寧夏地區(qū)飼用燕麥育種與栽培研究進展

柯強 蘭劍

(寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院，寧夏 銀川 750021)

燕麥(Avena sativa)作為一種常見的牧草，因具有適應(yīng)性強，生產(chǎn)潛力大，營養(yǎng)價值高，牲畜喜食等優(yōu)點,在寧夏地區(qū)廣泛種植，但由于種植區(qū)域土壤肥力相對匱乏，種植戶在種植方面比較零散，機械化程度不高，同時適合本地生長的優(yōu)良燕麥品種不多等諸多因素，導(dǎo)致燕麥產(chǎn)量低，優(yōu)質(zhì)燕麥品種種類少，這在一定程度上也制約了燕麥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[1]，因此加大對優(yōu)質(zhì)燕麥育種與栽培水平，助力當(dāng)?shù)夭菪髽I(yè)發(fā)展，推進鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略具有重要意義。

1 研究進程

我國從20世紀(jì)50年代開始整理收集燕麥種植資源，牧草育種工作起步晚，本地燕麥品種少，多為引進品種，育成品種較少，適合區(qū)域性的優(yōu)良品種較少，總體來講我國燕麥育種工作主要可以分為3類[2]：長期自然和人工選擇形成的適合本地方生長的品種；隨著牧草產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，我國專家學(xué)者們開展了大量的研究，培育出來了很多適宜當(dāng)?shù)胤N植的新品種；通過引種馴化而利用的品種，這些新品種解決了燕麥生長過程中的一系列問題，為燕麥的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)提供了一定的保障。對于人工草地選育和栽培來說，牧草品種的綜合研究主要集中在3個方面：品種篩選研究，具體體現(xiàn)在生長期、生長指標(biāo)、草地產(chǎn)量、營養(yǎng)品質(zhì)，飼草價值評估等方面；種植方式的研究，具體體現(xiàn)在種植密度研究、飼草輪茬技術(shù)、飼草間作套種技術(shù)、飼草混播技術(shù)對牧草產(chǎn)量和品質(zhì)的研究；田間管理的研究，通過對施水施肥研究、水肥氣熱耦合等綜合因素調(diào)控來展現(xiàn)牧草種植的生長特性、飼草產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)，植物抗性等指標(biāo)，從而選出有利品種推廣。

1.1 品種篩選研究

飼用品種的篩選研究主要體現(xiàn)在考種特性、生產(chǎn)性能、營養(yǎng)品質(zhì)、飼草營養(yǎng)價值評估等方面[3]，具體研究如圖1所示。

圖1 燕麥品種篩選主要研究對象

株高是判斷牧草生長發(fā)育情況和牧草產(chǎn)量高低的一項重要指標(biāo)，一般株高越高，其相對產(chǎn)草潛力越大，莖葉比也是衡量牧草產(chǎn)量的重要指標(biāo)之一，間接反映其適口性和營養(yǎng)物質(zhì)含量。牧草的產(chǎn)草量衡量燕麥品種優(yōu)劣的重要依據(jù)，是干草產(chǎn)量，鮮草產(chǎn)量綜合表現(xiàn)，和牧草的株高、分蘗數(shù)、莖粗等指標(biāo)密切相關(guān)，一般而言，高產(chǎn)的燕麥品種可增加干草產(chǎn)量，干草產(chǎn)量越高，葉量越豐富，其營養(yǎng)品質(zhì)和飼用價值也就越好。不同的種植區(qū)生態(tài)環(huán)境對燕麥生長狀況和產(chǎn)草量有不同的影響，陳彩錦等、郭興燕等、閆雅等開展了一系列試驗，通過測定不同燕麥品種的農(nóng)藝性狀、飼草產(chǎn)量、營養(yǎng)成分等飼草品質(zhì)的評價指標(biāo)，篩選出寧夏地區(qū)不同區(qū)域的優(yōu)質(zhì)燕麥品種，可以發(fā)現(xiàn)即使同一品種在北部引黃灌區(qū)，中部干旱帶和南部山區(qū)，隨著氣候，灌溉條件的不同，燕麥的生長狀況和有所不同，表現(xiàn)出了一定的差異性[4-6]。

1.2 播種技術(shù)研究

燕麥生產(chǎn)中過程中的種植方式的主要集中在種植密度和播種技術(shù)研究，如圖2所示。

圖2 燕麥在播種技術(shù)方面的研究

1.2.1 種植密度研究

種植密度是影響牧草生長和發(fā)育的重要因素，是植株個體在整個作物群體中所占的營養(yǎng)的面積大小，種植密度不同，牧草群體之間具有不同的株間競爭強度，在其生長過程中通過地上和地下部分會影響到個體生長發(fā)育和產(chǎn)量[7]，種植密度選取的合理可以提高草產(chǎn)量。林志玲等[8]通過試驗開展了對燕麥產(chǎn)量的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，種植密度過大，燕麥長勢不突出，影響到整體牧草的生長狀況，造成產(chǎn)量會有所下降。反之種植密度過小，在一定程度上來講，雖然整體植株長勢較好，但是由于種植密度低，導(dǎo)致產(chǎn)量減產(chǎn)，因此種植密度和產(chǎn)草量呈現(xiàn)出先升高后降低的變化趨勢，一般情況土壤狀況好，水資源豐富，可相對種植的密一些，反之，可相對種植的疏些，確保燕麥的種植在適宜的密度范圍內(nèi)，可獲得較高的產(chǎn)量。可通過調(diào)控燕麥的播種量和播種行距，在不同種植密度的情況下，對燕麥生長特性、飼草產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)等指標(biāo)進行綜合測定分析，獲得水肥氣熱等資源的優(yōu)化配置，進而篩選出適宜當(dāng)?shù)啬敛萆L的最優(yōu)種植密度。

1.2.2 播種方式研究

近年來，隨著國家和寧夏地方政策的影響，飼草需求量增大，人工草地面積也在逐年增加，飼草生產(chǎn)力因受地方自然因素的影響限制了其發(fā)展，但是寧夏地區(qū)秋冬閑田多集中分布，蘊藏著巨大的飼草料開發(fā)潛力差問題，因此可通過加大種植業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整，在合理使用土地的情況下，可以運用飼草輪茬技術(shù)、飼草間作套種技術(shù)、飼草混播技術(shù)這幾種常見的播種方式，通過提升混播、間作模式和種養(yǎng)結(jié)合技術(shù)水平，實現(xiàn)“一年兩熟”人工草地的可持續(xù)生產(chǎn)模式，通過充分利用其生物學(xué)和形態(tài)學(xué)特性來提高牧草產(chǎn)量，尤其是可以利用禾本科和豆科牧草生態(tài)位互補效應(yīng)，提高牧草固氮作用，促進飼草產(chǎn)量的形成和營養(yǎng)物質(zhì)的積累，大幅度增加草地生產(chǎn)。

1.2.2.1 飼草輪茬模式

飼草輪茬對于土壤的水肥要求會高一些，同時通過輪茬模式可以保持和提高土壤肥力。常見的搭配：“燕麥+豆科飼草”輪茬模式、“燕麥+其他飼草”混播、“燕麥+糧食作物”的模式。如，在寧夏地區(qū)，一般選在秋季的9月前后可種植小黑麥或者冬麥，第2年5月中旬收獲，5月底開始種植青貯玉米或者飼用高粱，9月中旬收獲青貯玉米和飼用高粱，這樣全年都對土地實現(xiàn)了很好的利用。

1.2.2.2 間作套種模式

套種是利用不同植物形態(tài)特征和生理生態(tài)特征之間的差異，實現(xiàn)植物栽培增產(chǎn)的作用。對于寧夏地區(qū)，一般可選在在秋季的9月前后種植小黑麥或者冬麥，第2年4月左右種植谷子，5月中旬收獲小黑麥，9月底前后收獲谷子，這種方式也可以很好地利用土地。

1.2.2.3 飼草混播模式

混播種植方式可以實現(xiàn)不同牧草間的互補，提高產(chǎn)量，改善飼草品質(zhì)，多選用豆科和禾本科牧草混播[9]。如拉巴豆與飼用高粱混播，燕麥與毛苕子混播等，玉米和黃豆混播等，在一定程度上可以提高草地生產(chǎn)性能改善飼草品質(zhì)，為家畜提供優(yōu)質(zhì)飼草，增加動物采食量。

1.3 田間管理研究

田間管理主要集中在施肥施水和水肥氣熱綜合方面，如圖3所示。

圖3 燕麥在田間管理方面的研究

1.3.1 施水施肥研究

燕麥種植的區(qū)域在牧草生長發(fā)育期間，要保證良好的水分和養(yǎng)分供應(yīng)，因此在生長過程中做好田間管理工作至關(guān)重要，若不加以管理，就會造成土壤肥力下降，進而影響到產(chǎn)量和品質(zhì)。施水施肥是田間管理的主要措施，施水過程中要做到按需補水，水分不足干旱會嚴(yán)重影響燕麥的生長，而過量的施水會導(dǎo)致排水不暢，引起植物生長困難。而施肥主要集中在氮、磷、鉀等大量元素方面，補充氮肥和磷肥，可以提高牧草地產(chǎn)量，補充鉀肥可以提高植株抗旱、抗寒、抗病、抗倒伏性。但是過量的施肥會影響燕麥對其他營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，不僅造成肥料的浪費和土地環(huán)境的污染，甚至?xí)馃齻?，降低產(chǎn)量的情況。因此在實施過程中需根據(jù)燕麥在不同地區(qū)需肥規(guī)律施肥，通過對生長特性、飼草產(chǎn)量及營養(yǎng)品質(zhì)等指標(biāo)綜合分析，篩選出牧草生長過程中的施水施肥配比和肥料因素間相互效應(yīng)，為牧草高效種植提供科學(xué)施肥的理論基礎(chǔ)[10]。

1.3.2 水肥氣熱綜合研究

植物的生長是在一定的降雨、光照、氣候以及土壤條件下進行的，這幾點是決定作物長勢的關(guān)鍵因子，因此研究水、肥、氣、熱之間的關(guān)系，對于農(nóng)業(yè)節(jié)約用水用肥，保護環(huán)境，提質(zhì)降本增產(chǎn)具有重要的意義。當(dāng)前有不少學(xué)者開展了水肥耦合、水氣耦合、水熱耦合以及水肥氣熱耦合效應(yīng)的研究[11,12]，對于人工草地來說，由于種植面積大，水肥耦合技術(shù)相對已有一定的推廣應(yīng)用，其他技術(shù)在理論研究方面多一些，實際實踐還沒有很好得到推廣，而牧草種植的耦合效應(yīng)主要有3種效應(yīng)，即協(xié)同效應(yīng)、拮抗效應(yīng)和疊加效應(yīng)。協(xié)同效應(yīng)是指各影響因子相互促進，其效應(yīng)大于各自效應(yīng)之和。拮抗效應(yīng)是指各影響因子之間相互制約，其效應(yīng)大于各自效應(yīng)之和。疊加效應(yīng)，指各影響因子對植物的效應(yīng)等于各自效應(yīng)之和。

2 存在的不足

目前，我國種植的燕麥品種主要以糧飼兼用的品種為主，專用飼草型燕麥品種少而且單一，在燕麥育種方面，我國高效育種技術(shù)起步晚，雖然取得的很大的進步，但是優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)飼草燕麥品種仍比較缺乏[13]。在燕麥飼草人工種植選育上，大量的學(xué)者開展了燕麥草生產(chǎn)的灌溉施肥和密度栽培試驗以及復(fù)種和混播試驗，但仍沒有很好地形成推廣性強的種植技術(shù)。具體體現(xiàn)在以下2個方面。

對燕麥生長發(fā)育特性和播種技術(shù)的認(rèn)識還不夠深入。燕麥在生長過程中受到光照、溫度、水分、氣體、土壤等諸多干預(yù)的因素，還是存在對牧草品種的特性及潛力挖掘利用還不夠。如，當(dāng)前研究的大多數(shù)燕麥品種篩選試驗，以提高燕麥產(chǎn)量或品質(zhì)最好的水肥組合為推薦量，但是對水、肥之間相互作用研究較少，在水、肥、氣、熱之間的相互作用研究的更少，另外在飼用燕麥在抗旱、抗病蟲害、抗倒伏等領(lǐng)域的研究不多。同時在播種量和播種行距的調(diào)控設(shè)置上沒有具體參考播種密度，表現(xiàn)出不夠規(guī)范化。豆禾牧草品種在混播上受到經(jīng)驗參考的因素多，還沒有形成具體氣候條件的搭配模式，這些都在一定程度上制約了優(yōu)質(zhì)燕麥高產(chǎn)高效發(fā)展。

燕麥生產(chǎn)調(diào)控和田間管理的模式還不夠成熟。由于對燕麥的生長狀況和生長周期還缺乏系統(tǒng)全面的認(rèn)識，種植戶在大面積種植中表現(xiàn)出對飼用燕麥憑經(jīng)驗管理的多，在水分養(yǎng)分高效調(diào)控上、需肥特性及土壤供肥能力上等關(guān)注的不多，同時由于管理技術(shù)落后或技術(shù)不到位，導(dǎo)致牧草產(chǎn)量低，品質(zhì)差，效益不高等。

總之，飼用燕麥作為一種重要的牧草，目前的研究水平還不能完全滿足農(nóng)業(yè)公司和種植戶實際生產(chǎn)實踐的需要，同時種植制度體系還不夠健全，因此還要加大燕麥新品種選育工作的投入，出臺制定不同燕麥在不同區(qū)域高產(chǎn)栽培生產(chǎn)技術(shù)體系，加大新品種的繁殖推廣力度，促進寧夏地區(qū)草牧業(yè)高效發(fā)展，實現(xiàn)農(nóng)牧結(jié)合、草糧和諧發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)模式，支撐寧夏現(xiàn)代草畜產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

3 結(jié)語

燕麥在寧夏地區(qū)的利用方式很多，其秸稈是飼養(yǎng)家畜的優(yōu)良飼草，飼用價值高于水稻、小麥、谷子等。從一顆種子的選育到家畜食用整個一系列過程中，需要的環(huán)節(jié)較多，就需要對燕麥整個生長過程中的每一個環(huán)節(jié)開展綜合性的研究，而產(chǎn)草量和牧草品質(zhì)是評價草地資源最為重要的2個指標(biāo)，產(chǎn)草量可以用來判斷草地的生產(chǎn)狀況和生產(chǎn)潛力，而牧草品質(zhì)則決定了牧草利用的效率[14]。寧夏部分地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件相對優(yōu)越，開發(fā)牧草種植潛力大，可以運用科學(xué)技術(shù)的手段來提高牧草和飼料作物生長。近年來，隨著國家和自治區(qū)提出的一系列農(nóng)牧業(yè)政策，將奶產(chǎn)業(yè)、肉牛和灘羊等作為重點實施發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，因此在當(dāng)前有利的發(fā)展機遇下，加大對優(yōu)質(zhì)飼用燕麥栽培育種方面的研究，提升種植與栽培的技術(shù)水平，調(diào)整并優(yōu)化現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，對于助力地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展，科學(xué)規(guī)劃畜牧業(yè)生產(chǎn)，推動寧夏牧草產(chǎn)業(yè)取得更好的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。