國內(nèi)主要飼草燕麥品種干物質(zhì)積累及生產(chǎn)潛力評價

趙世鋒 曹麗霞 石碧紅 劉文婷 趙雪峰 劉君馨 張麗霞 李嘉豪

（張家口市農(nóng)業(yè)科學院，075000，河北張家口）

1 材料與方法

1.1 試驗材料

以國家燕麥蕎麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系2017-2019年多點試驗的20個飼草燕麥品種為材料，試驗在張家口市農(nóng)業(yè)科學院壩上科研基地（114°44′55″E，41°8′54″N）進行，海拔1375.6m。試驗與馬鈴薯試驗田同一地塊倒茬種植，土質(zhì)為沙壤，肥力中上等，5月下旬播種，小區(qū)面積13.5m2，行距30cm，3次重復(fù)，不施肥，不澆水，人工除草。按照刈割和測產(chǎn)2組種植。

1.2 測定項目

測產(chǎn)組：記錄測定物候期、株高、千粒重、生物產(chǎn)量、籽粒產(chǎn)量，收獲后測定生物產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量。

刈割組：于孕穗期、抽穗期、開花期、乳熟期、成熟期測定飼草產(chǎn)量（鮮、干），各期測產(chǎn)面積2m2。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，計算平均數(shù)、標準差和變異系數(shù)，利用R語言中的corrplot語言包進行相關(guān)性分析。

1.4 試驗期間氣候特點

2017年5-9月平均氣溫15.2℃，比歷年高2.1℃?？偨涤炅?44.5mm，比歷年增加21.4mm，降雨不均。5月下旬降雨充足，出苗好，6月22日大雨后遇嚴重冷害，經(jīng)緩苗后恢復(fù)生長，7月份降雨集中多于平年，試驗表現(xiàn)正常，生育期延長。

2018年5-9月平均氣溫16.9℃，比歷年高3.4℃?？偨涤炅?97.1mm，比歷年多39.5mm，降雨分布不均。播種前5月11日降中雨，出苗后遇干旱，6月23日后降雨正常，6月份降雨量比歷年少33.3mm，7月份降雨比歷年多37mm，8月份降雨比歷年多51.6mm，呈現(xiàn)前期干旱后期澇的特點，后期試驗多倒伏返青，對試驗造成一定影響。

2019年5-9月的月平均氣溫16.5℃，比歷年平均高3.0℃，6月初經(jīng)歷1次低溫。總降雨量316.3mm，比歷年減少41.3mm，播種期間墑情較好，出苗正常。整個生長季雨量分配較均勻，后期降雨較少，日照時間較長，燕麥生長健壯，倒伏極輕，產(chǎn)量較好。臨近氣象站點氣溫和降雨情況見圖1和圖2，可見2018年8月中旬降雨多是造成倒伏的主要原因，此時正值早熟燕麥成熟期和中晚熟燕麥灌漿期。

本文采用頂空固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用法對竹葉青酒的常溫下?lián)]發(fā)性成分進行鑒定，萃取溫度選用常溫25℃，萃取時間50 min，模擬消費者飲用竹葉青酒產(chǎn)品前先聞其香的行為特點和環(huán)境特點。

圖1 張北縣2017-2019年氣溫Fig.1 Temperature in Zhangbei county from 2017 to 2019

圖2 張北縣2017-2019年降雨量Fig.2 Rainfall in Zhangbei county from 2017 to 2019

2 結(jié)果與分析

2.1 品種的熟性表現(xiàn)

2018年試驗倒伏返青，2017年和2019年試驗品種生育期表現(xiàn)情況見表1。20個品種中有早熟品種1個、中早熟品種7個、中熟品種6個、中晚熟品種3個、晚熟品種3個。2017-2019年平均氣溫16.9℃，比平年高1.7℃，受試驗?zāi)攴輾鉁厣叩扔绊?，試驗品種成熟期提前，生育期縮短，晚熟品種生育期縮短較早熟品種明顯。

表1 試驗品種生育期Table 1 Growth period of test varieties

2.2 不同刈割期下飼草燕麥干物質(zhì)積累

對燕麥品種在不同年份、不同刈割期的干物質(zhì)積累進行統(tǒng)計，結(jié)果見圖3。結(jié)合2017-2019年度氣象因素，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)降水對生物產(chǎn)量的影響較大。2017年的苗期冷害使燕麥發(fā)育進程推遲，2018年的苗期干旱對燕麥干物質(zhì)積累造成嚴重影響，生物產(chǎn)量降低，且品種間差異較大；從圖3可見，正常年份（2019年）開花期以后干物質(zhì)積累已經(jīng)具有較高水平，品種間干物質(zhì)積累進度差異不大；后期降水充足（2017年）仍然可提高干物質(zhì)積累水平。

圖3 年度間燕麥不同刈割期干物質(zhì)量Fig.3 Annual dry matter amount of oat at different cutting stages

2.3 干物質(zhì)積累的差異及不同刈割期適宜品種的選擇

從表2可看出，不同熟期品種間干物質(zhì)積累速率各具特點，定燕2號表現(xiàn)出先快后慢的特點，GL381、遠雜1號和壩莜18號表現(xiàn)先慢后快的特點，草莜1號、壩莜3號表現(xiàn)慢快慢，蒙燕1號、Haywire、甜燕2號較為均衡，定燕2號、甜燕2號、Haywire、壩莜3號、壩莜18號、壩燕6號、KONA、遠雜1號、張燕4號、GL381、蒙燕1號孕穗前期都有較快的干物質(zhì)積累，其余品種則發(fā)育慢，產(chǎn)量低。

表2 品種間不同刈割期干物質(zhì)積累差異Table 2 Difference of dry matter accumulation among varieties at different cutting stages kg/hm2

從表2可知，孕穗期干物質(zhì)積累平均為2970.0kg/hm2，超過3000.0kg/hm2的品種有11個，定燕2號最高，達到4485.0kg/hm2；抽穗期干物質(zhì)積累平均為4305.0kg/hm2，超過4500.0kg/hm2的品種有7個，GL381最高，達到5535.0kg/hm2；開花期干物質(zhì)積累平均5430.0kg/hm2，超過6000.0kg/hm2的品種有5個，草莜1號最高，達到6705.0kg/hm2；乳熟期干物質(zhì)積累平均為6840.0kg/hm2，超過7500.0kg/hm2的品種有5個，遠雜1號最高，達到9030.0kg/hm2；成熟期干物質(zhì)積累平均9424.5kg/hm2，超過9750.0kg/hm2的品種有9個，GL381、壩莜18號、遠雜1號較高，分別達到了11 220.0、11 085.0和10 800.0kg/hm2。

按照刈割時期進行高產(chǎn)品種選擇，結(jié)果見表3。如按照品種物候期選擇，開花期前刈割僅可選擇種植定燕2號，開花期后刈割，則GL381、壩莜18號、遠雜1號、定燕2號、壩莜3號都是較好的選擇；早熟品種青引2號、白燕2號、白燕7號、白燕18號、白燕19號、甜燕麥、KONA和魁北克等品種僅在有生長時間限制時選擇應(yīng)用，無生長時間限制的情況下產(chǎn)量均不具有優(yōu)勢。

表3 不同物候期的高產(chǎn)品種篩選Table 3 Screening of high-yielding varieties in different phenological periods

2.4 飼草用燕麥品種的主要經(jīng)濟性狀及相關(guān)性分析

由表4可見，試驗品種平均苗數(shù)為372.0萬/hm2，變異系數(shù)7.0%，品種間差異不明顯，試驗結(jié)果可比性強。

生物產(chǎn)量高的品種首選遠雜1號和GL381，生物產(chǎn)量分別達到10 920.0和10 819.5kg/hm2，其次為壩莜3號、壩莜18號、定燕2號、草莜1號、蒙燕1號和Haywire，生物產(chǎn)量為9756.0～10 249.5kg/hm2；籽粒產(chǎn)量較高的品種依次是甜燕2號、魁北克、張燕4號、GL381、白燕7號、隴燕3號、蒙燕1號、KONA和遠雜1號，產(chǎn)量水平為4269.0～5185.5kg/hm2，其中裸燕麥GL381、遠雜1號分別為第4和第9位，籽粒產(chǎn)量分別為4765.5和4269.0kg/hm2，表現(xiàn)較好。

兼顧生物產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量均較好的品種僅有GL381（裸）、蒙燕1號（皮）、遠雜1號（裸）、Haywire（皮）。

由表4可知，飼草燕麥品種平均生物產(chǎn)量為9336.0kg/hm2。品種間比較，遠雜1號和GL381極顯著高于草莜1號和張燕4號等12個品種，遠雜1號、GL381、甜燕2號、壩莜18號、壩莜3號、定燕2號、Haywire、蒙燕1號極顯著高于壩燕6號和甜燕麥等7個品種，遠雜1號、GL381、甜燕2號、壩莜18號、壩莜3號、定燕2號間差異不顯著，Haywire、蒙燕1號、草莜1號、張燕4號、隴燕3號、白燕7號、魁北克間差異不顯著，張燕4號、隴燕3號、白燕7號、魁北克、壩燕6號、甜燕麥、KONA、白燕2號間差異不顯著。

表4 試驗品種的主要經(jīng)濟性狀及產(chǎn)量（測產(chǎn)組）Table 4 Main economic characters and yield of tested varieties(yield group)

由圖4可見，株高與生物產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.74，與穗數(shù)呈極顯著負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.73；千粒重與籽粒產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.53；生物產(chǎn)量與籽粒產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.68；與穗數(shù)呈顯著負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.47。

圖4 飼草燕麥品種主要經(jīng)濟性狀相關(guān)性分析Fig.4 Correlation analysis of main economic characters of forage oat varieties

2.5 飼草燕麥品種的籽粒產(chǎn)量及差異性比較

因皮燕麥籽粒帶殼，籽粒產(chǎn)量與裸燕麥不具可比性，由表5可知，皮燕麥平均籽粒產(chǎn)量為4191.0kg/hm2。甜燕2號極顯著高于白燕7號、隴燕3號等10個品種，白燕7號、隴燕3號、蒙燕1號、KONA、Haywire、壩燕6號、定燕2號極顯著高于白燕19號、甜燕麥和青引2號，甜燕2號、魁北克、張燕4號顯著高于隴燕3號和蒙燕1號等9個品種，白燕7號、隴燕3號、蒙燕1號、KONA、Haywire、壩燕6號、定燕2號品種間差異不顯著，白燕19號和甜燕麥間差異不顯著。

表5 皮燕麥籽粒產(chǎn)量比較Table 5 Comparison of differences in seed yield of oat

由表6可知，裸燕麥平均籽粒產(chǎn)量為3855.0kg/hm2。品種間比較GL381、遠雜1號、壩莜18號、壩莜3號、白燕2號極顯著高于白燕18號、草莜1號；GL381顯著高于遠雜1號、壩莜18號，遠雜1號、壩莜18號、壩莜3號、白燕2號間差異不顯著，白燕18號和草莜1號差異不顯著。

表6 裸燕麥籽粒產(chǎn)量比較Table 6 Comparison of yield differences of naked oat seeds

3 討論

國內(nèi)專家已進行了多個方向的探究和專項研究，有研究[9-13]分別在定西、遼寧、內(nèi)蒙古、青海等地進行了品種適應(yīng)性試驗，有研究[14-17]對品種進行了配套栽培技術(shù)研究，也有一些研究[18-25]開展了植物生理對營養(yǎng)品質(zhì)的影響等。但燕麥相關(guān)研究還遠遠落后于其他作物。燕麥是重要的飼草、飼料作物，以物候期為研究對象時，晚熟品種多數(shù)產(chǎn)草量較高，籽粒產(chǎn)量并不一定也高，同一品種飼草產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量的一致性不強，飼草品種和飼料品種的選用必須有所區(qū)別；晚熟品種需要較長的生長季，在搶季種植的情況下品種應(yīng)用會有所限制，飼草產(chǎn)量的測定按照單位生長時間的生物產(chǎn)量為研究對象更為合理。燕麥是短季作物，可生產(chǎn)籽粒也可以產(chǎn)飼草，生長期可調(diào)節(jié)性強，適宜用于一季栽培或復(fù)種栽培，有利于調(diào)整農(nóng)牧業(yè)栽培結(jié)構(gòu)，特別是對一季變兩季、二元（糧—經(jīng)）變?nèi)Z—經(jīng)—飼）的農(nóng)牧業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和增產(chǎn)、增收、增效具有獨特作用。產(chǎn)草量、營養(yǎng)價值和生產(chǎn)特性是評價一種牧草優(yōu)劣的3個重要指標，隨著燕麥品種的產(chǎn)草量、營養(yǎng)價值、抗旱性、適應(yīng)性以及耐輕度鹽堿特性研究的深入，將使其在干旱半干旱地區(qū)的農(nóng)牧交錯帶相較于其它作物有著更廣泛的競爭優(yōu)勢。燕麥具有較強的抗逆性和較高的營養(yǎng)價值，一直以來是國外家畜和賽馬的主要飼草、飼料來源之一，尤其是對于氣候嚴酷、暖季短暫、冷季漫長的高寒牧區(qū)來說，更是解決草畜供求不平衡和保護草地資源與促進草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

4 結(jié)論

雨熱條件影響飼草飼料產(chǎn)量。氣溫對燕麥生育期影響較為明顯，氣溫升高生育期縮短，尤以對晚熟品種影響較大；降雨對燕麥生物產(chǎn)量影響較為明顯，降雨多生物產(chǎn)量高；苗期干旱對飼草生產(chǎn)不利。

早熟品種是二季作區(qū)生產(chǎn)首選。早熟和中早熟品種青引2號、白燕2號、白燕7號、白燕18號、白燕19號、甜燕麥、KONA（美）、魁北克可在二季作區(qū)和有生長期限制時選用。

適宜的飼草型品種是GL381、壩莜18號、遠雜1號、定燕2號、壩莜3號和草莜1號。開花期前刈割僅定燕2號是最好的選擇；開花期后刈割首選遠雜1號、GL381、壩莜18號，其次，選擇壩莜3號、定燕2號；乳熟期刈割首選遠雜1號、GL381、壩莜18號、壩莜3號和草莜1號，生物產(chǎn)量為7515.0～9030.0kg/hm2；成熟期刈割選遠雜1號和GL381，生物產(chǎn)量達到10 819.5～10 920kg/hm2，其次為壩莜3號、壩莜18號、定燕2號、草莜1號、蒙燕1號和Haywire，生物產(chǎn)量為9756.0～10 249.5kg/hm2。

適宜的飼料型品種是甜燕2號、魁北克、張燕4號、白燕7號，籽粒產(chǎn)量4627.5～5185.5kg/hm2，裸燕麥GL381和遠雜1號具有更高營養(yǎng)價值，籽粒產(chǎn)量4269.0～4765.5kg/hm2。

糧草兼用品種可選擇生物產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量均較好的裸燕麥品種GL381、遠雜1號、壩莜18號、壩莜3號和早熟品種白燕2號，生物產(chǎn)量8673.0～10 819.5kg/hm2，籽粒產(chǎn)量3808.5～4765.5kg/hm2。