西藏阿里19個(gè)燕麥引進(jìn)品種的灰色關(guān)聯(lián)度評(píng)價(jià)

周啟龍

（省部共建青稞和牦牛種質(zhì)資源與遺傳改良國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院草業(yè)科學(xué)研究所，850000，西藏拉薩）

西藏阿里地處中國西南邊陲、西藏西部和青藏高原北部，毗鄰新疆和田地區(qū)，平均海拔4 500m以上，被稱為世界屋脊的屋脊[1]。畜牧業(yè)是阿里農(nóng)牧民生產(chǎn)生活的重要保障，近年來，為緩解草場壓力，當(dāng)?shù)爻雠_(tái)了大量政策措施，其中將大力發(fā)展人工種草作為現(xiàn)代畜牧業(yè)發(fā)展的重要舉措。但由于阿里位置偏遠(yuǎn)并且海拔高而導(dǎo)致缺乏相適應(yīng)的牧草品種，不能滿足當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)的生產(chǎn)需求。燕麥（Avena sativa）是一年生禾本科燕麥屬草本植物[2]，有抗旱、抗寒和抗貧瘠的特點(diǎn)[3]，在高寒地區(qū)草地生態(tài)畜牧業(yè)發(fā)展中具有重要作用[4]。目前，對(duì)西藏阿里燕麥的引種已有報(bào)道，例如巴桑多吉等[5]對(duì)10個(gè)燕麥品種進(jìn)行了引種和生產(chǎn)性能的綜合評(píng)價(jià)，認(rèn)為夢(mèng)龍和加燕2號(hào)表現(xiàn)良好，可以進(jìn)一步引種；秦愛瓊[6]對(duì)阿里地區(qū)進(jìn)行燕麥引種栽培試驗(yàn)，結(jié)果表明青海甜燕麥和青引2號(hào)表現(xiàn)良好，可以作為阿里地區(qū)推廣的優(yōu)質(zhì)牧草。但相關(guān)報(bào)道依然很少，且相關(guān)引種報(bào)道提及的燕麥資源少，且結(jié)果差異大。因此，本研究選取19個(gè)國內(nèi)外燕麥品種，對(duì)引種后的燕麥農(nóng)藝性狀和營養(yǎng)成分進(jìn)行測定，并應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度評(píng)價(jià)方法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，旨在篩選出適宜西藏阿里種植的優(yōu)良燕麥品種，為該地區(qū)燕麥的引種和種植提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)概況

研究地位于西藏阿里噶爾縣。噶爾縣海拔4 200m，年降水量73mm，全年平均氣溫0.5℃。其中，7月份氣溫最高，平均13.8℃，最冷月出現(xiàn)在1月，平均–12.7℃。每年除7月和8月外，其他月份都有不同程度的霜凍出現(xiàn)，晝夜溫差相當(dāng)大，年溫差小，氣溫隨海拔呈垂直變化。噶爾縣氣候和海拔在阿里較具代表性。試驗(yàn)于2019年進(jìn)行，2019年全年降水量與溫度接近噶爾縣歷史平均水平。試驗(yàn)地為多年耕作的熟地，是噶爾縣農(nóng)牧民種植牧草的主選地塊類型，也是能夠代表該地種植燕麥的地塊類型。試驗(yàn)地土壤理化性質(zhì)如下：pH 6.38，有機(jī)質(zhì)9.82g/kg，堿解氮22.60mg/kg，有效磷4.61mg/kg，速效鉀250.68mg/kg，全磷0.67g/kg，全氮5.14g/kg，全鉀24.68g/kg。

1.2 供試品種

供試燕麥均是已正式登記過的品種，種子在其他地區(qū)種植后均有穩(wěn)定表現(xiàn)，發(fā)芽率＞95%，種子來源見表1。

表1 供試燕麥品種及來源Table 1 The varieties and their sources

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)田間設(shè)計(jì)采取隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積15m2（3m×5m），每個(gè)品種設(shè)4個(gè)重復(fù)，種植前施用磷酸二銨250kg/hm2作為底肥，并對(duì)土地進(jìn)行翻耕和平整。播種時(shí)采用條播，行距25cm，播種量為300kg/hm2。于完熟期在各小區(qū)隨機(jī)采集10株燕麥，用游標(biāo)卡尺、直尺和直接觀測法測定株高（基部第一節(jié)至頂端小穗高度）、旗葉長、旗葉寬、莖粗、穗長、穗寬、小穗數(shù)、穗重和分蘗數(shù)。于灌漿期采用刈割法，取每小區(qū)1m×1m鮮草，風(fēng)干至質(zhì)量不再變化后測定葉莖比、干草產(chǎn)量和各品種的營養(yǎng)成分指標(biāo)。采用凱氏定氮法測定粗蛋白（crude protein，CP）含量；采用乙醚浸提法測定粗脂肪（ether extract，EE）含量；采用范氏洗滌法測定中性洗滌纖維（neutral detergent fiber，NDF）和酸性洗滌纖維（acid detergent fiber，ADF）含量[7]；各品種相對(duì)飼草品質(zhì)[8]計(jì)算公式如下：DMI（%BW）=120/NDF（%DW），DDM（%DM）=88.9-0.779×ADF（%DM），RFV=DMI×DDM/1.29，RFQ=1.9499RFV-67.038（R2=0.7552）。式中：DMI為干物質(zhì)采食量（%BW），DDM為可消化干物質(zhì)（%DM），DM為干物質(zhì)，%BW為占動(dòng)物代謝體重的百分比，RFV為飼料相對(duì)值，RFQ為相對(duì)飼草品質(zhì)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel和SPSS 21.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。各品種的綜合評(píng)價(jià)主要運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度評(píng)價(jià)方法進(jìn)行分析。通過灰色關(guān)聯(lián)度法可得出可比性的綜合性能指標(biāo)，在用于多項(xiàng)指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)時(shí)，能更準(zhǔn)確地給出排名結(jié)果[9]。將16個(gè)品種的9個(gè)飼草性狀視作一個(gè)整體進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，不同品種用X表示，不同性狀用k表示，X在k點(diǎn)的值構(gòu)成比較數(shù)列Xk，X0為構(gòu)建的理想?yún)⒖计贩N的各指標(biāo)值?；诨疑到y(tǒng)關(guān)聯(lián)度理論的權(quán)重決策法，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，選取9個(gè)指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重綜合評(píng)價(jià)，運(yùn)算公式[10]如下：

2 結(jié)果與分析

2.1 不同燕麥品種的生產(chǎn)性能分析

不同燕麥品種在阿里的表現(xiàn)不同（表2），貝勒2的干草產(chǎn)量最高，為7 086.49kg/hm2，其次是甜燕麥和白燕7號(hào)，分別為6 590.64和6 222.38kg/hm2。排名最低的4個(gè)燕麥品種是貝勒1、青引2號(hào)、青燕1號(hào)和加燕2號(hào)，干草產(chǎn)量分別為3 406.26，3 249.86，3 234.68和1 964.72kg/hm2；葉莖比前2名的是愛沃和貝勒2，分別為0.87和0.72，后2名是海威和青燕1號(hào)，分別為0.16和0.15；葉長排名較高的是貝勒2和甜燕麥，排名較低的是魅力和美達(dá)；葉寬排名較高的是青海444和燕王，排名較低的是愛沃和青燕2號(hào)；株高排名較高的是領(lǐng)袖和太陽神，排名較低的是愛沃和魅力；莖粗排名較高的是青海444和牧王，排名較低的是魅力和青引2號(hào)；穗長排名較高的是牧樂思和貝勒2，排名較低的是魅力和愛沃；穗寬排名最高的是青海444，排名最低的是青引2號(hào)；小穗數(shù)排名較高的是白燕7號(hào)和加燕2號(hào)，排名較低的是林納和貝勒2；穗重排名較高的是牧樂思和貝勒2，排名較低的是魅力和愛沃；分蘗數(shù)排名較高的是美達(dá)和青海444，排名較低的是貝勒2和魅力。粗脂肪含量排名較高的是貝勒1和太陽神，排名較低的是白燕7號(hào)和美達(dá)；粗蛋白含量排名較高的是愛沃和牧樂思，排名較低的是領(lǐng)袖和牧王。

表2 不同燕麥品種的性狀Table 2 The properties of different oat varieties

2.2 不同燕麥品種的飼用價(jià)值

由表3可知，不同燕麥品種的DDM、DMI、RFV和RFQ均存在顯著差異。但所有差異均可以表現(xiàn)在RFQ上，相對(duì)牧草價(jià)值排名較高的是貝勒2和愛沃，排名較低的是青引2號(hào)和太陽神。

表3 不同燕麥品種的飼用價(jià)值Table 3 The forage values of different oat varieties

2.3 各性狀指標(biāo)灰色關(guān)聯(lián)度分析

用各指標(biāo)的最大值來構(gòu)建理想?yún)⒖计贩N，即產(chǎn)量7 086.4920kg/hm2、葉莖比0.8729、旗葉長23.8700cm、旗葉寬13.5420mm、株高99.7100cm、莖粗9.9960mm、穗長30.9900cm、穗寬9.9900cm、小穗數(shù)6.5000、穗重1.2100g、分蘗數(shù)3.3000、粗脂肪含量3.2033%、粗蛋白含量7.3450%、RFQ 243.7175。構(gòu)成{X0}={7086.4920，0.8729，23.8700，13.5420，99.7100，9.9960，30.9900，9.9900，6.5000，1.2100，3.3000，3.2033，7.3450，243.7175}。

在進(jìn)行無量綱化并求得絕對(duì)差值的基礎(chǔ)上，根據(jù)公式（1）求得相對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)系數(shù)，根據(jù)公式（2）計(jì)算等權(quán)關(guān)聯(lián)度，根據(jù)公式（3）計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重系數(shù)，計(jì)算結(jié)果見表4。關(guān)聯(lián)度與權(quán)重系數(shù)排序?yàn)榇值鞍缀浚局旮撸痉痔Y＞粗脂肪含量＞干草產(chǎn)量＞旗葉長＞RFQ＞穗重＞穗長＞旗葉寬＞小穗數(shù)＞莖粗＞穗寬＞葉莖比。

表4 參試燕麥品種各性狀指標(biāo)的等權(quán)關(guān)聯(lián)度與權(quán)重Table 4 Equal weighting association and equal weighting coefficient of differents traits of experimental oat varieties

加權(quán)關(guān)聯(lián)度能夠真實(shí)反映出各品種與理想?yún)⒖计贩N之間的差異。排名越高，越接近理想品種，反之差異越大。通過公式（4）求加權(quán)關(guān)聯(lián)度，并進(jìn)行排序（表5）。19個(gè)品種的加權(quán)關(guān)聯(lián)度排序?yàn)樨惱?＞美達(dá)＞白燕7號(hào)＞燕王＞甜燕麥＞太陽神＞海威＞魅力＞牧樂思＞林納＞青海444＞牧王＞愛沃＞領(lǐng)袖＞青引1號(hào)＞加燕2號(hào)＞貝勒1＞青燕1號(hào)＞青引2號(hào)。

表5 參試燕麥品種加權(quán)關(guān)聯(lián)度與排序Table 5 Weight association and rank of experimental oat varieties

3 討論

牧草干草產(chǎn)量是株高、莖粗和葉量的綜合體現(xiàn)[11]，也是品種選育所考慮的重要指標(biāo)。本研究中燕麥的干草產(chǎn)量在1 964.72～7 086.49kg/hm2之間，參試品種產(chǎn)量接近甘肅高寒地帶種植的燕麥干草產(chǎn)量[12]，略低于西藏河谷地區(qū)種植的燕麥干草產(chǎn)量[13]，低于日喀則種植燕麥的干草產(chǎn)量[14]。本研究試驗(yàn)地海拔4 200m，且自然條件干旱，在阿里具有較強(qiáng)的代表性，燕麥在此高海拔和干旱條件下，較其他牧草具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，但惡劣的自然條件對(duì)燕麥的干草產(chǎn)量還是產(chǎn)生了一定的影響，這種影響也體現(xiàn)在其他農(nóng)藝性狀上。株高與莖粗是產(chǎn)量的重要組成部分，也是育種中所要考慮的重要指標(biāo)[15-16]。干旱和高海拔對(duì)燕麥的株高影響較大，本研究中的燕麥品種株高在100cm以下，此結(jié)果低于其他區(qū)域燕麥的株高[13-14]。莖粗在1.83～10.00mm之間，受氣候的影響不大，接近在川西北高寒地區(qū)種植燕麥品種的莖粗[17]。葉莖比對(duì)牧草的營養(yǎng)品質(zhì)有直接影響，葉莖比越大說明牧草品質(zhì)越好。本研究中葉莖比最高的貝勒2和愛沃，其粗蛋白含量和RFQ表現(xiàn)也最好，說明葉莖比能夠直接反映燕麥的粗蛋白含量和相對(duì)飼用價(jià)值。粗蛋白是衡量牧草品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，其含量越高說明牧草營養(yǎng)價(jià)值越高[18]。本研究粗蛋白含量與張光雨等[14]在日喀則種植燕麥的粗蛋白含量接近，但各燕麥品種間差異不顯著。粗脂肪是重要的能源物質(zhì)[19]，本研究的粗脂肪含量與周青平等[20]在川西北高寒地區(qū)種植的燕麥品種接近，各燕麥品種間差異不顯著。

在引種過程中，在考慮適宜當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的同時(shí)，還應(yīng)考慮為該地區(qū)育種提供更豐富的材料。例如在引進(jìn)品種中有優(yōu)良表現(xiàn)的貝勒2，其在阿里的表現(xiàn)為產(chǎn)量高、葉量大、莖粗大、穗重、粗蛋白含量高和相對(duì)飼用價(jià)值高的特點(diǎn)；美達(dá)的產(chǎn)量和莖粗有良好表現(xiàn)；燕王在葉長、分蘗、穗重和粗蛋白含量方面有好的表現(xiàn)；領(lǐng)袖在穗長和穗寬等方面有較大優(yōu)勢。

本研究各農(nóng)藝性狀權(quán)重系數(shù)從高到低排序?yàn)榇值鞍缀浚局旮撸痉痔Y＞粗脂肪含量＞干草產(chǎn)量＞旗葉長＞RFQ＞穗重＞穗長＞旗葉寬＞小穗數(shù)＞莖粗＞穗寬＞葉莖比。南銘等[21]在西北干旱區(qū)引種燕麥的各指標(biāo)權(quán)重系數(shù)排序?yàn)樯冢局旮撸咀蚜．a(chǎn)量＞粗蛋白含量＞淀粉＞小穗數(shù)＞千粒重＞粗脂肪含量＞穗粒重＞穗粒數(shù)＞分蘗數(shù)。娜日蘇等[22]在阿魯科爾沁旗引進(jìn)的燕麥品種的權(quán)重系數(shù)從大到小順序?yàn)榇值鞍缀浚救~寬＞RFQ=干草產(chǎn)量＞株高＞葉長＞分蘗數(shù)=莖重＞葉重。各指標(biāo)權(quán)重系數(shù)排名不同，說明在實(shí)際工作中，不能單靠某一指標(biāo)來評(píng)價(jià)品種好壞，各指標(biāo)間存在復(fù)雜的聯(lián)系和區(qū)別，灰色關(guān)聯(lián)度評(píng)價(jià)法能夠評(píng)價(jià)不同類型的指標(biāo)，可以真實(shí)反映出被評(píng)價(jià)對(duì)象的排名，可為評(píng)價(jià)引進(jìn)品種的優(yōu)劣提供可靠依據(jù)。

不同燕麥品種在不同區(qū)域的適應(yīng)性不同。例如娜日蘇等[22]的研究結(jié)果表明，林納、夢(mèng)龍、丹麥444和邊鋒對(duì)科爾沁沙地較為適應(yīng)；孫建平等[23]的研究結(jié)果表明，牧王、牧樂思和太陽神在晉北農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)較適應(yīng)；焦金壽等[24]的研究結(jié)果表明，在甘肅天祝高寒地區(qū)，青引2號(hào)和甜燕麥的表現(xiàn)較好；李春喜等[25]研究結(jié)果表明，在祁連山高寒地區(qū)，白燕7號(hào)、丹麥燕麥和加燕2號(hào)優(yōu)于對(duì)照品種青海444。而本研究中貝勒2、美達(dá)、白燕7號(hào)和燕王更適應(yīng)阿里地區(qū)。不同的燕麥品種主要受氣候和土壤條件影響而表現(xiàn)不同，例如青引2號(hào)在甘肅天祝高寒地區(qū)表現(xiàn)良好，但在本研究19個(gè)燕麥品種中的綜合排名最低。同時(shí)燕麥的綜合排名也與參試品種的數(shù)量有關(guān)。例如，本研究中甜燕麥在排名上要高于其他青海品種，但在19個(gè)燕麥品種中只排名第5。因此，在引種過程中應(yīng)盡可能多地引進(jìn)種質(zhì)資源，這樣不僅能夠?yàn)橛N提供更多材料，也能確保所篩選出的品種有更穩(wěn)定的表現(xiàn)。

4 結(jié)論

參試品種各指標(biāo)與理想?yún)⒖计贩N的關(guān)聯(lián)度從高到低的順序?yàn)榇值鞍缀浚局旮撸痉痔Y＞粗脂肪含量＞干草產(chǎn)量＞旗葉長＞RFQ＞穗重＞穗長＞旗葉寬＞小穗數(shù)＞莖粗＞穗寬＞葉莖比。本研究選取了14個(gè)具有代表性的性狀指標(biāo)，利用灰色系統(tǒng)理論，構(gòu)建了燕麥綜合評(píng)價(jià)模型，用該模型綜合評(píng)價(jià)了參試燕麥品種，結(jié)果表明，貝勒2、美達(dá)、白燕7號(hào)和燕王4個(gè)品種綜合表現(xiàn)最好，適宜在阿里地區(qū)作為飼草進(jìn)行推廣種植，其他品種有待進(jìn)一步種植觀察。