一種飼用薏苡的種子生產(chǎn)方法與流程

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。