小黑麥和普通小麥雜交后代品系的篩選鑒定及評價

洪良忠 宗興梅 楊尚瓊 李雙情 丁禮云 劉繼學 劉曉冰

（麗江市農(nóng)業(yè)科學研究所 云南麗江 674100）

小黑麥是小麥屬和黑麥屬通過有性雜交并用染色體工程育種方法培育而成的新型禾本科糧飼兼用型作物[1-2]。 小黑麥既可以用來生產(chǎn)精飼料，又能夠獲得大量的秸稈或者優(yōu)質(zhì)青飼料， 可以在很大程度上解決畜牧業(yè)粗飼料、青飼料和精飼料短缺的問題，且小黑麥的種植還具有成本低和收益高的特點。 試驗結(jié)果顯示小黑麥籽粒實產(chǎn)量顯著低于其親本小麥，但既可作為青綠飼草直接喂牲畜， 也可調(diào)制成青貯飼料或青干草，飼草產(chǎn)量較高，適合作為有兩季茬口矛盾的大春作物的前茬。

近年來， 麗江市不斷做優(yōu)做強高端肉牛產(chǎn)業(yè)，2020 年末全市肉牛存欄達36.91 萬頭， 為打贏脫貧攻堅戰(zhàn)、 鞏固拓展脫貧成果和助力鄉(xiāng)村振興奠定了堅實基礎。 “十四五”期間，麗江市錨定了農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值倍增目標， 認為充分挖掘高端肉牛的發(fā)展空間和潛力是重中之重。 然而麗江大部分山區(qū)有效積溫不足，飼用牧草基本集中在6～10 月生長，近半年以上寒冷季節(jié)無法滿足放牧需求， 優(yōu)質(zhì)飼草供應不足已經(jīng)成為制約麗江市高端肉牛產(chǎn)業(yè)進一步發(fā)展壯大的瓶頸，解決優(yōu)質(zhì)草料的全年均衡供應顯得迫在眉睫。 因此，2020-2021 年本所將從中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所引進的小黑麥中新830 和普通小麥雜交育成的6 個小黑麥品系，在團山基地進行觀察選擇，并就其重要農(nóng)藝性狀的改進程度及適應性進行了鑒定，為麗江市引進、推廣應用小黑麥和普通小麥雜交育成品系提供一些初步理論參考和依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗田概況

試驗田選在麗江市古城區(qū)金山街道麗江市農(nóng)業(yè)科學研究所團山基地（緯度 26.52°、經(jīng)度 100.26°），海拔2 410 m，年平均氣溫12.6℃，生態(tài)代表性強，沙壤土，肥力中等，周圍無遮陽，灌排水方便，前茬為紫蘇。

1.2 供試材料

選用小黑麥材料： 中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所以小黑麥中新830 為母本與其他普通小麥雜交選育的小黑麥新品系， 各品系編號分別為X1、X2、X3、X4、X5、X6， 并用小黑麥中新 830 作為對照（CK），編號為 X7（表 1）。

表1 供試材料及來源

1.3 試驗方法

2020 年11 月5 日播種。 小區(qū)采取隨機區(qū)組排列，3 次重復。 小區(qū)面積 10 m2， 長 4.0 m、 寬 2.5 m，10 行區(qū),共21 個小區(qū)。 試驗采用人工開廂拉線條播，每畝施底肥金正大復合肥 （N、P、K 比例為 17∶17∶17）30 kg，即每小區(qū) 450 g。 2021 年 2 月 22 日每畝撒施尿素 30 kg，即每小區(qū) 450 g；2021 年 3 月 5 日用蟲螨清防治紅蜘蛛1 次，效果良好；4 月15 日用吡蟲啉噴霧防治蚜蟲1 次，效果良好。 整個生育期灌水6 次。播種量按每畝15 萬基本苗計算。

1.4 測定項目及方法

①最高莖蘗數(shù)： 在每個小區(qū)內(nèi)定點1 m2調(diào)查最高莖蘗數(shù)。 ②株高：在成熟期進行測量，每個小區(qū)隨機選取10 個單株，分別測量植株從主莖分蘗節(jié)到穗頂?shù)母叨?，不含芒，計算平均值?③生物產(chǎn)量：在抽穗期、灌漿期、成熟期，分別在每個小區(qū)內(nèi)隨機取1 m2，將小黑麥齊地面刈割后立即稱量， 作為相應生育期的鮮草產(chǎn)量，后將其放置自然條件下風干，稱其干草重。 ④營養(yǎng)成分： 粗蛋白含量采取凱氏定氮方法測定，委托中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)藝性狀比較分析

2.1.1 抽穗期和生育期 由圖1 可知， 供試品系中除X5 與對照一致外，其他品系抽穗期和生育期分別較對照晚4～5 d，這在麗江高寒地區(qū)可以極大地規(guī)避3 月的黑霜和倒春寒造成的風險，同時各品系整體抽穗期都在160 d 以下，在麗江高寒地區(qū)，在始穗期、灌漿期刈割作為飼草， 完全可以與大春作物玉米等輪作。 小黑麥全生育期均在190 d 左右，利用成熟期也可與青貯玉米進行輪作。

圖1 不同品系的生育期比較

2.1.2 最高莖蘗數(shù) 由表2 可知， 供試品系最高莖蘗數(shù)整體高于對照， 其中：X2 高達 37%，X6、X1、X3分別為 25%、 20%、 19%， 其次是 X5 和 X4。 統(tǒng)計分析表明， 最高莖蘗數(shù)在不同品系之間呈顯著差異， 除X4 與對照有顯著差異外， 各個品系與對照呈極顯著差異。 這表明所有品系最高莖蘗數(shù)具有較大的變異幅度。

2.1.3 株高 對照X7 株高為148.73 cm， 為次高的材料； X2 最高， 株高為 154.07 cm， 其他品系均顯著低于對照（表2）。株高矮化有利于增加大群體的抗倒伏性， 比較適宜麗江高海拔地區(qū)大風相對頻繁的氣候特點。

2.1.4 生物產(chǎn)量 從總體上來看， 各品系在不同生育期收獲，其生物產(chǎn)量有較大差異（表2）。 鮮草產(chǎn)量上始穗期＞灌漿期＞成熟期；干草產(chǎn)量上灌漿期＞成熟期＞始穗期。 這在一定程度上表明，所有品系在麗江地區(qū)用作青飼草或青貯飼料的最佳刈割期為始穗期或灌漿期。

表2 不同品系小黑麥的農(nóng)藝性狀及不同生育時期的生物產(chǎn)量

（1） 始穗期。 鮮草產(chǎn)量最高的是 X2， 產(chǎn)量為66.30 t/hm2， 極顯著高于對照和其他品系。 其次是X4、X3，其鮮草產(chǎn)量高于對照和其他品系，與其他品系之間差異顯著，但與對照之間差異不顯著。 干草產(chǎn)量與對照差異顯著，其中X2 極顯著高于對照和其他品系；X3、X4、X1、X6 極顯著高于對照。

（2） 灌漿期。 對照的鮮草和干草產(chǎn)量分別為57.50 t/hm2、26.70 t/hm2，均為產(chǎn)量次高的品系。 X2 的鮮草和干草產(chǎn)量分別極顯著和略高于對照。 X3 鮮草和干草產(chǎn)量略低于對照，差異不顯著。 其他品系均顯著低于對照。

（3）成熟期。 對照 X7 的鮮草產(chǎn)量居中，大部分品系鮮草產(chǎn)量比對照略高， 只有X1 極顯著高于對照，表現(xiàn)出超親變異。 在干草產(chǎn)量方面，對照中新830 為最高，X3 與對照差異達極顯著水平，X5 與對照達顯著水平，其余品系與對照差異不顯著。

2.2 品質(zhì)性狀比較分析

中新830 粗蛋白含量為11.48%， 為粗蛋白含量次高的材料，后代品系中除X3 粗蛋白含量比對照高出0.46%外，其他材料均低于對照（圖2）。

圖2 不同品系的粗蛋白含量比較

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

產(chǎn)草量是評價飼草生產(chǎn)力的重要指標，受地理、氣候條件的交互作用，生態(tài)區(qū)域不同產(chǎn)草量高低會有一定差異。 研究表明，小黑麥在山東魯北地區(qū)，灌漿期至乳熟期的干草產(chǎn)量最高，為13.44 t/hm2[3]。 小黑麥在甘肅高寒牧區(qū)的干草產(chǎn)量高達 14.42 t/hm2[4]。 小黑麥在海河平原區(qū)[5]的干草產(chǎn)量最高，為 12.57 t/hm2。周玉剛等在江淮地區(qū)種植小黑麥結(jié)果表明， 其灌漿期干草產(chǎn)量最高達10.28 t/hm2[6]。 本研究中7 個品系灌漿期干草產(chǎn)量為21.0～27.7 t/hm2，成熟期干草產(chǎn)量為16.5～19.3 t/hm2，其產(chǎn)量高于國內(nèi)其他地區(qū)，這可能與麗江地區(qū)日照長、輻射強、晝夜溫差大、氣候適宜麥類作物生長條件有關(guān)。 這也表明在麗江2 400 m海拔地區(qū)推廣小黑麥有較大潛力。

粗蛋白含量是衡量飼草飼用品質(zhì)的重要指標，其含量高則青干草品質(zhì)好。 本研究中參試小黑麥品系的粗蛋白含量在7.64%～11.94%之間。 張陽等對不同小黑麥品種和栽培技術(shù)的飼草品質(zhì)進行研究，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%[7]，該研究結(jié)果比本次試驗結(jié)果稍高。 劉彥培等在云南迪慶高海拔高寒地區(qū)開展了11 個品種秋播小黑麥引種試驗，其粗蛋白含量在5.5%～8.5%之間[8]，該研究結(jié)果低于本次試驗結(jié)果。 這表明，海拔高度、品種、栽培方式可能對小黑麥的粗蛋白含量有交互作用。 此外本次試驗僅通過測定粗蛋白含量，初步判斷不同飼用小黑麥的品種的飼用價值， 今后還有待對各品系的可溶性糖、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維等營養(yǎng)成分進一步進行測定， 以期全面評價各品系小黑的麥飼用品質(zhì)。

3.2 結(jié)論

3.2.1 篩選出2 份表現(xiàn)優(yōu)良的小黑麥品系 X2、X3在參試的7 個小黑麥品系中在生育期、最高莖蘗數(shù)、株高等性狀上表現(xiàn)了更適應在麗江高海拔地區(qū)作為飼草選育的超親變異，其中，X2 在產(chǎn)草量上也有超親變異、X3 在營養(yǎng)價值上也有超親變異。2 個品系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。

3.2.2 為小黑麥在麗江適應地區(qū)示范推廣奠定了基礎 目前， 麗江飼草作物主要是青貯玉米， 在不同程度上存在連作障礙問題。 本研究初步得出在麗江高海拔地區(qū)小黑麥可以與大春玉米或青貯玉米輪作， 初步篩選出灌漿期干草產(chǎn)量分別達25.0 t/hm2、27.7 t/hm2的2 個新品系，可讓飼草種植模式從“一年一熟”轉(zhuǎn)向“一年兩熟”，有效地提高土地利用率， 同時可破解連作障礙問題， 有效地推進飼草多元化發(fā)展， 為麗江高端肉牛產(chǎn)業(yè)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供更多優(yōu)質(zhì)的飼草資源。

本試驗相關(guān)數(shù)據(jù)僅為1 個生長周期的觀察測定結(jié)果， 為給小黑麥在麗江地區(qū)推廣提供更好的理論依據(jù)，試驗還需進一步進行篩選評價。