鹽堿地不同燕麥品種的品質及產量比較

盧培娜，劉景輝，李 倩，申逸杰，嚴威凱，薛國興

(1.內蒙古農業大學，內蒙古呼和浩特 010019； 2.內蒙古種子管理站，內蒙古呼和浩特 010019；3.加拿大農業與農產品部渥太華研發中心，加拿大渥太華 K1A 0C6)

鹽堿地不同燕麥品種的品質及產量比較

盧培娜1，劉景輝1，李 倩2，申逸杰1，嚴威凱3，薛國興3

(1.內蒙古農業大學，內蒙古呼和浩特 010019； 2.內蒙古種子管理站，內蒙古呼和浩特 010019；3.加拿大農業與農產品部渥太華研發中心，加拿大渥太華 K1A 0C6)

為篩選出適宜鹽堿地種植的燕麥品種，以國內外17個燕麥品種為供試材料，對各品種主要農藝、品質及產量性狀進行了比較和聚類分析。結果發現，17個燕麥品種可聚為5類，第一類為G148、G113兩個品種，表現為粗蛋白含量、β-葡聚糖含量及產量較高，粗脂肪與粗纖維含量低；第二類包括G145、G125、G141、G142、G124、G149、白燕2號、草莜1號、蒙燕1號、蒙農大燕1號、蒙農大燕2號共11個品種，表現為β-葡聚糖含量高，其他性狀差異較大；第三類為G144、G140兩個品種，表現為粗蛋白含量低，β-葡聚糖、粗脂肪、粗纖維含量較高；第四類1個品種(G132)，表現為粗蛋白、β-葡聚糖、粗脂肪、粗纖維含量均較高；第五類1個品種(G138)，表現為粗蛋白含量及產量較低，β-葡聚糖、粗脂肪、粗纖維含量較高。在鹽堿地條件下，籽粒產量較高的品種為G148和蒙農大燕2號，分別達到2 240 kg·hm-2和2 040 kg·hm-2；飼草產量最高的品種為蒙燕1號；高蛋白、低脂肪的品種為G148和G113；綜合指標最好的品種為G113。

鹽堿地；燕麥；品種；產量；品質；聚類分析

目前全球鹽漬化土地面積約為9.54億hm2，土壤鹽漬化問題已經成為當前世界土地治理所面臨的重大難題[1-3]。我國是全球土壤鹽漬化比較嚴重的國家之一，全國鹽堿化和次生鹽堿化土地的總面積約為0.37億hm2，占全球鹽堿地總面積的4%左右[1]。由于灌溉措施不當引起土壤次生鹽堿化，近年來鹽堿地面積不斷擴大，對我國農業生產、保障糧食安全帶來巨大威脅，嚴重制約著我國農業的可持續發展[4]。較小麥、大豆、糜子等作物，燕麥具有耐鹽堿特性[5-7]，且可明顯降低鹽堿地pH和土壤水溶性鹽總量[8-9]。研究發現，土壤鹽含量為0.2%有利于燕麥出苗和提高產量，土壤鹽含量為0.2%～0.4%對燕麥的株高、葉面積、鮮重和產量沒有顯著影響[10],因此，燕麥被認為是改良鹽堿地的先鋒作物[9]。另外，燕麥是一種具有食療功能的作物，其籽粒中蛋白質、脂肪、礦物質總量及不飽和脂肪酸含量均居谷物之首,尤其是水溶性膳食纖維β-葡聚糖在所有谷物中含量最高，β-葡聚糖是降血脂有效成分,對維持血糖平衡和抑制膽固醇的吸收具有明顯效果[11]。我國各地生產上主栽燕麥品種籽粒粗蛋白質含量為12.79%～23.31%[12]；β-葡聚糖含量為4.75%～7.12%[13]；粗脂肪含量和粗纖維含量分別為4.00%～11.00%和1.50%～3.30%，鹽堿脅迫對不同品種燕麥種子萌發和幼苗生長的影響存在明顯差異[10]。本研究擬在鹽堿地條件下，通過對17個不同燕麥品種株高、品質及產量的分析，篩選出適宜鹽堿地種植的優質、豐產燕麥品種，為利用燕麥改良鹽堿地及燕麥的生產提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2013-2014年在呼和浩特市土默特左旗海流圖村(東經111°22′30″，北緯40°41′30″) 進行，試點位于大青山南側的土默川平原，海拔1 015 m。氣候屬典型的中溫帶大陸性氣候，年平均氣溫6.7 ℃，無霜期110 d左右。年平均降水量350～400 mm，其中夏季降雨量占60%以上，蒸發量平均為1 851.7 mm，蒸發量約是降水量的5倍。土壤是以硫酸鈉和氯化鈉為主的黏土，屬于鹽堿地；土壤肥力中等，種植方式為連作，前茬作物是燕麥。試驗地土壤基礎養分見表1。

1.2 試驗材料與設計

供試材料為17個來源不同的燕麥品種，具體見表2。17個品種分區種植，重復3次，共51個小區，隨機區組設計。小區面積30 m2(5 m×6 m)。播種量150 kg·hm-2，行距25 cm，種肥施用磷酸二銨150 kg·hm-2(P2O5≥42%，N≥15%)。

表1 試驗地土壤基礎養分

Table 1 Soil basis nutrients of experimental field

有機質Organicmatter/(g·kg-1)全氮Totalnitrogen/(g·kg-1)全磷Totalphosphorus/(g·kg-1)全鉀Totalpotassium/(g·kg-1)堿解氮Availablenitrogen/(mg·kg-1)有效磷Availablephosphorus/(mg·kg-1)速效鉀Availablepotassium/(mg·kg-1)酸堿度pHvalue含鹽量Salinity/%13.320.530.7415.6463.1117.23115.679.00.5

1.3 測定項目與方法

小麥株高的測定：于燕麥拔節期、抽穗期、灌漿期，每小區任選30 cm行長，用鐵撬全部挖起并帶回實驗室，選10株代表性植株測量株高。

品質指標的測定：粗蛋白質含量采用凱氏定氮法[15]；粗脂肪含量采用SZC-101自動脂肪測定儀測定；粗纖維含量采用SLQ-6型粗纖維儀測定；β-葡聚糖含量采用剛果紅法測定[16]。

產量指標的測定：燕麥成熟期在每個小區選取面積≥1 m2的植株進行考種，測定小穗數、穗粒數、千粒重、籽粒產量及干草產量。

1.4 數據處理及分析

采用Excel 2007進行數據錄入和初步整理；采用SAS 9.0進行統計分析。采用SAS 9.0中系統聚類分析的類平均法對供試材料進行聚類分析。

表2 供試材料一覽表

Table 2 List of the tested materials

序號Code品種名稱Varietyname來源Source序號Code品種名稱Varietyname來源Source1G148Canada10G124Canada2G113Canada11G138Canada3G144Canada12G149Canada4G140Canada13白燕2號Baiyan2吉林省白城市農業科學院BaichengAcademyofAgriculturalSciencesofJilinProvince5G132Canada14草莜1號Caoyou1內蒙古農牧業科學院InnerMongoliaAcademyofAgriculturalandAnimalHusband-rySciences6G145Canada15蒙燕1號Mengyan1內蒙古農牧業科學院InnerMongoliaAcademyofAgriculturalandAnimalHusband-rySciences7G125Canada16蒙農大燕1號Mengnongdayan1內蒙古農業大學燕麥產業研究中心ResearchCenterofOatIndustry,InnerMongoliaAgriculturalUniversity8G141Canada17蒙農大燕2號Mengnongdayan2內蒙古農業大學燕麥產業研究中心ResearchCenterofOatIndustry,InnerMongoliaAgriculturalUniversity9G142Canada

2 結果與分析

2.1 不同燕麥品種在鹽堿地上的株高表現

由圖1可知，燕麥株高隨生育期的推進呈遞增趨勢，灌漿期之后，引自加拿大的燕麥品種以G138株高最高，其次為G142；國內品種白燕2號、蒙農大燕1號、草莜1號、蒙農大燕2號的株高較高，6個品種間差異不顯著，分別較株高最小的G144高36.06%、22.91%、29.13%、25.76%、25.76%、23.17%，差異顯著。G138的株高顯著高于其他加拿大燕麥品種(G142除外)和蒙燕1號，與國內其他燕麥品種株高差異不顯著。

2.2 不同燕麥品種在鹽堿地上的品質表現

由圖2可知,不同燕麥品種的β-葡聚糖含量有所不同，加拿大燕麥品種G132(5.90%)、G144(5.88%)、G140(5.87%)、G138(5.87%)和國內燕麥品種草莜1號(5.87%)的β-葡聚糖含量較高，分別較β-葡聚糖含量最低的加拿大品種G124高0.29%、0.26%、0.27%、0.27%、0.27%，但除G124、G149外，各品種間β-葡聚糖含量無顯著差異。不同燕麥品種籽粒的粗蛋白質、粗脂肪、粗纖維的含量均不同。G113、G132、G142和白燕2號、草莜1號的籽粒粗蛋白含量較高，分別較粗蛋白含量最低的品種G140高出2.93%、1.97%、2.29%、3.48%、2.41%，但白燕2號、草莜1號G113、G132、G142的差異不顯著。G132、G144、G138和蒙農大燕1號的粗脂肪含量較高，4個品種間差異不顯著，但分別較粗脂肪含量最低的品種G148高3.00%、1.98%、1.87%、2.00%。G140、G148和蒙農大燕1號、蒙燕1號的粗纖維含量較高，G113的粗纖維含量最低，為1.67%，顯著低于前4個品種。

圖柱上無相同字母表示品種間差異顯著(P<0.05)。

Different letters above columns mean significant difference among different varieties(P<0.05).

圖1 不同燕麥品種在鹽堿地上的株高表現

Fig.1 Plant height of different oat varieties in saline-alkali land

圖2 不同燕麥品種在鹽堿地上的籽粒品質

Table 3 Yield and its components of different oat varieties in saline-alkali land

品種Variety小穗數Spikeletnumber穗粒數Grainnumber千粒重1000-grainweight/g籽粒產量Grainyield/(kg·hm-2)干草產量Hayyield/(kg·hm-2)G14819f30h29.85e2240a6330nG11320e23l29.07f960gh5690pG14421d36d28.17h1920ab7390iG14028a38c35.12a840gh7510hG13219f32g16.65q1330cdefg8810cG14516i24k26.80j1220efgh5990oG12517h22m26.12k1540bcdef5390qG14116i21n31.05b1800abcd6490lG14216i35e21.57o730h6690kG12416i27i21.00p990fgh6370mG13827b46a28.85g1210efgh7870fG14918g26j30.59c1250defgh8960bBaiyan220e30h27.32i1750abcde7240jCaoyou125c42b24.79m1960ab7940eMengyan116i22m30.04d1980ab11720aMengnongdaya117h34f25.40l1820abc8260dMengnongdaya217h22m22.30n2040abc7840g

同列數據后不同字母表示品種間差異達到0.05顯著水平。

Different letters following values in the same column mean significantly different at 0.05 level among different varieties.

2.3 不同燕麥品種在鹽堿地上的產量及其構成因素

由表3可知，不同燕麥品種的小穗數、穗粒數、千粒重均不同，G140、G138與草莜1號的小穗數較多，均顯著多于其他燕麥品種，且各品種間差異顯著。G138和草莜1號的穗粒數較多，與其他燕麥品種的差異達顯著水平。G140、G141、G149和蒙燕1號的千粒重較高，與其他燕麥品種均達顯著水平，且各品種間差異顯著。各燕麥品種干草產量差異顯著，蒙燕1號的干草產量最高，達11 720 kg·hm-2，顯著高于其他品種，其次為G149，其干草產量可達8 960 kg·hm-2。G148、G144、G141及白燕2號、草莜1號、蒙燕1號、蒙農大燕1號、蒙農大燕2號的籽粒產量顯著高于其他品種。

2.4 不同燕麥品種的聚類分析

綜合上述數據，閾值為5時可將17個燕麥品種聚為5類(圖3)，第一類,包括G148、G113兩個品種，株高較高，粗蛋白含量較高，β-葡聚糖含量最高，粗脂肪含量低，粗纖維含量低，小穗數多，千粒重29 g 左右，G148籽粒產量最高；第二類包括G145、G125、G141、G142、G124、G149、白燕2號、草莜1號、蒙燕1號、蒙農大燕1號、蒙農大燕2號共11個品種，整體表現為株高較高，粗蛋白含量12.57%～15.64%，β-葡聚糖含量高，粗脂肪含量中等(為3.70%～5.43%)，粗纖維含量2.21%～3.48%，小穗數16～25，穗粒數22～42，千粒重21.00～30.59 g，籽粒產量較高；第三類包括G144、G140兩個品種，株高較高，粗蛋白含量低，β-葡聚糖含量高，粗脂肪和粗纖維含量高，穗粒數多，籽粒產量較高；第四類僅G132一個品種，株高較高，粗蛋白、β-葡聚糖、粗脂肪和粗纖維含量高，籽粒產量中等；第五類僅G138一個品種，其株高最高，粗蛋白含量低，β-葡聚糖、粗脂肪和粗纖維含量高，小穗數多，穗粒數多，千粒重28.85 g，籽粒產量較低。由聚類圖可知，國內品種均屬第二類；不同類群之間的性狀差異明顯。

BY2:白燕2號；CY1:草莜1號；MY1:蒙燕1號；MNDY1:蒙農大燕1號；MNDY2:蒙農大燕2號。

BY2:Baiyan 2；CY1:Caoyou 1；MY1:Mengyan 1；MNDY1:Mengnongdayan 1；MNDY2:Mengnongdayan 2.

圖3 參試品種聚類圖

Fig.3 Clustering analysis of the tested varieties

3 討 論

鹽漬化耕地土壤鹽分含量高，養分含量少，理化性質差；含鹽量超過一定濃度時，對大部分農作物會產生不同程度的危害，甚至不能成活[17-19]。本研究表明，燕麥在土壤全鹽含量為0.5%、pH為9.0的自然鹽堿地條件下，供試的17個燕麥品種均能生長發育、籽粒成熟，但鹽堿地對燕麥的株高、產量和品質的影響因品種不同而異，因此在鹽堿地種植燕麥應選擇適宜品種。

本試驗中，17個燕麥品種的籽粒品質差異較大，粗蛋白含量為12.17%～15.64%，這與徐向英等[12]、Pettersson 等[20]的研究結果相近；燕麥籽粒β-葡聚糖含量為5.61%～5.90%，與張海芳等[13]、 鄧萬和等[21]、Chernyshova 等[22]的研究結果一致。本研究供試燕麥品種粗脂肪和粗纖維含量在不同品種間有著顯著差異，籽粒粗脂肪含量為3.45%～6.45%，有3個品種籽粒粗脂肪含量低于林偉靜等[14]的研究結果，分別是G148、G145、G149，有8個品種的粗脂肪含量低于Pettersson等[20]的研究結果，分別是G148、G145、G149、G125、G141、白燕1號、草莜1號、蒙燕1號。燕麥籽粒粗纖維含量為1.67%～3.65%，與前人研究結果不一致[13,19]，可能是由品種和地域差異引起的。有研究認為，燕麥的脂肪含量高不容易保存，易使燕麥片的保質期縮短[22]，所以加工型燕麥應選擇高蛋白低脂肪品種。本研究中，粗蛋白含量高而粗脂肪含量較低的品種有引自加拿大的G148和G113。另外，高脂肪含量的燕麥品種往往含有豐富的不飽和脂肪酸[23]，而粗蛋白、β-葡聚糖含量均高的條件下，加拿大品種G132粗脂肪含量最高。

本試驗中，以籽粒為目標的適宜燕麥品種有G148和蒙農大燕2號，籽粒產量高達2 240 kg·hm-2和2 040 kg·hm-2；以飼草為目標的燕麥品種為蒙燕1號，其飼草產量可達11 720 kg·hm-2。在鹽堿地條件下，G113為高蛋白、低脂肪、低纖維的燕麥品種，可作為優質飼草；G132為粗蛋白、β-葡聚糖、粗脂肪、粗纖維含量均較高，籽粒產量達到1 330 kg·hm-2、干草產量可達8 810 kg·hm-2，可作為糧飼兼用品種。粗蛋白質和粗纖維的含量是評價牧草飼用價值的重要指標，粗蛋白含量較高、粗纖維含量低的牧草，其飼用價值較高[24-25]。綜合考慮，適宜在鹽堿地種植品種為G113，其可作為優質飼草的品種，其株高較高，粗蛋白質和β-葡聚糖含量分別高達15.10%、5.74%，粗脂肪、粗纖維較低，分別為4.63%和1.67%。

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Comparison of Quality and Yield of Different Oat Varieties in Saline-Alkali Land

LU Peina1,LIU Jinghui1,LI Qian2,SHEN Yijie1,YAN Weikai3,XUE Guoxing3

(1.Inner Mongolia Agricultural University,Hohhot,Inner Mongolia 010019,China; 2.Inner Mongolia Seed Management Station,Hohhot,Inner Mongolia 010019,China; 3.Ottawa Research and Development Center,Department of Agriculture and Agri-Food of Canada,Ottawa,ON,K1A 0C6,Canada)

In order to select suitable oat varieties for cultivation in saline-alkali land,17 oat varieties were used as materials in the saline-alkali soil cultivation experiment,and comparison of main agronomic traits,grain quality and yield traits were conducted. Through clustering analysis,17 oat varieties were clustered into five categories. The first category was G148 and G113,with higher crude protein content,β-glucan content and yield,but low crude fat and crude fiber content. The second category includes eleven varieties: G145,G125,G142,G141,G124,G149,Baiyan 2,Caoyou 1,Mengyan 1,Mengnongdayan 1,and Mengnongdayan 2,with high β-glucan content.The third category contains G144 and G140,with low crude protein content,but higher β-glucan,crude fiber and crude fat content and higher yield. The fourth category contains only G132,with higher crude protein,β-glucan,crude fat and crude fiber content. The fifth category includes G138,with lower crude protein content and lower yield,but higher β-glucan,crude fat and crude fiber content. Under the suitable conditions for cultivation in saline-alkali land,high-yielding varieties were G148 and Mengnongdayan 2,with the grain yield 2 240 kg·hm-2and 2 040 kg·hm-2,respectively. Mengyan 1 has the highest forage yield. The varieties with high protein and low fat were G148 and G113 from Canada,and G113 has the best quality.

Saline-alkali land; Oat; Varieties; Yield; Quality; Clustering analysis

時間：2016-11-04

2016-03-12

2016-05-10

內蒙古自治區主席基金項目；內蒙古自治區重大科技專項；內蒙古自治區“草原英才”創新團隊項目；內蒙古自治區科技創新團隊項目；全國農業科研杰出人才及其創新團隊項目；國家現代農業產業技術體系建設專項(CARS-08)

E-mail：imaulupeina@163.com

劉景輝(E-mail:cauljh@163.com)

S512.6；S311

A

1009-1041(2016)11-1510-07

網絡出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1359.S.20161104.0926.028.html