寧夏雨養(yǎng)區(qū)10個(gè)小黑麥品種(系)生產(chǎn)性能及其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值研究

馬 霞,肖愛(ài)萍,王 斌,王騰飛,明雪花,張譯尹,趙小娜,蘭 劍*

(1.寧夏大學(xué)林業(yè)與草業(yè)學(xué)院,寧夏 銀川 750021; 2.寧夏草牧業(yè)工程技術(shù)研究中心,寧夏 銀川 750021;3.寧夏回族自治區(qū)畜牧工作站,寧夏 銀川 750021)

小黑麥(TriticosecaleWittmack)是由小麥屬(Triticum)和黑麥屬(Secale)經(jīng)屬間有性雜交和染色體數(shù)加倍培育而成的一種異源多倍體物種,具有耐旱、抗寒、抗病、耐鹽堿等特性,且富含蛋白質(zhì)、碳水化合物、膳食纖維、微量元素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[1-3],尤其β-葡聚糖等對(duì)動(dòng)物消化吸收和免疫功能都具有明顯的促進(jìn)作用[4]。有研究表明,在不考慮進(jìn)口的情況下,我國(guó)的飼草一直存在供應(yīng)不足的問(wèn)題,未來(lái)飼料糧需求量強(qiáng)勁增長(zhǎng),據(jù)測(cè)算2025年供需預(yù)期達(dá)到10.25×106t和12.78×106t,缺口達(dá)2.53×106t[5]。在我國(guó)飼草供應(yīng)存在較大缺口的當(dāng)下,充分利用秋閑田,種植小黑麥?zhǔn)蔷徑怙暡荻倘钡囊粭l有效途徑。寧夏雨養(yǎng)區(qū)作為寧夏肉牛養(yǎng)殖的主要區(qū)域,肉牛養(yǎng)殖占全省的73%,但由于地處內(nèi)陸干旱地區(qū),水資源緊張,飼草生產(chǎn)受到很大限制。在加快轉(zhuǎn)型,推廣新型飼草,優(yōu)化飼草結(jié)構(gòu)的當(dāng)下,寧夏在飼草種植方面一直在嘗試采用新型品種,如青貯玉米(ZeamaysL.)[6]、飼用高粱(SorghumbicolorL.)[7]等,小黑麥有望成為寧夏畜牧業(yè)新型飼草的重要組成部分。因此,篩選適宜在寧夏雨養(yǎng)區(qū)種植的小黑麥品種對(duì)當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)發(fā)展具有重要意義。

近年來(lái),隨著人們對(duì)生態(tài)環(huán)境和飼草安全的關(guān)注度日益增加,飼用型小黑麥逐漸成為了養(yǎng)殖業(yè)界的熱門(mén)選擇。然而,在推廣飼用小黑麥的過(guò)程中,也存在一些問(wèn)題亟待解決。例如,不同品種的小黑麥在環(huán)境適應(yīng)性、生育期、飼用品質(zhì)等方面有很大差異,需要根據(jù)具體種植區(qū)域生態(tài)特點(diǎn)和利用方式選擇適宜的品種[8]。Rosella等[9]對(duì)春種小黑麥的穩(wěn)定性進(jìn)行了研究,結(jié)果表明:與基因自身所產(chǎn)生的基因變異相比,基因型和環(huán)境的交互作用所產(chǎn)生的單位面積飼草產(chǎn)量的變異要大得多,環(huán)境因素、基因型因素、基因型與環(huán)境因素交互作用對(duì)籽粒產(chǎn)量的影響分別為85%,3%,11%。趙方媛等[3]發(fā)現(xiàn)‘北聯(lián)5號(hào)’‘新疆5號(hào)’‘OH1859’‘OH2236’‘北聯(lián)3號(hào)’‘826126’‘HH127’‘新疆4號(hào)’及‘安83-25’在甘肅臨洮縣半干旱灌區(qū)的綜合評(píng)價(jià)值較高。宋謙等[10]研究表明,小黑麥‘C16’的草產(chǎn)量高且穩(wěn)產(chǎn)性好,最適宜在隴東地區(qū)大面積示范推廣。游永亮等[11]從株高、分蘗數(shù)、穗數(shù)、單株粒數(shù)、成穗率和種子產(chǎn)量等方面研究了飼料型小黑麥品種的特性,并通過(guò)通徑分析表明與種子產(chǎn)量間相關(guān)性較強(qiáng)為穗粒數(shù)。李昱山等[12]研究發(fā)現(xiàn)小黑麥的千粒重和穗粒重是影響種子產(chǎn)量構(gòu)成的重要因素。然而,關(guān)于寧夏地區(qū)不同品種小黑麥生長(zhǎng)表現(xiàn)如何的研究相對(duì)較少,對(duì)于寧夏雨養(yǎng)區(qū)不同品種飼用小黑麥生產(chǎn)性能、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值以及種子產(chǎn)量綜合評(píng)價(jià)的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。鑒于此,本試驗(yàn)通過(guò)研究10個(gè)小黑麥品種(系)的生產(chǎn)性能、飼草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、種子產(chǎn)量及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì),篩選適宜在寧夏雨養(yǎng)區(qū)適宜種植的小黑麥品種,緩解當(dāng)?shù)仫暡莶蛔愕默F(xiàn)狀,最大限度發(fā)揮其潛力和價(jià)值的同時(shí),為寧夏雨養(yǎng)區(qū)種植飼草型小黑麥提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于固原市原州區(qū)曹堡村(35°21′N(xiāo),106°47′E,海拔1 680 m)進(jìn)行,該區(qū)域?qū)倥瘻貛О敫珊禋夂?年均降水量350 mm左右,其中70%的降水集中在7-9月,年均日照時(shí)數(shù)2 330.9 h,年平均氣溫6.5℃～8.5℃,無(wú)霜期120～150 d。試驗(yàn)地土壤類(lèi)型為黃綿土,播前測(cè)定0～20 cm土壤理化性質(zhì)為:pH 8.5,速效磷含量13.2 mg·kg-1,堿解氮含量86.0 mg·kg-1,有機(jī)質(zhì)含量6.4 mg·kg-1,速效鉀含量118 mg·kg-1,前茬作物為紫花苜蓿。

1.2 試驗(yàn)材料

供試小黑麥均由水發(fā)薈峰草業(yè)提供,詳細(xì)信息如表1所示。

表1 不同品種小黑麥詳細(xì)信息Table 1 Detail information of different varieties of triticale

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2020年9月20日播種,采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),處理為10個(gè)不同品種(系)的小黑麥,小區(qū)面積為18 m2(3 m×6 m),每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù),總計(jì)30個(gè)小區(qū),小區(qū)間隔1 m,區(qū)組間2 m。播種量為180 kg·hm-2,采用條播方式播種,播種深度3～5 cm,行距30 cm,整地前施有機(jī)肥6 000 kg·hm-2,磷酸二銨180 kg·hm-2。在小黑麥返青后采用滴灌灌水1次,灌水量為900 m3·hm-2,生育期內(nèi)除草2次。

1.4 測(cè)定指標(biāo)

株高:每小區(qū)隨機(jī)選取10株,測(cè)量地面至穗頂部的自然高度(不計(jì)芒長(zhǎng))。

單株分蘗數(shù):每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選擇10株小黑麥,測(cè)量每株小黑麥分蘗數(shù)。

鮮草產(chǎn)量:灌漿期刈割各小區(qū)地上部分植株(除去試驗(yàn)小區(qū)兩側(cè)邊行及小區(qū)兩頭各50 cm之內(nèi)的面積)進(jìn)行測(cè)產(chǎn),測(cè)產(chǎn)面積為4 m2(2 m×2 m),留茬5 cm人工刈割后立即稱(chēng)取鮮重,計(jì)算單位面積的鮮草產(chǎn)量。

干草產(chǎn)量:隨機(jī)在每個(gè)小區(qū)內(nèi)抽取500 g草樣,重復(fù)3次,帶回實(shí)驗(yàn)室,于105℃殺青30 min,自然陰干至恒質(zhì)量,計(jì)算500 g草樣的鮮干比,再根據(jù)所測(cè)每小區(qū)鮮重折算每公頃干草產(chǎn)量(t·hm-2)。

粗蛋白產(chǎn)量:表達(dá)式為,CPY=CP×DM,式中CP為牧草粗蛋白含量,%;DM為干草產(chǎn)量,kg·hm-2。

考種:完熟期每小區(qū)隨機(jī)選取10株小黑麥,考種小黑麥穗長(zhǎng)、小穗數(shù)、穗粒數(shù)、穗粒重和千粒重。穗長(zhǎng):使用游標(biāo)卡尺測(cè)定穗長(zhǎng);小穗數(shù)和穗粒數(shù):人工數(shù)小穗數(shù)和穗粒數(shù);穗粒重:電子天平測(cè)量穗粒重;千粒重:使用Seed Counter數(shù)粒儀數(shù)1 000粒小黑麥種子后用電子天平測(cè)重。

種子產(chǎn)量:完熟期刈割各小區(qū)地上部分莖稈(除去試驗(yàn)小區(qū)兩側(cè)邊行及小區(qū)兩頭各50 cm之內(nèi)的面積),分別晾曬脫粒,稱(chēng)重。

牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值:使用極光手持近紅外儀測(cè)定灌漿期牧草營(yíng)養(yǎng)成分[包括粗灰分(Crude ash,Ash)、粗脂肪(Ether extract,EE)、粗蛋白(Crude protein,CP)、中性洗滌纖維(Neutral detergent fiber,NDF)和酸性洗滌纖維(Acid detergent fiber,ADF)含量]。根據(jù)中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量,計(jì)算相對(duì)飼喂價(jià)值(Relative feed value,RFV),計(jì)算公式為:

RFV=(88.9-0.779×ADF)×(120/NDF)/1.29。

籽粒營(yíng)養(yǎng)品質(zhì):從已經(jīng)脫粒的籽粒中隨機(jī)選取200 g,使用粉碎機(jī)粉碎后過(guò)1 mm篩,再將過(guò)篩的樣品混合均勻,用于測(cè)定小黑麥籽粒營(yíng)養(yǎng)成分。采用凱氏定氮法測(cè)定籽粒粗蛋白(Grain crude protein)含量;采用索氏抽提法測(cè)定籽粒粗脂肪(Grain ether extract)含量;采用雙波長(zhǎng)法測(cè)定籽粒粗淀粉(Grain crude starch)含量[13];采用茚三酮比色法測(cè)定籽粒賴(lài)氨酸(Grain lysine,Lys)含量[14];

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2019進(jìn)行數(shù)據(jù)整理,利用SPSS Statistics 22軟件進(jìn)行單因素方差分析、Duncan多重比較和主成分分析(Principal Component Analysis,PCA),通過(guò)Origin 2022制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同小黑麥品種(系)生產(chǎn)性能比較

由圖1可知,不同小黑麥株高、單株分蘗數(shù)之間存在顯著差異(P<0.05)。對(duì)于株高而言(圖1A),10個(gè)小黑麥品種中株高最高的是‘晉飼草1號(hào)’,達(dá)到145.55 cm;株高最低的是‘甘農(nóng)2號(hào)’,僅106.11 cm,分別比‘晉飼草1號(hào)’和‘鑒47’低27.10%和26.88%?！畷x飼草1號(hào)’單株分蘗數(shù)最多,為4.39個(gè)·株-1,較單株分蘗數(shù)最少的鑒12(1.38個(gè)·株-1)高68.56%。‘晉飼草1號(hào)’的干草產(chǎn)量(11 894.16 kg·hm-2)和粗蛋白產(chǎn)量(1 036.08 kg·hm-2)最高,顯著高于其他品種(P<0.05)。

圖1 不同品種(系)小黑麥株高、單株分蘗數(shù)、干草產(chǎn)量和粗蛋白產(chǎn)量的比較Fig.1 Comparison of plant height,number of tillers per plant,hay yield and crude protein yield of different varieties (lines) of triticale注:圖中不同小寫(xiě)字母表示不同處理在0.05水平差異顯著(P<0.05),下同Note:Different lowercase letters within each panel indicate a significant difference at the 0.05 level;the same as below

2.2 不同小黑麥品種(系)牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值比較

通過(guò)對(duì)10個(gè)不同小黑麥品種(系)飼草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值對(duì)比,結(jié)果如圖2所示,參試品種間差異顯著(P<0.05),‘鑒12’的牧草粗灰分含量最高(7.36%),與‘優(yōu)能’、‘冀飼3號(hào)’、‘鑒46’、‘晉飼草1號(hào)’和‘鑒47’之間無(wú)顯著差異;‘鑒46’和‘晉飼草1號(hào)’的牧草粗脂肪含量最高(1.35%),最低的為優(yōu)能(1.15%);牧草粗蛋白含量最高的為‘甘農(nóng)2號(hào)’為9.21%,與其他品種之間無(wú)顯著差異;‘冀飼3號(hào)’的中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量均最高,分別為65.97%和38.91%;相對(duì)飼喂價(jià)值最高的品種為‘甘農(nóng)2號(hào)’(104.69),顯著高于其他品種(P<0.05)。10個(gè)小黑麥品種的相對(duì)飼喂價(jià)值由高到低的順序?yàn)?‘甘農(nóng)2號(hào)’>‘優(yōu)能’>‘冀飼2號(hào)’>‘鑒18’>‘鑒46’>‘石大1號(hào)’>‘晉飼草1號(hào)’>‘鑒12’>‘鑒47’>‘冀飼3號(hào)’。

圖2 不同品種(系)小黑麥牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值比較Fig.2 Comparison of nutritional value of the forages of different varieties (lines) of triticale

2.3 不同小黑麥品種(系)種子產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素

10個(gè)小黑麥品種(系)產(chǎn)量構(gòu)成因素和種子產(chǎn)量間存在顯著差異(P<0.05)(表2)?！畠?yōu)能’的穗長(zhǎng)最長(zhǎng)(10.02 cm),其穗長(zhǎng)除與‘甘農(nóng)2號(hào)’、‘冀飼2號(hào)’和‘晉飼草1號(hào)’無(wú)顯著差異外,顯著高于其他小黑麥品種(P<0.05);‘石大1號(hào)’的小穗數(shù)最多(34.10個(gè)),‘鑒12’的小穗數(shù)最少(25.00個(gè)),比前者低26.69%;‘晉飼草1號(hào)’的穗粒數(shù)最多,為48.00粒,顯著高于除‘石大1號(hào)’、‘鑒47’和‘冀飼3號(hào)’以外的其他品種(P<0.05);穗重變化范圍為2.36～3.13 g,相差1.33倍,其中‘石大1號(hào)’的穗粒重最大(3.13 g),顯著高于除‘優(yōu)能’、‘冀飼2號(hào)’和‘鑒46’以外的其他品種(P<0.05);‘晉飼草1號(hào)’的千粒重最大,為52.71 g,顯著高于其他品種(P<0.05),10個(gè)小黑麥品種的千粒重在37.95～52.71 g之間;‘晉飼草1號(hào)’種子產(chǎn)量最高(6.71 t·hm-2),顯著高于其他品種(P<0.05),‘鑒46’最低(4.52 t·hm-2),較‘晉飼草1號(hào)’低32.57%。

表2 不同品種(系)小黑麥種子產(chǎn)量構(gòu)成因素的差異Table 2 Differences in seed yield composition factors of different varieties (lines) of triticale

2.4 不同小黑麥品種(系)籽粒營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的比較

不同小黑麥品種(系)籽粒營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)差異性顯著(P<0.05)(圖3)。小黑麥籽粒中粗蛋白的含量介于9.32%～15.07%之間,粗脂肪含量為2.07%～3.23%,淀粉含量為57.73%～66.50%,賴(lài)氨酸含量為0.38%～0.52%。其中‘鑒47’的粗蛋白含量最高,達(dá)15.07%,顯著高于除‘冀飼2號(hào)’和‘冀飼3號(hào)’以外的其他品種(P<0.05),‘優(yōu)能’的粗蛋白含量最低,為9.32%,顯著低于其他品種(P<0.05),較‘鑒47’低38.16%;粗脂肪含量最高的是‘鑒18’(3.23%),顯著高于除‘鑒12’和‘冀飼2號(hào)’這兩個(gè)品種以外的其他品種(P<0.05),其中‘優(yōu)能’的粗脂肪含量最低(2.07%),較‘鑒18’低35.91%;‘優(yōu)能’的淀粉含量最高,為66.50%,顯著高于其他品種(P<0.05),‘鑒18’的淀粉含量最低,為57.73%,較‘優(yōu)能’低13.19%;‘鑒47’和‘石大1號(hào)’的賴(lài)氨酸含量最高,達(dá)0.52%,與其余的品種均存在顯著性差異(P<0.05);‘優(yōu)能’的賴(lài)氨酸含量最小,為0.38%,與其他品種均有顯著性差異(P<0.05)。

2.5 種子產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素通徑分析

通過(guò)逐步回歸法,對(duì)小黑麥的實(shí)際種子產(chǎn)量(Y)與產(chǎn)量構(gòu)成因素展開(kāi)了多元逐步回歸分析,最終獲得了小黑麥的實(shí)際種子產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素的最優(yōu)方程:Y=-9 240.504+713.107X1+6.666X2+123.611X3+383.321X4+37.353X5(F=1.188,R2=0.598)。結(jié)果表明,其他條件不變,小黑麥的穗長(zhǎng)(X1)、千粒重(X2)、穗粒數(shù)(X3)、穗粒重(X4)和小穗數(shù)(X5)每增加一個(gè)單位時(shí),種子產(chǎn)量分別增加713.107,6.666,123.611,383.321和37.353個(gè)單位。

利用通徑分析法對(duì)種子產(chǎn)量和構(gòu)成因素進(jìn)一步分析(表3,圖4)。根據(jù)相關(guān)性分析可以看出,各構(gòu)成因素對(duì)小黑麥種子產(chǎn)量的相關(guān)性大小順序是:小黑麥小穗數(shù)(X5)>千粒重(X2)>穗粒數(shù)(X3)>穗長(zhǎng)(X1)>穗粒重(X4),其中,小黑麥實(shí)際種子產(chǎn)量與穗長(zhǎng)(X1)呈正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.355,與千粒重(X2)呈正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.412,與穗粒數(shù)(X3)呈正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.365,與穗粒重(X4)呈正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.352,與小穗數(shù)(X5)呈顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.05)。從直接通徑分析可以看出,各構(gòu)成因素對(duì)小黑麥種子產(chǎn)量的直接影響從高到低的順序是:穗長(zhǎng)(X1)>穗粒數(shù)(X3)>小穗數(shù)(X5)>穗粒重(X4)>千粒重(X2)。穗長(zhǎng)(X1)對(duì)小黑麥種子產(chǎn)量的貢獻(xiàn)最大,其次是穗粒數(shù)(X4),千粒重(X2)對(duì)小黑麥種子產(chǎn)量貢獻(xiàn)最小。在生產(chǎn)中應(yīng)采取有效措施通過(guò)提高穗長(zhǎng)和穗粒數(shù)來(lái)增加小黑麥籽粒產(chǎn)量。

表3 不同品種(系)小黑麥種子產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素的通徑分析Table 3 Path analysis of grain yield and its components of different varieties (lines) of triticale

2.6 不同品種(系)小黑麥主成分分析

小黑麥20項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行PCA分析(表4)。結(jié)果表明,提取的四個(gè)主成分的方差貢獻(xiàn)率分別為34.846%,24.519%,17.810%和9.249%,累積貢獻(xiàn)率為86.425%,可解釋所有信息的86.425%。第一主成分特征值為6.969,穗粒數(shù)、籽粒賴(lài)氨酸、干草產(chǎn)量和粗蛋白產(chǎn)量在此成分中載荷絕對(duì)值較高,其特征向量所凝聚的信息主要是小黑麥的營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng)狀況;第二成分特征值為4.904,此成分中穗長(zhǎng)載荷絕對(duì)值最高,其所凝聚的信息是小黑麥的產(chǎn)量構(gòu)成因素因子;第三成分特征值為3.562,載荷絕對(duì)值最高的是飼草的粗灰分產(chǎn)量,可解析為小黑麥飼草粗灰分因子;第四成分特征值為1.850,這一成分中載荷絕對(duì)值最高的是飼草的粗蛋白和穗粒重,可解析為綜合因子。

表4 各因子特征值和累計(jì)貢獻(xiàn)率Table 4 Characteristic value and cumulative contribution rate of each factor

根據(jù)主成分綜合評(píng)價(jià)方法[15],將原始的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化后導(dǎo)入SPSS代入模型,可以得到公因子Y1,Y2,Y3和Y4,帶入Y=(34.846Y1+24.519Y2+17.810Y3+9.249Y4)/86.425計(jì)算,得出10個(gè)小黑麥品種的綜合得分,最高得分2.51。排名由高到低依次為‘晉飼草1號(hào)’>‘鑒46’>‘冀飼3號(hào)’>‘鑒47’>‘石大1號(hào)’>‘冀飼2號(hào)’>‘優(yōu)能’>‘甘農(nóng)2號(hào)’>‘鑒12’>‘鑒18’(表5)。

表5 10個(gè)小黑麥品種(系)公因子值及綜合排名Table 5 Common factor values and comprehensive ranking of the 10 varieties (lines) of triticale

2.7 聚類(lèi)分析

聚類(lèi)分析的作用是建立一種分類(lèi)方法,把樣品或變量按其屬性和親密性來(lái)分類(lèi)[16],本研究采用聚類(lèi)分析方法對(duì)10個(gè)小黑麥品種(系)的20個(gè)性狀指標(biāo)進(jìn)行層次聚類(lèi)分析。結(jié)果表明,將10份小黑麥種質(zhì)材料劃分為三大類(lèi)群(圖5),‘晉飼草1號(hào)’單獨(dú)聚為一類(lèi),飼草生產(chǎn)性能和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)均最突出,為第Ⅰ類(lèi)群,可作為育種材料使用;‘鑒46’獨(dú)自聚為一類(lèi),生產(chǎn)性能和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)相對(duì)較優(yōu),為第Ⅱ類(lèi)群;‘冀飼3號(hào)’、‘鑒47’、‘石大1號(hào)’、‘優(yōu)能’、‘冀飼2號(hào)’、‘甘農(nóng)2號(hào)’、‘鑒12’和‘鑒18’聚為一類(lèi),生產(chǎn)性能和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)相對(duì)較低,為第Ⅲ類(lèi)群,其中‘晉飼草1號(hào)’、‘鑒46’和‘冀飼3號(hào)’可作為優(yōu)勢(shì)品種推廣應(yīng)用。

圖5 10份小黑麥種質(zhì)材料的20個(gè)性狀指標(biāo)的層次聚類(lèi)分析Fig.5 Hierarchical clustering analysis on 20 agronomical traits of 10 germplasm materials of tri triticale

3 討論

3.1 不同品種(系)小黑麥農(nóng)藝性狀和生產(chǎn)性能的比較

株高和分蘗數(shù)是影響飼草產(chǎn)量高低的重要指標(biāo)[17]。李冬梅等[1]研究表明,在甘肅定西地區(qū)小黑麥品系‘P2’和‘P3’株高較高,干草產(chǎn)量相應(yīng)較高。劉彥培等[18]研究表明,在迪慶高寒地區(qū)小黑麥品種‘冀飼3號(hào)’株高最高,干草產(chǎn)量最高。此外,王偉強(qiáng)等[19]研究表明,在研究的3個(gè)小黑麥品種中,‘甘農(nóng)4號(hào)’分蘗數(shù)最多,干草產(chǎn)量最大。在本研究中,小黑麥品種(系)間株高、分蘗數(shù)和草產(chǎn)量存在顯著差異,‘晉飼草1號(hào)’株高、單株分蘗數(shù)和干草產(chǎn)量最高,分別達(dá)145.55 cm,4.39個(gè)11.89 t·hm-2;‘鑒46’分蘗數(shù)較多(4.22個(gè)),干草產(chǎn)量排名靠前(10.13 t·hm-2),‘冀飼3號(hào)’干草產(chǎn)量、粗蛋白產(chǎn)量也相對(duì)較高,分別為8.04 t·hm-2,7.23 t·hm-2。綜合小黑麥株高、分蘗數(shù)和干草產(chǎn)量,建議‘晉飼草1號(hào)’、‘鑒46’和‘冀飼3號(hào)’可在寧夏雨養(yǎng)區(qū)推廣種植。

3.2 不同品種(系)小黑麥牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的比較

粗蛋白含量和相對(duì)飼喂價(jià)值是衡量牧草營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo)[20]。粗蛋白含量越高,酸性及中性洗滌纖維含量越低,飼草相對(duì)飼喂價(jià)值越高,有利于家畜消化吸收[21]。趙丹等[22]通過(guò)研究20個(gè)小黑麥品系的適應(yīng)性,發(fā)現(xiàn)‘J1’,‘J13’和‘J14’的粗蛋白含量和相對(duì)飼喂價(jià)值較高,中性和酸性洗滌纖維較低,適宜在甘肅定西地區(qū)推廣種植;王偉強(qiáng)等[19]研究表明‘甘農(nóng)4號(hào)’因其在所用試驗(yàn)材料中最高的粗蛋白含量及最低的中性和酸性洗滌纖維含量,適宜在青海海晏區(qū)推廣種植。本研究發(fā)現(xiàn),粗蛋白含量和相對(duì)飼喂價(jià)值呈顯著正相關(guān)(圖3),在10個(gè)飼用小黑麥品種(系)中,‘甘農(nóng)2號(hào)’的粗蛋白含量和相對(duì)飼喂價(jià)值顯著高于其他小黑麥品種(系),中性和酸性洗滌纖維含量顯著低于其他小黑麥品種(系),主要原因可能是‘甘農(nóng)2號(hào)’葉量大,研究發(fā)現(xiàn)葉片中的木質(zhì)素和半纖維素、纖維素含量均低于莖中,葉量(葉面積)直接影響其飼草品質(zhì)[23]。

3.3 不同品種(系)小黑麥種子產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的比較

禾本科種子產(chǎn)量構(gòu)成要素包括了穗粒重、小穗數(shù)、穗長(zhǎng)和千粒重等[24],其中千粒重是衡量種子質(zhì)量的重要指標(biāo),它反映了種子發(fā)育的程度,其值越大,種子就越飽滿(mǎn)[25]。在相同的栽培條件下,不同品種表現(xiàn)出不同的性狀,并且不同的小黑麥品種的小穗數(shù)和穗粒數(shù)存在著顯著的差異[26]。本研究中,‘晉飼草1號(hào)’和‘石大1號(hào)’的穗粒數(shù)和種子產(chǎn)量均比其他品種高,這種差異與它們的籽粒飽滿(mǎn)度及穗部的緊實(shí)度有很大的聯(lián)系。由通徑分析得出,10個(gè)小黑麥種質(zhì)在寧夏雨養(yǎng)區(qū)的穗長(zhǎng)、小穗數(shù)、穗粒數(shù)和穗粒重等性狀均表現(xiàn)不同,種子產(chǎn)量與穗長(zhǎng)、千粒重、穗粒數(shù)和穗粒重呈正相關(guān)關(guān)系,與小穗數(shù)呈顯著正相關(guān)關(guān)系。穗長(zhǎng)對(duì)種子產(chǎn)量的直接效應(yīng)最大,千粒重對(duì)種子產(chǎn)量的直接效應(yīng)最小;穗粒數(shù)通過(guò)千粒重對(duì)種子產(chǎn)量的間接影響最大;穗長(zhǎng)通過(guò)穗粒數(shù)對(duì)種子產(chǎn)量的間接影響最小,說(shuō)明小黑麥種子產(chǎn)量主要通過(guò)穗長(zhǎng)和穗粒數(shù)來(lái)提高。李冬梅等[1]研究發(fā)現(xiàn)穗粒重對(duì)種子產(chǎn)量的正向效應(yīng)最大,而穗粒數(shù)對(duì)種子產(chǎn)量的負(fù)向效應(yīng)最大,與本研究結(jié)果存在差異,主要原因可能是小黑麥品種本身遺傳特性差異所致。此外,本研究結(jié)果表明,10個(gè)參試小黑麥的種子產(chǎn)量介于4 645.67～6 715.00 kg·hm-2之間,其中‘晉飼草1號(hào)’的種子產(chǎn)量最高。

3.4 不同品種(系)小黑麥籽粒營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的比較

小黑麥種子中富含蛋白質(zhì)、脂肪、氨基酸、碳水化合物等,能夠?yàn)閯?dòng)物提供更多的營(yíng)養(yǎng)[8,27]。宋謙等[10]分析得出,隴東地區(qū)小黑麥的粗蛋白含量在9.76%～12.61%之間。本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)10個(gè)小黑麥品種(系)的研究,結(jié)果表明,10個(gè)小黑麥品種(系)的籽粒粗蛋白的變化幅度介于9.32%～15.07%之間,其中‘鑒47’的粗蛋白含量最高,與‘冀飼2號(hào)’和‘冀飼3號(hào)’無(wú)顯著差異,但顯著高于其他品種。此外,孫建勇[28]研究發(fā)現(xiàn),‘黔中5號(hào)’、‘勁松81’小黑麥粗脂肪含量為1.35%～2.83%,與我們對(duì)參試小黑麥品種(系)的粗脂肪含量(2.07%～3.23%)的研究結(jié)果基本一致。賴(lài)氨酸是表征籽粒質(zhì)量高低的一個(gè)重要指標(biāo)[1]。研究發(fā)現(xiàn)小黑麥種子中的賴(lài)氨酸平均含量為0.51%,比小麥(0.33%)高出50%左右[29]。本試驗(yàn)中10個(gè)小黑麥品種(系)籽粒中賴(lài)氨酸含量介于0.38%～0.52%之間,其中‘鑒47’與‘石大1號(hào)’具有較高的賴(lài)氨酸含量,同時(shí)本研究表明籽粒的粗蛋白含量與賴(lài)氨酸含量成正相關(guān),這與李浩川[30]的研究結(jié)果吻合。

4 結(jié)論

綜上,通過(guò)聚類(lèi)分析將10個(gè)小黑麥品種分為3個(gè)類(lèi)群,‘晉飼草1號(hào)’聚為第Ⅰ類(lèi)群,第Ⅱ類(lèi)群僅有‘鑒46’一個(gè)品種(系),第Ⅲ類(lèi)群是‘冀飼3號(hào)’、‘鑒47’、‘石大1號(hào)’、‘優(yōu)能’、‘冀飼2號(hào)’、‘甘農(nóng)2號(hào)’、‘鑒12’和‘鑒18’。經(jīng)主成分分析綜合評(píng)價(jià),‘晉飼草1號(hào)’種子產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素和飼草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,綜合排名第一,‘鑒46’和‘冀飼3號(hào)’綜合性狀較好,分別排名第二和第三,三者較其他品種適宜作為飼料型小黑麥在寧夏雨養(yǎng)區(qū)推廣種植。