基于草地生态系统的牧草新种质资源、新品种评价方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于草地生态系统的牧草新种质资源、新品种评价方法，包括：建立种植区域；牧草品种和新品种单播、组合混播；采集土壤样品，测定其物化性质，跟踪其生物学特性，筛选牧草品种或品种组合；对筛选出来的品种或品种组合进行放牧试验，跟踪其生物学特性，测定土壤物化性质及家畜的消化率及肠道和粪便管理温室气体排放；跟踪整个过程的经济投入与产出，计算整个生产系统的经济效益。本发明专利技术从单纯的以产量或营养品质为目标的单一评价标准上升为以整个生态系统为视角的多元评价方法，在追求最大经济效益的同时兼顾生态效益；对牧草新种质资源、新品种进行土地‑牧草‑家畜‑经济四个方面的评价鉴定，提供科学可靠的评价结果。

New germplasm resources and new varieties evaluation method based on grassland ecosystem

The invention discloses a method for evaluation of new cultivars of forage germplasm resources, a new method based on the grassland ecological system include: the establishment of planting area; forage varieties and new varieties of unicast, mixed sowing combination; collecting soil samples, determination of the nature and the biological characteristics of tracking, screening forage varieties or cultivars were grazing experiment on the combination; a combination of varieties or cultivars were screened out, the biological characteristics of tracking, determination of soil physical and chemical properties and animal digestibility and intestinal and fecal management of greenhouse gas emissions; economic input and output tracking of the whole process, calculate the economic benefits of the whole production system. The present invention from the single evaluation to yield or nutritional quality as the goal of the simple standard rise for multiple evaluation methods from the perspective of the whole ecological system, the ecological benefits in the pursuit of maximum economic benefits; evaluation of land forage livestock identification economy in four aspects of new pasture germplasm resources, new varieties, to provide scientific and reliable evaluation results.

【技术实现步骤摘要】
基于草地生态系统的牧草新种质资源、新品种评价方法
本专利技术属于植物品种
，尤其涉及一种基于草地生态系统的牧草新种质资源、新品种评价方法。
技术介绍
牧草新种质资源、新品种(系)综合评价是对收集的种质资源进行筛选用于育种推广，对新引进或新培育品种(系)的抗逆性、丰产性等综合性状进行适应性鉴定和评价，为新种质资源、新品种(系)在试推广地区提供准确可靠的科学依据。目前对牧草新种质资源、新品种(系)的评价多是针对其农艺性状，主要是产量和营养品质，也有一些是在育种的某个阶段通过家畜采食以选取耐牧性高的新种质。但是，这些评价方法不仅忽视了牧草对家畜营养代谢和生产力的作用，而且也忽略了这一过程中的生态环境效应，因而，现有的牧草新种质资源、新品种(系)的评价方法并不全面，不能反映牧草新种质资源、新品种(系)的综合性状。草地生态系统是以草地为基础，包含土壤等环境因素、草畜等生物因素、经济收益等社会因素的农业系统，牧草最主要的利用方式是被家畜采食转化为动物性产品，从牧草播种开始，能量和营养元素随着草地生态系统的四个生产层进行流动，直至转化为动物性产品，整个过程复杂而多元，涉及土、草、畜和经济等诸多方面，牧草新种质资源、新品种(系)的优劣应该以其是否提高草地生态系统生态生产力为标准。那么，对牧草种质资源、品种(系)的评价就不能只是简单用产量或营养品质来衡量。
技术实现思路
本专利技术为解决上述技术问题而提供一种基于草地生态系统的牧草新种质资源、新品种评价方法，该评价方法以整个生态系统为视觉，建立多元评价体系，全方位的对土地-牧草-家畜-经济四个方面进行评价，提供准确可靠的评价牧草新种质资源、新品种的科学依据。本专利技术是这样实现的：基于草地生态系统的牧草新种质资源、新品种评价方法，该方法包括以下步骤：步骤一：建立一定面积草地的牧草品种种植区域；步骤二：选择当地适应性强、家畜喜食、经济效益高的牧草品种，在种植区域将所选择的牧草品种和牧草新品种分别进行单播、组合混播；步骤三：对单播、混播的牧草品种及牧草品种组合进行刈割处理，刈割在牧草生长至分蘖期之后拔节期之前进行；以牧草的生长点之上留茬，同时设置不刈割处理作对照；步骤四：分别采集播种前和刈割后的土壤样品，测定土壤样品的水分、温度、C、N、P、温室气体排放月动态、碳氮的淋溶量，计算牧草总产量；步骤五：跟踪牧草的物候期、株高、分蘖、地上生物量，测定每茬刈割牧草的粗蛋白、粗纤维等指标，用以分析牧草的营养品质，并测定牧草样品的体外产气量和体外消化率，筛选牧草品种或牧草品种组合；步骤六：对筛选出来的牧草品种或牧草品种组合进行下述两种试验：(1)放牧试验建立一定面积的栽培草地，利用家畜进行轮牧利用管理，采集播种前和每轮放牧后的土壤样品，测定土壤样品的水分、温度、C、N、P、温室气体排放量、碳氮的淋溶量，计算牧草总产量；(2)放牧+收获干草的组合试验建立一定面积的栽培草地，根据建立的草地面积将其分为两部分，一部分进行轮牧，另一部分进行收获干草，干草在牧草营养品质最高时进行收获；步骤七：跟踪牧草的物候期、株高、分蘖、地上生物量、家畜采食量，并测定每轮放牧扣笼中牧草的粗蛋白、粗纤维等指标，用以分析每轮牧草的营养品质；步骤八：进行家畜消化代谢试验以及呼吸测试，具体为：将家畜放在代谢笼或者呼吸测室中，进行一定时间内的消化代谢，测定家畜的消化率及肠道和粪便管理温室气体排放；步骤九：跟踪上述步骤一至步骤八过程的经济投入与产出，并结合区域内农户调查，根据农户生产系统的土地利用结构、畜群结构来分摊人力和机械成本投入，计算出整个生产系统的经济效益。优选地，步骤三中，所述刈割的高度不超过25cm，留茬高度为6-8cm。优选地，步骤三中，所述刈割的高度为20cm，留茬高度为6cm。优选地，步骤四中，所述土壤样品为取自深度0-10cm、11-20cm、21-30cm、31-40cm的土壤。优选地，所述土壤样品的温室气体排放量通过静态箱法测定。优选地，所述土壤样品的碳氮的淋溶量是使用PVC管树脂芯测定。优选地，步骤六中，所述土壤样品为取自深度0-10cm、11-20cm、21-30cm、31-40cm的土壤。优选地，步骤七中，所述家畜采食量采用扣笼法测定。与现有技术相比，本专利技术有益的技术效果在于：1、本专利技术提供的基于草地生态系统的牧草新种质资源、新品种评价方法，从单纯的以产量或营养品质为目标的单一评价标准上升为以整个生态系统为视角的多元评价方法，在追求最大经济效益的同时兼顾生态效益。2、土地-牧草-家畜-经济四个方面互作综合管理，采用单播、混播、轮作等多种种植模式，对土壤状况、牧草营养品质、家畜消化代谢和温室气体排放多个方面进行评价鉴定，根据不同的效益目标选择最优的种植模式，提供准确可靠的评价体系。附图说明图1是本专利技术的操作流程示意图。图2是本专利技术实施例提供的牧草品种的干草产量对比图。图3是本专利技术实施例提供的牧草品种的氮利用效率对比图。图4是本专利技术实施例提供的牧草品种的表观消化率对比图。图5是本专利技术实施例提供的牧草品种的室温气体排放量对比图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。下面结合附图及具体实施例对本专利技术基于草地生态系统的牧草新种质资源、新品种评价方法的应用原理作进一步描述。图1所示为本专利技术基于草地生态系统的牧草新种质资源、新品种评价方法的操作流程示意图。选取的牧草新品种为箭筈豌豆新品种，对箭筈豌豆新品种的评价方法如下：步骤一：建立一定面积草地的牧草品种种植区域；步骤二：选择当地的牧草品种燕麦、小麦、毛苕子，在种植区域进行如下播种方式：箭筈豌豆、燕麦、小麦、毛苕子单播，箭筈豌豆与燕麦6:4混播，箭筈豌豆与小麦6:4混播，毛苕子与燕麦6:4混播；步骤三：对步骤二中单播、混播的牧草品种及牧草品种组合进行刈割处理，刈割在牧草生长至分蘖期之后拔节期之前进行，刈割时间根据草地高度确定，刈割高度为20cm，以牧草的生长点之上，再生性能最优处留茬，留茬高度为6cm，刈割频率为4次，同时设置不刈割处理作对照；步骤四：分别采集播种前和刈割后的土壤样品，壤样品为取自深度0-10cm、11-20cm、21-30cm、31-40cm、41-50cm、51-60cm、61-70cm、71-80cm、81-90cm、91-100cm的土壤，然后测定土壤样品的水分、温度、盐度、C、N、P、NH4+、NO3-，利用静态箱法测定土壤样品的温室气体排放量，并使用PVC管树脂芯测定碳氮的淋溶量，计算牧草总产量；步骤五：跟踪牧草的物候期、株高、分蘖、地上生物量，并测定每茬刈割牧草的粗蛋白、粗纤维、可溶性糖等指标，用以分析牧草的营养品质，利用体外产气法测定牧草样品的体外产气量和体外消化率，筛选牧草品种或牧草品种组合；步骤六：对筛选出来的牧草品种或牧草品种组合进行大田放牧试验，具体为：建立一定面积的栽培草地，利用牛、羊等家畜进行轮牧利用管理，采集播种前和每轮放牧后的土壤样品，土壤样品为取自深度0-10cm、11-20cm、21-30cm、31-40cm、41-50cm、51-60cm、61-70cm、71-80本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于草地生态系统的牧草新种质资源、新品种评价方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一：建立牧草品种种植区域；步骤二：选择当地适应性强、家畜喜食、经济效益高的牧草品种，在种植区域将所选择的牧草品种和牧草新品种分别进行单播、组合混播；步骤三：对单播、混播的牧草品种及牧草品种组合进行刈割处理，刈割在牧草生长至分蘖期之后拔节期之前进行；以牧草的生长点之上留茬，同时设置不刈割处理作对照；步骤四：分别采集播种前和刈割后的土壤样品，测定土壤样品的水分、温度、C、N、P、温室气体排放月动态、碳氮的淋溶量，计算牧草总产量；步骤五：跟踪牧草的物候期、株高、分蘖、地上生物量，测定每茬刈割牧草的粗蛋白、粗纤维等指标，并测定牧草样品的体外产气量和体外消化率，筛选牧草品种或牧草品种组合；步骤六：对筛选出来的牧草品种或牧草品种组合进行下述两种试验：(1)放牧试验建立一定面积的栽培草地，利用家畜进行轮牧利用管理，采集播种前和每轮放牧后的土壤样品，测定土壤样品的水分、温度、C、N、P、温室气体排放量、碳氮的淋溶量，计算牧草总产量；(2)放牧+收获干草的组合试验建立一定面积的栽培草地，根据建立的草地面积将其分为两部分，一部分进行轮牧，另一部分进行收获干草，干草在牧草营养品质最高时进行收获；步骤七：跟踪牧草的物候期、株高、分蘖、地上生物量、家畜采食量，并测定每轮放牧扣笼中牧草的粗蛋白、粗纤维等指标，用以分析每轮牧草的营养品质；步骤八：进行家畜消化代谢试验以及呼吸测试，具体为：将家畜放在代谢笼或者呼吸测室中，进行一定时间内的消化代谢，测定家畜的消化率及肠道和粪便管理温室气体排放；步骤九：跟踪上述步骤一至步骤八过程的经济投入与产出，并结合区域内农户调查，根据农户生产系统的土地利用结构、畜群结构来分摊人力和机械成本投入，计算出整个生产系统的经济效益。...

【技术特征摘要】
1.基于草地生态系统的牧草新种质资源、新品种评价方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一：建立牧草品种种植区域；步骤二：选择当地适应性强、家畜喜食、经济效益高的牧草品种，在种植区域将所选择的牧草品种和牧草新品种分别进行单播、组合混播；步骤三：对单播、混播的牧草品种及牧草品种组合进行刈割处理，刈割在牧草生长至分蘖期之后拔节期之前进行；以牧草的生长点之上留茬，同时设置不刈割处理作对照；步骤四：分别采集播种前和刈割后的土壤样品，测定土壤样品的水分、温度、C、N、P、温室气体排放月动态、碳氮的淋溶量，计算牧草总产量；步骤五：跟踪牧草的物候期、株高、分蘖、地上生物量，测定每茬刈割牧草的粗蛋白、粗纤维等指标，并测定牧草样品的体外产气量和体外消化率，筛选牧草品种或牧草品种组合；步骤六：对筛选出来的牧草品种或牧草品种组合进行下述两种试验：(1)放牧试验建立一定面积的栽培草地，利用家畜进行轮牧利用管理，采集播种前和每轮放牧后的土壤样品，测定土壤样品的水分、温度、C、N、P、温室气体排放量、碳氮的淋溶量，计算牧草总产量；(2)放牧+收获干草的组合试验建立一定面积的栽培草地，根据建立的草地面积将其分为两部分，一部分进行轮牧，另一部分进行收获干草，干草在牧草营养品质最高时进行收获；步骤七：跟踪牧草的物候期、株高、分蘖、地上生物量、家畜采食量，并测定每轮放牧扣笼中牧草的粗蛋白、粗纤维等指标，用以分析每轮牧草的营养品质；步骤八：进行家畜消化代谢试验以及呼吸测试，具体为：将家畜放在代谢笼或者呼吸测室中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯扶江，娄珊宁，宁娇，张程，王化，陈先江，常生华，朱万合，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：甘肃,62