13個燕麥品種在川西北高原生產性能及抗銹病能力比較

范宣+游明鴻+劉金平+雷雄+季曉菲+王思思

摘要：通過隨機區組試驗，對13個燕麥（Avena sativa）品種的根、莖、葉構件性狀進行測定，分析品種間株叢密度、鮮草產量及莖葉比等生產性能差異，同時對抗銹病能力進行品比。結果表明，①13個品種間株高、莖粗，葉片數、葉長、葉寬、葉厚、根粗、根長、根體積等構件性狀存在顯著差異。②鮮草產量、密度和莖葉比等生產性能指標有極顯著差異，青引1號鮮草產量達55 215.93 kg/hm2，林納僅為26 075.56 kg/hm2；阿壩密度達1 385.19枝/m2，青海甜僅625.93枝/m2；阿壩莖葉比6.35，林納僅1.15。③13個品種銹病感病率均為100%，感病級都大于3級，7個品種抗性為中感（MS），2個品種為感病（S），4個品種為高感（HS）。④相關分析表明，株高與莖葉比、密度呈顯著正相關（P<0.05），與基徑、葉片數、葉寬呈顯著負相關（P<0.05），而鮮草產量和抗銹病能力與構件性狀、株叢密度無相關性。⑤聚類分析把13個品種分為5類，生產時要依據草地建設（如青引1號和隴燕1號）、天然草地改良（如阿壩和青引2號）或生態治理（如林納）等生產目的，選擇相應類型的燕麥品種。

關鍵詞：燕麥（Avena sativa）；品比；鮮草產量；銹病；抗感類型

中圖分類號：S543+.7；S432.4+4 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2017）02-0263-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.02.015

川西北牧區位于青藏高原東南緣，地處長江、黃河上游及其主要支流的源頭，是全國五大牧區之一。草地畜牧業是川西北牧區的基礎產業和廣大農牧民賴以生存和發展的支柱產業。由于特殊的自然、地理條件，該地區的牧草生長期短，枯草期長達7個月之久，冬春缺草成為畜牧業長期面臨的主要問題，建立高產、優質人工草地是緩解家畜“冬瘦春乏”、防雪抗災、保護草地資源和促進高寒牧區草地畜牧業可持續發展的必由之路。

燕麥（Avena sativa）是禾本科（Gramineae）燕麥屬一年生草本植物[1，2]，具有適應性強、易栽培、產量和營養價值高、適口性好、消化率高等特點，是該區重要的一年生栽培飼草。關于栽培措施[3]對燕麥產量和質量[4，5]進行了一定研究，但由于受自然條件、當家品種缺乏、推廣不力等因素的影響，川西北牧區人工草地建設主要以老芒麥（Elymus sibiricus）、披堿草（Elymus nutans）、虉草（Phalaris arundinacea）等多年生牧草為主，燕麥研究及推廣相對滯后。

本研究搜集青藏高原普遍栽培并具有推廣潛力的13個燕麥品種，通過隨機區組試驗，測定根、莖、葉構件性狀，分析株叢密度、鮮草產量及莖葉比等生產性能，同時對抗銹病能力進行品比，旨在選出適合川西北高原氣候特點、產量高、抗性強的燕麥品種，解決該區一年生牧草品種缺乏的實際問題及為草地畜牧業健康發展提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗位于阿壩州紅原縣邛溪鎮二農場，為大陸性高原溫帶季風氣候，東經102°32′，北緯32°46′，海拔3 497 m，年均氣溫1.1 ℃，極端高溫23.5 ℃，極端低溫-33.8 ℃，年降水量738 mm，相對濕度71%，≥10 ℃年積溫865 ℃。土壤為草甸土，0～20 cm土壤的有效氮、有效磷、有效鉀含量分別為276.1、10.2、131.2 mg/kg，有機質含量5.87%，pH 5.91。

1.2 試驗材料

以13個燕麥品種為材料，品種來源見表1。于2015年5月中旬，按隨機區組設計，區組間距2 m，小區3 m×5 m，行距30 cm，播種量180 kg/hm2進行播種，進行正常的除雜等養護，于8月中旬測定下列指標。

1.3 測定指標與方法

株高：用直尺每區隨機選取20株，測自然高度。

葉莖性狀：每區隨機取20枝條，數每枝葉片數，測定由上而下第三葉的葉長、葉寬（1/2處）、葉厚（厚度儀），測枝莖基部直徑為基徑（游標卡尺法）。

根性狀：每區隨機取30 cm樣段，齊地刈割后，挖取根系，清洗、拭干、理順，測最大根長，80%根系長，隨機測20個單根根直徑（游標卡尺法），分離根系用排水法[6]測根體積。

生產性狀：每區隨機取30 cm樣段，齊地刈割后，測樣段枝條數、樣段鮮重，將莖、葉分離，分別裝袋，在105 ℃下殺青0.5 h后，75 ℃下烘至恒重，稱干重。密度=樣段枝條數/樣段長×總行長/小區面積；鮮草產量=樣段鮮重/樣段長×總行長/小區面積× 10 000；莖葉比=莖干重/葉干重。

銹病參數：每區隨機取50枝條，測定總葉片數與發病葉片數，發病率=發病葉片數/總葉片數×100%；枝條葉片分為上、中、下位葉，用坐標紙法[7]測定病斑占葉面積的百分比，分別為上、中、下位葉的嚴重度，計算平均嚴重度。

抗性分級標準[8]：1級，高抗（HR），平均嚴重度小于1%；2級，抗病（R），平均嚴重度為1%～5%；3級，中抗（MR），平均嚴重度為5%～10%；4級，中感（MS），平均嚴重度為10%～25%；5級，感病（S），平均嚴重度為25%～40%；6級，高感（HS），平均嚴重度為40%～65%；7級，平均嚴重度大于65%。

1.4 數據處理

采用SAS 9.3進行LSD多重比較、相關分析和聚類分析等數據處理。

2 結果與分析

2.1 莖、葉性狀比較

由表2可知，13個品種株高間存在顯著差異，青引1號、青引2號、青海444和阿壩燕麥顯著高于其他品種。基徑間有顯著差異，貝勒莖最粗大，青引2號莖最纖細。

13個品種葉片性狀間均有極顯著差異，差異順序為葉片數>葉長>葉寬>葉厚。貝勒葉片數、葉長和葉厚最大，葉片數顯著高于除伽利略外的其他品種（P<0.05），青引2號和阿壩葉片數最低，僅為貝勒的50%左右。阿壩葉長顯著低于除林納外的其他品種（P<0.05），僅為貝勒葉長的58.67%。青海甜葉寬最大，阿壩葉寬最窄。青引2號葉厚最低，比貝勒葉厚低23個百分點。

2.2 根系性狀、生產性能比較

2.2.1 根系性狀比較 由表3可知，13個品種根系性狀間有極顯著差異，差異順序為根體積>根粗>根長>最大根長。牧馬人根最粗，青引1號次之，青海444和阿壩根最細，僅為牧馬人根粗的30%左右。林納最大根長顯著高于除青引1號外的其他品種（P<0.05），牧馬人最大根長最短。林納根長顯著高于除青引1號、青引2號和隴燕3號外的其他品種（P<0.05），伽利略根長最短，牧馬人、青海444次之。13個品種根體積間均存在顯著差異（P<0.05），其中，青海甜根體積最大，林納次之，隴燕1號第三，阿壩根系體積最小，分別僅為前三者的29.0%、30.31%和33.45%。

13個品種均能進入孕穗期，有6個品種進入抽穗期，其中隴燕2號、加燕2號和青海甜出現卡穗現象，僅阿壩、青海444和青引2號的花穗能完全抽出（表3）。

2.2.2 生產性狀比較 13個品種分蘗能力不同導致枝條密度差異極顯著，株高最高、基徑最細的阿壩和青引2號枝條密度分別達1 385.19、1 077.78枝/m2，顯著高于其他品種（P<0.05）。青海甜和林納枝條密度顯著低于其他品種（P<0.05），還不到阿壩枝條密度的50%（表3）。

13個品種鮮草產量有極顯著差異，青引1號產量達55 215.93 kg/hm2，顯著高于其他品種（P<0.05），林納產量顯著低于其他品種，僅為青引1號的47.22%，其他品種間也有明顯的差異（表3）。

莖葉比常用來判斷牧草品質，莖葉比越低干草適口性越好、營養物質越豐富。13個品種莖葉比有極顯著差異。其中，阿壩莖葉比顯著高于其他品種，林納莖葉比最低（表3）。

2.3 抗銹病能力比較

由表4可知，13個品種全部感染銹病，發病率均為100%，品種間上位葉、中位葉、下位葉嚴重度存在顯著差異（P<0.05），隨葉位降低品種間嚴重度差異越顯著。上位葉青引1號感病最嚴重，中位葉青海甜最嚴重，下位葉隴燕2號最嚴重。依據葉位平均嚴重度進行抗性分級和抗性鑒定，13個供試品種病級都大于3，抗性為3大類型，7個品種為MS（4級），2個為S（5級），4個為HS（6級）。

2.4 測定指標的相關分析

相關分析（表5）表明，13個品種的株高與莖葉比、密度呈顯著正相關，并與莖葉比呈極顯著正相關，與基徑、葉片數、葉寬呈顯著負相關，并與葉片數呈極顯著負相關；密度與葉片數和根體積呈顯著負相關，并與根體積呈極顯著負相關；莖葉比與基徑、葉片數、葉長及葉寬呈顯著負相關，并與基徑、葉片數呈極顯著負相關；鮮草產量和銹病嚴重度（病情）與株高、基徑、葉寬、密度均無顯著相關性。

2.5 聚類分析

依據測定指標對13個品種聚類分析（圖1）表明，Ⅰ類為阿壩和青引2號，特點是植株高大、莖稈纖細、分蘗能力強、葉數少、莖葉比高；Ⅱ類為青海甜，特點是植株低矮、根系發達、莖稈粗壯、葉量豐富、易感銹病；Ⅲ類為青海444，特點是植株高大、根系較淺；Ⅳ類為青引1號，特點是植株高大、深根系、產量高、易感銹病；Ⅴ類為林納，特點是植株低矮、深根系、產量低、抗病能力強；其余7個品種為Ⅵ類。

3 小結與討論

川西北牧區太陽輻射強、日照時間長，為燕麥生長提供了良好的光照條件，由于受年積溫低、生長期短等自然條件和人力、物力等經營條件的限制，人工草地建設以多年生牧草為主，燕麥品種選育和種植面積均落后于青海、甘肅等其他高寒牧區。一般牧草引種主要關注產量或抗性，很少注意構件性狀對生產性能或適應性的影響，致使引進品種出現性狀退化、病蟲害頻發、倒伏嚴重等問題。優良品種的優異性狀受遺傳影響，更受引種地氣候特點和栽培條件的影響。本研究對收集的13個青藏高原相關單位選育或推廣的燕麥品種品比表明，品種間根、莖、葉性狀、生產性能及抗銹病能力存在顯著差異，依據測定指標聚類分析將供試品種分為5類。不同類別品種的植株高度、莖稈粗度、葉片大小、根系深淺不同，生產性能差異較大，在生產實際中要依據生產目的選用適當類型的燕麥品種。

13個供試品種鮮草產量差異極顯著，青引1號、隴燕1號、加燕2號和青海444的鮮草產量超過50 000 kg/hm2，是主要草種老芒麥產量[9]的2.5倍，產量最低的林納也遠高于老芒麥。燕麥鮮草產量高，由于含水量高，在干草調制過程中干燥、貯藏等技術要求較高，隨著青貯等新技術的推廣[10]，因此，川西北牧區草地建設可大力推廣燕麥種植。13個供試品種根系構件性狀有顯著差異，根系深度與體積對植物的抗旱、抗寒性及抗倒伏性起關鍵作用。燕麥品比或育種時，在關注產量性狀的同時，依據草地建設（如青引1號和隴燕1號）、天然草地改良（如阿壩和青引2號）或生態治理（如林納）等不同的生產需要，選擇適應氣候特點、滿足生產目標的特殊性狀。如林納產量雖低，但根系深、抗病能力強，可作為天然草地改良或生態治理草種加以推廣利用。

菌源的有無和數量是銹病發生流行的先決條件，而氣候環境決定了銹病發生遲早、流行快慢和受害輕重[11]。本研究中種源地不同的13個品種都發生了銹病，病原物來源、種類及數量待于鑒定。溫暖濕潤的氣候利于病害發生蔓延，銹菌生長和孢子形成最適溫度范圍一般為25～30 ℃，夏孢子發芽率與溫度、光色、水滴等密切相關[12]。試驗年份川西北氣溫偏低、雨量較少，供試品種銹病發病率達100%，病級都大于4級，可見川西北存在燕麥銹病頻發的風險，因此，選育或引進抗銹品種是急需解決的問題。

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