甘肅省定西地區(qū)20個飼草型小黑麥新品系的適宜播種期

趙 丹，田新會，杜文華

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院,甘肅 蘭州 730070； 2.草業(yè)生態(tài)系統(tǒng)教育部重點實驗室 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué),甘肅 蘭州 730070；

3.中-美草地畜牧業(yè)可持續(xù)研究中心,甘肅 蘭州 730070)

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甘肅省定西地區(qū)20個飼草型小黑麥新品系的適宜播種期

趙 丹1,2,3，田新會1,2,3，杜文華1,2,3

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院,甘肅 蘭州 730070； 2.草業(yè)生態(tài)系統(tǒng)教育部重點實驗室 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué),甘肅 蘭州 730070；

3.中-美草地畜牧業(yè)可持續(xù)研究中心,甘肅 蘭州 730070)

摘要：本研究以甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)選育的20個小黑麥(×Triticosecale Wittmack)新品系為試驗材料，研究了在甘肅省定西地區(qū)春播和秋播條件下的生育特點和品質(zhì)特性，并利用灰色關(guān)聯(lián)度分析法評價了小黑麥新品系草產(chǎn)量和品質(zhì)對不同播期的響應(yīng)。結(jié)果表明，20個小黑麥品系中，除J1、J3和J20的越冬率較低，不適宜秋播外，其它材料均可正常越冬；品系J18、J19、J11、J2、J14和J15秋播時草產(chǎn)量較高，J3、J17、J8、J14、J13、J2和J16春播時草產(chǎn)量較高。綜合分析得出，品系J10和J18適宜于秋播，品系J4、J5、J6、J8、J12、J13、J14、J15、J17和J20適宜于春播，品系J2、J7、J9、J11和J19于秋季和春季均可播種，而J1、J3和J16的適宜播期有待進一步研究。該研究為確定以上材料的抗寒性和適宜播種期及提高小黑麥草產(chǎn)量和品質(zhì)奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：小黑麥；品系；草產(chǎn)量；播種期；營養(yǎng)成分；灰色關(guān)聯(lián)度分析

小黑麥(×TriticosecaleWittmack)是小麥屬(Triticum)和黑麥屬(Secale)經(jīng)屬間有性雜交和雜種染色體數(shù)加倍而人工結(jié)合成的新物種[1-2]，具有耐旱、耐鹽、耐貧瘠、抗逆性強和適應(yīng)性廣等特點。小黑麥既可以用來生產(chǎn)精飼料，又能夠獲得大量的秸稈或者優(yōu)質(zhì)青飼料，可以在很大程度上解決畜牧業(yè)粗飼料、青飼料和精飼料短缺的問題，而且小黑麥的種植還具有成本低和收益高的特點[3]。飼草型小黑麥草產(chǎn)量高，適口性好，為畜禽所喜食[4]。

飼草型小黑麥由于其抗寒性不同，春、秋季播種時草產(chǎn)量和品質(zhì)各異[5-6]。研究發(fā)現(xiàn)，飼草型小黑麥秋播時，播期越早小黑麥干草產(chǎn)量越高[7]。黑引76號小黑麥在遼寧省臺安縣適時早播(3月中下旬)，有利于完成春化，提高出苗率[8]。中飼237小黑麥在甘肅省張掖市和新疆烏魯木齊的適宜播種時期為9月上旬[9]。在新疆石河子地區(qū)，新小黑麥2號適宜于9月底播種，新小黑麥3號春播時應(yīng)盡量早播[10-11]。石大1號小黑麥在新疆的播種期與當(dāng)?shù)囟←溝嗤?，晚秋播種[12]。實行小黑麥與玉米一年兩季飼料作物生產(chǎn)，進行輪作倒茬，可以持續(xù)獲得高產(chǎn)。冬性小黑麥刈割后，也可復(fù)播早熟的食用玉米(Zeamays)、油葵(Helianthusannuus)及大豆(Glycinemax)等作物， 并能保證后作物的成熟[13]。

目前，灰色關(guān)聯(lián)度分析法在小黑麥中的利用主要集中在抗旱性方面。相關(guān)研究對20個小黑麥品種(系)的7個農(nóng)藝性狀和2個生理性狀進行了灰色關(guān)聯(lián)度分析[14]。對20個春性小黑麥品種(系)的主要農(nóng)藝性狀和部分生理性狀與抗旱指數(shù)的關(guān)聯(lián)度進行了分析[15]。本研究擬對20個小黑麥新品系進行春、秋季播種處理，以研究各小黑麥品系草產(chǎn)量和品質(zhì)對不同播種期的響應(yīng)，并利用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對各小黑麥品系春、秋季播種的草產(chǎn)量和品質(zhì)進行綜合評價，以確定各自的適宜播種期，為提高小黑麥草產(chǎn)量和品質(zhì)奠定基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗在甘肅省臨洮縣農(nóng)校農(nóng)場進行，地處103°87′ E、35°37′ N。海拔1 892 m，年降水量562 mm，主要分布在6-8月，無霜期234 d(初霜期10月20日左右，終霜期2月28日)，年平均氣溫7.0 ℃，冬季最低溫-20 ℃。土壤為黑麻土，有灌溉條件，試驗地肥力均勻，前茬作物為小麥(Triticumaestivum)。

1.2供試材料

選用甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院選育的20個小黑麥新品系，編號為J1、J2、J3、J4、J5、J6、J7、J8、J9、J10、J11、J12、J13、J14、J15、J16、J17、J18、J19和J20。

1.3試驗設(shè)計

試驗設(shè)春季(2013年3月12日)和秋季(2012年10月3日)兩個播種日期。兩個播種期的試驗設(shè)計相同：隨機區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)，小區(qū)面積2 m×1 m，行距0.2 m，條播，各品系的播種量按600萬基本苗·hm-2計算。秋播品系冬季來臨前灌足冬水，翌年返青后和春季播種的田間管理相同：苗期和抽穗期分別施尿素163 kg·hm-2。

1.4測定內(nèi)容及方法

越冬率：初霜來臨前(2012年10月15日)，從秋季播種品系的每個小區(qū)中隨機選取1 m長樣段(邊行除外)，做好標(biāo)記，數(shù)取樣段內(nèi)的植株數(shù)，返青后(2013年3月15日)數(shù)取各樣段內(nèi)的返青植株數(shù)，計算出每個品系的越冬率[16-17]。

越冬率=A2/A1×100% .

式中，A1表示2012年越冬前樣段內(nèi)植株數(shù)，A2表示2013年樣段內(nèi)返青植株數(shù)。

干草產(chǎn)量(t·hm-2)：各小黑麥品系進入抽穗期(小區(qū)內(nèi)50%單株抽穗)時進行測定，秋季播種品系于2013年5月12日-16日刈割，春季播種品系于2013年6月4日-7日刈割。測定時每小區(qū)內(nèi)隨機選取1 m長樣段(邊行除外)，齊地面刈割，測定鮮草產(chǎn)量。將其置于自然條件下風(fēng)干，待含水量降至30%時稱取干草重。從中隨機抽取500 g草樣，粉碎，用于測定吸附水、粗蛋白(CP)和酸性(中性)洗滌纖維含量。粗蛋白(CP)含量采用半微量凱氏定氮法測定。酸性、中性洗滌纖維含量采用濾袋技術(shù)改進的范氏酸性洗滌纖維(ADF)和中性洗滌纖維(NDF)測定。

1.5數(shù)據(jù)處理

灰色關(guān)聯(lián)度分析能有效克服單項比較分析和模糊綜合評判法的缺點，全面、正確地對各品系進行綜合評價[18]。本研究對20個小黑麥品系在春、秋季播種條件下的干草產(chǎn)量，CP、ADF和NDF含量進行綜合評價，以確定各小黑麥品系的適宜播種期。

利用灰色關(guān)聯(lián)度分析法[14]對各參試材料在春、秋季播種的表現(xiàn)進行綜合評價。按照灰色關(guān)聯(lián)度分析方法，將20個小黑麥品系的產(chǎn)量性狀和3個品質(zhì)性狀視為一個灰色系統(tǒng)，各性狀分別為該系統(tǒng)的一個因素，來分析各品系對播種期的響應(yīng)。

為保證灰色系統(tǒng)內(nèi)各營養(yǎng)成分指標(biāo)具有等效性和同序性，使之具有可比性，要對原始數(shù)據(jù)進行初值化處理，其中，干草產(chǎn)量、CP的所有數(shù)據(jù)除以相應(yīng)指標(biāo)的X0(max)值，對NDF、ADF進行“商的倒數(shù)化”處理使之“越多越好”，從而得到評判方向一致，數(shù)值都在(0，1)之間的新序列。

根據(jù)無量綱化處理所得到的數(shù)據(jù)求得，計算各點的最大絕對差值b與最小絕對差值a，代入公式(1)求出各品系灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)，再由公式(2)計算各品系不同播期的關(guān)聯(lián)度。

(1)

a=min|X0(k)-Xi(k)|=0.000 0；

b=max|X0(k)-Xi(k)|=0.782 6；

(2)

(1)式中，a為二級最小差的絕對值，b為二級最大差的絕對值，ρ為分辨系數(shù)，一般取值0.5。(2)式中，ξi(k)為xi對x0在k點的關(guān)聯(lián)度系數(shù)，ri為關(guān)聯(lián)度。

灰色關(guān)聯(lián)度分析的各種數(shù)據(jù)處理與分析采用唐啟義和馮明光[19]的DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

利用SPSS 16.0軟件差異顯著性分析，用ANOVA進行多重比較。用Excel作圖，CP、ADF和NDF的平均值分別以平均值%±SE表示(SE代表標(biāo)準(zhǔn)誤差)。

2結(jié)果與分析

2.1越冬率

秋季播種的各小黑麥品系中，J18越冬率最高(98.67%)，除與J2(97.33%)、J5(96.33%)、J6(96.32%)、J7(96.67%)、J13(95.00%)、J16(93.67%)和J19(94.33%)無顯著差異外(P>0.05)，與其它品種間均存在顯著差異(P<0.05)；越冬率最低的是J1(72.33%)，除與J3(77%)和J20(73%)無顯著性差異外，與其它品種間均存在顯著性差異(圖1)。

2.2干草產(chǎn)量

F檢驗(表1)表明，播期、品系以及播期×品系對干草產(chǎn)量均存在極顯著影響，需對播期、品系以及播期×品系干草產(chǎn)量進行多重比較。

2.2.1播期20份參試小黑麥材料春、秋季播種時干草產(chǎn)量不同。春播的平均干草產(chǎn)量顯著高于秋播(P<0.05)(表2)。

在公立醫(yī)院建立完善的內(nèi)部控制機制，可以促進公立醫(yī)院的管理體制的健全，對醫(yī)院內(nèi)的各項業(yè)務(wù)進行合理劃分，加強對醫(yī)院內(nèi)的主要經(jīng)濟活動的控制，全面梳理醫(yī)院內(nèi)部各個科室的權(quán)責(zé)和業(yè)務(wù)流程，從而建立起更加科學(xué)合理的管理體系，在相應(yīng)的按勞分配制度下，對員工實行激勵機制，從而不斷提升公立醫(yī)院的醫(yī)療水平，有效提升整個醫(yī)院的管理水平。

2.2.2品系J18的平均干草產(chǎn)量最高(13.37 t·hm-2)，除與J2和J14間顯著無差異外(P>0.05)，與其它品系間均差異顯著(P<0.05)(表3)。

圖1　參試小黑麥品系秋季播種的越冬率

注：不同小寫字母表示不同品系間差異顯著(P<0.05)。

Note: Different lower case letters indicate significant difference among different lines at the 0.05 level.

表1　小黑麥品系不同指標(biāo)的方差分析

注：**表示差異極顯著(P<0.01)。

Note: **meanssignificantdifferenceat0.01level.

表2　秋播和春播對小黑麥新品系干草產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

注：同行不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

Note: Different lower case letters within the same row indicate significance difference at 0.05 level.

2.2.3播期×品系互作效應(yīng)小黑麥品系J5、J7、J9、J18和J19秋播的干草產(chǎn)量顯著高于春播(P<0.05)，J19秋播時干草產(chǎn)量最高(16.36 t·hm-2)，除與J18間無顯著差異外(P>0.05)，與其它品系間均存在顯著差異；J1秋播時干草產(chǎn)量最低(3.56 t·hm-2)，除與J3間無顯著性差異外，與其它品系間均存在顯著差異。小黑麥品系J1、J3、J4、J8、J13、J14、J16、J17和J20春播的干草產(chǎn)量顯著高于秋季(P<0.05)，春播時J3干草產(chǎn)量最高(15.40 t·hm-2)，除與J8、J13、J14和J17間無顯著性差異外，與其它品系間均存在顯著性差異，J5春播時干草產(chǎn)量最低(6.03 t·hm-2)(表3)。

2.3CP、ADF和NDF含量

F檢驗(表1)表明，播期、品系以及播期×品系對CP、ADF和NDF含量均有極顯著影響(P<0.01)，需對播期間、品系間以及播期×品系間CP、ADF和NDF含量進行多重比較。

2.3.1播期20份參試小黑麥材料春、秋季播種時CP、ADF和NDF均不同，均為春播顯著高于秋播(P<0.05)(表2)。

表3　春播和秋播不同品系的干草產(chǎn)量(t·hm-2)

注:秋播和春播40個數(shù)據(jù)間不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，平均值間不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。

Note: Different lower case letters within the autumn and spring sowing indicate significant difference at the 0.05 level. Different lower case letters within the same column of mean indicate significant difference at the 0.05 level. The same below.

2.3.2品系J14的平均CP含量最高(12.06%)，除與J1、J13、J19和J20間無顯著差異(P>0.05)，與其它品系均差異顯著(P<0.05)(表4)。J4的平均ADF含量最高(50.86%)，除與J2無顯著差異外，與其它品系間差異顯著(表5)。J2的平均NDF含量最高(60.25%)，除與J4、J16和J18間無差異顯著性外，與其它品系間差異極顯著(表6)。

表4　春播和秋播條件下不同品系間粗蛋白含量(%)的多重比較

表5　春播和秋播條件下不同品系間酸性洗滌纖維(%)的多重比較

2.3.3播期×品系互作效應(yīng)20個小黑麥品系中，除J1和J3秋播的CP含量顯著高于春播(P<0.05)，J2、J4、J8、J16和J18春秋季播種的CP含量無顯著差異外(P>0.05)，其余各品系春播的CP含量均顯著高于秋季(P<0.05)。其中J14春播時的CP含量最高，J11秋播時的CP含量最低(表4)。

小黑麥品系J4、J5、J18和J20秋播的ADF含量顯著高于春播(P<0.05)，J6、J7、J13、J14、J15、J16和J19春秋季播種的ADF含量與秋播無顯著性差異外(P>0.05)，其余各品系春播的ADF含量間均顯著高于秋播(表5)；其中J1秋播的ADF含量最低，J4秋播的ADF含量最高。

20個小黑麥品系中，除J4、J5、J14、J18、J19和J20外，其它品系的NDF含量均為春播高于秋播。除J2、J6、J7、J8、J13和J18不同播種期間NDF無顯著差異外(P>0.05)，其余各品系間均有顯著差異(P<0.05)(表6)。其中J3秋播的NDF含量最低，J1春播的NDF含量最高。

2.4綜合分析

利用關(guān)聯(lián)系數(shù)，計算各指標(biāo)的等權(quán)關(guān)聯(lián)度(表7)。關(guān)聯(lián)度越大，該材料的綜合評價值和排序越高[14]。

利用供試品系的加權(quán)灰色關(guān)聯(lián)度，可確定各供試小黑麥新品系對春秋季播種的響應(yīng)。結(jié)果表明，J1、J3、J10、J16和J18秋季播種的關(guān)聯(lián)度大于春季，因此適宜于秋季播種； J4、J5、J6、J8、J12、J13、J14、J15、J17和J20春季播種的關(guān)聯(lián)度大于秋季，適宜于春季播種；J2、J7、J9、J11和J19秋季播種的關(guān)聯(lián)度與秋季播種接近，說明春秋季均可播種。

3討論

抗寒性是決定作物播種期的重要因素，抗寒性強的作物適宜于秋季播種。越冬率是衡量作物越冬性強弱的重要指標(biāo)之一[20]。小黑麥品系中，除J1、J3和J20的越冬率較低，不適宜秋季播種外，其它材料的越冬率均大于80%，可正常越冬[21]。但灰色關(guān)聯(lián)度分析表明，品系J1和J3適宜于秋季播種，但與抗寒性之間存在矛盾，有待于進一步研究。

表6　春播和秋播條件下不同品系間中性洗滌纖維(%)的多重比較

表7　各小黑麥品系的關(guān)聯(lián)度及排序

草產(chǎn)量高低是衡量飼草生產(chǎn)力水平的重要指標(biāo)[22]。春、秋季播種后小黑麥在生長發(fā)育過程中積累的生物量不同，或者外界環(huán)境的不同影響，草產(chǎn)量存在顯著差異。無論春播還是秋播，品系J18、J2和J14的平均干草產(chǎn)量較高，穩(wěn)產(chǎn)性較好。小黑麥作為優(yōu)質(zhì)飼草，播種期不同，草產(chǎn)量各異[23]。研究表明，飼用小黑麥NSHWll在秋播時的干草產(chǎn)量最大，為8.92 t·hm-2[5]，在引種篩選中NTH1877在秋播時的干草產(chǎn)量的10.93 t·hm-2[24]。本研究中，秋播時干草產(chǎn)量最高的是J19，為16.36 t·hm-2，遠高于上述兩者，表明飼草生產(chǎn)力水平高，因此，本研究的20份參試材料更有發(fā)展前景。品系J16雖然越冬率較高(93.67%)，但其秋播時干草產(chǎn)量卻低于春播，其原因還在進一步研究中。

飼草中CP，ADF和NDF含量是反映飼用品質(zhì)的重要指標(biāo)，CP含量高則青干草品質(zhì)好[24]。ADF和NDF含量高，則牧草消化率低，品質(zhì)較劣[25-26]。石大1號小黑麥的CP含量為11.94%[12]，研究表明，WOH830小黑麥的CP含量(10.5%)最高，NSHWIl的NDF含量(58.5%)最低[27]。本研究表明，要獲得較高CP含量，應(yīng)進行春播；無論春秋季播種，J1、J13和J14的平均CP含量較高，ADF和NDF含量較低，說明以上3個品系干草的質(zhì)量較好。

20個小黑麥品系春秋季播種時干草產(chǎn)量、CP、ADF和NDF含量不同，其品質(zhì)也有所不同。單從干草產(chǎn)量確定播種期，品系J5、J6、J7、J9、J10、J18和J19適宜于秋季播種，其余適宜于春季播種。但從單一主要指標(biāo)研究小黑麥的適宜播種期，會造成結(jié)果的不全面，不準(zhǔn)確。由于作物性狀間存在著比較復(fù)雜的相互制約關(guān)系，不僅受作物自身遺傳特性影響，而且還受包括環(huán)境在內(nèi)的諸多因素影響，因此是一個具有許多不確定因素的灰色系統(tǒng)[14]。要確定不同小黑麥品系的適宜播種期，必須考慮越冬率、草產(chǎn)量和營養(yǎng)價值等指標(biāo)，通過有效篩選和對不同小黑麥品系春、秋季播種草產(chǎn)量和營養(yǎng)價值等的綜合評價，利用灰色關(guān)聯(lián)度綜合評價才能對其適宜播種期做出正確判斷。

在生產(chǎn)實踐中，影響飼草產(chǎn)量和營養(yǎng)價值的因素較多，如品種，氣候和刈割時間等[28-30]，研究小黑麥的適宜播種期是實現(xiàn)小黑麥高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的關(guān)鍵。應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法確定小黑麥品系的適宜播種期是一種初步嘗試，研究結(jié)果的準(zhǔn)確性有待于進行多年重復(fù)試驗進行反復(fù)鑒評驗證。

4結(jié)論

1)小黑麥品系J2、J14和J18春秋季播種干草產(chǎn)量均較高，穩(wěn)產(chǎn)性好；J1、J13和J14的CP含量較高，ADF和NDF含量較低，干草的質(zhì)量好。

2) 本試驗利用灰色關(guān)聯(lián)度分析法，確定出17個小黑麥品系中， J10和J18適宜于秋播，J4、J5、J6、J8、J12、J13、J14、J15、J17和J20適宜于春播，J2、J7、J9、J11和J19春秋季均可播種，其余3個品系(J1、J3、J16)的適宜播種期有待進一步研究。

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The suitable sowing date for 20 new triticale lines in Dingxi region of Gansu Province

Zhao Dan1,2,3, Tian Xin-hui1,2,3, Du Wen-hua1,2,3

(1.Pratacultural College, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China;2.Key Laboratory of Grassland Ecosystem, Ministry of Education, Lanzhou 730070, China;3.Sino-U. S. Center for Sustainable Development of Grassland and Animal Husbandry, Lanzhou 730070, China)

Abstract:In this study, 20 triticale lines were chosen as the experimental materials to study the development characteristics and forage quality sown in the spring and autumn. The grey correlation analysis was used to evaluate the responses of the hay yield, fresh dry ratio and forage quality to different sowing dates and determine the suitable sowing date for these lines. Results indicated that the other triticale lines, expect for J1, J3 and J20, could overwinter normally; lines J18, J19, J11, J2, J14 and J15 obtained high hay yield when they were sown in autumn and lines J3, J17, J8 ,J14, J13, J2 and J16 obtained high hay yield when they were sown in spring. Comprehensive analysis showed that lines J10 and J18 were suitable to be planted in autumn, lines J4, J5, J6, J8, J12, J13, J14, J15, J17 and J20 sown in spring had better performance, and five lines sown in spring and autumn: J2, J7, J9, J11 and J19 had similar performance, so they could be sown in these two seasons. The suitable sowing date for the lines J1, J3 and J16 needs to be studied further. This study will provide good basis for determining the wintering rate and suitable sowing date of these lines and lay foundation for increasing the hay yield and quality of triticale.

Key words:triticale; line; hay yield; sowing date; nutrition; grey correlation analysis

Corresponding author:Du Wen-huaE-mail:duwh@gsau.edu.cn

中圖分類號：S816;S512.404.2

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1001-0629(2016)4-0722-09*

通信作者：杜文華(1968-)，女，甘肅臨洮人，教授，博導(dǎo)，博士，研究方向為草種質(zhì)資源及育種栽培。Email：duwh@gsau.edu.cn

基金項目：公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(201003019)；國家自然基金(31360577)；教育部博士點基金(20136202110005)；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項資金(CARS-40-09B)

收稿日期：2015-06-04接受日期：2015-12-14

DOI:10.11829/j.issn.1001-0629.2015-0314

趙丹,田新會,杜文華.甘肅省定西地區(qū)20個飼草型小黑麥新品系的適宜播種期.草業(yè)科學(xué),2016,33(4)：722-730.

Zhao D,Tian X H,Du W H.The suitable sowing date for 20 new triticale lines in Dingxi region of Gansu Province.Pratacultural Science，2016,33(4)：722-730.

第一作者：趙丹(1988-)，女，甘肅定西人，碩士，研究方向為牧草栽培育種。Email：zd19880912@163.com