论文部分内容阅读
冬春季节饲草不足,尤其是高蛋白质饲草缺乏,是制约我国高山草原畜牧业发展的根本性问题。引种和驯化适宜的一年生豆科牧草,对于尽快解决当地草畜不平衡、提高草地畜牧业生产能力具有重要意义。箭筈豌豆(Vicia sativa.L)为一年生优质豆科牧草,具有适宜栽植区域广泛,营养成分含量较高等特点。南志标等于20世纪90年代从国际干旱农业研究中心引进耐寒的箭筈豌豆品系,在青藏高原地区经过多年选育,得到耐寒性强、生产性能稳定的优良品系2505、2556和2560。本研究以上述3份箭筈豌豆新种质为材料,通过4年的野外和温室试验,评价了新品系在高寒地区的农艺性状和品质特性,明确了其品质性状在不同生态区域的表达差异,阐明了温度和水分对其品质性状的调控过程和品质性状对磷钾肥的响应规律,以期为箭筈豌豆品质育种和栽培提供科学依据。主要研究结论如下：1.品系2505为早熟品系,而产量较低,2556成熟期较晚,而草产量最高,品系2560草产量和成熟时期居中。环境效应对各品系的草产量影响显著,各品系的草产量在岷县最高,庆阳居中,夏河最低。其中,晚熟品系2556在不同试验区的草产量均显著高于对照品种333/A,可确定为产量性状优异的高产新品系。品质性状在各试区的表现也不相同。可溶性糖和粗脂肪含量在不同试验区差异较大,主要受环境效应的影响,环境效应所引起的变异可分别解释总变量的55.1%和49.6%；粗蛋白质含量在不同试验区无显著差异,主要由品种(系)的基因型所决定,基因型可解释总变量的62.0%。早熟品系2505可溶性糖含量在三个试区都显著高于对照品种333/A。各品系脂肪酸含量主要受环境效应的影响,环境效应可解释其总变量的70.3%-92.3%。各脂肪酸性状对环境效应的响应不同,棕榈油酸和亚麻酸受环境效应的影响最大,含量在不同试验区存在较大差异；油酸、硬脂酸和棕榈酸受环境效应的影响居中；而花生酸和山嵛酸受环境效应的影响最小,含量也最低。其中,品系2505不饱和脂肪酸含量在夏河和岷县地区均显著高于对照品种333/A,可确定为可溶性糖和不饱和脂肪酸性状优异品系。2.温度和水分对箭筈豌豆草产量影响显著。中温环境(24/16℃)下,箭筈豌豆草产量最大。温度和水分对箭筈豌豆的品质性状亦有不同程度的影响。在相同水分处理下,可溶性糖含量在低温环境(16/8℃)含量最高,而随着环境温度的升高显著降低。粗脂肪和粗蛋白质含量均在中温环境(24/16℃)最高,而在高温(32/24℃)最低。低温环境(16/8℃)有利于箭筈豌豆可溶性糖的积累,而中温环境(24/16-C)有利于粗蛋白质和粗脂肪的积累。箭筈豌豆脂肪酸含量受到环境温度的显著影响。不饱脂肪酸含量均在中温(24/16℃)最高,而在高温(32/24℃)最低。较低温度下植物主要合成亚油酸和亚麻酸等不饱和脂肪酸,而在较高温度下不饱和脂肪酸含量降低,主要是棕榈酸等饱和脂肪酸含量的增加。可以认为,中温环境(24/16℃)可以增加牧草不饱和脂肪酸含量,有利于提高牧草的品质。3.在温度和水分胁迫下,箭筈豌豆最大光化学效率(Fv/Fo)和PS Ⅱ光化学淬灭系数(qP)较为稳定,而最小荧光(Fo),最大荧光(Fm)和PSⅡ非光化学淬灭系数(NPQ)降低,产生了明显的光抑制,说明温度和水分胁迫使PS Ⅱ反应中心受到了一定程度的破坏。随温度和水分胁迫程度的加剧,光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)都有降低的趋势,但Tr的降低幅度大于Pn。光合作用对箭筈豌豆品质形成有不同程度的影响。其中,叶绿素含量的增加有利于可溶性碳水化合物的合成,而WUE的增强有利于增加箭筈豌豆粗蛋白质含量。4.在甘南地区的大田施肥试验表明,增施磷肥提高了箭筈豌豆的草产量和可溶性糖含量,而增施钾肥提高了粗蛋白质和粗脂肪的含量。但不同品系间适宜的施用水平不同。综合考虑产量和品质性状,在甘南地区最佳施肥配比为P 150 kg/hm2和K 0-50 kg/hm2。5.在甘南地区箭筈豌豆品种(系)2505、2556、2560和333/A种子产量为852～1392 kg/ha,种子中粗脂肪含量介于1.5%和2.7%之间。各品种(系)中饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸各5种,分别为脂肪酸总量的21.1%-23.1%和74.2%-78.4%。种子粗蛋白含量为28.1%-30.5%,总氨基酸含量为26.0%-29.5%。各品种(系)必需氨基酸和非必需氨基酸的比值介于0.6-0.7之间,具有较高的利用价值。