郭 瑩,楊芳萍,張雪婷,杜久元,劉小莉
(1. 甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所, 甘肅 蘭州 730070;2. 天水市畜牧技術(shù)推廣站, 甘肅 天水 741000)
小黑麥(×TriticosecaleWittmack)是黑麥屬(Secale)和小麥屬(Triticum)經(jīng)屬間有性雜交培育而成的新物種。小黑麥植株高大、莖稈粗壯、葉片繁茂、產(chǎn)草量高、抗逆、耐瘠薄、適應(yīng)性廣,其籽粒和飼草經(jīng)濟(jì)效益高,飼用品質(zhì)好于小麥(Triticum aestivum)、玉米(Zea mays)和高粱(Sorghum bicolor),小黑麥作為飼草在畜牧業(yè)中具有更廣泛的利用價(jià)值[1-2]。國(guó)際玉米小麥改良中心(CIMMYT)是世界上春性小黑麥研究的最大機(jī)構(gòu),研究小黑麥育種始于1964年,涉及育種、遺傳分析、生物技術(shù)、栽培、品質(zhì)加工和推廣應(yīng)用等方面。1970年后,CIMMYT以阿瑪?shù)狭_(Armadillo)為骨干親本,選出了200多個(gè)品種推廣到30多個(gè)國(guó)家種植,這些小黑麥品種(系)的植株較矮、籽粒飽滿、容重高、生產(chǎn)潛力大,適應(yīng)性廣、兼抗多種病害[3-4]。目前,CIMMYT小黑麥育種目標(biāo)首先聚焦于營(yíng)養(yǎng)和烘焙品質(zhì)[5],重點(diǎn)提高出粉率、沉淀值、蛋白質(zhì)含量等,以獲得市場(chǎng)對(duì)高蛋白、高能量飼料的需求;其次小黑麥的選育和應(yīng)用著眼于飼草和生物燃料[6]。
近年來(lái)國(guó)內(nèi)對(duì)小黑麥的研究和利用主要集中于生產(chǎn)性能、抗逆性和飼用價(jià)值等方面。山東[7]、青海[8]、海河平原[9]、甘南[10]等地先后進(jìn)行了不同飼用冬性小黑麥生產(chǎn)性能比較試驗(yàn),篩選出了不同生態(tài)區(qū)域最適宜種植的小黑麥品種。前人在小黑麥抗旱抗寒[11-13]、抗病耐鹽堿[14-15]方面做了大量研究,結(jié)果證實(shí)小黑麥較小麥抗逆性好。以上研究所用材料主要涉及中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院、河北省農(nóng)林科學(xué)院、新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院、甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位的冬性飼用性小黑麥品種(系)。而CIMMYT的小黑麥屬于春性糧飼兼用型,國(guó)內(nèi)對(duì)其研究主要集中在引種適應(yīng)性鑒定[4,16]、農(nóng)藝性狀遺傳多樣性分析[17-18]和抗病性鑒定[19-20]等,對(duì)來(lái)自CIMMYT的小黑麥種質(zhì)的生物產(chǎn)量、賴氨酸含量、飼用價(jià)值等方面的研究鮮有報(bào)道。另外,甘肅省作為全國(guó)六大牧區(qū)之一,其飼草缺口最大,年缺口約1 000萬(wàn)t[21]。因此,引進(jìn)一批小黑麥、并對(duì)農(nóng)藝性狀、飼用價(jià)值等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)非常有必要,以期篩選出一批高產(chǎn)質(zhì)優(yōu)、適應(yīng)性強(qiáng)的飼草品種。
本研究測(cè)定了不同水分處理下13個(gè)小黑麥品系的農(nóng)藝性狀、飼草產(chǎn)量、干物質(zhì)、可溶性糖、賴氨酸、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、總消化養(yǎng)分、干物質(zhì)隨意采食量、相對(duì)飼用價(jià)值等21個(gè)性狀指標(biāo),采用主成分分析法進(jìn)行了參試材料綜合評(píng)價(jià),以期篩選出綜合性狀優(yōu)良的飼用小黑麥新品種(系),為甘肅省飼草產(chǎn)業(yè)的良種選育和推廣提供依據(jù)。
材料為13個(gè)六倍體小黑麥新品系(來(lái)自CIMMYT),春性,糧飼兼用型,代號(hào)分別為T-47、T-108、T-118、T-125、T-128、T-133、T-134、T-135、T-137、T-138、T-147、T-152、T-157。試驗(yàn)地點(diǎn)為甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院武威市黃羊鎮(zhèn)基地(37°40′08″ N, 102°51′19″ E,海拔1 760 m),年平均氣溫7 ℃,年平均降水量160 mm,年蒸發(fā)量2 021 mm。地勢(shì)平坦,土壤為黃粘土,前茬作物小麥,基肥施尿素(300 kg·hm-2)和二胺(450 kg·hm-2),追肥施尿素(105 kg·hm-2)。灌冬水,生育期內(nèi)人工除草兩次。
試驗(yàn)隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),每品系5行,行長(zhǎng)5 m,行距0.2 m,小區(qū)面積5 m2,3次重復(fù),設(shè)置兩種水分處理,分別為全生育期不灌水(水分脅迫,用WS表示)與三葉期和抽穗期各灌水一次(正常灌溉,用IG表示),田間管理同當(dāng)?shù)卮筇?。成熟期,田間測(cè)量株高(plant height, PH)、穗長(zhǎng)(spike length, SL)、小穗數(shù)(number of spikelets, NS);然后每份材料隨機(jī)取樣20穗考種,調(diào)查穗粒數(shù)(kernels per spike, KS)和千粒重(thousand kernel weight, TKW);小區(qū)單收單脫,測(cè)定籽粒產(chǎn)量(grain yield, GY)和生物產(chǎn)量(biomass yield,BY)。抽穗期拔取小黑麥植株,剪去根部,稱鮮重;烘干,稱干重,粉碎過(guò)篩,裝入自封袋備用。干物質(zhì)(dry matter, DM)、植株含水量(plant moisture content,PMC)和鮮干比(fresh dry ratio, FDR)采用烘烤法測(cè)定。賴氨酸(Lsy)含量采用茚三酮染色法測(cè)定,可溶性糖(water soluble carbohydrate, WSC)含量采用蒽酮-硫酸法測(cè)定,中性洗滌纖維(neutral detergent fiber,NDF)、酸性洗滌纖維(acid detergent fiber, ADF)和半纖維素(hemicellulose, HC)采用范氏法測(cè)定。微量元素鐵(Fe)和鋅(Zn)含量采用HNO3-HClO4消煮原子吸收火焰光度法測(cè)定。計(jì)算各品系的總消化養(yǎng)分(total digestible nutrient, TDN)[22]、可 消 化 干 物 質(zhì)(digestible dry matter, DDM)[22-23]、干物質(zhì)隨意采食量(dry matter intake, DMI)[22-23]、相 對(duì) 飼 用 價(jià) 值(relative feeding value, RFV)[22-23]。計(jì)算公式如下:
采用Excel 2010整理數(shù)據(jù)并做圖,SPSS 18.0進(jìn)行方差分析、多重比較、T檢驗(yàn)和主成分分析。
飼草作物田間長(zhǎng)勢(shì)與農(nóng)藝性狀是評(píng)價(jià)飼草在當(dāng)?shù)剡m應(yīng)與否的直觀指標(biāo)。農(nóng)藝性狀包括株高、穗長(zhǎng)、小穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重;飼草產(chǎn)量包括籽粒產(chǎn)量和生物產(chǎn)量。水分脅迫下株高、產(chǎn)量等農(nóng)藝性狀均較正常灌溉降低(表1)。株高(P= 0.000)、穗粒數(shù)(P=0.006)、籽粒產(chǎn)量(P= 0.000)、生物產(chǎn)量(P= 0.000)下降幅度較大,均達(dá)到了極顯著水平;穗長(zhǎng)(P=0.241)和千粒重(P= 0.907)降幅微小,未達(dá)到顯著水平;小穗數(shù)(P= 0.005)顯著升高。水分脅迫下小穗數(shù)、穗粒數(shù)、籽粒產(chǎn)量的變異系數(shù)較正常灌溉高,其余性狀較正常灌溉低。水分脅迫下,T-108千粒重最輕,受水分脅迫千粒重升高了3.94 g;T-147千粒重最高,受水分脅迫,千粒重降低了8.91 g。水分脅迫下籽粒產(chǎn)量的變異系數(shù)明顯升高,說(shuō)明13份材料的籽粒產(chǎn)量在正常灌溉條件下差異不大,但在水分脅迫下差異較大,參試材料抗旱性差異較大。穗粒數(shù)和千粒重是重要產(chǎn)量構(gòu)成因素,各因素的協(xié)同發(fā)展才能提高產(chǎn)量。T-133和T-138在正常灌溉、水分脅迫下的籽粒產(chǎn)量、生物學(xué)產(chǎn)量較高,降幅較低,田間長(zhǎng)勢(shì)表現(xiàn)較好,說(shuō)明其產(chǎn)量構(gòu)成各因素間協(xié)同發(fā)展性好,適應(yīng)性強(qiáng),生產(chǎn)潛力高。
表1 不同水分處理下參試小黑麥農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量差異分析Table 1 Difference analysis of agronomic traits and yield of triticale under different treatments
試驗(yàn)測(cè)定了7個(gè)飼用指標(biāo),其中DMI越高,粗飼料的品質(zhì)越好;TDN與DDM表示飼草中能被反芻動(dòng)物消化的物質(zhì)量,其值越高表示飼草可消化的物質(zhì)含量高;RFV是以ADF、DNF為預(yù)測(cè)因子所建立的模型為基礎(chǔ)計(jì)算得到的,其值越大,表明飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高。從參試小黑麥品質(zhì)檢測(cè)結(jié)果(表2)可知,水分脅迫條件下ADF (P= 0.855)、DMI (P= 0.927)均值較正常灌溉升高,但未達(dá)到了顯著水平;NDF(P= 0.822)、HC (P= 0.631)、TDN (P= 0.854)、DDM (P=0.854)、RFV (P= 0.932)均值較正常灌溉降低,降幅微小,未達(dá)到顯著水平。正常灌溉條件下除HC外的其余品質(zhì)指標(biāo)的變異系數(shù)較水分脅迫高,說(shuō)明正常灌溉小黑麥品系間的差異更為明顯。正常灌溉條件下T-152、T-133、T-138的RFV值居前3位,說(shuō)明其飼草質(zhì)量較其他材料品質(zhì)好;在水分脅迫條件下僅T-128、T-133的RFV值明顯高于其他品系,飼用品質(zhì)較好。
表2 不同水分處理下參試小黑麥纖維含量與飼草品質(zhì)差異分析Table 2 Difference analysis of fiber content and feed quality of triticale under different treatments
營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)包括干物質(zhì)、可溶性糖含量、鮮干比、植株含水量、賴氨酸含量;礦質(zhì)元素包括Fe、Zn。WSC屬于易消化的碳水化合物,含量越高飼草營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)越好,同時(shí)也是抗旱評(píng)價(jià)的重要指標(biāo);Lys是人和高等動(dòng)物第一限制性氨基酸,與身體健康密切相關(guān);Fe、Zn屬于人體必需的微量元素,主要食源于畜產(chǎn)品(肉、蛋、奶)。飼草微量元素含量的高低間接影響人體健康。從參試材料營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及礦質(zhì)元素含量檢測(cè)結(jié)果看出(表3),水分脅迫條件下干物質(zhì)(P=0.000)、WSC (P= 0.000)較正常灌溉升高,且達(dá)到極顯著水平;而FDR (P= 0.000)、Lys (P= 0.000)、PMC(P= 0.000)、Fe含量(P= 0.001)均較正常灌溉降低,達(dá)到了極顯著水平(P< 0.001),Zn含量(P= 0.021)降幅達(dá)到顯著水平(P< 0.05)。兩種水分處理Lys、WSC、Fe、Zn的變異系數(shù)均超過(guò)10%,說(shuō)明這4個(gè)指標(biāo)在品系間的差異顯著。綜合兩水分處理來(lái)看,T-47的DM最高,T-125的Lys含量較高,T-147的WSC含量較多,T-152的Fe含量最高,T-135的Zn含量最高,水分脅迫條件下T-128、T-137的礦質(zhì)元素含量較正常灌溉降幅極小,對(duì)水分不敏感。
表3 不同水分處理下參試小黑麥營(yíng)養(yǎng)成分及礦質(zhì)元素差異分析Table 3 Differential analysis of nutrient quality and mineral element content of triticale under different treatment conditions
總體來(lái)看,農(nóng)藝性狀的變異系數(shù)較小,營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和礦質(zhì)元素的變異系數(shù)較大。纖維含量、飼用品質(zhì)指標(biāo)在正常灌溉下的變異系數(shù)較大,籽粒產(chǎn)量在水分脅迫下變異系數(shù)較大,說(shuō)明飼用品質(zhì)、籽粒產(chǎn)量分別在正常灌溉和水分脅迫下顯現(xiàn)出品系間的差異。水分脅迫條件下有16個(gè)指標(biāo)降低,5個(gè)指標(biāo)升高,其中,株高、穗粒數(shù)、籽粒產(chǎn)量、生物產(chǎn)量、鮮干比、賴氨酸含量、植株含水量、Fe含量、Zn含量下降幅度較大,達(dá)到了顯著或極顯著水平;小穗數(shù)、干物質(zhì)、可溶性糖含量升高,也達(dá)到了極顯著水平,說(shuō)明這些指標(biāo)對(duì)水分供應(yīng)較為敏感。
2.4.1 主成分提取
對(duì)兩種水分處理的21個(gè)指標(biāo)進(jìn)行了主成分分析,依據(jù)特征值大于1的原則,兩種處理均提取了5個(gè)主成分(表4)。正常灌溉處理下各主成分的方差 貢 獻(xiàn) 率 分 別 為44.286% (A1)、18.803% (A2)、11.444% (A3)、7.860% (A4)、6.162% (A5),累積貢獻(xiàn)率達(dá)88.550%。5個(gè)主成分代表了各參試品種性狀的絕大部分信息,第1主成分(A1)反映的是TDM、DDM、DMI、RFV等信息,為飼用價(jià)值指標(biāo);第2主成分(A2)反映的是籽粒產(chǎn)量、株高、穗粒數(shù)、干物質(zhì)等信息,為飼草產(chǎn)量指標(biāo);第3主成分(A3)反映的是賴氨酸含量、Fe含量、穗長(zhǎng)等信息,為營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo);第 4主成分(A4)反映的是小穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重等信息,為農(nóng)藝性狀指標(biāo);第5主成分(A5)反映的性狀僅有Zn含量,為礦質(zhì)元素。
表4 主成分分析Table 4 Principal component analysis
水分脅迫各主成分的方差貢獻(xiàn)率分別為44.422%(A1)、15.766% (A2)、13.267% (A3)、10.581% (A4)、6.213% (A5),累積貢獻(xiàn)率達(dá)90.248%。第1主成分(A1)反映的是TDM、DDM、DMI、RFV等信息,為飼用價(jià)值指標(biāo);第2主成分(A2)反映的是干物質(zhì)、賴氨酸含量、鮮干比、植株含水量等信息,為營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo);第3主成分(A3)反映的是籽粒產(chǎn)量、生物產(chǎn)量、株高等信息,為飼草產(chǎn)量指標(biāo);第4主成分(A4)反映的是Fe、Zn含量,為礦質(zhì)元素指標(biāo);第5主成分(A5)反映的是穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)、半纖維等信息,為農(nóng)藝性狀指標(biāo)。
兩處理中抽取的第1主成分一致,均反映的是飼用價(jià)值指標(biāo),第2主成分不一致,分別是飼草產(chǎn)量指標(biāo)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo),是因籽粒和生物產(chǎn)量在不同水分處理下的差異較營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)差異大所致。從T測(cè)驗(yàn)結(jié)果可以看出,籽粒和生物產(chǎn)量的t值絕對(duì)值分別為21.198和20.134,而干物質(zhì)、鮮干比、植株含水量、賴氨酸和可溶性糖含量的t值絕對(duì)值分別為11.682、12.299、11.727、5.885和5.615,說(shuō)明水分脅迫對(duì)籽粒和生物產(chǎn)量影響較大,對(duì)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響較小。因此,在水分脅迫條件下營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的比重增高,在提取主成分時(shí),抽為第2主成分,產(chǎn)量主成分降至第3位。這說(shuō)明環(huán)境脅迫減產(chǎn)的條件下,營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)顯得更為重要。
2.4.2 主成分得分
提取5個(gè)主成分可以表達(dá)88%以上的貢獻(xiàn)率,能夠全面描述小黑麥品系的主要性狀。用5個(gè)主成分的方差貢獻(xiàn)率作為權(quán)重系數(shù),計(jì)算各小黑麥新品系主成分綜合得分Y。以綜合得分Y的高低評(píng)價(jià)優(yōu)劣,得分越高表現(xiàn)越好。從表5可知,正常灌溉條件下得分(YNI)較高的新品系依次是T-133、T-138、T-134、T-147,水分脅迫條件下得分(YWS)較高的新品系依次是T-133、T-128、T-137、T-138,小黑麥新品系T-133在水分脅迫和正常灌溉下綜合得分均較高,飼用價(jià)值、農(nóng)藝性狀均表現(xiàn)較好。T-47、T-118、T-152、T-125、T-108的綜合評(píng)分較低,品系適應(yīng)性較差。
表5 不同處理下不同小黑麥品系綜合得分Table 5 Comprehensive score of different triticale lines under different treatments
2.4.3 主成分散點(diǎn)圖分析
主成分散點(diǎn)圖分布代表了研究材料的特征。以參試材料的21個(gè)性狀指標(biāo)的第1主成分分值為橫坐標(biāo),第2主成分分值為縱坐標(biāo)生成散點(diǎn)圖,小黑麥品系正常灌溉條件下散點(diǎn)圖(圖1)中橫坐標(biāo)為飼用價(jià)值指數(shù),縱坐標(biāo)為飼草產(chǎn)量指數(shù),參試小黑麥品系沒有在一三象限或二四象限形成了明顯的線性關(guān)系,說(shuō)明產(chǎn)量與飼用價(jià)值之間沒有線性關(guān)系。通過(guò)散點(diǎn)圖可以把所有參試小黑麥品系分為4類,處于第一象限的為高飼用價(jià)值高產(chǎn)量類型(T-133、T-138、T-134、T-147、T-135、T-137),處于第二象限的為低飼用價(jià)值高產(chǎn)量類型(T-157、T-128、T-108、T-47),處于第三象限的低飼用價(jià)值低產(chǎn)量類型(T-125、T-118),處于第四象限的高飼用價(jià)值低產(chǎn)量類型(T-152)??傮w而言,這批材料在正常灌溉下的飼草產(chǎn)量潛力較大。
水分脅迫條件下散點(diǎn)圖中橫坐標(biāo)為飼用價(jià)值指數(shù),而縱坐標(biāo)為營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指數(shù)(圖1),T-138、T-137、T-118、T-157、T-108、T-47、T-125等7個(gè)小黑麥品系在散點(diǎn)圖上呈線狀排列,即研究材料飼用價(jià)值與營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)存在明顯的正相關(guān)關(guān)系。
圖1 不同水分處理下的散點(diǎn)圖Figure 1 Scatter diagram for two treatments
綜合評(píng)分較高的T-138與T-133均處于第一象限,屬于高飼用價(jià)值高產(chǎn)量類型,說(shuō)明其適宜性廣,且飼草品質(zhì)較好。正常灌溉中T-134飼用價(jià)值指數(shù)不高,但其評(píng)分較高,主要是第2主成分(飼草產(chǎn)量指數(shù))的分值較高,推高了綜合評(píng)分。水分脅迫中的T-133的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指數(shù)偏低,綜合評(píng)分最高,主要因?yàn)榈?主成分(飼草產(chǎn)量指數(shù))分值較高,從而推高了T-133的評(píng)分,說(shuō)明T-133在水分脅迫下的生產(chǎn)潛力也較大。
本研究中CIMMYT六倍體小黑麥為糧飼兼用型,自2013年經(jīng)引進(jìn)、鑒定、試種,大部分材料表現(xiàn)為高產(chǎn)、抗逆,千粒重、穗粒數(shù)的變異系數(shù)較大,變異類型豐富,與前人研究結(jié)果一致[20-21]。產(chǎn)草量是衡量飼草生產(chǎn)力的重要指標(biāo),受地理、氣候條件影響,不同生態(tài)區(qū)域產(chǎn)量高低不太一致。研究表明山東魯北地區(qū)[7],灌漿期至乳熟期的冬性飼用小黑麥干草產(chǎn)量高達(dá)13.44 t·hm-2[7]。小黑麥在甘肅高寒牧區(qū)[24]的干草產(chǎn)量為14.42 t·hm-2,在定西灌溉區(qū)[25]干草產(chǎn)量 高 達(dá)19.5 t·hm-2。游 永 亮 等[9]在 海 河 平 原 區(qū) 對(duì)11個(gè)飼用小黑麥品種進(jìn)行了生產(chǎn)性能比較試驗(yàn)顯示,干草產(chǎn)量最高為12.57 t·hm-2,籽粒產(chǎn)量最高達(dá)4 942.6 kg·hm-2。周玉剛等[26]在江淮地區(qū)種植小黑麥,其灌漿期干草產(chǎn)量最高為10.28 t·hm-2。本研究中13個(gè)小黑麥品系正常灌溉下籽粒產(chǎn)量為7 083.15~8 653.80 kg·hm-2,總 生 物 產(chǎn) 量 為26.2~31.6 t·hm-2,水分脅迫下籽粒產(chǎn)量為4 590.00~6 662.7 kg·hm-2,總生物產(chǎn)量為19.87~23.8 t·hm-2,高于國(guó)內(nèi)其他地區(qū)飼草產(chǎn)量。這可能與河西地區(qū)光熱資源豐富,適宜麥類作物生長(zhǎng)有關(guān)。
蛋白質(zhì)、可溶性糖、維生素、礦物質(zhì)為家畜生長(zhǎng)必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì);而飼草的中性洗滌纖維(NDF)與酸性洗滌纖維(ADF)含量高低與家畜的采食量、消化率有關(guān)。因而優(yōu)質(zhì)飼草要求含有較高的可溶性糖、蛋白質(zhì)、維生素及較低的NDF和ADF[1]。研究表明,不同飼用小黑麥可溶性糖含量為44.5~187.7 mg·g-1[27],NDF和ADF含量分別為56.34%~79.74%和30.75%~57.75%[8,28],鮮干比為3.14~4.00[9],籽粒賴氨酸含量為2.3~8.1 mg·g-1[29]。本研究小黑麥品系WSC含量為88.06~209.01 mg·g-1;NDF和ADF分別為55.9%~64.2%、31.4%~44.0%,鮮干比為3.13~5.34,各項(xiàng)指標(biāo)均偏好于前人研究結(jié)果[8-9,27-29]。本研究中小黑麥莖葉賴氨酸含量為5.03~10.46 mg·g-1,較籽粒賴氨酸含量高,這可能與測(cè)定器官或組織有關(guān),不同部位不同組織中的賴氨酸含量不同。Zn含量(18.21~66.12 μg·g-1)測(cè)定結(jié)果與前人研究一致[30-32]??锼嚨萚30]測(cè)定的抽穗期小黑麥Fe含量為98.77~246.02 μg·g-1,Lema等[31]測(cè) 定 其Fe含量為1 475.25~2 694.93 μg·g-1,Rodehutscord等[32]測(cè)定的小黑麥籽粒Fe含量為24.2~31.5 μg·g-1。本研究中小黑麥抽穗期Fe含量在150.39~250.81 μg·g-1,與匡藝等[30]研究結(jié)果一致,處于中間水平。不同研究中Fe含量差異較大,可能與研究材料和測(cè)定時(shí)期有關(guān)。綜合而看,參試的CIMMYT春性小黑麥與冬性飼用小黑麥在營(yíng)養(yǎng)成分上基本一致,莖葉可溶性糖和賴氨酸含量較高,飼草適口性好,高賴氨酸含量是這批材料的顯著特點(diǎn),其中T-125的賴氨酸含量達(dá)到10.46 mg·g-1,水分脅迫條件下最低的品系T-128賴氨酸含量也有5.03 mg·g-1。
在反芻動(dòng)物日糧中,粗飼料通常占40%~70%,甚至更高,劣質(zhì)粗飼料對(duì)反芻動(dòng)物生產(chǎn)性能和健康的影響比低質(zhì)量精料的影響更大。為保證飼草的質(zhì)量,科學(xué)地評(píng)價(jià)飼草品質(zhì)極為重要。TDN、DDM、DMI、RFV這4個(gè)指標(biāo)是基于NDF和ADF計(jì)算而來(lái),其測(cè)定值也與前人的研究一致[8,28]。相對(duì)飼用值(RFV)是美國(guó)牧草草地理事會(huì)制定的干草等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn),是美國(guó)唯一廣泛使用的粗飼料質(zhì)量評(píng)定指數(shù)。其定義為相對(duì)于特定標(biāo)準(zhǔn)粗飼料(盛花期苜蓿RFV值為100),某種粗飼料可消化干物質(zhì)的采食量[33]。RFV值越大,說(shuō)明該飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高。本研究中兩處理下RFV值高于100的品種有T-133、T-135、T-138、T-147、T-152、T-128、T-137,RFV最高的是T-152,為107.94,說(shuō)明這些品系相對(duì)較盛花期的苜蓿營(yíng)養(yǎng)價(jià)值稍高,飼用品質(zhì)與苜蓿基本一致[33]。根據(jù)美國(guó)、加拿大苜蓿產(chǎn)品的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[34](表6)。本研究參試小黑麥品系處于2~4級(jí),其中正常灌溉處理下達(dá)到4級(jí)的材料有T-47,達(dá)到2級(jí)材料有T-133、T-138、T-147、T-152,其余8份材料為3級(jí);水分脅迫處理下達(dá)到4級(jí)的材料有T-108、T-134,達(dá)到2級(jí)材料有T-133、T-128、T-137,其余8份材料為3級(jí)。
表6 美國(guó)、加拿大苜蓿產(chǎn)品的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Table 6 Classification criteria for alfalfa products in the United States and Canada
因CIMMYT的麥類作物品種采用穿梭育種選育,引進(jìn)材料豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆性強(qiáng)、適應(yīng)性廣,經(jīng)引進(jìn)區(qū)域適應(yīng)性鑒定,部分材料可直接應(yīng)用于當(dāng)?shù)厣a(chǎn),大部分可作為育種親本。T-133和T-138的穗粒數(shù)、千粒重較高,在兩種水分處理下籽粒產(chǎn)量、生物學(xué)產(chǎn)量均較高,田間長(zhǎng)勢(shì)表現(xiàn)較好,RFV較高,屬于高飼用價(jià)值高產(chǎn)量類型,適應(yīng)范圍廣,在不同生態(tài)區(qū)域(如定西干旱地、天祝西北部、甘南迭部及其寧夏西海固等)均可廣泛種植[16]。T-128和T-137的籽粒、生物產(chǎn)量等較穩(wěn)定,水分脅迫條件下纖維素含量稍有降低,RFV有所上升,WSC顯著升高,抗旱性較好,可在高寒牧區(qū)推廣種植(海拔高于1 600 m的天祝西北部、甘南迭部等區(qū)域)。T-134在兩水分處理間存在極顯著差異,灌溉條件下明顯較水分脅迫條件下表現(xiàn)好,耐旱性差,可在其適宜區(qū)域(灌溉條件或降水量較多的地區(qū),例如河西灌區(qū)的民樂、黃羊、臨夏二陰區(qū)、天水等地)種植。T-152籽粒、生物產(chǎn)量較低,礦質(zhì)元素含量較高,正常灌溉條件在飼草品質(zhì)較好,可作為中間材料用于小黑麥育種。T-47干物質(zhì)、纖維含量相對(duì)較高,但可消化干物質(zhì)低,飼用價(jià)值較低;T-108生物產(chǎn)量和飼用品質(zhì)均較差,綜合評(píng)分較低,不適宜在試驗(yàn)區(qū)利用。T-135礦質(zhì)元素含量較高,T-125賴氨酸含量較高,可作為特色材料加以利用。
CIMMYT六倍體小黑麥(春性、糧飼兼用型)飼草生產(chǎn)潛力大,莖葉賴氨酸含量高,飼用價(jià)值與國(guó)內(nèi)冬性小黑麥一致,飼草品質(zhì)相當(dāng)于苜蓿產(chǎn)品分級(jí)的2~4級(jí),適應(yīng)范圍廣。T-133、T-138屬于豐產(chǎn)高飼用價(jià)值類型,T-128和T-137抗旱性較好,可作為優(yōu)質(zhì)飼草推廣。T-125、T-147、T-134、T-135、T-152這5個(gè)品系可作為中間育種材料加以利用。目前甘肅飼草作物主要是燕麥(Avena sativa)、苜蓿,在“糧改飼”政策的實(shí)施下,青貯玉米面積有所增加;飼草種類單一,連茬、單播會(huì)降低土壤肥力。小黑麥植株高大、葉片繁茂、適應(yīng)性廣,與燕麥混播,可提高抗倒性及飼草產(chǎn)量。本研究豐富了小黑麥育種的親本類型,推進(jìn)了飼草多元化發(fā)展,為小黑麥在甘肅適宜區(qū)域示范推廣奠定了基礎(chǔ)。