30個小黑麥品種在甘肅臨洮縣半干旱灌區(qū)的草產(chǎn)量及營養(yǎng)價值綜合評價

趙方媛，趙雅姣，田新會，杜文華

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院，草業(yè)生態(tài)系統(tǒng)教育部重點實驗室，甘肅省草業(yè)工程實驗室，中-美草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究中心，甘肅 蘭州 730070)

據(jù)報道，甘肅省2014年的牛羊飼養(yǎng)量分別達到了719萬頭和3 370萬只，草食畜牧業(yè)增加值占畜牧業(yè)增加值的55%[1]。然而，畜牧業(yè)在快速發(fā)展的同時，飼草短缺已成為影響畜牧業(yè)發(fā)展的突出問題[2]。利用秋閑田種植一年生飼用作物，有利于緩解冬春季節(jié)飼草不足的問題，對促進畜牧業(yè)發(fā)展具有重要的作用[3]。小黑麥(×Triticosecale)作為一年生禾本科植物，可分為糧用型、飼用型、糧飼兼用型[4]，飼用型小黑麥?zhǔn)侨晔斋@進行利用，在育種過程中主要考慮飼用性狀。飼用小黑麥能夠充分利用冬閑田種植，作為一種優(yōu)質(zhì)高蛋白麥類青飼料作物被廣泛利用[5]。

小黑麥?zhǔn)切←?Triticum)和黑麥(Secale)的屬間雜交種，雜種優(yōu)勢強，分蘗多，莖葉生長茂盛[6]。研究表明小黑麥分蘗期植株莖葉蛋白質(zhì)含量高達24%～27%，賴氨酸含量為0.6%左右，揚花后7～10 d收割青貯時，蛋白質(zhì)含量仍在15%以上，賴氨酸含量可達0.5%，飼用性狀較好[7]。目前，國內(nèi)外審定的小黑麥品種較多，飼用小黑麥育種方法以輪回選擇和雜交育種為主[8]，但適宜在甘肅地區(qū)推廣種植的飼用小黑麥品種仍然較少，有關(guān)選育過程及親本選擇的報道也較少。本試驗以30個從中國及澳大利亞不同地區(qū)篩選的綜合性狀好的小黑麥品種為材料，通過綜合評價參試材料在半干旱灌區(qū)(甘肅省臨洮縣)的草產(chǎn)量及營養(yǎng)價值，篩選高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的品種，旨在改善飼草短缺及飼草種質(zhì)資源匱乏的狀況，為小黑麥在甘肅省臨洮縣半干旱灌區(qū)的推廣種植及雜交育種提供基礎(chǔ)材料。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于甘肅省定西市臨洮農(nóng)校農(nóng)場，E 103°87′，N 35°37′，海拔1 892 m，降水量562 mm，無霜期153 d，年均氣溫7.0℃，土壤為黑麻土，有灌溉條件，試驗地肥力均勻，前茬作物為小黑麥。

1.2 試驗材料

試驗材料是從黑龍江、河北、北京、內(nèi)蒙古、新疆等地及澳大利亞篩選出的產(chǎn)量性狀較好的小黑麥品種，編號為Q1～Q30，以石大1號(CK1)及中飼1048(CK2)為對照，以上小黑麥品種均在甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院保存。參試小黑麥品種及編號見表1。

表1 小黑麥品種及編號

1.3 試驗設(shè)計

隨機區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)，條播，行距20 cm，行長1 m，播種量225 kg/hm2。

1.4 測定項目及方法

株高：在開花期進行測量，在每個小區(qū)隨機選取10個單株，分別測量地面至穗頂部的自然高度，計算平均值。

草產(chǎn)量：在開花期進行，將每個小區(qū)小黑麥齊地面刈割后稱重，為鮮草產(chǎn)量。后將其放置自然條件下風(fēng)干，稱其干草重，并計算鮮干比。

營養(yǎng)成分：粗蛋白(CP)含量采取凱氏定氮方法測定，中性、酸性洗滌纖維(NDF、ADF)含量采取濾袋技術(shù)改良的范氏酸性洗滌及中性洗滌纖維方法測定[9]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

利用SPSS 19.0分析參試小黑麥品種各指標(biāo)的差異顯著性。以參試小黑麥品種的鮮(干)草產(chǎn)量，CP、ADF、NDF含量及鮮干比的測定值為依據(jù)，利用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對其進行綜合評價[10-11]。

2 結(jié)果與分析

2.1 草產(chǎn)量及鮮干比

參試小黑麥品種，Q15的鮮草產(chǎn)量最高(69.31 t/hm2)，除與Q3、Q4、Q26、Q29差異不顯著外，顯著高于其他品種(P<0.05)；Q23的鮮草產(chǎn)量最低，為44.05 t/hm2；2個對照品種的鮮草產(chǎn)量均處于所有參試小黑麥的中間水平。Q15小黑麥的干草產(chǎn)量也最高，為17.99 t/hm2，除與Q3、Q4、Q7、Q9、Q19、Q26、Q29及CK1差異不顯著外，顯著高于其他品種(P<0.05)；Q12的干草產(chǎn)量最低(11.54 t/hm2)，與Q1、Q14、Q16、Q22、Q23及Q30差異不顯著，與其他品種均存在顯著差異(P<0.05)；參試材料的鮮干比變化不大，Q14的鮮干比最大(4.42)，顯著高于其他品種(P<0.05)，其次依次為Q8(4.05)> Q12(4.02)>Q16(4.01)，其他小黑麥品種的鮮干比均小于4；Q9的鮮干比最小(3.20)(表2)。

表2 不同小黑麥品種的鮮(干)草產(chǎn)量

2.2 營養(yǎng)價值

參試小黑麥品種，Q14的CP含量最高，為14.21%，顯著高于其他品種(P<0.05)；2個對照品種間CP含量差異顯著，CK2的CP含量較高，而CK1則處于較低水平；Q28的CP含量最低(9.12%)，顯著低于其他品種(P<0.05)(圖1)。參試材料的NDF含量為53.88%～62.99%，Q24的NDF含量最高，Q27的NDF含量最低，Q27除與Q1、Q5、Q6、Q8、Q12、Q14、CK1及CK2差異不顯著，顯著低于其他品種(P<0.05)(圖2)。ADF含量為34.49%～42.46%，其中Q3的ADF含量最高，Q27的ADF含量最低，Q27與Q5、Q8、Q14、Q17、Q18及Q30差異不顯著，與其他品種均存在顯著差異(P<0.05)(圖3)。

圖1 不同小黑麥品種的CP含量Fig.1 CP content of the different triticale cultivars

圖2 不同小黑麥品種的NDF含量Fig.2 NDF content of the different triticale cultivars

圖3 不同小黑麥品種的ADF含量Fig.3 ADF content of the different triticale cultivars

2.3 株高

CK1的株高最大，為172.0 cm，除與Q3、Q16差異不顯著外，顯著高于其他品種(P<0.05)；Q5的株高最小(104.4 cm)，與Q1、Q2 、Q6、 Q8、Q9、 Q11及Q14差異不顯著，與其他小黑麥品種間均存在顯著性差異(P<0.05)(圖4)。

圖4 不同小黑麥品種的株高Fig.4 Plant height of the different triticale cultivars

2.4 綜合評價

牧草產(chǎn)量及營養(yǎng)成分的高低是評價牧草飼用價值的重要指標(biāo)[12]，將所有參試小黑麥品種視為一個灰色系統(tǒng)，一般認(rèn)為草產(chǎn)量高、CP含量高、粗纖維含量低的牧草，其飼用價值高[13]，因此，以參試小黑麥品種各指標(biāo)的最優(yōu)值作為“標(biāo)準(zhǔn)小黑麥”(Xo)，即選擇鮮、干草產(chǎn)量、CP含量及鮮干比的最高值，NDF、ADF含量的最低值。然而，反映品種優(yōu)劣的各個指標(biāo)在品種評估中的重要程度不相同，因此必須明確各性狀的權(quán)重系數(shù)[14]。根據(jù)以上各指標(biāo)重要性的不同賦予不同的權(quán)重(Wk)，鮮、干草產(chǎn)量、鮮干比、CP、NDF、ADF含量的權(quán)重分別設(shè)為0.25、0.25、0.05、0.20、0.125、0.125，各指標(biāo)權(quán)重之和等于1。由于各性狀量綱不同，因此需用初值法對各指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)進行無量綱化處理[15]，即所有指標(biāo)數(shù)值除以相應(yīng)的Xo。不同品種小黑麥品種的綜合評價值為經(jīng)過無量綱化處理各指標(biāo)值與各指標(biāo)的權(quán)重(Wk)相乘之后的和。根據(jù)關(guān)聯(lián)度分析原則，關(guān)聯(lián)度大的數(shù)列與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列最接近[16]。參試小黑麥的綜合評價值及排名見表3，Q3、Q4、Q8、Q14、Q15、Q17、Q21、Q26及Q29的綜合評價值較高，均高于CK1和CK2，Q23的綜合評價值最低。

表3 不同品種小黑麥的綜合評價值及排名

3 討論

3.1 不同小黑麥品種生產(chǎn)性狀的差異分析

許多研究表明小黑麥的草產(chǎn)量高于大麥、黑麥及小麥[17]。王增遠等[18]對小黑麥在開花期的生產(chǎn)性能進行研究，結(jié)果表明，鮮、干草產(chǎn)量分別為42～48 t/hm2，10.5～13.5 t/hm2。本試驗參試的小黑麥品種，鮮、干草產(chǎn)量分別為44.05～69.31 t/hm2，11.54 ～17.99 t/hm2，相比王增遠等的研究結(jié)果，本試驗小黑麥品種在臨洮試驗地可獲得較高的鮮、干草產(chǎn)量。李冬梅等[19]研究了甘肅臨洮灌區(qū)10個小黑麥品系的生產(chǎn)性能，結(jié)果表明干草產(chǎn)量為9.62～19.50 t/hm2，與本試驗研究結(jié)果相近。

石大1號、新疆4號及HH124的株高在參試小黑麥品種中較為突出，均在170 cm以上，其中HH124的株高雖然高，但莖稈較細，分枝數(shù)少，因此產(chǎn)量并不高，在參試材料中處于中等水平；而石大1號和新疆4號莖稈較為粗壯、分蘗性能也較HH124好，兩者的鮮草產(chǎn)量均處于較高水平。北聯(lián)5號的株高適中(131 cm)，但其草產(chǎn)量在參試小黑麥品種中卻最高。綜上，說明株高對草產(chǎn)量的影響較小，這與張起榮等[20]的研究結(jié)果一致。

鮮干比是指鮮草重與干草重的比例，它反映牧草的干物質(zhì)積累程度和利用價值[21]。韓清芳等[22]研究發(fā)現(xiàn)，鮮干比與牧草營養(yǎng)價值呈正相關(guān)，并會影響牧草適口性。本試驗中參試小黑麥品種的鮮干比為3.20～4.43，除826126、84B-141、北聯(lián)3號的鮮干比大于4外，其他材料的鮮干比介于3.20～3.90。北聯(lián)3號的CP含量在參試材料中最高，826126及84B-141的CP含量也較高，這與韓清芳等的觀點一致。

3.2 不同小黑麥品種營養(yǎng)價值的差異分析

牧草的營養(yǎng)價值主要取決于CP、ADF和NDF的含量[23]，而牧草CP含量與干物質(zhì)消化率呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，ADF，NDF含量與干物質(zhì)消化率呈極顯著負相關(guān)(P<0.01)[24]。牧草的CP含量較高、ADF及NDF含量較低則營養(yǎng)價值較高，更利于家畜消化吸收。本試驗中，參試小黑麥品種的CP含量在9.12%～14.21%，其中北聯(lián)3號的CP含量最高。張陽等[25]對不同密度和肥料條件下小黑麥的飼草品質(zhì)進行研究，結(jié)果表明，參試小黑麥粗蛋白含量平均值為12.5%，變異范圍為8.2%～15.0%，與本試驗結(jié)果接近。游永亮等[26]對中飼1048小黑麥在不同施肥條件下的NDF和ADF含量進行分析表明，變異范圍分別為50.44%～52.25%和29.44%～31.53%。本試驗參試小黑麥品種中，變異范圍分別為53.88%～62.99%和34.49%～42.46%，OH1411的NDF含量和ADF含量均最低，中飼1048的NDF和ADF含量分別為55.68%和38.26%，相比游永亮等的結(jié)果偏高，說明不同的地域環(huán)境等外界因素對纖維含量的影響較大。

3.3 小黑麥品種的綜合比較

灰色關(guān)聯(lián)度分析是一種定量化比較分析方法，目前，在牧草引種及育種方面應(yīng)用較多[27-28]，它可較為真實和全面地反映人們對客觀系統(tǒng)的實際認(rèn)識程度[29]。本試驗利用該方法對30個小黑麥品種及2個對照品種進行綜合評價，對草產(chǎn)量及營養(yǎng)價值各指標(biāo)根據(jù)重要程度賦予不同的權(quán)重，結(jié)果表明，綜合評價值較高的品種有：北聯(lián)5號>新疆5號>OH1859>OH2236>北聯(lián)3號=826126>HH127>新疆4號=安83-25，除新疆4號和安83-25外，均高于2個對照品種的綜合評價值，適宜在定西地區(qū)進行飼草推廣及為后代選育做雜交親本。

4 結(jié)論

北聯(lián)5號，新疆5號，OH1859，OH2236，北聯(lián)3號，826126，HH127，新疆4號以及安83-25在參試的30個小黑麥品種中草產(chǎn)量及營養(yǎng)價值較高，并適宜在定西地區(qū)栽培種植，作為雜交親本材料具有一定優(yōu)勢，可為小黑麥的雜交育種提供優(yōu)質(zhì)的種質(zhì)資源。