不同燕麥品種在甘肅半干旱區(qū)的適應(yīng)性研究

摘要：通過(guò)篩選栽培高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)燕麥品種，為山丹地區(qū)燕麥草生產(chǎn)提供技術(shù)支持。以引進(jìn)的6個(gè)燕麥品種為材料，對(duì)物候期、農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量性狀進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，6個(gè)燕麥品種在山丹縣均能正長(zhǎng)生育，生育期牧樂(lè)思、隴燕3號(hào)最長(zhǎng)，均為111 d；青海444最短，為100 d。株高牧樂(lè)思最高，為114.2 cm，與愛(ài)沃126、隴燕3號(hào)差異不顯著；而顯著高于其他燕株高麥品種（P < 0.05）。愛(ài)沃126干草產(chǎn)量和種子產(chǎn)量均最高，分別為13 163.0、5 124.2 kg/hm2。6個(gè)燕麥品種中愛(ài)沃126的株高、莖粗，葉片長(zhǎng)寬均顯著高于其他品種，且分蘗數(shù)也較優(yōu)，綜合評(píng)價(jià)分析得出，愛(ài)沃126的綜合評(píng)分最高，在山丹半干旱區(qū)生產(chǎn)適應(yīng)性最好，最適合在山丹縣半干旱區(qū)種植推廣，其次是牧樂(lè)思和隴燕3號(hào)。

關(guān)鍵詞：燕麥；品種；半干旱區(qū)；甘肅；農(nóng)藝性狀；產(chǎn)量性狀

中圖分類號(hào)：S512.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2097-2172（2024）08-0705-06

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2024.08.004

Study on the Adaptability of Oat Varieties in

Semi-arid Areas of Gansu

ZHOU Yang 1， ZHOU Pin 2， ZHANG Guanlu 3， ZHOU Hongwei 1， CHAI Jikuan 3

（1. Forestry and Grassland Bureau of Shandan County， Shandan Gansu 734100， China; 2. Shandan County Forestry Technology Workstation， Shandan Gansu 734100， China; 3. Gansu Agricultural University， Lanzhou Gansu 730070， China）

Abstract： This experiment used 6 introduced oat varieties as materials， and provided a basis for screening excellent feed oat varieties suitable for cultivation in semi-arid areas of Shandan County through comprehensive evaluation of phenological period， agronomic traits， and yield traits. The results showed that all 6 oat varieties were able to complete their growth period in Shandan County， Molasses Longyan 3 had the longest growth period which were 111 d， while Qinghai 444 had the shortest growth period of 100 d. Molasses had the highest plant height of 114.2 cm， which was not significantly different from Everleaf 126 and Longyan 3， but was significantly higher than the rest of oat varieties（P < 0.05）. Everleaf 126 had the highest hay and seed yields， at 13 163.0 kg/ha and 5 124.2 kg/ha， respectively. Among the 6 oat varieties， Everleaf 126 had significantly higher plant height， stemthickness， longer and wider leaves than other oat varieties， and also had better tillering numbers. Therefore， comprehensive evaluation analysis showed that Everleaf 126 performed the best in the semi-arid area of Shandan County and is suitable for promotion and planting， followed by Molasses and Longyan 3.

Key words： Oat; Variety; Semi-arid area; Gansu; Agronomic trait; Yield trait

燕麥（Avena sativa）屬于禾本科（Gramineae）燕麥屬（Avena），是一年生糧飼兼用作物［1 ］，其特點(diǎn)是產(chǎn)草量高，營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)好，耐旱耐寒涼，可作為干草調(diào)制或青貯飼喂家畜的飼料用于實(shí)際生產(chǎn)。燕麥飼草中含有可消化粗蛋白、粗脂肪及碳水化合物等多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，既能增加奶牛的產(chǎn)奶量和肉質(zhì)，又能增強(qiáng)家畜免疫力。目前，這種飼草因減少產(chǎn)后疾病的效果而被廣大農(nóng)戶所接受和推崇［2 ］。隨著燕麥在草食性畜牧業(yè)中的重要性逐漸上升，我國(guó)對(duì)燕麥草的需求也持續(xù)增長(zhǎng)，這對(duì)于畜牧業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展和草原生態(tài)的建設(shè)都具有重要意義［3 ］。目前燕麥已經(jīng)成為北方地區(qū)冬春季補(bǔ)飼、人工栽培牧草首選飼用草種［4 ］。

山丹縣氣候冷涼，土壤肥沃，是農(nóng)作物及飼草生長(zhǎng)的理想地區(qū)，為綠色飼草料的生產(chǎn)和加工奠定了良好的基礎(chǔ)［5 ］。燕麥草不僅含糖量高，適口性好，而且相較于其他中性洗滌纖維含量高的飼草，其口感更為適宜。盡管含有與黑麥草相似的可溶性碳水化合物，但其口感和飼用價(jià)值卻超過(guò)了黑麥草，因此還被稱為甜干草［6 ］。近年來(lái)，隨著燕麥草在山丹縣大量種植，企業(yè)對(duì)燕麥草的品質(zhì)和產(chǎn)量的要求也在不斷提高，因此篩選栽培高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)燕麥品種對(duì)于山丹地區(qū)燕麥草開(kāi)發(fā)生產(chǎn)至關(guān)重要。李天銀等［7 ］在河西走廊對(duì)6個(gè)燕麥品種的干草產(chǎn)量和品質(zhì)比較發(fā)現(xiàn)，加拿大燕麥、青海444和林納的干草產(chǎn)量最高，且品質(zhì)較好，適合在河西走廊種植。劉彥明等［8 ］在定西市進(jìn)行燕麥引種試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，定燕2號(hào)和白燕14號(hào)農(nóng)藝性狀表現(xiàn)突出，產(chǎn)量較高、品質(zhì)較好，適宜在甘肅中部干旱半干旱區(qū)種植。因此受栽培區(qū)域地理氣候差異、水熱條件等因素制約，各地適合栽培的牧草品種不一［9 ］。2023年我們?cè)跍y(cè)定和分析燕麥品種農(nóng)藝性狀和產(chǎn)草量的基礎(chǔ)上，選出高產(chǎn)且適應(yīng)性強(qiáng)的燕麥品種，為山丹燕麥生產(chǎn)提供技術(shù)支持，推動(dòng)本地燕麥草產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于山丹縣位奇鎮(zhèn)，屬溫涼半干旱氣候，海拔1 850 m，年平均氣溫5.5 ℃，年日照時(shí)數(shù)3 077.9 h，年均降水量195 mm，平均蒸發(fā)量3 240 mm，全年無(wú)霜期134 d左右。試驗(yàn)地0～30 cm土壤含有機(jī)質(zhì)28.56 g/kg、有機(jī)碳16.57 g/kg、全磷0.39 mg/kg、全氮0.5 mg/kg，pH 8.23。

1.2 試驗(yàn)材料

供試的6個(gè)燕麥品種來(lái)源見(jiàn)表1，均由甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院提供。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每品種為1個(gè)處理，3次重復(fù)，小區(qū)面積20 m2（4 m×5 m），小區(qū)間隔50 cm。采用人工開(kāi)溝進(jìn)行條播，每小區(qū)種植16行，行距為25 cm，行長(zhǎng)為5 m，播種深度4～5 cm，播種量140 kg/hm2。播前施用三元復(fù)合肥（N-P2O5-K2O為15-15-15）225 kg/hm2作為基肥，在播種前一次性施入，拔節(jié)期追施尿素150 kg/hm2。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.4.1 生育期 對(duì)不同燕麥品種的生育時(shí)期（主要有出苗期、分蘗期、拔節(jié)期、孕穗期、開(kāi)花期、灌漿期、乳熟期和成熟期）進(jìn)行觀測(cè)。鑒別標(biāo)準(zhǔn)為：當(dāng)10%～20%植株生長(zhǎng)到某一階段時(shí)，被視為到達(dá)初始階段；50%的植株達(dá)到某一生育階段就為到達(dá)某一生育期；80%植株到達(dá)某一階段則表現(xiàn)為生長(zhǎng)盛期。

1.4.2 農(nóng)藝性狀 灌漿期每個(gè)小區(qū)除去靠近邊緣的2行燕麥，隨機(jī)選擇10株燕麥，并用卷尺測(cè)量從燕麥單株的基部到頂端的絕對(duì)高度作為其株高；利用游標(biāo)卡尺對(duì)燕麥基部第二莖節(jié)的寬度進(jìn)行測(cè)量為莖粗；用卷尺測(cè)量出旗葉和倒二葉葉尖到葉軸基的距離為葉片長(zhǎng)度，旗葉和倒二葉寬度最大的部分是葉片的寬度；以卷尺測(cè)穗基部至旗葉的距離，即穗下節(jié)長(zhǎng)；利用卷尺測(cè)得基部至第1節(jié)的長(zhǎng)度，即基部節(jié)長(zhǎng)；隨機(jī)選擇10株燕麥，并對(duì)每株的分蘗數(shù)及單株成穗的有效分蘗數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

1.4.3 &nbsp; 產(chǎn)量性狀 在灌漿期去除邊際效應(yīng)后，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)取1 m樣段進(jìn)行齊地刈割處理，每小區(qū)進(jìn)行3次隨機(jī)刈割，稱其鮮重，取平均值計(jì)算小區(qū)產(chǎn)量，再折算為鮮草產(chǎn)量。將割取的1 m樣段鮮草在105 ℃條件下殺青30 min，65 ℃烘干至恒重稱取干草產(chǎn)量，計(jì)算鮮干比，最后再換算為干草產(chǎn)量。所有燕麥品種到達(dá)成熟期后，全區(qū)刈割、晾曬并用脫粒機(jī)脫粒，最后稱量各個(gè)燕麥品種種子產(chǎn)量。

1.4.4 綜合評(píng)價(jià) 通過(guò)主成分分析和隸屬函數(shù)法［10 ］對(duì)參試燕麥品種的形態(tài)指標(biāo)和產(chǎn)量指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。隸屬函數(shù)計(jì)算公式如下。

U（Xi）=（Xi-Xmin）/（Xmax-Xmin）

式中，U為第i個(gè)品種的主成分得分值的隸屬值；Xi為第i個(gè)品種的主成分的得分值；Ximin為所有品種的第i個(gè)主成分的最小值；Ximax為所有品種的第i個(gè)主成分的最大值。

隸屬值權(quán)重的計(jì)算公式如下：

式中，Wi為第i個(gè)主成分的權(quán)重；Pi為第i個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率；P為提取的主成分?jǐn)?shù)目。

最后計(jì)算出6個(gè)燕麥品種在當(dāng)?shù)刈钸m宜品種的綜合評(píng)價(jià)值（D），D的計(jì)算公式如下：

1.5 數(shù)據(jù)處理

利用Microsoft Excel 2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和作圖，用SPSS19.0軟件分析和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，

2 結(jié)果與分析

2.1 物候期

由表2可得，供試的6個(gè)燕麥品種在試驗(yàn)區(qū)均能夠完成生育期，從播種到出苗需10～15 d。其中青海444、出苗最快，為10 d；愛(ài)沃126出苗最慢，為15 d。分蘗最早的是青海444，其次是猛士，分蘗最晚的為愛(ài)沃126、牧樂(lè)思。 拔節(jié)最早為青海444，最晚的為愛(ài)沃126和牧樂(lè)思。最早進(jìn)入抽穗、開(kāi)花、灌漿期的品種均為青海444，較晚的均為牧樂(lè)思和愛(ài)沃126。就整個(gè)生育期而言，牧樂(lè)思、隴燕3號(hào)最長(zhǎng)，均為111 d；最短的是青海444。由此可見(jiàn)，青海444屬于早熟品種，牧樂(lè)思、隴燕3號(hào)和愛(ài)沃126則為晚熟品種。

2.2 農(nóng)藝性狀

從灌漿期測(cè)定的引進(jìn)燕麥品種的11個(gè)農(nóng)藝性狀指標(biāo)（表3）可以看出，供試燕麥品種的株高為78.38 ～114.62 cm，其中牧樂(lè)思最高，科納最矮，其余品種從高到低依次為隴燕3號(hào)、愛(ài)沃126、青海444、猛士，牧樂(lè)思、隴燕3號(hào)和愛(ài)沃126均顯著高于猛士、科納（P < 0.05）。莖粗為3.32～4.77 mm，愛(ài)沃126最粗，顯著高于其他燕麥品種（P < 0.05）；隴燕3號(hào)最細(xì)。愛(ài)沃126旗葉長(zhǎng)、寬分別為28.96 、2.24 cm，倒二葉長(zhǎng)、寬分別為32.73、2.19 cm，均為最大，且顯著高于其他品種（P < 0.05）；科納的旗葉長(zhǎng)和倒二葉長(zhǎng)、寬最小，分別為17.42、21.03、1.39 cm。穗下節(jié)長(zhǎng)為13.93～31.30 cm，其中青海444最長(zhǎng)，顯著高于其他燕麥品種（P < 0.05）；科納最短?；康?節(jié)間長(zhǎng)為7.63～12.05 cm，其中牧樂(lè)思最長(zhǎng)，顯著高于其他燕麥品種（P < 0.05）；科納最短。分蘗數(shù)和有效分蘗數(shù)均以愛(ài)沃126最多，顯著高于其他品種（P < 0.05）；牧樂(lè)思的分蘗數(shù)最少，青海444的有效分蘗數(shù)最少。葉片數(shù)除科納最少外，其余品種燕麥的葉片數(shù)量差異不明顯。

2.3 干草產(chǎn)量

由圖1可知，參試燕麥品種的干草產(chǎn)量為 6 877.0 ～13 163.0 kg/hm2，其中愛(ài)沃126干草產(chǎn)量最高，為13 163.0 kg/hm2，顯著高于其他燕麥品種（P < 0.05）；隴燕3號(hào)、牧樂(lè)思干草產(chǎn)量較高，分別為11 903.1、11 824.7 kg/hm2；猛士干草產(chǎn)量最低，為6 877.0 kg/hm2。說(shuō)明愛(ài)沃126、牧樂(lè)思和隴燕3號(hào)在當(dāng)?shù)剡m應(yīng)性較好。

2.4 種子產(chǎn)量

由圖2可知，參試燕麥品種愛(ài)沃126的種子產(chǎn)量最高，為5 124.2 kg/hm2，顯著高于其他燕麥品種（P < 0.05）；猛士和隴燕3號(hào)的種子產(chǎn)量較高，分別為4 791.3、4 735.2 kg/hm2，兩品種間差異不顯著；青海444的種子產(chǎn)量最低，為2 802.0 kg/hm2。綜上所述，6個(gè)燕麥品種的種子產(chǎn)量均高于2 500.0 kg/hm2，其中愛(ài)沃126種子產(chǎn)量具有顯著優(yōu)勢(shì)，可以作為產(chǎn)籽型燕麥的主要品種在當(dāng)?shù)胤N植。

2.5 供試燕麥品種的綜合評(píng)價(jià)

采用隸屬函數(shù)法對(duì)燕麥品種的11個(gè)形態(tài)指標(biāo)和2個(gè)產(chǎn)量指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，得到燕麥品種分別在2個(gè)主成分下的隸屬函數(shù)值（表4），可以看出，在綜合指標(biāo)主成分1的情況下，愛(ài)沃126的隸屬函數(shù)值是最大的，達(dá)到U（X1）=1.00，而科納的隸屬函數(shù)值則是最小的，僅為U（X1）=0.00；表明主成分1中愛(ài)沃126的適應(yīng)性最好。通過(guò)2個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率，計(jì)算得出各個(gè)主成分的權(quán)重，分別為0.59、0.41。最后計(jì)算出6個(gè)燕麥品種在當(dāng)?shù)刈钸m宜品種的綜合評(píng)價(jià)值（D）由大到小排序依次為愛(ài)沃126、牧樂(lè)思、隴燕3號(hào)、青海444、猛士、科納。

3 討論與結(jié)論

牧草生育期是植物適應(yīng)外界生態(tài)環(huán)境能力的體現(xiàn)，它受到遺傳，環(huán)境及栽培措施諸多因素的制約。甘肅省內(nèi)大部分地區(qū)的燕麥品種的生育期為100～120 d，高海拔地區(qū)有部分品種連整個(gè)生育期都不能完成［11 ］。耿小麗等［12 ］在天祝進(jìn)行的關(guān)于不同燕麥品種的適應(yīng)性的研究發(fā)現(xiàn)，定燕2號(hào)、白燕7號(hào)、定引1號(hào)以及魁北克等這些品種在其種植當(dāng)年達(dá)到乳熟期之后，都已經(jīng)停止了生長(zhǎng)活動(dòng)。本試驗(yàn)中，6個(gè)燕麥品種均能在當(dāng)?shù)赝瓿缮?，青?44的生育期最短，為100 d；而牧樂(lè)思、隴燕3號(hào)最長(zhǎng)，均為111 d，這種差異可能與不同燕麥品種對(duì)同一生態(tài)環(huán)境的適應(yīng)能力和它們的遺傳特點(diǎn)有關(guān)，從而導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果存在不同。

牧草的株高、葉片數(shù)和分蘗數(shù)是產(chǎn)草量增加的主要組成因素，而株高又是反映其生長(zhǎng)發(fā)育情況的主要標(biāo)志［13 ］。本試驗(yàn)中，參試燕麥品種的株高差異明顯，其中隴燕3號(hào)、青海444、愛(ài)沃126和牧樂(lè)思4個(gè)燕麥品種株高均超過(guò)100 cm，隴燕3號(hào)的株高最高，為112.35 cm；愛(ài)沃126、牧樂(lè)思較高，且均顯著高于其他燕麥品種（P < 0.05）。愛(ài)沃126旗葉和倒二葉長(zhǎng)寬均顯著高于其他燕麥品種（P < 0.05）， 但參試燕麥品種的平均株高卻低于張掖肅南高寒冷地區(qū)和西藏河谷地帶的平均株高［14 - 15 ］，這和品種本身遺傳特點(diǎn)以及受地區(qū)氣候條件，栽培管理措施和海拔高度等因素有一定關(guān)系。產(chǎn)草量作為選擇品種的主要標(biāo)志，參試是株高和分蘗數(shù)以及生物量和其他性狀指標(biāo)共同反映的結(jié)果，不僅和環(huán)境相關(guān)，而且和植株的自身形態(tài)特征密切相關(guān)［16 ］。本研究中參試燕麥品種的干草產(chǎn)量為6 877.0～13 163.0 kg/hm2，其中愛(ài)沃126的干草產(chǎn)量最高，為13 163.0 kg/hm2，顯著高于他燕麥品種（P < 0.05）；青海444的干草產(chǎn)量最低。在祁連山北麓，王鵬等［14 ］對(duì)14個(gè)燕麥品種的生產(chǎn)表現(xiàn)進(jìn)行了評(píng)估結(jié)果顯示，燕麥品種燕王、魅力、愛(ài)沃、青海和美達(dá)的干草產(chǎn)量分別達(dá)13 986.90、12 852.30、12 214.35、10 908.90、10 182.45 kg/hm2，并且可消化蛋白和粗纖維含量也較好。因此區(qū)域適應(yīng)性強(qiáng)，豐產(chǎn)性好，這可能因品種，氣候條件及土壤狀況等因素而異。所以，在培育高飼草產(chǎn)量燕麥品種過(guò)程中，除考慮到品種自身特點(diǎn)之外，還應(yīng)考慮到環(huán)境、自然地理等因素對(duì)燕麥的影響作用［17 ］。

牧草種子產(chǎn)量的高低受到諸多因素的影響，主要有株高、穗長(zhǎng)、有效分蘗數(shù)和小穗數(shù)等。并且有相關(guān)研究表明有效分蘗數(shù)在單株種子中所占比例最大［18 ］。本研究中，愛(ài)沃126的分蘗數(shù)和有效分蘗數(shù)最多，且顯著高于其他燕麥品種（P < 0.05），種子產(chǎn)量高達(dá)5 124.2 kg/hm2；其次為隴燕3號(hào)，而青海444的分蘗數(shù)最少，且種子產(chǎn)量最低，為2 802.0 kg/hm2。研究表明，上述的4個(gè)產(chǎn)量構(gòu)成元素對(duì)燕麥種子的產(chǎn)量有一定的影響，但影響種子產(chǎn)量的其他因素還涵蓋了其他的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和種植環(huán)境、栽培管理措施的不同及品種對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性等都會(huì)對(duì)種子產(chǎn)量產(chǎn)生影響。

不同飼用燕麥品種在同一地區(qū)的適應(yīng)性并不單純由農(nóng)藝性狀或是生產(chǎn)性能一個(gè)方面來(lái)決定，而是需要結(jié)合這兩方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)［19 - 20 ］。隸屬函數(shù)用于定量分析和綜合比較，可排除單個(gè)指標(biāo)的局限性，對(duì)品種綜合能力進(jìn)行相同準(zhǔn)則下的合理評(píng)定［21 ］。本試驗(yàn)通過(guò)隸屬函數(shù)分析得出，6個(gè)燕麥品種中，愛(ài)沃126的綜合評(píng)分最高，生產(chǎn)適應(yīng)性最好，最適合在山丹縣半干旱區(qū)種植推廣；其次為牧樂(lè)思和隴燕3號(hào)，而科納的綜合評(píng)分最低。李天銀等［22 ］對(duì)不同燕麥品種在祁連山高寒地區(qū)的綜合評(píng)價(jià)中發(fā)現(xiàn)，青海444和青海甜燕麥在該地區(qū)的種植更為適宜。其原因可能是不同燕麥品種所處生長(zhǎng)環(huán)境和牧草自身生長(zhǎng)適應(yīng)性，決定著其在各種環(huán)境條件中生長(zhǎng)狀況。所以，對(duì)不同燕麥品種適應(yīng)性的評(píng)價(jià)不應(yīng)采用單一性狀，應(yīng)全面掌握各品種對(duì)本地不同性狀適應(yīng)性的綜合評(píng)價(jià)方法。

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