多年生香豌豆在河北省引种试验

时间:2022-08-24 04:34:40

doi:10.3724/SP.J.1201.2012.01153

摘要:为解决水保功能和经济效益兼有的植物资源短缺问题,“948”项目从美国引进的水土保持优良植物和牧草―多年生香豌豆。经过河北省多点试种研究表明,其具有适应性强、生长迅速、耐干旱、耐瘠薄、产草量高、覆盖度强、再生性好等特点。多年生香豌豆生长迅速,当年生枝条可达150 cm以上;抗旱能力强,在土壤含水量2%的情况下持续4天,仅地上部枯萎,复水后可重新萌发植株;再生能力强, 6月上旬刈割后经过45天即可达到100%的覆盖度。多年生香豌豆在河北省属于首次引种,适合于在河北省中南部地区种植推广。

关键词:水土保持;多年生香豌豆;引种;物候期;适宜性;河北省

中图分类号:S157.4;S322.2 文献标识码:A 文章编号:1672-1683(2012)01-0153-05

Experimental Study of Introduction of Perennial Pea in Hebei Province

JIA Yong-guo,XU Shu-zhen,XU Xiu-qiang

(Hebei experimental and Extension center of Hydratechnics,Shijiazhuang 050061,China)

Abstract:In order to solve the shortage of plant resources which have both water conservation function and economic efficiency,the perennial pea (Lathyrus latifolius),a high quality plant for water and soil conservation,was introduced from USA through the "864" project.Many experimental studies of introduction of this type of pea have been conducted in Hebei province,which showed that it has several advantages including strong adaptability,high growth rate,drought tolarence,barren tolarence,high grass yield,large coverage,and good reproducibility.The perennial pea has a rapid growth rate,and it can grow branches which can reach more than 150 cm in length at the same year.It also has a strong drought tolarence such that only the overground part of the pea wilts with a soil water content of 2% for 4 days,and it can germinate again after rewetting.Furthermore,the perennial pea has a strong ability of reproduction.For instance,it can achieve a 100% coverage in 45 days after harvesting in June.The introduction of perennial pea was the first time in Hebei province,and its success suggested that its cultivation is suitable to popularize in the central and southern parts of Hebei province.

Key words:water and soil conservation;perennial pea (Lathyrus latifolius);introduction;phenological period;adaptability;Hebei Province

植被建设是生态工程的重要组成部分,是实现环境与发展相统一的关键和纽带。近年来我国加大了生态环境建设,但植物资源相对贫乏,尤其是具有生态、经济、社会效益的植物资源相当缺乏,限制了生态环境建设的发展[1]。因此,适度引进国外优良植物种质资源,不断充实和加强植物资源基因库,丰富植物品种的生态多样性,对于我国的生态环境建设具有重要的意义[2]。多年生香豌豆(Lathyrus latifolius L.)为豆科山黧豆属,多年生草本植物。多年生香豌豆蔓生 ,草层稠密,茎具卷须 ,可缠绕攀缘,属轴根型草类 ,主根粗壮,入土深达 2 m 以上,为很好的饲料及水土保持植物[3-5]。多年生香豌豆作为“948”项目新引进品种之一,引入我国后,试种范围多限于黄土高原地区[6-10],在河北省属于首次引种。

1 研究区概况

试区主要设在河北省石家庄市郊区、保定市易县、邯郸市涉县、张家口市涿鹿4个试验区,中心试区设在石家庄市郊,其基本情况详见表1。

除以上4个主点外,另在张家口康保县、石家庄平山县、邢台内邱县等设有辅助试区,进行观测研究。

2 试验试材

多年生香豌豆系从美国内布拉斯加州(Nebraska)引入的优良品种。原产地的地理坐标为西经100°、北纬41°,属温暖、中少降水的大陆性气候,无霜期150 d。

3 试验方法

3.1 试验布设

4个引种试验区的大田试验均按随机区组设计,大区设3个重复,大区内分设小区,试验小区随机布设。

3.2 观测方法

物候期、生长高度、产草量、抗逆性能均按照文献《草原学与牧草学实验指导书》[11-12]所述方法测定。

4 引种试验结果分析

4.1 各试区物候期表现

多年生香豌豆引种试区除坝上康保县不能安全越冬,坝下涿鹿县第一年需保护外,在河北省中南部播种当年大部分可完成全部生育过程,第2年之后,可在年内完成全部生育期。多年生香豌豆在河北省试验区引种栽培后,其物候期表现见表2,表3,表4。

与河北省主栽牧草紫花苜蓿相比,多年生香豌豆返青期迟4 d,分枝期早10 d,但多年生香豌豆枯黄期比紫花苜蓿晚约20 d,因此多年生香豌豆生长期较紫花苜蓿长,详见表4。

4.2 太行山前平原(中心试区)多年生香豌豆试种结果分析

本试验区选择在石家庄市西北郊区,代表太行山山前冲积扇中部平原区,东经114°26′,北纬38°0′,海拔84818 m,年平均气温128 ℃,年平均降水599 mm,日照时数2 758 h,无霜期194 d,地下水埋深28 m以下,土壤质地为粉质壤土,1 m以上土层平均干容重为145 g/cm3,1 m土层田间持水量为2258%,耕层为0~40 cm,其有机质含量136%,速效氮1842 mg/kg,速效磷926 mg/kg,速效钾120 mg/kg,本试区为中心试区。

4.2.1 生物学特性观察

从表5可以看出,多年生香豌豆在中心试区9°坡播种90 d后不同坡位的生长情况表现为,坡上部由于水分的缺乏促进主根向下生长,而对于具有主要吸收功能的侧根则表现为下部根系比上部要生长的好。

4.2.2 多年生香豌豆株高生长观测

多年生香豌豆第1年主要以营养生长为主,草层比较低矮;从图1可以看出多年生香豌豆第2年之后株高生长明显加速。结果表明,如果将茎拉直,则当年生茎平均长度为60~70 cm,第2年茎平均长度为130~160 cm,第3年可达190~200 cm,茎长的快速增长期可达5个月,植被繁茂旺长时正是地面需要保护的雨季,因此保持水土的效果良好。

多年生香豌豆二年生植株在太行山前平原株高生长明显表现二次生长过程,在6月下旬7月上旬种子成熟后,植株逐渐黄枯,7月中旬植株再生,生长迅速,很快形成良好的植被,经过1个月即可达到100%的覆盖率。

4.3 多年生香豌豆在冀中土石山片麻岩区试种结果分析

本试区位于太行山区北段的易县梁各庄镇下岳各庄村,东经115°23′,北纬39°25′,属低山丘陵片麻岩区,暧温带大陆性季风气候,年平均气温114 ℃~119 ℃,无霜期170 d左右,气候干旱,年降雨量450~600 mm,年蒸发量为2 100 mm。试区内土壤为红土,土层薄厚不均,一般为10~20 cm,属典型的低山干瘠类型区。

4.3.1 多年生香豌豆播种第一年物候期

土石山片麻岩区多年生香豌豆两季播种第一年物候期见表6。

4.3.2 植株生长状况

土石山片麻岩区多年生香豌豆(一年生)生长状况见表7。

从土石山片麻岩区多年生香豌豆雨季播种物候期表现和生长状况可以看出,由于太行山区春旱现象严重,推迟到雨季播种后,多年生香豌豆仍需1个多月方能齐苗,且第一年生长量小难以起到防止水土流失的作用,因此在此类区域应提倡容器育苗,趁雨栽种可在雨季来临前形成良好的植被以达到防止水土流失的目的。

4.3.3 二年生香豌豆(二年生)试种结果分析

从图2可以看出,采用在圃地进行育苗第二年春季移栽和在当地播种的多年生香豌豆第二年分蘖数都呈递增趋势,但在8月中下旬和9 月下旬10月上旬有分蘖低谷出现,以后随着天气冷凉分蘖数又迅速增长。两种种植方式中,移栽的分蘖数比播种的多。

从图3可以看出,两种种植方式枝条平均长度具有相似的变化规律,6月初到8月中旬一直呈递增趋势,到8月中旬达到最大,以后由于大量新生枝条开花、结荚,长度停止生长导致枝条平均长度有所下降。两种种植方式枝条比前一年播种的平均长度较大。

从图4 可以看出,两种种植方式多年生香豌豆地上部分总生长量具有相似的变化规律,6月初到8月中旬一直呈递增趋势,到8月下旬达到最高峰,在7月-9月份多年生香豌豆的生物产量可保持较高,能够起到良好的保持水土的效果。两种种植方式中7月下旬以前一年播种的地上部分生长总量较大,而7月下旬以后以移栽的地上部分生长量较大。

4.4 多年生香豌豆太行山南部试种结果分析

本试区位于太行山南部邯郸涉县会里,东经113°26′ ,北纬36°17′,海拔7506 m,属山间盆地,气候为内陆季风区类型,年均温13 ℃,年平均降雨560 mm。

在该地区种植多年生香豌豆第1年大部分可完成全部生活史,第2年之后,可在一年内能正常完成两次开花结实。

多年生香豌豆在本试区二年生植株生长在7月下旬达到最大值,植株开花结实枯萎后于8月中旬开始第二次生长。

4.5 多年生香豌豆冀北坝下低山丘陵区试种结果分析

本试区位于张家口中部涿鹿县城南15 km处,东经115°13′,北纬40°22′,海拔5246 m,属坝下低山丘陵区,气候为内陆季风区类型,年均温88 ℃,年平均降雨3905 mm,蒸发量为7859 mm。在该地区种植多年生香豌豆第一年冬季需要埋土防寒,据试验测定不进行埋土防寒的越冬率仅为17%,而进行埋土防寒的多年生香豌豆越冬率为97%。多年生香豌豆在该试区植株枝条生长量在8月下旬9月上旬达到最大值,开花结实枯萎后于9月中旬开始第二次生长。

4.6 多年生香豌豆覆盖度测定

据测定在易县干旱贫瘠低山丘陵片麻岩区多年生香豌豆(二年生)覆盖度条播和点播的覆盖度没有显著差异,6月中旬覆盖度显著增加,到7月中旬覆盖度已达到70%以上,可有效地防止水土流失,8月中旬覆盖度可达到100%。

从图5多年生香豌豆(二年生)的覆盖度增长情况可以看出,条播和穴播的覆盖度增长已没有差别,二者在7月下旬可达到95%的覆盖度,8月上旬可达到100%的覆盖度,因此播种方式对于多年生香豌豆(二年生)的覆盖度增长已没有影响。

4.7 多年生香豌豆刈割后再生能力分析

图6可以看出,多年生香豌豆刈割后具有良好的植被恢复能力,在中心试区多年生香豌豆(三年生)6月上旬刈割后经过45 d即可达到100%的覆盖度,且植被恢复能力与时间呈线性相关,相关系数达0992 9。

4.8 多年生香豌豆抗旱能力分析

多年生香豌豆主根粗壮,抗旱性极强,多年生香豌豆(一年生)在中等肥力土壤上当年根系入土深度可达80 cm以上,多年生香豌豆(二年生)根系入土深度可达25 m以上。据盆栽试验测定,多年生香豌豆在盆土含水量2%的情况下持续4 d,复水后仍能恢复正常生长,1个月后平均分蘖数可达13个,平均分蘖长度达56 cm,表现出极强的抗旱性。

5 结论

经过在河北省多点试种研究表明,多年生香豌豆具有适应性强、生长迅速、耐干旱、耐瘠薄、产草量高、覆盖度强、再生能力强等特点,适合在河北省中南部地区种植推广应用。冀西北坝下区域种植第1年需埋土防寒,坝上区域不适宜种植多年生香豌豆。多年生香豌豆在太行山区种植可以采取先圃地育苗后移栽的方法来进行种植,趁雨栽种,在雨季来临前形成良好的植被,达到防止水土流失的效果。

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通讯作者:徐淑贞(1957-),女,河北灵寿人,研究员,主要从事水土保持与节水农业研究工作。E-mail:

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