父本杂交育成的多年生、分蘖力强、生长快的饲草玉米；所述的玉米异源六倍体是指MTF-1或其衍生系；其中种茎采收时间为当年9月中下旬；

(3)将步骤(2)挖出的植株从根部切割分离成单个种茎，所述的单个种茎有3～5个茎节，或有2～3个小苗或幼芽；

(4)按照株距为0.8～1.2m、行距为1.0～1.5m的距离在步骤(1)所述的厢中开穴，所述穴的深度为15～20cm；每穴施入磷肥30～40g、钾肥10～15g，然后覆土5～10cm；将步骤(3)所述的种茎移入穴内，用细碎土壤覆盖，覆盖厚度为5～8cm，压实、浇定根水；

(5)田间管理：按常规方法进行追肥、虫害和杂草防治；所述的追肥是指在分蘖期、拔节期以及每次刈割后及时灌溉和追施速效氮肥，按每年20～40kg/hm²氮肥穴施；述的防治虫害是指用50％辛硫磷乳油的1500倍稀释液防治粘虫、地下害虫；每公顷10％吡虫啉可湿性粉剂300g兑水450kg防治蓟马、蚜虫；所述的防治杂草是指人工除草或每公顷用33％二甲戊灵乳油200-300mL兑水225-300kg喷雾抑制土壤杂草萌发，注意用带防护罩喷头表土喷雾，切勿对苗喷施；在苗期每公顷用1.5L耕杰加助剂1.5L兑水450kg喷雾防治阔叶型或一年生禾本科杂草，切勿将药剂喷施入多年生饲草玉米心叶；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于其所述的多年生饲草玉米是指玉草6号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于其步骤(2)中所述的挖掘为用人工或挖掘机进行。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于其步骤(2)中所述的挖掘，如果采用挖掘机挖掘，挖掘机铲斗应从距离植株边缘10～20cm处开挖。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于其步骤(3)中所述的切割用手工或切割机进行。