河南省秋播飼用燕麥的越冬率、分蘗特性及其生產(chǎn)性能

姚 晉， 何 云， 盧家頂， 張曉霞， 崔亞壘,2,3， 馬 森,2,3， 王志昌,2,3， 朱曉艷,2,3， 史瑩華,2,3， 李德鋒,2,3*， 孫 浩,2,3*

(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院， 河南 鄭州 450046； 2.河南省草地資源創(chuàng)新與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 河南 鄭州 450046； 3.河南省牧草工程技術(shù)研究中心， 河南 鄭州 450046； 4.河南科技學(xué)院動(dòng)物科學(xué)學(xué)院， 河南 新鄉(xiāng) 453003； 5.河南省畜牧局飼草飼料站， 河南 鄭州 450008)

中圖分類號(hào)：S512.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1007-0435(2023)02-0528-12

Winter Survival Rate,Tillering Characteristics,and Production Performance of Autumn-Sown Forage Oats in Henan Province

YAO Jin1, HE Yun4, LU Jia-ding1, ZHANG Xiao-xia5, CUI Ya-lei1,2,3, MA Sen1,2,3, WANG Zhi-chang1,2,3, ZHU Xiao-yan1,2,3, SHI Ying-hua1,2,3, LI De-feng1,2,3*, SUN Hao1,2,3*

(1.College of Animal Science and Technology, Henan Agricultural University, Zhengzhou, Henan Province 450046, China; 2.Henan Key Laboratory of Innovation and Utilization of Grassland Resources, Zhengzhou, Henan Province 450046, China; 3.Henan Forage Engineering Technology Research Center, Zhengzhou, Henan Province 450046, China;4.College of Animal Science，Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang, Henan Province 453003, China;5. Forage and Feed Station of Henan Province, Zhengzhou, Henan Province 450008, China)

Abstract:To explore the winter survival and production performance of autumn-sown oat in Henan Province,this experiment was carried out to measure agronomic traits such as winter survival rate,tillering characteristics,hay yield,lodging resistance,and nutritional quality for 21 autumn-sown oat varieties. The results showed that the winter survival rates of oat varieties ranged from 33% to 86%,with above 60% in thirteen oat varieties. Autumn-sown oats had a strong tiller capacity with two tillering peaks before and after winter respectively,and only the tillers before winter were effective ones. The plant height of each variety was 1.04～1.42 m and the hay yield was 9.95～18.69 t·hm-2. Among the 21 varieties,‘Titan’ had the tallest plant height,and ‘Baler’ was with the highest hay yield. Correlation analysis showed that hay yield was significantly positively correlated with plant height,and there was no significant correlation between tillering and hay yield. The principal component analysis for nutritional indicators showed that the principal components could be used to score nutritional quality quantitatively. The comprehensive evaluation by combining lodging resistance,hay yield,and nutritional quality showed that ‘Baler’‘Haymaker’ and ‘Baler’ II obtained higher scores,and they were appropriate for autumn sowing in Henan Province and Huang-Huai-Hai Plain.

Keywords:Forage oat;Production performance;Principal component analysis;Winter survival rate;Tillering

燕麥(AvenasativaL.)是一年生或越年生糧飼兼用作物，用作飼草時(shí)產(chǎn)量高、品質(zhì)好[1]。燕麥與苜蓿(MedicagosativaL.)、全株青貯玉米是奶牛飼養(yǎng)中三大主要優(yōu)質(zhì)粗飼料，在提高牛奶產(chǎn)量、改善奶品質(zhì)方面發(fā)揮了重大作用[2]。截至2019年底，我國燕麥商品草生產(chǎn)面積已達(dá)7.1萬hm2，商品草總產(chǎn)量74.4萬t，但仍然滿足不了國內(nèi)生產(chǎn)需求，需要從美國、加拿大和澳大利亞等國家進(jìn)口。2017—2020年我國燕麥進(jìn)口量分別為31萬噸、29.36萬噸、24.09萬噸、33.47萬噸，2021年，因中澳貿(mào)易摩擦，我國燕麥進(jìn)口量斷崖式下跌，導(dǎo)致缺口進(jìn)一步加大，燕麥價(jià)格飆升[3]。我國燕麥產(chǎn)地主要分布在青海、內(nèi)蒙古、甘肅三個(gè)地區(qū)，分別占全國種植面積的49.6%，25.3%，21.9%，分別生產(chǎn)全國51.0%，29.6%，17.6%的燕麥商品草[3]。河南省是畜牧業(yè)高度發(fā)展地區(qū)，但燕麥等優(yōu)質(zhì)飼草供應(yīng)不足，需要通過進(jìn)口或從青海、內(nèi)蒙、甘肅等地區(qū)調(diào)運(yùn)，存在價(jià)格偏高、運(yùn)輸成本大等問題。自種自用燕麥?zhǔn)墙鉀Q問題的有效辦法，但河南省燕麥種植研究較少，目前河南省是按照我國北方地區(qū)傳統(tǒng)的春播模式，于3月上旬進(jìn)行春播[4]。河南是傳統(tǒng)的“一年二熟”地區(qū)，春播燕麥5月下旬抽穗，6月中旬進(jìn)入灌漿期收獲，收獲較晚，很難與玉米(ZeamaysL.)搭配實(shí)現(xiàn)“一年二熟”，在河南省推廣燕麥春播有一定難度。研究表明，燕麥秋播比春播收獲早，在河南省可與玉米搭配實(shí)現(xiàn)“一年二熟”，且秋播燕麥分蘗能力更強(qiáng)，產(chǎn)量更高，此外，秋播的冬燕麥比春燕麥對(duì)生態(tài)環(huán)境更有利，因其可在冬季涵養(yǎng)土地并減少土壤侵蝕[5]。

燕麥抗寒性較差[6]，限制了其秋播種植[7]，在河南省秋播燕麥能否安全越冬是其能否推廣種植的關(guān)鍵。因燕麥抗寒機(jī)制較為復(fù)雜，培育抗寒燕麥品種較困難[8-9]，盡管有研究表明，歐洲和美洲北部有部分燕麥品種可抵御-18℃低溫，但其生產(chǎn)性能較差，無法滿足商品化生產(chǎn)的要求，因此，缺少抗寒性強(qiáng)的商品化燕麥品種[10]。目前，北半球燕麥種植以春播為主，我國燕麥主要種植的西北等北方地區(qū)，由于其冬季寒冷，燕麥無法越冬，不能進(jìn)行秋播，以春播或夏播為主。秋播主要在長江流域和西南地區(qū)，這些地區(qū)冬季無嚴(yán)寒，燕麥可安全越冬[11-13]，歐美秋播燕麥的地區(qū)氣候條件與我國長江流域類似，很少有0℃以下低溫[14]，不存在越冬問題。河南省處于我國南方和北方過渡地區(qū)，冬季寒冷，燕麥秋播后能否安全越冬少見報(bào)道，郭孝等研究顯示在河南省黃河灘區(qū)燕麥秋播后可以越冬，但未提及越冬率，且試驗(yàn)品種較少[15]。國內(nèi)有關(guān)燕麥抗寒性研究主要聚焦于春播時(shí)倒春寒對(duì)燕麥出苗的影響[16-17]，并未專門開展秋播燕麥越冬性的相關(guān)工作，僅有少量有關(guān)燕麥越冬的報(bào)道[18]。基于上述原因，本研究對(duì)市場(chǎng)上主要幾家草業(yè)種子公司主推的21個(gè)燕麥品種進(jìn)行秋季播種，測(cè)定越冬率、分蘗和生產(chǎn)性能等指標(biāo)，以期探索河南省燕麥秋播的可行性，為河南省飼用燕麥引種提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地點(diǎn)位于河南農(nóng)業(yè)大學(xué)原陽科教園區(qū)(北緯35°6′，東經(jīng)113°56′)，為溫帶大陸性季風(fēng)氣候，河南省農(nóng)業(yè)氣象中心多年氣象數(shù)據(jù)顯示，極端低溫在1—2月份(-8～-14℃)，極端高溫在7—8月份(35～37℃)，年平均氣溫15℃左右，年平均日照時(shí)數(shù)2 000 h以上，年降水量556 mm，0℃以上積溫5 300℃，10℃以上積溫4 700℃，年無霜期225 d。該試驗(yàn)點(diǎn)土壤為壤土，土壤有機(jī)質(zhì)含量為1.33%，堿解氮含量為73.5 mg·kg-1，速效磷含量為18.8 mg·kg-1，速效鉀含量為107 mg·kg-1。2018年10月至2019年5月溫度情況見圖1。

1.2 試驗(yàn)材料

供試燕麥共21個(gè)品種，其中‘甜燕1號(hào)’(Sweety)、‘甜燕2號(hào)’(Haywire)‘ESK’‘蘭普頓’(Lampton)、‘蒙特’(Mengte)、‘莫妮達(dá)’(Monida)6個(gè)品種由北京佰清源畜牧業(yè)發(fā)展科技有限公司贈(zèng)送；‘海威’(Haiwee)、‘牧樂思’(Molasses)由克勞沃(北京)生態(tài)科技有限公司贈(zèng)送；‘歌萊德’(Gelaide)、‘邊鋒’(Bianfeng)、‘LAMPTON’由鄭州華豐草業(yè)科技有限公司贈(zèng)送；‘貝勒’(Baler)、‘貝勒2號(hào)’(Baler Ⅱ)、‘燕王’(Forage plus)、‘愛沃’(Everleaf)、‘槍手’(Shooter)、‘太陽神’(Titan)、‘牧王’(Haymaker)、‘美達(dá)’(Meida)、‘魅力’(Charisma)、‘領(lǐng)袖’(Souris)10個(gè)品種購于北京正道種業(yè)有限公司。

圖1 2018年10月至2019年5月溫度情況Fig.1 Temperature dynamics from October 2018 to May 2019

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用單因素完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，4個(gè)重復(fù)，每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)面積為2 m×10 m。整地時(shí)施N15P15K15復(fù)合肥(含N為15%，P2O5為15%，K2O為15%)750 kg·hm-2；播種方式為人工開溝條播，行距20 cm，各品種有效播種量均為150 kg·hm-2，播深3～5 cm，2018年10月20日播種。播種前測(cè)定各品種種子凈度和發(fā)芽率，并計(jì)算播種量(播種量=150 kg·hm-2/(種子純凈度×發(fā)芽率))(表1)。翌年返青后，在返青期、拔節(jié)期各澆水1次。

表1 各燕麥品種發(fā)芽率、凈度、千粒重及播種量Table 1 Germination percentage,seed purity,thousand-grain weight,and sowing rate of all oat varieties

1.4 測(cè)定指標(biāo)與方法

2018年11月底，在燕麥越冬前，每小區(qū)隨機(jī)選一行取1 m燕麥挖出，測(cè)定苗數(shù)(計(jì)算密度)，從挖出的燕麥中隨機(jī)抽取20株測(cè)定每株分蘗數(shù)，取平均值。翌年3月，在燕麥返青后，用同樣方法測(cè)定苗數(shù)和分蘗數(shù)，并用越冬前、后苗數(shù)計(jì)算越冬率。冬至后燕麥葉片開始出現(xiàn)枯黃，分別于冬至后1個(gè)月、2個(gè)月、返青期和拔節(jié)期(2019年1月23日、2月24日、3月10日、3月29日)觀測(cè)燕麥持綠性[19]，依據(jù)綠葉比例打分，分為5級(jí)(81%～100%)、4級(jí)(61%～80%)、3級(jí)(41%～60%)、2級(jí)(21%～40%)、1級(jí)(0～20%)共5個(gè)級(jí)別。

2019年5月中旬至下旬，各燕麥品種在乳熟末期刈割，于上午露水消失后，每小區(qū)隨機(jī)取4 m2(5行，4 m長)樣方、留茬5 cm進(jìn)行刈割并立刻稱鮮重，每小區(qū)隨機(jī)取1 kg燕麥鮮草樣，帶回實(shí)驗(yàn)室置于恒溫烘箱在65℃下烘干至恒重，稱量干草重，計(jì)算干鮮比，折算成每公頃干草產(chǎn)量。每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選擇燕麥20個(gè)有效穗，用卷尺測(cè)量從根部到頂部的高度，計(jì)算株高平均值。收獲時(shí)，隨機(jī)挖取20株測(cè)定每株有效穗數(shù)；根據(jù)各燕麥品種的倒伏程度判斷其抗倒伏性，將各燕麥品種的抗倒伏性分為4個(gè)等級(jí)：無倒伏為Ⅳ級(jí)(倒伏率為0～3%)，輕度倒伏為Ⅲ級(jí)(倒伏率為4%～20%)，中度倒伏為Ⅱ級(jí)(倒伏率為21%～40%)，重度倒伏為Ⅰ級(jí)(倒伏率為41%～100%)[20]。

養(yǎng)分測(cè)定與品質(zhì)分級(jí)：將收獲時(shí)所取草樣粉碎成草粉，采用近紅外掃描的方法測(cè)定粗蛋白(Crude protein，CP)、脂肪(Fat)、中性洗滌纖維(Neutral detergent fiber，NDF)、酸性洗滌纖維(Acid detergent fiber，ADF)等含量，并計(jì)算出相對(duì)飼喂價(jià)值(Relative feeding value，RFV)、相對(duì)牧草質(zhì)量(Relative forage quality，RFQ)。根據(jù)中國畜牧業(yè)協(xié)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)(T/CAAA 002-2018)對(duì)各品種營養(yǎng)品質(zhì)進(jìn)行分級(jí)[21]。

1.5 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

用SPSS 19.0 軟件進(jìn)行單因素方差分析(One-way ANOVA)，采用Duncan’s進(jìn)行多重比較，數(shù)值用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，P<0.05為差異顯著。對(duì)營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，得到各品種主成分得分。

根據(jù)燕麥品種生產(chǎn)性能綜合評(píng)價(jià)的需要，將燕麥的干草產(chǎn)量、抗倒伏性、營養(yǎng)品質(zhì)主成分得分用極差標(biāo)準(zhǔn)化法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。具體方法為，找出每個(gè)屬性的最小值和最大值，將原始值X通過min-max標(biāo)準(zhǔn)化映射成在區(qū)間[0，1]中的值X′，X′=(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)[22]。對(duì)抗倒伏性、干草產(chǎn)量、營養(yǎng)品質(zhì)主成分得分分別賦予50%，30%，20%的權(quán)重，根據(jù)各因素權(quán)重計(jì)算求和并對(duì)各燕麥品種進(jìn)行排序[23]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同燕麥品種的越冬情況

越冬前，21個(gè)燕麥品種苗數(shù)為每公頃2.8～5.8百萬株，越冬后減少到1.6～3.8百萬株，各品種越冬率33%～86%，有13個(gè)品種越冬率在60%以上，領(lǐng)袖的越冬率最高為86.1%(表2)。

1月和2月是河南省最冷月份，燕麥葉片部分枯黃，1月份各品種仍保持大量綠葉，2月受低溫影響較明顯，大量綠葉變黃，但不同品種差異較大，有些品種仍保持較多綠葉，其中‘ESK’‘槍手’的持綠性最好。3月份天氣回暖燕麥開始返青，綠葉增多，從1月至3月，各品種持綠性先降后升，最冷月2月份的持綠性最低。

2.2 不同燕麥品種的生產(chǎn)性能

由表3可知，越冬前，各品種每株分蘗數(shù)0.58～2.15；越冬后，各品種分蘗數(shù)為3.00～9.25，較越冬前有所增加，且越冬前、后‘LAMPTON’的分蘗數(shù)均最高；收獲時(shí)，各品種每株有效穗數(shù)為2.01～6.60。各品種干草產(chǎn)量為9.95～18.69 t·hm-2，其中‘貝勒’產(chǎn)量最高，顯著高于‘魅力’‘甜燕1號(hào)’‘牧樂思’等8個(gè)產(chǎn)量較低的品種(P<0.05)。各品種株高1.04～1.42 m，其中‘太陽神’最高，顯著高于‘ESK’和‘魅力’2個(gè)品種(P<0.05)?！瓻SK’‘蘭普頓’和‘甜燕2號(hào)’等7個(gè)品種出現(xiàn)嚴(yán)重倒伏，‘貝勒’‘牧王’和‘甜燕1號(hào)’等8個(gè)品種未出現(xiàn)倒伏。

表2 各燕麥品種的苗數(shù)、越冬率與持綠性Table 2 Seedling number,winter survival rate and stay green of different oat varieties

表3 各燕麥品種的分蘗數(shù)、株高與產(chǎn)量Table 3 Tillering number,plant height and yield of oat varieties

2.3 不同燕麥品種的營養(yǎng)品質(zhì)及主成分分析法評(píng)分

各燕麥品種的粗蛋白、可溶性碳水化合物含量分別為6.77%～14.03%，5.63%～12.19%，品種間差異較大，其中‘蒙特’均最高。各品種NDF，ADF含量分別為57.39%～71.39%，33.52%～43.93%。RFV為71.29～101.37，不同品種間有顯著差異，其中‘牧王’最高，顯著高于‘槍手’等11個(gè)品種。RFQ為61.58～87.51，其中‘牧樂思’最高，顯著高于‘太陽神’等10個(gè)品種(表4)。

表4 各燕麥品種常規(guī)營養(yǎng)指標(biāo)Table 4 Common nutritional indicators of oat varieties

對(duì)28個(gè)營養(yǎng)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，提取出4個(gè)主成分，方差貢獻(xiàn)率分別為52.08%，22.05%，14.08%和3.93%，累積92.15%(表5)。第一主成分NDF，NEL，RFV等指標(biāo)載荷較大(表6)，對(duì)主成分影響的程度較大。對(duì)各品種第一主成分得分進(jìn)行排序，‘牧王’‘蒙特’‘蘭普頓’等品種得分較高，與燕麥干草質(zhì)量分級(jí)結(jié)果一致(表7)。

表5 燕麥品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的特征值和累計(jì)方差貢獻(xiàn)率Table 5 Characteristic values and cumulative variance contribution rates of oat quality evaluation indexes

2.4 產(chǎn)量、品質(zhì)與農(nóng)藝性狀等指標(biāo)間的相關(guān)性分析

相關(guān)分析顯示，越冬前與越冬后苗數(shù)極顯著正相關(guān)(P<0.01)，苗數(shù)顯著影響燕麥的持綠性(P<0.05)，密度(苗數(shù))越大持綠性越高，其直觀長勢(shì)越好，但更容易倒伏(P<0.05)。越冬率與越冬前苗數(shù)顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)，密度越大越冬率越低，其他指標(biāo)與越冬率無顯著相關(guān)關(guān)系。越冬前分蘗數(shù)與收獲時(shí)有效分蘗數(shù)極顯著正相關(guān)(P<0.01)，但分蘗能力不影響干草產(chǎn)量，只影響燕麥品質(zhì)，分蘗越多RFV越高(P<0.05)。干草產(chǎn)量僅與株高顯著正相關(guān)(P<0.05)，與其他指標(biāo)無顯著相關(guān)關(guān)系，而株高與收獲時(shí)有效穗數(shù)顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)(表8)。

表6 主成分在各營養(yǎng)指標(biāo)上的成分矩陣Table 6 The composition matrix of the main components on nutritional indexes

表7 21個(gè)燕麥品種的第一主成分得分及質(zhì)量分級(jí)Table 7 The first principal component score and quality grading of 21 oat varieties

表8 苗數(shù)、越冬率和分蘗數(shù)等指標(biāo)之間的相關(guān)性Table 8 Correlation among indicators such as seedling number,wintering rate,and tillering number

2.5 各燕麥品種的綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)產(chǎn)量、品質(zhì)和抗倒伏性對(duì)21個(gè)燕麥品種進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)和排序，排在前5位的分別為‘貝勒’‘牧王’‘貝勒2’‘領(lǐng)袖’‘太陽神’，其中‘貝勒’的干草產(chǎn)量及抗倒伏性表現(xiàn)最好，‘牧王’的抗倒伏性及營養(yǎng)品質(zhì)表現(xiàn)最好(表9)。

表9 21個(gè)燕麥品種干草產(chǎn)量、抗倒伏性及營養(yǎng)品質(zhì)主成分得分的標(biāo)準(zhǔn)化處理及綜合評(píng)價(jià)排序Table 9 Normalization and comprehensive ranking of the main component scores of hay yield, lodging resistance,and nutritional quality of 21 oat varieties

3 討論

3.1 秋播燕麥生產(chǎn)性能與越冬性

產(chǎn)量是衡量燕麥品種優(yōu)劣的重要指標(biāo)[24]，21個(gè)秋播燕麥品種每公頃干草產(chǎn)量9.95～18.69 t，品種間差異較大，其中‘貝勒’產(chǎn)量最高，為18.69 t·hm-2，顯著高于北方地區(qū)春播燕麥7.00～10.00 t·hm-2的生產(chǎn)水平[25]。產(chǎn)量主要受各品種分蘗、株高等自身遺傳特性影響[26]。分蘗能力越強(qiáng)，分蘗節(jié)生出的節(jié)根越多，根系和植株越健壯[27]，分蘗產(chǎn)生的更多枝條和葉片可最大限度的提高光能利用率，進(jìn)而影響產(chǎn)量[28]。秋播燕麥分蘗期較長，越冬前、后均會(huì)產(chǎn)生分蘗，有2次分蘗高峰期，第1次在越冬前，主要產(chǎn)生一級(jí)和二級(jí)分蘗。本試驗(yàn)中，越冬前分蘗數(shù)0.58～2.15，與有效穗數(shù)極顯著正相關(guān)，說明越冬前的分蘗可抽穗結(jié)實(shí)形成有效穗。第2次分蘗高峰在返青期，分蘗數(shù)增至3.00～9.25，主要產(chǎn)生二級(jí)和三級(jí)分蘗，三級(jí)分蘗不能抽穗或抽穗不結(jié)實(shí)稱為無效分蘗，且會(huì)在生長過程中干枯死亡[29]。秋播燕麥的分蘗數(shù)顯著高于本地區(qū)春播燕麥的分蘗數(shù)(2.33～4.38)[4]，鄭曦等[30]在揚(yáng)州地區(qū)以及柳茜等[31]在攀西地區(qū)秋播燕麥的分蘗數(shù)均在5個(gè)以上，最高可達(dá)14個(gè)，而徐長林、徐慧云以及耿小麗等[32-34]研究表明，春播燕麥的分蘗數(shù)均不超過4個(gè)，明顯低于秋播燕麥。因此，秋播燕麥分蘗更多，燕麥的分蘗數(shù)，特別是有效分蘗數(shù)與籽粒產(chǎn)量呈正相關(guān)[35]，吳海艷等[36]推薦選擇分蘗能力突出的燕麥品種進(jìn)行種植，但本試驗(yàn)中，分蘗數(shù)與干草產(chǎn)量無相關(guān)性，分蘗能力與草產(chǎn)量的關(guān)系有待進(jìn)一步研究。株高是遺傳特性中影響產(chǎn)量的重要因素，在一定程度上可以反映草產(chǎn)量的高低[37]。本試驗(yàn)中，干草產(chǎn)量與株高極顯著正相關(guān)，與其他指標(biāo)無顯著相關(guān)關(guān)系，說明株高是影響燕麥干草產(chǎn)量的關(guān)鍵因素之一。本試驗(yàn)中，各品種株高1.04～1.42 m，與2017年本試驗(yàn)點(diǎn)春播燕麥相比[4]，株高提高30 cm，明顯高于川西高寒地區(qū)的0.82～0.91 m[38]和國內(nèi)北方地區(qū)的0.54～1.26 m[25]，但低于江淮地區(qū)的1.29～1.54 m[11]，說明水熱條件是影響燕麥生長的重要因素，水熱條件好的江淮和黃淮海平原燕麥的株高和產(chǎn)量高于西北和其他北方地區(qū)，適宜種植燕麥。

秋播的燕麥能否安全越冬是其推廣種植的關(guān)鍵。安全越冬率是當(dāng)越冬率低于某一閾值時(shí)，其產(chǎn)量顯著降低，高于這一閾值時(shí)，產(chǎn)量不受越冬率影響[39]。燕麥的安全越冬率未見報(bào)道，本試驗(yàn)中，大部分品種越冬率在60%以上，其中‘領(lǐng)袖’越冬率最高為86.1%，越冬率與產(chǎn)量無相關(guān)關(guān)系，類似研究顯示冬小麥(TriticumaestivumL.)的越冬率與產(chǎn)量的相關(guān)性不顯著[39]，張瑩等[16]在關(guān)中地區(qū)以及莊克章等[18]在魯南地區(qū)對(duì)燕麥進(jìn)行的秋播試驗(yàn)顯示燕麥均可安全越冬，推測(cè)本試驗(yàn)中大部分燕麥品種越冬率高于安全越冬率閾值，可在河南省安全越冬。低溫脅迫對(duì)燕麥幼苗葉片內(nèi)葉綠體造成一定破壞，導(dǎo)致葉綠素含量下降[40]，在冬季最直觀的表現(xiàn)是葉片受低溫影響萎蔫變黃，本試驗(yàn)中，不同品種間差異較大，有些品種仍保持較多綠葉，植株密度越大持綠性越好[19]，但密度大時(shí)會(huì)影響個(gè)體發(fā)育和越冬能力，降低其越冬率[27]。因此，在不影響產(chǎn)量的情況下，應(yīng)適當(dāng)減少播種量，降低密度，使個(gè)體發(fā)育更健壯，提高越冬率。河南省所屬的黃淮海平原是傳統(tǒng)的“冬小麥-夏玉米”一年二熟種植地區(qū)，春播燕麥6月才能收獲，影響玉米種植，秋播燕麥5月份即可收獲，非常適合與玉米搭配實(shí)現(xiàn)一年二熟。秋播燕麥分蘗能力強(qiáng)，春季返青時(shí)幼苗敦實(shí)再生快，秋播比春播增產(chǎn)50%以上[4]，產(chǎn)量優(yōu)勢(shì)明顯，說明在黃淮海平原燕麥秋播更有優(yōu)勢(shì)，可形成“冬燕麥+夏青貯玉米”種植模式，提高黃淮海地區(qū)優(yōu)質(zhì)飼草產(chǎn)量，促進(jìn)該地區(qū)畜牧業(yè)發(fā)展。

3.2 燕麥的營養(yǎng)品質(zhì)及主成分分析法評(píng)分

牧草營養(yǎng)品質(zhì)的優(yōu)劣不僅影響家畜的生長和發(fā)育也影響畜產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)，通常把粗蛋白、可溶性碳水化合物、NDF和ADF等作為評(píng)價(jià)牧草營養(yǎng)價(jià)值的主要指標(biāo)[41]。粗蛋白是家畜必需的營養(yǎng)物質(zhì)，燕麥中粗蛋白含量與其營養(yǎng)價(jià)值呈正相關(guān)，其值越高表明營養(yǎng)價(jià)值越高[42]。本試驗(yàn)中，粗蛋白平均含量為10.0%，與吳亞等[13]在揚(yáng)州地區(qū)的研究結(jié)果相接近，但高于王彥超等[43]和周啟龍等[44]在新疆、拉薩地區(qū)的研究結(jié)果，這可能與燕麥的生長環(huán)境、收獲時(shí)期等因素有關(guān)?？扇苄蕴妓衔锸欠雌c動(dòng)物的主要能量來源，在維持動(dòng)物生長發(fā)育、機(jī)體代謝和生產(chǎn)性能等方面發(fā)揮關(guān)鍵作用，是評(píng)價(jià)燕麥品質(zhì)的重要指標(biāo)[45]。本試驗(yàn)中，可溶性碳水化合物平均含量為8.6%，比豆科牧草高40%以上，青貯時(shí)不用添加劑即可穩(wěn)定發(fā)酵[46]。NDF作為牧草主要的纖維類物質(zhì)，含量過高影響家畜的采食量；ADF與木質(zhì)化程度呈正相關(guān)，含量越高消化率越低[47]。本試驗(yàn)中，NDF和ADF平均含量分別為64.1%和37.5%，與周啟龍等[44]在拉薩地區(qū)的研究結(jié)果相接近，但顯著高于吳亞等[13]、莊克章等[18]和王騰飛等[48]在揚(yáng)州、魯南、寧夏地區(qū)的研究結(jié)果，這可能是由于本試驗(yàn)收獲期較晚導(dǎo)致各燕麥品種的纖維含量偏高，使品質(zhì)降低。在中國畜牧業(yè)協(xié)會(huì)2018年發(fā)布的燕麥干草質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中，根據(jù)A型燕麥干草(高蛋白型)的質(zhì)量分級(jí)要求，本試驗(yàn)的燕麥品種中無特級(jí)及一級(jí)品種，二級(jí)品種有5個(gè)，三級(jí)品種有8個(gè)，其余為等級(jí)外品種，說明乳熟末期收獲對(duì)燕麥纖維含量影響很大，進(jìn)而影響燕麥的營養(yǎng)品質(zhì)，應(yīng)適度提早收獲。

本試驗(yàn)測(cè)定了20多項(xiàng)營養(yǎng)指標(biāo)，大量數(shù)據(jù)為燕麥品質(zhì)評(píng)價(jià)提供了充足信息，但也增加評(píng)價(jià)的復(fù)雜性和難度。如果對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行單獨(dú)分析，不能全面反映各品種營養(yǎng)品質(zhì)特點(diǎn)，需要利用恰當(dāng)方法綜合利用這些指標(biāo)較準(zhǔn)確反映燕麥品質(zhì)。RFV是廣泛使用的粗飼料質(zhì)量評(píng)定指數(shù)，隨著新的方法及模型引入，粗飼料相對(duì)質(zhì)量指數(shù)(RFQ)在RFV的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展而來，能更準(zhǔn)確地對(duì)禾本科牧草進(jìn)行評(píng)價(jià)[49]。然而本試驗(yàn)中，各燕麥品種的RFQ排序與根據(jù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的分級(jí)結(jié)果不一致，說明利用RFQ評(píng)價(jià)燕麥品質(zhì)可能也存在一定的局限性。由于測(cè)得的各指標(biāo)之間存在一定的相關(guān)性，可以利用主成分分析法來整合各指標(biāo)中存在的信息。近年來主成分分析被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行優(yōu)良品種的選擇和綜合性狀評(píng)價(jià)，如荊瑞勇、任麗娟和唐鳳等[50-52]利用此方法對(duì)水稻(OryzasativaL.)、青貯玉米和披堿草(ElymusdahuricusTurcz.)等進(jìn)行篩選并取得良好效果。根據(jù)李志強(qiáng)[53]對(duì)燕麥干草質(zhì)量評(píng)價(jià)的研究表明，粗蛋白，ADF，NDF，產(chǎn)奶凈能，RFV，RFQ等指標(biāo)是評(píng)價(jià)燕麥干草質(zhì)量的主要指標(biāo)，與本試驗(yàn)第一主成分高度契合，因此選擇第一主成分得分對(duì)各品種進(jìn)行綜合評(píng)分，所得結(jié)果與根據(jù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各燕麥品種的營養(yǎng)分級(jí)情況一致，說明應(yīng)用主成分分析方法量化燕麥營養(yǎng)品質(zhì)是可行的方法。

3.3 燕麥的抗倒伏性及品種的綜合評(píng)價(jià)

倒伏是燕麥生產(chǎn)中最常見的問題之一，也是限制其推廣的重要因素[54]。倒伏不僅破壞植物莖稈的疏導(dǎo)系統(tǒng)，導(dǎo)致根系向葉片輸送水分和養(yǎng)料受阻，還會(huì)惡化群體小環(huán)境、加重病蟲害、產(chǎn)生腐爛草，影響產(chǎn)量和品質(zhì)，不利于機(jī)械收獲[55]。燕麥倒伏基本穩(wěn)定在抽穗期至乳熟期[56]，抽穗后燕麥籽粒灌漿引起穗部重量不斷增加，莖稈負(fù)擔(dān)逐漸加重[57]。在河南省秋播燕麥一般在4月底至5月初抽穗，抽穗后常有大風(fēng)降雨天氣，易發(fā)生倒伏。燕麥發(fā)生倒伏的原因比較復(fù)雜，株高、分蘗和重心高度等品種自身的遺傳特性以及氣候、環(huán)境等多種因素都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響。其中，株高被認(rèn)為是會(huì)影響燕麥倒伏性的重要指標(biāo)[58]，另外，分蘗過多，會(huì)導(dǎo)致莖稈軟弱容易發(fā)生倒伏，分蘗數(shù)少是抗倒伏品種的特點(diǎn)，也是抗倒伏育種的重要性狀[59]。但本試驗(yàn)結(jié)果顯示倒伏與株高、分蘗數(shù)等指標(biāo)均無相關(guān)關(guān)系，而與植株密度呈顯著正相關(guān)。有研究表明，品種的遺傳特性是影響燕麥抗倒伏性的主因，密度影響抗倒伏性的重要外在因素[60]。增加密度會(huì)使單位面積枝條數(shù)上升，莖稈基部節(jié)間長度增加，莖稈強(qiáng)度及倒伏指數(shù)下降[61]。密度過高會(huì)引起株高、重心高度增加，植株遮蔽嚴(yán)重，通風(fēng)透光性變差，容易引發(fā)倒伏[57]。合理的種植密度是塑造作物群體結(jié)構(gòu)、提高莖稈強(qiáng)度、增強(qiáng)抗倒伏性的關(guān)鍵[62]，通過調(diào)整種植密度，可以減少燕麥倒伏情況的發(fā)生[63]。關(guān)于燕麥適宜種植密度的研究較多，王雪萊等[64]和馮學(xué)穎等[62]研究表明，春播燕麥的適宜密度分別為750萬株·hm-2和600萬株·hm-2，因秋播燕麥植株更高、分蘗更多，其適宜密度低于春播，如周萍萍等[65]研究發(fā)現(xiàn)，秋播燕麥的適宜密度為180萬株·hm-2。在降低播種量方面，有研究表明，因存在補(bǔ)償效應(yīng)，在一定范圍內(nèi)適當(dāng)降低播種量對(duì)產(chǎn)量影響不顯著，但可減少高播種量所引起的倒伏風(fēng)險(xiǎn)[66]。因此，為減少秋播燕麥的倒伏風(fēng)險(xiǎn)，生產(chǎn)中應(yīng)選擇抗倒伏品種，并適當(dāng)降低播種量，使個(gè)體發(fā)育更健壯，提高其抗倒伏能力，關(guān)于河南省秋播燕麥的適宜播種量有待進(jìn)一步研究。

評(píng)價(jià)品種時(shí)常會(huì)測(cè)定大量與生產(chǎn)性能和營養(yǎng)品質(zhì)等相關(guān)的指標(biāo)，采用單一指標(biāo)無法準(zhǔn)確反映品種的優(yōu)劣，常采用綜合評(píng)價(jià)的方法來進(jìn)行篩選?？沟狗允茄帑溒贩N在應(yīng)用時(shí)最重要的指標(biāo)[67]，有些品種即使干草產(chǎn)量較高但是抗倒伏性較差也無法在生產(chǎn)中推廣，在抗倒伏性強(qiáng)的基礎(chǔ)上篩選干草產(chǎn)量高、營養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)良的燕麥品種才符合實(shí)際生產(chǎn)需要。所以綜合評(píng)價(jià)時(shí)賦予抗倒伏性50%權(quán)重。產(chǎn)量是影響經(jīng)濟(jì)效益的核心指標(biāo)，營養(yǎng)品質(zhì)是影響家畜生產(chǎn)性能的重要指標(biāo)[41]，因此，干草產(chǎn)量、營養(yǎng)品質(zhì)分別賦予30%，20%的權(quán)重。對(duì)這3個(gè)指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)顯示，‘貝勒’和‘牧王’等品種得分較高，其干草產(chǎn)量高，抗倒伏性好，品質(zhì)優(yōu)良。姜慧新等[68]對(duì)黃淮海地區(qū)引進(jìn)的22個(gè)燕麥品種進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，‘貝勒’‘領(lǐng)袖’表現(xiàn)最優(yōu)。耿小麗等[34]在甘肅天祝地區(qū)對(duì)30個(gè)燕麥品種的生長適應(yīng)性評(píng)價(jià)中，‘牧王’‘貝勒’等品種綜合適應(yīng)性較好。可見，‘貝勒’‘牧王’等燕麥品種在不同的生長環(huán)境中均能保持良好的生產(chǎn)性能，適宜推廣種植。

4 結(jié)論

綜上所述，大部分燕麥品種在河南省秋播后可以安全越冬，且生產(chǎn)性能優(yōu)越；密度影響越冬性和抗倒伏性，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整播種量；燕麥的品質(zhì)可利用主成分分析法進(jìn)行量化評(píng)分；結(jié)合產(chǎn)量、品質(zhì)和抗倒伏性綜合評(píng)價(jià)，‘貝勒’‘牧王’‘貝勒2’表現(xiàn)較好，適宜在河南省及黃淮海平原進(jìn)行秋播推廣。