6個燕麥品種在昂仁縣的生產(chǎn)性能及飼草品質(zhì)比較

吳海艷，曲尼，曲珍，同桑措姆，達(dá)娃卓嘎，德央，尼瑪卓嘎，劉昭明，馬玉壽

（1.青海大學(xué)畜牧獸醫(yī)科學(xué)院，青海 西寧 810016；2.日喀則市草原工作站，西藏 日喀則 857000；3.黑龍江省草原站，黑龍江 哈爾濱 150086）

畜牧業(yè)要發(fā)展，草業(yè)要先行。隨著草原生態(tài)保護(hù)補(bǔ)助獎勵機(jī)制政策和退牧還草工程的實(shí)施，全民保護(hù)建設(shè)和利用天然草原的意識逐步提高。適度放牧，畜群改良，建植高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)產(chǎn)的人工草地等措施是現(xiàn)代畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的保證。燕麥（Avena sativa）是糧草兼用型一年生飼料作物，具有易栽培、產(chǎn)草量較高、粗蛋白含量較高、粗纖維含量較低等特點(diǎn)［1-2］，燕麥種植在西藏畜牧業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用［3-4］。自1983年起，就有學(xué)者在日喀則地區(qū)相繼開展了燕麥引種、栽培等方面的基礎(chǔ)研究，認(rèn)為可將1號丹麥燕麥、2號丹麥燕麥、馬其頓燕麥、阿比西尼燕麥、蘇聯(lián)燕麥等用于青飼、青貯進(jìn)行推廣種植［5］。近年來，有學(xué)者對西藏各地種植的燕麥品種進(jìn)行了大量研究，劉昭明等［6-7］從燕麥生產(chǎn)性能和經(jīng)濟(jì)效益方面篩選出青海444、青引1號、領(lǐng)袖燕麥、白燕7號可作為日喀則地區(qū)飼草生產(chǎn)的主推品種，而甜燕麥、青引1號、加燕2號、甘引1號、青引2號、白燕2號、青海444則可作為康馬縣人工草地種植的備選品種；周啟龍等［8-9］采用灰色關(guān)聯(lián)度評價方法綜合評價出貝勒2、美達(dá)、白燕7號和燕王適宜在阿里地區(qū)作為牧草進(jìn)行推廣種植，而貝勒2、牧王、愛沃和甜燕麥適宜在拉薩地區(qū)進(jìn)行推廣種植，研究表明，海威也較適宜在拉薩地區(qū)種植［10］；青引2號、青海444在海拔4550 m的當(dāng)雄試驗(yàn)區(qū)表現(xiàn)出較好的生產(chǎn)性能［11］；從生產(chǎn)性能和營養(yǎng)品質(zhì)綜合來看，青燕1號、青海甜燕麥和林納較其他燕麥品種更適宜在當(dāng)雄地區(qū)種植［12-13］，青海444、青燕1號和阿壩燕麥則更適宜在西藏河谷地區(qū)種植推廣。但西藏地域廣闊，海拔和氣候條件差異較大，同一燕麥品種在各地的表現(xiàn)不一，目前有關(guān)昂仁縣適宜建植人工草地的燕麥品種鮮有報道。針對昂仁縣當(dāng)前人工飼草生產(chǎn)發(fā)展過程中存在的問題［14］以及當(dāng)?shù)仞B(yǎng)殖合作社發(fā)展人工草地急需解決能兼顧高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)產(chǎn)的燕麥品種的迫切需求，本研究在已有燕麥引種工作的基礎(chǔ)上［6-7］，選定生產(chǎn)性能較為突出的6個品種為材料，通過主成分分析法對其農(nóng)藝性狀、生產(chǎn)性能、營養(yǎng)成分等指標(biāo)進(jìn)行綜合評價，以期篩選出適宜當(dāng)?shù)赝茝V種植的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)產(chǎn)燕麥品種，為當(dāng)?shù)亟ㄖ踩斯げ莸靥峁┙梃b和參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于西藏日喀則市昂仁縣秋窩鄉(xiāng)當(dāng)通村，前茬作物為黑麥（Secale cereale）。地理坐標(biāo)為87°20.53′E，28°22.37′N，海拔4160 m。從氣象部門了解到，昂仁縣2019年≥0℃的有效年積溫為2211.1 d·℃，4-9月的月平均氣溫分別為4.8、9.6、14.8、12.5、12.2、10.4℃，6-9月降水量分別為0.1、181.5、189.0、79.3 mm。試驗(yàn)地曾進(jìn)行過客土作業(yè)，表層土壤黏性較大，客土層厚度約10 cm，客土層以下沙性較為嚴(yán)重。種植前的土壤養(yǎng)分狀況為：pH 8.05、有機(jī)質(zhì)16.10 g·kg-1、全氮0.93 g·kg-1、水解性氮63 mg·kg-1、有效磷5.4 mg·kg-1、速效鉀53 mg·kg-1。

1.2 試驗(yàn)材料

參試的6個燕麥品種均為審定品種，分別為：白燕2號、青海444、青引2號、青引1號、加燕2號、甜燕麥。草種購自青海湟中天興草業(yè)有限公司。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計

于2019年5月23日播種，播前翻耕灌水，人工開溝條播。采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，每個小區(qū)面積3 m×5 m，每個品種3次重復(fù)，共18個小區(qū)，小區(qū)間保護(hù)行1 m。播種量195 kg·hm-2，行距17 cm，播深3～4 cm，播后鎮(zhèn)壓。底肥：有機(jī)肥（有機(jī)質(zhì)≥45%，N+P2O5+K2O≥5%）660 kg·hm-2人工均勻撒施后機(jī)械翻耕。種肥：二銨375 kg·hm-2，人工條施。田間管理：苗期除雜草、遇旱灌水，并在分蘗期和拔節(jié)期隨水追施尿素各75 kg·hm-2。于9月24日刈割。

1.4 測定性狀及方法

1.4.1觀測項(xiàng)目及觀測時間 于8月7日觀測物候期、株高、分蘗數(shù)、根系數(shù)量、主根長、種子埋深、葉片數(shù)、葉長、葉寬，于9月24日觀測物候期、株高、莖粗、主根長、鮮草產(chǎn)量。

1.4.2觀測方法 遠(yuǎn)離小區(qū)邊緣30 cm，隨機(jī)測10株燕麥自然高度。每個小區(qū)隨機(jī)取5株，用直尺測定旗葉長、寬，并統(tǒng)計每株的分蘗數(shù)和葉片數(shù)。每個小區(qū)隨機(jī)挖取5株燕麥，清洗根部泥土，控干水分，用直尺測量根部種皮到根基部的距離、主根長度，統(tǒng)計根系數(shù)量。每個小區(qū)隨機(jī)取7株燕麥，并用游標(biāo)卡尺測量第2莖節(jié)處的莖粗。去除小區(qū)兩側(cè)邊行和兩端各0.5 m后，刈割剩余部分稱鮮重，計算單位面積上的鮮草產(chǎn)量。并取約2000 g鮮樣帶回室內(nèi)自然風(fēng)干稱重，計算鮮干比，換算出每hm2的干草產(chǎn)量。

1.4.3燕麥營養(yǎng)價值分析方法 燕麥營養(yǎng)價值的分析檢測委托中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所完成。用NIR近紅外檢測方法（FOSS-DS2500）［15］測定水分（moisture）、干物質(zhì)（dry matter，DM）、粗蛋白（crude protein，CP）、粗脂肪（ether extract，EE）、粗灰分（crude ash，Ash）、酸性洗滌纖維（acid detergent fibre，ADF）、中性洗滌纖維（neutral washing fibre，NDF）、木質(zhì)素（acid detergent lignin，ADL）、淀粉（starch）、脂肪酸（fatty acid，TFA）、可溶性碳水化合物（soluble carbohydrates，WSC）和相對牧草質(zhì)量（relative forage quality，RFQ）。

1.5 統(tǒng)計分析

采用Excel 2016對數(shù)據(jù)進(jìn)行描述性統(tǒng)計，用SPSS 20軟件進(jìn)行方差分析，同時通過因子分析確定6個參試燕麥品種的25個性狀指標(biāo)主成分特征值和特征向量，根據(jù)主成分累計貢獻(xiàn)率，選擇關(guān)鍵主成分，計算各主成分得分，再以每個主成分所對應(yīng)的特征值占所提取主成分總的特征值之和的比例作為權(quán)重，計算主成分綜合模型，最后利用各參試燕麥品種的綜合分值進(jìn)行排序［16］。

2 結(jié)果與分析

2.1 抽穗期農(nóng)藝性狀表現(xiàn)

6個燕麥品種在8月7日觀測時均處于抽穗期（表1）。其中，甜燕麥株高最高，為85.07 cm，與加燕2號、青引1號、青引2號差異不顯著（P＞0.05），但顯著高于青海444和白燕2號（P＜0.05）；青引1號主根長顯著高于白燕2號（P＜0.05），與其余品種差異不顯著（P＞0.05）；甜燕麥種子埋深顯著高于青引1號（P＜0.05），與其余品種差異不顯著（P＞0.05）；6個燕麥品種的根系數(shù)量、葉片數(shù)、葉長、葉寬無顯著差異（P＞0.05）。

表1 不同燕麥品種8月農(nóng)藝性狀表現(xiàn)Table 1 Plant agronomic traits of different oat varieties in August

2.2 成熟期農(nóng)藝性狀表現(xiàn)

在9月24日觀測時，除青海444處于蠟熟期外，其余品種為乳熟期（表2）。其中，甜燕麥株高為149.00 cm，與青引1號無顯著差異（P＞0.05），但顯著高于其余品種（P＜0.05）；青引1號、青海444、白燕2號株高無顯著差異（P＞0.05），但顯著高于加燕2號和青引2號（P＜0.05）；加燕2號株高與白燕2號無顯著差異（P＞0.05），但顯著高于青引2號（P＜0.05）。甜燕麥莖粗為6.39 mm，與青海444、加燕2號、青引1號無顯著差異（P＞0.05），但顯著高于白燕2號和青引2號（P＜0.05）；白燕2號莖粗與除甜燕麥外的其余品種差異不顯著（P＞0.05）。6個燕麥品種的主根長無顯著差異（P＞0.05）。

表2 不同燕麥品種9月農(nóng)藝性狀表現(xiàn)Table 2 Plant agr onomic tr aits of different oat var ieties in September

6個品種鮮重和干重均無顯著差異（P＞0.05），鮮草產(chǎn)量從高到低依次為甜燕麥＞青引1號＞青引2號＞青海444＞白燕2號＞加燕2號；干草產(chǎn)量從高到低依次為甜燕麥＞青引1號＞青海444＞白燕2號＞加燕2號＞青引2號；其中，甜燕麥干草產(chǎn)量最高，青引2號干草產(chǎn)量最低。

2.3 不同燕麥品種的飼草品質(zhì)比較

6個燕麥品種的粗蛋白含量為5.66%～11.59%，粗脂肪含量為2.94%～3.50%，粗灰分含量為5.58%～7.64%，酸性洗滌纖維含量為30.77%～36.38%，中性洗滌纖維含量為50.77%～58.77%，木質(zhì)素含量為7.69%～9.77%，淀粉含量為2.79%～5.58%，可溶性碳水化合物含量為9.69%～13.41%（表3）。綜合評價6個燕麥品種的相對牧草質(zhì)量，最高的是青引2號，為174.76。

表3 不同燕麥品種營養(yǎng)成分及飼草品質(zhì)比較Table 3 Comparison of nutr itional content and feed value of differ ent oat var ieties

2.4 不同燕麥主要農(nóng)藝性狀和飼草品質(zhì)的主成分分析

評價品種的生產(chǎn)性能時不能單一地通過某一個性狀來評價，主成分分析法通過將原始指標(biāo)降維，提取到幾個主成分，其中每個主成分都能反映原始變量的大部分信息，從而可以全面權(quán)衡每個性狀在某個品種中所處的位置和分量，為燕麥品種的篩選提供更加科學(xué)的方法［14，16-18］。為了更好地了解各農(nóng)藝性狀和飼草品質(zhì)與燕麥品種間的關(guān)系，分別對本試驗(yàn)中涉及的8月農(nóng)藝性狀指標(biāo)：株高（plant height，X1）、分蘗數(shù)（tiler number，X2）、根系數(shù)量（number of roots，X3）、根系長度（root length，X4）、種子埋深（seeds buried depth，X5）、葉片數(shù)（number of leaves，X6）、葉長（leaf length，X7）、葉寬（leaf width，X8），9月農(nóng)藝性狀指標(biāo)：株高（plant height，X9）、莖粗（stem diameter，X10）、根系長度（root length，X11）、鮮草產(chǎn)量（fresh yield，X12）、干草產(chǎn)量（hay yield，X13），飼草品質(zhì)指標(biāo)：水分（moisture，X14）、干物質(zhì)（dry matter，X15）、粗蛋白（crude protein，X16）、粗脂肪（ether extract，X17）、粗灰分（crude ash，X18）、酸性洗滌纖維（acid detergent fibre，X19）、中性洗滌纖維（neutral washing fibre，X20）、木質(zhì)素（acid detergent lignin，X21）、淀粉（starch，X22）、脂肪酸（fatty acid，X23）、可溶性碳水化合物（soluble carbohydrates，X24）、相對牧草質(zhì)量（relative forage quality，X25）采用主成分分析法做進(jìn)一步分析。

對觀測的所有指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，根據(jù)主成分特征值大于1的原則，提取到4個主成分，累積貢獻(xiàn)率91.78%（表4），表明這4個主成分因子基本較好地反映了供試材料的所有性狀信息，可代替原25個性狀指標(biāo)進(jìn)行燕麥品種的篩選。第1主成分的特征值為9.49，貢獻(xiàn)率37.95%，其特征向量中分蘗數(shù)、莖粗指標(biāo)顯著高于其他載荷因子，說明第1主成分基本反映了與燕麥產(chǎn)量相關(guān)的信息。第2主成分的特征值為6.84，貢獻(xiàn)率為27.36%，其特征向量中水分和葉片數(shù)、相對牧草質(zhì)量有較高載荷，說明第2主成分較多地反映了與飼草品質(zhì)相關(guān)的信息。第3主成分的特征值為3.99，貢獻(xiàn)率為15.97%，其特征向量中淀粉和粗脂肪的載荷較高。第4主成分的特征值為2.62，貢獻(xiàn)率為10.49%，其特征向量中根系長度有較高載荷（表5）。

表4 不同燕麥品種各性狀的主成分方差貢獻(xiàn)率Table 4 Variance contribution rates of principal components of plant agronomic traits in different oat varieties

表5 不同燕麥品種的主成分載荷矩陣及特征向量Table 5 Loading matr ix and eigenvectors of pr incipal components to plant agr onomic tr aits in differ ent oat var ieties

甜燕麥的主成分綜合得分最高，為2.37。對6個燕麥品種進(jìn)行主成分分析，得分高低順序依次為：甜燕麥＞加燕2號＞青引1號＞青海444＞青引2號＞白燕2號（表6）。

表6 不同燕麥品種的主成分綜合得分及其排序Table 6 Scor es and r anking of the pr incipal component fr om different oat var ieties

3 討論

農(nóng)藝性狀是評價牧草生產(chǎn)性能的重要依據(jù)［19］，受遺傳背景、自然環(huán)境等因素的影響，通過對農(nóng)藝性狀、生產(chǎn)性能、營養(yǎng)品質(zhì)的綜合評價，才能更好地篩選出適合特定生長環(huán)境下的優(yōu)質(zhì)飼草品種［20-21］。株高是衡量生長發(fā)育狀況的重要標(biāo)準(zhǔn)，也是影響燕麥產(chǎn)草量的一個重要因素［22］，其他群體特征則間接地反映了品種的生長特性和生產(chǎn)性能［23］，德科加等［24］研究發(fā)現(xiàn)，單株分蘗數(shù)在一定程度上對燕麥生產(chǎn)性能有決定作用。在本研究中，6個品種在抽穗期和成熟期株高最高的為甜燕麥，分別達(dá)到85.07和149.00 cm，在分蘗數(shù)、莖粗、葉片數(shù)、葉長、葉寬、主根長等方面同樣表現(xiàn)出較好的生產(chǎn)潛力。6個品種的鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量表現(xiàn)都不錯，品種間無顯著差異（P＞0.05），但甜燕麥產(chǎn)量最高，鮮草產(chǎn)量達(dá)58349.48 kg·hm-2，干草產(chǎn)量達(dá)18420.13 kg·hm-2。本研究中干草產(chǎn)量、莖粗、株高研究結(jié)果均高于周啟龍等［9-10］在拉薩和周啟龍［11］及張光雨等［12］在當(dāng)雄的研究，這可能與試驗(yàn)區(qū)具有較好的水熱條件有關(guān)。

對禾本科牧草而言，結(jié)合牧草的相對飼喂價值（RFV）和相對牧草質(zhì)量（RFQ）能更精確地評定飼草品質(zhì)。

RFV越高，牧草的飼用價值越高；RFQ越高，飼草品質(zhì)就越好［9，23，25］。而在燕麥干草品質(zhì)的評價方面，用RFQ評價燕麥干草質(zhì)量比RFV更準(zhǔn)確［26］。主成分分析法更側(cè)重于計算每個性狀指標(biāo)的貢獻(xiàn)度，并將多個不同性狀指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，轉(zhuǎn)化為無量綱數(shù)據(jù)，通過降維思維，將多個原始性狀指標(biāo)轉(zhuǎn)換為少數(shù)幾個主成分，最后以每個主成分所對應(yīng)的特征值占所提取主成分總的特征值之和的比例作為權(quán)重進(jìn)行排序，該方法在一定程度上較好地反映了本試驗(yàn)擬通過多個農(nóng)藝性狀指標(biāo)和多個養(yǎng)分指標(biāo)來綜合評價燕麥生產(chǎn)性能和飼草品質(zhì)的實(shí)際需求，本研究中通過主成分分析法得出第1主成分貢獻(xiàn)率37.95%，特征向量分蘗數(shù)和莖粗載荷因子較高，說明在高海拔地區(qū)進(jìn)行燕麥飼草生產(chǎn)時，選擇在莖粗和分蘗能力方面突出的燕麥品種，并通過播后鎮(zhèn)壓、調(diào)整行距等農(nóng)藝種植措施適當(dāng)增加燕麥單株分蘗數(shù)和莖粗，可在一定程度上提高燕麥產(chǎn)量。第2主成分貢獻(xiàn)率為27.36%，特征向量水分、葉片數(shù)和相對牧草質(zhì)量載荷較高，說明若在高海拔地區(qū)選擇中晚熟燕麥品種進(jìn)行種植，在當(dāng)?shù)?月中下旬收獲青飼草時牧草生育期一般處于乳熟期，在一定程度上可獲得較好的飼草產(chǎn)量和飼草品質(zhì)。第3主成分貢獻(xiàn)率為15.97%，淀粉和粗脂肪載荷因子較高，與第2主成分相對應(yīng)，反映了牧草的品質(zhì)，這可能與高海拔地區(qū)的長日照有關(guān)。第4主成分的貢獻(xiàn)率為10.49%，特征向量中根系長度載荷較高，這可能反映了飼草在高海拔地區(qū)表現(xiàn)出較好適應(yīng)性的特征之一就是根系的生長情況。主成分分析的結(jié)果與實(shí)際情況基本相符。在本研究中，6個品種的RFQ較高的是青引2號和甜燕麥，分別為174.76、148.59。青引2號的株高、葉量在6個品種中雖不是表現(xiàn)最好，但葉片中CP、EE、TFA含量均最高，且ADF、NDF含量最低，植物葉片是進(jìn)行光合作用的重要器官，也是積累營養(yǎng)物質(zhì)的主要部位，葉片性狀表現(xiàn)越突出，飼草的營養(yǎng)物質(zhì)含量越高，適口性越好［22，27］，因此，單從營養(yǎng)角度講，青引2號的營養(yǎng)價值相對較好。甜燕麥雖在營養(yǎng)價值上在6個品種中不是最突出的，但其株高、葉量、產(chǎn)量等性狀相對較好，且甜燕麥莖粗為6.39 mm，與青海444、加燕2號、青引1號無顯著差異（P＞0.05），但顯著高于白燕2號和青引2號（P＜0.05），說明莖稈較粗的品種更適宜在高海拔地區(qū)生長，故從高產(chǎn)和優(yōu)產(chǎn)的角度講，甜燕麥相對其他品種表現(xiàn)較好。本研究中青引2號的CP含量雖遠(yuǎn)高于張光雨等［28］在日喀則地區(qū)的研究，但均認(rèn)為青引2號的CP顯著高于參試的其他品種。青引2號和甜燕麥的粗灰分均高于張光雨等［13］在拉薩河谷農(nóng)業(yè)區(qū)的研究；張光雨等［12］在當(dāng)雄用灰色關(guān)聯(lián)度理論方法綜合分析參試燕麥品種的生產(chǎn)性能和營養(yǎng)品質(zhì)得出甜燕麥優(yōu)于青引1號和加燕2號，本研究結(jié)論基本與其一致。本研究中甜燕麥、青引2號、青引1號、加燕2號的RFQ均高于周啟龍等［9］在拉薩的研究。

綜上，從本試驗(yàn)中參試燕麥品種的農(nóng)藝性狀、生產(chǎn)性能、飼草品質(zhì)綜合評價來看，在昂仁縣秋窩鄉(xiāng)較適宜建植人工草地，這可能與該區(qū)域具有的小氣候有關(guān)，也與當(dāng)?shù)厝罕娊ㄖ踩斯げ莸氐姆e極性較高、田間管理到位有關(guān)。

4 結(jié)論

根據(jù)對不同燕麥品種農(nóng)藝性狀、生產(chǎn)性能和飼草品質(zhì)的主成分分析，綜合排序結(jié)果為：甜燕麥＞加燕2號＞青引1號＞青海444＞青引2號＞白燕2號。本研究認(rèn)為在昂仁縣種植甜燕麥最符合當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)產(chǎn)的品種選擇需求，適宜推廣種植，其余品種可作為備選品種。