高寒牧區不同燕麥品種生長特性比較研究

徐長林

（甘肅農業大學草業學院 草業生態系統教育部重點實驗室 甘肅省草業工程實驗室中－美草地畜牧業可持續發展研究中心，甘肅 蘭州730070）

＊燕麥（Avenasativa）為禾本科燕麥屬一年生重要牧草和糧食作物，有皮燕麥（帶桴型）和裸燕麥 （裸粒型）兩類。主要分布于歐洲（俄羅斯、丹麥、芬蘭、挪威、法國、英國、德國、匈牙利）、亞洲（中國和日本）、非洲（西撒哈拉和毛里塔尼亞）、北美洲（美國和加拿大）、大洋洲（澳大利亞）、南美洲（巴西）的溫帶地區。我國多分布于東北、華北、西北高寒地區，以內蒙古、河北、青海、甘肅、山西等種植面積最大，新疆和陜西次之，云南、貴州、西藏和四川種植較少。

燕麥作為第六大飼糧作物，大部分用于飼養家禽和家畜，少量用于糧食。通常，燕麥籽粒不僅是農區役用家畜和牧區放牧家畜的重要精飼料資源，而且也是人類營養保健食品的重要新資源；燕麥可青刈鮮草或調制青干草，燕麥籽粒收獲后的秸稈也是飼喂家畜和冷季家畜補飼的飼草料資源。同時，因燕麥具抗寒、抗旱、耐瘠薄、喜陰涼，適應性強，飼草料兼用，營養價值高等優點，能滿足高寒牧區放牧家畜冷季營養需求，解決冬春季牦牛和綿羊飼草數量及營養不足的“瓶頸”問題；故其是青藏高原和祁連山牧區公認的穩產、高產、營養價值高的優質飼草料品種。因此，燕麥草地在高寒牧區草地畜牧業生產中起重要作用。

近年來，隨科技水平的發展和人們對燕麥營養保健食品的日益重視，燕麥一年生草地在牧區發展很快［1－6］，燕麥飼料及食用品種和產品越來越多。由此，諸多學者對燕麥種質資源進行大量收集和整理，并在燕麥高產栽培技術［3，7］、燕麥與豆科牧草混播組合［2，5，8］、播種期試驗［9］、物候期［10］、飼草產量［11］、營養價值［12－14］及抗逆性［15］等方面進行了大量系統研究。但實際生產實踐中，因燕麥種子不能成熟，種子飽滿度差，發芽率低，種植的燕麥品種單一、高產品種少，以及燕麥種子供應不足等，從而制約高寒牧區燕麥草地的發展和高寒草地畜牧業的發展。因此，在甘肅省天祝縣抓西秀龍鄉境內的甘肅農業大學高山草原試驗站，通過引進國內外優良燕麥品種資源生長特性的比較研究，篩選出優良燕麥品種種源，改變以往燕麥品種單一和老化及品種供應不足現狀，以增加燕麥品種資源多樣性，為高寒牧區建植一年生高產燕麥人工草地提供實踐參考依據，從而為高寒牧區草地畜牧業的可持續發展創造條件。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地設在甘肅省天祝縣抓西秀龍鄉境內的甘肅農業大學高山草原試驗站，地理位置為N 37°11′48″，E 102°47′10″，海拔2 960 m。該區海拔高、氣溫低而寒冷，晝夜溫差大，日照強烈，水熱同期。年均氣溫－0.3～0℃，最冷月為1月（－12.2℃），最熱月為7月（11.3℃），≥0℃年積溫為1 300℃；年降水量416 mm，多集中在生長期；年蒸發量1 590 mm，約為年降水量的4倍。試驗區耕作層土壤基本化學特性見表1，水熱狀況見圖1。

表1 研究區土壤化學特性Table 1 The soil chemical characteristics in experimental site

1.2 參試品種

參試燕麥品種11個，以天祝當地燕麥為對照（CK），其他供試種為：青永久101、加拿大、青永久479、青永久1號、青永久489、青永久52、青永久440、丹麥444、察北、阿比西尼亞，均來自青海大學。

1.3 播種與田間管理

11個參試品種的試驗小區隨機排列，小區面積3 m×5 m，3次重復。播種前，試驗地人工翻耕，耙耱。2003年5月9日，開溝條播，播量18.7 g／m2，行距15 cm，小區間隔80 cm，播種深度5 cm。試驗期間無灌溉和施肥。在燕麥拔節期噴灑化學藥物防除田間雜草。

1.4 測定項目和方法

物候期：參考《草原學與牧草學實習實驗指導書》［16］中的方法觀測記載燕麥的各物候期。

植株高度和分蘗數：2003年9月24日，在各小區隨機抽取30株，測量燕麥株高，隨機挖取30株，測定燕麥分蘗數。

產草量：2003年9月24日，在各小區遠離邊行30 cm處隨機取樣，取樣面積1 m×1 m，重復3次，齊地面刈割，稱鮮重，測定燕麥鮮草產量，風干后測定干草產量。同時，在每小區隨機挖取30株燕麥，將莖、葉、穗分開，風干后稱其干重，計算莖、葉和穗產量構成比例。

1.5 數據分析

采用SPSS 11.0，對植物株高、分蘗數和產量進行品種間差異顯著性分析和多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同燕麥品種物候期

青永久101、青永久479、青永久1、青永久489、青永久52、青永久440、丹麥444、加拿大和阿比西尼亞燕麥品種出苗較早（5月24日），察北和CK的出苗較遲（5月27日）（表2）。分蘗最早的燕麥品種是青永久101、青永久1、青永久440和丹麥444（6月16日），青永久479、加拿大燕麥、阿比西尼亞燕麥、察北燕麥和CK的分蘗較遲（6月21日）。丹麥444燕麥拔節期（7月1日）比青永久1、青永久489、阿比西尼亞燕麥、察北燕麥和CK早5 d，比青永久101、青永久479、青永久52、青永久440燕麥提前8 d，比加拿大提前11 d。孕穗期最早的是CK（7月9日），最晚是青永久101燕麥。7月底丹麥444和CK開始抽穗，其余參試燕麥品種于8月中旬至8月下旬開始抽穗。8月上旬CK和丹麥444燕麥開始揚花，于9月上旬種子成熟；其余參試品種未進入成熟期，由于9月中旬受當地氣候限制，氣溫大幅度下降，致使所有燕麥品種受低溫脅迫影響而停止生長。因此，在東祁連山海拔3 000 m左右的高寒區域，丹麥444和永久1號適于種子生產和營養體農業兼用生產，其余供試品種更適于營養體農業生產。

圖1 試驗區月均氣溫和降水量Fig.1 The temperature and rainfall in Jinqianghe Region

表2 參試燕麥品種物候期變化Table 2 The phonological phases of different varieties of oat 日／月 Day／month

2.2 不同燕麥品種生長特性

燕麥單位面積產草量高低，很大程度上決定于燕麥品種的植株高度和分蘗數。據試驗結果，引進燕麥品種株高平均為142.4 cm，最高為155.7 cm，最低為130.6 cm，而CK僅為114.4 cm（表3）。若以CK高度為100%計，高度最低為114.2%，最高為136.1%；相對來說，不同引進品種的燕麥株高比CK高14.2%～36.1%。

青永久440、青永久101和丹麥444燕麥品種具較高的株叢分蘗數，為3.0～3.2個／株（表3）；青永久52、察北、青永久479、加拿大和青永久1號的株叢分蘗數居中，為2.6～2.8個／株；阿比西尼亞和天祝燕麥品種的株叢分蘗數較低，為2.3～2.5個／株。各引進燕麥品種的株叢分蘗數與CK比較，前者比后者提高9%～39%。

表3 燕麥生長特性Table 3 Growth characteristics of different varieties of oat

供試燕麥品種干草產量均高于CK品種，前者的產草量為13.32～21.77 t／hm2，而CK僅為6.85 t／hm2，前者為后者的1.9～3.2倍（表3）。其中，青永久52干草產量最高；永久1號產量最低。CK的干草產量與青永久1號、加拿大和阿比西尼亞燕麥產量間差異顯著（P＜0.05），但與其他品種間產草量差異極顯著（P＜0.01）。青永久52的干草產量顯著高于CK、青永久1號、加拿大和阿比西尼亞的產量（P＜0.05），但與其他品種間的產量差異不顯著（P＞0.05）。

此外，燕麥株高與產量間關系可用線性模型Y＝2 849.445＋32.523H（R＝0.886，P＜0.01）表示。式中，Y為干草產量（g／m2），H為植株高度（cm）。因此，燕麥產草量可通過其株高的測定來有效預測。

2.3 不同燕麥品種莖葉穗產量構成

莖葉穗比例是燕麥草飼用價值評價的主要指標。莖含量低，葉片比例高說明適口性好，營養物質含量豐富，反之則低。供試品種中，青永久479、青永久52、察北、青永久489和加拿大燕麥的葉片約占總產草量比例15%以上，其粗蛋白質含量依次為9.89%，10.05%，9.63%，9.43%，9.01%（圖2）；丹麥444、青永久440、青永久101、阿比西尼亞和青永久1號燕麥的葉片約占總產草量的10%，其粗蛋白質含量依次為7.25%，8.74%，8.58%，8.02%，8.47%，9.01%；而CK葉片僅占總產量的8%，其粗蛋白質含量為6.81%。青永久440和阿比西尼亞燕麥品種的莖產量約為總產量的80%，青永久1號和CK的莖產量約為總產量的60%，其他品種的莖產量約為總產量的65%～70%。青永久1號和丹麥444燕麥的穗產量約占總產量的25%，CK的穗產量占總產量的比例高達30%；其他品種的穗產量占總產量的15%以下。青永久52、察北和青永久479具有較高的產量和葉片比例。

圖2 不同燕麥品種莖、葉、穗產量構成Fig.2 Percentage of stem，leaf and ear of different varieties of oat

3 討論與結論

在適宜水熱狀況條件下，燕麥播種后6～8 d即可出苗［17］，本試驗參試燕麥品種從播種到出苗所需時間為16～19 d（表3），主要是東祁連山高寒牧區，當地氣候5月（4.6℃）的平均溫度不足5℃（表2），氣溫低，使燕麥種子萌發受到影響，從而使燕麥出苗期推遲。因此，各供試燕麥品種出苗期延遲是低溫氣候原因所致，這與楊發林和胡自治［1］及吳序卉［2］的報道一致。

本研究中，生長期平均氣溫10℃左右，燕麥僅能生長120 d左右。不同供試燕麥品種生長節律快慢不同，發育差異大；其中，丹麥444和青永久1號燕麥品種分別于9月5日和9月10日成熟；9月中旬其他品種進入乳熟期，這時因受溫度驟然下降（5.9℃），并伴有霜凍，導致其余品種尚未進入蠟熟期被凍死；這與陳功和周青平［11］的報道相一致。所以，供試多數品種更適于以生產莖葉為主的營養體農業，高產燕麥種子生產應在水熱條件較好的農區進行。

葉片是植物進行光合作用的重要器官，植物營養物質主要集中在葉片內，積累的可溶性糖和蛋白質等營養物質多，葉片中營養物質含量就高；燕麥不同器官營養價值高低依次為葉片＞籽粒＞莖稈［12］。同時，燕麥品種葉片營養價值主要決定于品種［15］、自身遺傳特性、生長環境［15］和生育期［18］等。可見，燕麥品種葉量含量比例和品種等決定其營養物質含量的高低［19］。

參試的11個品種中青永久52燕麥品種產草量和葉片比例及株高表現最好，CK燕麥的產草量和葉片比例（7.69%）表現最差（表3）。同時，引進燕麥品種干草產量均高于CK品種，是CK的1.9～3.2倍；其中，青永久479、青永久52、察北和青永久489具較高的產量和葉片含量，綜合表現優良，是東祁連山高寒地區建立高產燕麥一年生人工草地的首選品種。

總之，燕麥在東祁連山乃至青藏高原牧區，是一年生燕麥人工草地優質飼草料品種，必須試驗研究與生產應用并重，應從引進品種、篩選品種、栽培技術、籽實體農業生產、營養體農業生產及良種推廣等方面提升燕麥在畜牧業生產中的地位，決策每一個品種在當地特定條件下品種對生產的貢獻率，將有利于保證優質性狀在生產中發揮燕麥品種種源的多樣性，替代生產上普遍使用的退化品種，提高草原畜牧業次級生產率。同時，燕麥最高產草量與最佳生長取決于它的遺傳特性和對生長區域環境的適應性，燕麥品種不同，引入區域不同，它的最佳生長和最高產草量所需的生態條件如氣溫、降水、土壤含水量和肥力不同。因此，篩選最適環境的燕麥品種是獲得燕麥高產的關鍵。

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