蚜虫

陈谷如何选择一个适合你种植的苜蓿品种

发布时间:2022/6/10 21:06:05   

本篇就苜蓿品种的科学选种问题与行业商榷。

苜蓿的根-芽-花和根瘤

一、紫花苜蓿品种的本质

1.苜蓿品种并不是单一个体的“重复”而是一个群体

一说品种,人们很自然的想到了杂交玉米品种。但是,苜蓿品种从遗传基因构架上来说,与玉米完全不同,她不是一个单一个体,而是一个个基因个体多样的群体。每个个体的植物都是育种家在遗传性状上进行的改良。把这些性状各异的个体组合在一起,因此苜蓿是个复合的品种,而非单一品种。

如果你站在地边,一眼望去,同一个紫花苜蓿品种整齐一致,但是当你走进扒开仔细看的时候,每个植株都不尽相同。这是育种家有意继承原有材料的遗传特性所致。这就是我们所说的遗传背景的多样性。与玉米不同的是,紫花苜蓿的基因型是多类型的。染色体也是多倍体的,其杂交后代也比一般的农作物更为多样和丰富多变。这其实是紫花苜蓿的优势,这种遗传背景的多样性,使得其能够适应更宽泛和恶劣的环境。

在改进这些性状的时候,育种家常常采用的是常规的杂交、筛选、个体植株的克隆等技术。性状就是上面所说的产量性状、抗病害抗虫性状、质量性状、植株的持久性性状、秋眠性状等。品种培育出来后往往会申请品种的登记和种子生产的认证。仅仅在美国就在过去的50年里有多个品种登记和认证生产。全世界则估计会超过多个品种,这些品种都在本国被列入国家和地方的推荐单。而各个国家和地区的品种推荐单因为“立地条件”不同,而推荐或评比的方法各异。因而,一个品种在一个地区被推荐,而在另一个地区并不一定能被推荐。

一个新品种的诞生,从选育材料、杂交组合等再推向市场,需要经过长达15年的时间,这个时间似乎无法缩短,因为每一个重复试验要与植物的生育期相匹配,紫花苜蓿的生育期一般在天到天,在我国北方的多数地区就等于要一年的时间。它不是工业品可以在实验室无限次的进行重复,植物育种的任何重复都要与老天配合,如图1育种的过程。

图1一个草品种的选育过程示意图

2.品种的好坏可以最大影响到苜蓿产量的30%

只要种苜蓿,人们最早想到的就是品种。认为找一个高产品种,丰厚的利润就在后面。因此,在品种问题上,多数人愿意花大价钱买进口美国的“高产品种”。笔者也认为,对于苜蓿的干草生产者来说,这是苜蓿种植成功与否的第一步。因为品种的选择正确与否,直接关系着苜蓿的产量、植株的持久、质量、病虫害的防治等事宜。不同的品种即使是在种植条件完全相同的条件下的,产量的差异最大可以达到30%。

不难理解,如果做一个错误的选择,就可能导致每亩地每年减收元的效益(按产量1吨/亩,元/吨计算)。与此同时,伴随着30%的减产,土地的租金、水电费、田间管理、机耕、化肥等相伴而来的费用也同时付之东流。由于多数人并没有花精力或者是用科学的方法来进行品种间的比较,结果是“砸了钱”却不知道是何种原因所致。多数人并没有认识到这一点,这不能怪种植户,而是由于缺乏一种“公认”的品种间差异的比较的科学方法。紫花苜蓿是一种多年生的作物,对品种评价要经过至少3年以上的观测才能确定。对于多数人来说,这并不方便。因为时间也是“金钱”。有的老板对品种进行一年的观察后便盲目决策,明知不科学,但又不得不为之。

3.正确选择品种是唯一“投入-产出”回报最高的措施

品种的选择与病虫害特别是虫害防治管理关联度最高。相对于其他作物来讲,紫花苜蓿的育种家们把抗病、抗虫作为育种的核心目标。这是因为,对于病虫害防治来说,品种是唯一“投入-产出”回报最高的措施。由此推断,作为种植苜蓿者来说,要花更多的时间来甄选品种。数十年来,育种家们已经培育出来了很多抗病虫害的品种,但是,大家也同时注意到,由于育种技术的突飞猛进,每年都会有新的品种推向市场,令人目不暇接,人们往往愿意追求新品种,但是您真的需要最新的品种吗?回答是否定的,因为您想要要种植成功,就不得不根据您的生产目标,结合您所在的种植条件,在产量、持久性、抗病虫害和质量四个层面权衡。

4.选择品种要权衡四个层面:产量-持久-抗逆-质量

考量一个品种,您需要从您的实际情况而定,万不可跟风。这就是我们常常说的紫花苜蓿种植的“立地条件”,包括“光(日照长短、光照强度)、热(植物生长热量单位)、水(降雨或者灌溉)、气(节气及风蚀)、土(阴土与阳土、熟土与生土、肥土与瘦土、薄土与厚土、死土与活土)、肥(肥力与肥效)”等若干的自然气候和土壤状况。

抛开立地条件来独立谈品种的好与坏,是站不住脚的。因为,全世界没有一个品种可以“打遍天下无敌手”。每个品种都会在“产量-持久-抗逆-质量”上表现不尽一致,各有千秋。这就是为什么苜蓿也需要进行种植区划的原因。本质上讲,选择品种就是要根据您所处的“立地条件”来对产量-持久-抗逆-质量这四个性状进行权衡。

5.“现在的新品种不如以前的老品种是怎么回事?”

一些种植苜蓿多年的老人常说:“现在的新品种不如以前的老品种”,新的品种第一年种上,效果特别明显,再生性要好,但是过一个冬天,就不行了。

现代的新品种与其说是均一的遗传材料,到不如说是一个稳定的群体。这个群体,在产量、秋眠性等性状上与老的品种有很多差异。这是因为新的品种中某些个体材料的性状表现突出,因此产量高的品种群体,并不意味着没有产量低的个体,而产量低的品种群体,也有产量高的个体。高于不高,其实是取决于个体所占的频度的高低。

当您理解的紫花苜蓿品种的本质后,你就会在确定生产目标时,如何在产量-持久-质量-抗虫来做抉择了。

二、科学选择苜蓿品种的7个因素

因素1品种的产量潜能

一般而言,对于一个特定的地区或者农场,产量指标最为重要,它是种植户最为重要的经济指标之一,应该作为首要考察的项目。同时它也是一个很好的适应性指标,毕竟不适应怎么能有产量。然而,如果您没有在您自己的农场连续种植三年进行品种观测比较,几乎不大可能确定哪个高产哪个低产。因为第一时间要连续;第二试验的设计要合理、有重复;第三土地要均一、具有代表性;第四观测要方法得当、仔细认真;第五还要有好的统计分析工具。很显然,单凭印象极容易误判。

需要提醒大家的是,卖种子的人往往会拿外国某一数据表用于说服你采购他的种子。他会选择排序靠前的种子给你看,殊不知,这种品种的比较试验数据在全世界很多很多,在美国每一个州都有相应的田间测试数据,品种A在a地里表现好,并不一定在另一块地里表现上乘,这是品种的适应性所致。此外,试验的土地条件和气候条件与中国相比相差甚远,这类数据很科学很严谨,但并不一定适应中国的情况,一些几个问题需要引起重视。

品种的季节性变化

有的品种在春季第一茬产量很高,但是到夏季产量下降或减少。一般而言,休眠性的品种在春季的产量高于非休眠性的品种,反之亦然。如图2,有的品种在第一茬产量排序靠前,但是在秋季产量下降,而有些品种春季产量低但在秋季产量提高。这种季节性的变化对于想要在春季获得高产和高质的种植户来说非常重要,但是对于大多数的种植户来说,我们更需要的是平均的长季高产的品种,这要比季节性变化大的品种更为重要。

图2苜蓿不同品种的季节性变化图

多年试验数据才叫数据

苜蓿是多年生牧草,很重要的一点是考虑用多年数据来评价产量潜能,万不可只拿当年新种植的数据来评判品种。有些品种在播种当年产量表现一般,但是在后来的年份表现出色。而有些品种在播种当年产量很高,但到第三年丰产期时却直线减产,以失败告终。因此,产量的表现一定要考察一个完整的生产周期。一般来讲,三年的数据可以代表此品种潜力。

产量潜能≠产量立地条件很重要

产量潜能是苜蓿群体植物通过育种家之手开发出来的潜能,就是说在特定条件下,该品种可以发挥的极限。并不意味着你种在任何地方都可以获得高产。打一个比方,如果把品种比作汽车,把公路比作土壤气候的立地条件,产量潜能是2吨/亩的品种,在好的土壤条件能发挥1.8吨/亩。就像好的汽车在高速上可以跑到km/h,而在立地条件恶劣的沙地、盐碱地里,好的潜力品种并不一定能发挥其潜力,有时反而会失败。这就像在山地开轿车,会散架一样。中国种植苜蓿的立地条件大多都在沙荒地、盐碱地,因此要更多的考虑“能在山地上跑”的品种。

因素2苜蓿品种的秋眠级

秋眠级是苜蓿品种最为主要的性状,它影响到适应性、产量、持久性和牧草质量。什么是秋眠级?顾名思义,就是植株在秋天来临时要休眠准备越冬的一个性状,休眠早的品种叫秋眠型品种,其级别定为1~3级,用FDR表示;休眠晚的品种定为非秋眠型品种,FDR为7~9,介于两者之间的叫半秋眠型品种。在这9个级别中数字越大代表越高秋眠级别。当然也有更高级别的品种出现,如FDR=11、12等,主要种植在南方甚至赤道地区。简单的讲,秋眠级就是苜蓿品种在入冬之前“早睡”和“晚睡”级差。

苜蓿品种的秋眠性同时也是苜蓿植株对低温和日照长短的一个生理反应的表现,它受到基因的调控,如图3。

图3苜蓿品种秋眠性分化的临界日照长度与温度条件

从图3可知,秋眠型品种对温度和光照长度比较敏感,当在10.4℃、光照长度11h的时候,将明显减慢或停止生长。而非秋眠型品种则在温度是7.8℃、光照10h时才开始减慢生长。简单做个比喻,秋眠级就是植物入冬早睡和晚睡的级差,睡得早的是秋眠型品种,级别低,如FDR=1,2;睡眠晚的是非秋眠型品种,级别高,如FDR=11。

确定秋眠级的方法也很简单,就是在入秋时,一般在初霜来临的20天进行刈割,再看再生的高度,用一个标准品种做对照,进行“比高”,高的秋眠级高,低的秋眠级低(如图4)。

图4不同秋眠性苜蓿品种的再生高度

那么秋眠性对生产的应用价值在哪里呢?

很显然,睡得早的品种,开春的时候“起床稍早一点”(返青),而睡得晚的品种“加夜班、干活多”,因此全年产量要高。有个规律叫作“一级一刀”,就是说秋眠级是5级,可以刈割5~6茬,而1级的只能刈割1~2茬(如图5)。

图5不同秋眠性苜蓿品种的产量差异图

从图5可以看出,休眠级的不同主要体现在夏末和秋天的生长。产量高低就主要在这个季节体现,你要高产就看品种给不给力了。

从另一个方面说,休眠级低的品种由于其“睡的早”,天冷之前早早就把能量储备根部和根冠上了,而且根冠向下方收缩安全过冬,为来年返青做准备。而“睡得晚”的高秋眠级品种,却“不顾身体状况”“加班赶“夜车”耗尽“体力”,当寒冬来临时,就面临死亡的挑战。这就是常说的越冬性。秋眠级越高,越冬越差,而级别越低越冬性能越好。

耐寒指数之说

商人们为了推销品种,发明了一个新指标叫“耐寒指数”。经常有人说我的品种5级,而耐寒指数是2.5级,这样常常会给人一种误解:我拿到了产量是5级的,越冬是2.5级,多好的事啊。让我们来看美国和中国相关的植物耐寒性图(图6)

图6美国和中国相关的植物耐寒性图

从图6可以看出,耐寒图基本上是以冬季的温度来确定的。划分为11个区,各区的温度范围如下:

图6虽然没有直接与苜蓿品种的秋眠级直接挂钩,但是却与秋眠级高度关联。秋眠级越低可以种在冷的地区,而高的品种植在南部。但是,苜蓿品种的耐寒指数却只有6个级别。为什么不是11个?因此,在选择苜蓿品种的时候,更重要的要看苜蓿的秋眠指数,而不是耐寒指数。美国的秋眠区划图与耐寒图高度一致,如图7。

图7美国苜蓿秋眠种植秋眠图

因素3苜蓿植株的持久性

对于中国的种植户来说,苜蓿品种的持久性也显得更为重要。这是由苜蓿多年生的特点所决定的。苜蓿品种的持久性,往往又与刈割的次数、碾压程度、土壤紧实度等因素有直接的关系。一般而言,不论什么品种,苜蓿一生的刈割次数是一个相对恒定的值,就是我们说的“16刀定律”。秋眠级越高,持久性相对越低,秋眠级越低,持久性越高。此外,长期种植的(种植期超过3年以上的品种)和国内生产的品种要比新型品种的持久性高。

不能忽视的是,病害是缩短苜蓿生长期限的重要因素。

因素4苜蓿品种的抗性

由于中国与美国等发达国家的种植耕作制度基本不同(国外大多轮作,中国单一种植),导致了我们在病虫害方面所发生的种类和危害程度不同。根据贺春贵教授的研究,中美苜蓿抗虫育种主要差异是抗蓟马特性,北美苜蓿协会每年发布的品种资料中都没有这项描述。其余抗病抗虫的种类基本都有,而同种害虫生物型(种内分类单位)中美不同,需研究和商榷。尤其是蓟马——中国北方苜蓿的品质和产量危害最大的害虫,美国没有针对此病害进行抗性选育,毕竟他们的品种是更多的是为美国农民选育的,并非针对中国市场选育品种。中美苜蓿品种病害对比如表1。

表1中美苜蓿品种抗性比对一览表

注:*黄萎病(Verticilliumwilt)是中国检疫一类对象,严禁进口。**甘肃农业大学已经选育的甘农5号、甘农9号抗蚜抗蓟马表现较优。

表2美国苜蓿抗逆性指标评定标准

从这个表也可以看出,即便您选择了某个高抗病害的品种,也只意味着一半的植株不得此病。因此选择产地为国内的品种,至少能在常年的自然驯化中得以改良,更能表现突出的抗性。国家牧草体系科学家们经过多年、多点的试验也证实了国产品种的抗病性及产量优势。

此外,苜蓿的抗性会随着气候的变化而受影响。比如抗蚜虫的品种会在气温低于15℃的春季秋季明显下降,当您选好了某个高抗蚜虫的品种种植在我国北部地区时不要高兴的太早。

因素5品种的质量潜能

经常会有人说,某个品种的蛋白多少,叶茎比多少,RFV多少,以表明品种的质量优势。的确,品种之间确实在牧草质量性状上有一定的差距,但是影响苜蓿干草品质因素更多的来自于农艺措施的应用,如刈割、杂草控制、施肥等其他因子。这种农艺措施的影响要远远大于品种自身。此外,品种的质量潜能不能忽视牧草的产量。一般而言,质量高的品种,往往显示出产量低的趋势。这就是您在选择品种时要在产量与质量之间进行权衡。在收割时更要注意苜蓿的生育期以达到产量与质量的平衡。

此外,秋眠级越高的品种,其质量越低。美国加州大学的科学经过3年的多品种观测表明,秋眠级每降低一个级别,其ADF降低0.6百分点,蛋白增加0.6百分点。如图8。

图8苜蓿品种秋眠级与质量产量关联图

如何权衡苜蓿品种质量与产量?

高产与高质,永远是一个“鱼与熊掌”的权衡术,表3可以协助您权衡。

表3苜蓿质量与产量价格权衡表

举例说明,如果您当期收割的产量估计是公斤/亩,如果您想要高的质量而提前收割或者选择的“高质量的品种”,并因此降低收获99公斤/亩,表中对应的是42.9%。这是什么意思,就是说您所收割的高质量的苜蓿要比通常的价格高出42.9%,您的经济账是平衡的。否则优质不优价。盲目的追求质量是得不偿失的。

表4美国年公布的转基因苜蓿品种表

图9苜蓿种子价格所占生产成本比

虽然很多因素影响苜蓿的产量,但是很明显,苜蓿品种性能的经济价值远远大于其本身每公斤的价格。因此,苜蓿品种的生产性能应该是您选购苜蓿种子首要考虑的问题,因为他涉及农场的盈利能力;而价格应该放在最后考虑。这一点特别值得集团性采购部门考虑,多听听技术部门的意见更有利于整体农场的健康管理。

陈谷中国畜牧业协会草业分会副会长;百绿国际总经理

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