13個(gè)燕麥品種在川西北高原生產(chǎn)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(jī)區(qū)組試驗(yàn)，對(duì)13個(gè)燕麥（Avena sativa）品種的根、莖、葉構(gòu)件性狀進(jìn)行測(cè)定，分析品種間株叢密度、鮮草產(chǎn)量及莖葉比等生產(chǎn)性能差異，同時(shí)對(duì)抗銹病能力進(jìn)行品比。結(jié)果表明，①13個(gè)品種間株高、莖粗，葉片數(shù)、葉長(zhǎng)、葉寬、葉厚、根粗、根長(zhǎng)、根體積等構(gòu)件性狀存在顯著差異。②鮮草產(chǎn)量、密度和莖葉比等生產(chǎn)性能指標(biāo)有極顯著差異，青引1號(hào)鮮草產(chǎn)量達(dá)55 215.93 kg/hm2，林納僅為26 075.56 kg/hm2；阿壩密度達(dá)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(gè)品種銹病感病率均為100%，感病級(jí)都大于3級(jí)，7個(gè)品種抗性為中感（MS），2個(gè)品種為感病（S），4個(gè)品種為高感（HS）。④相關(guān)分析表明，株高與莖葉比、密度呈顯著正相關(guān)（P<0.05），與基徑、葉片數(shù)、葉寬呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05），而鮮草產(chǎn)量和抗銹病能力與構(gòu)件性狀、株叢密度無相關(guān)性。⑤聚類分析把13個(gè)品種分為5類，生產(chǎn)時(shí)要依據(jù)草地建設(shè)（如青引1號(hào)和隴燕1號(hào)）、天然草地改良（如阿壩和青引2號(hào)）或生態(tài)治理（如林納）等生產(chǎn)目的，選擇相應(yīng)類型的燕麥品種。

關(guān)鍵詞：燕麥（Avena sativa）；品比；鮮草產(chǎn)量；銹病；抗感類型

中圖分類號(hào)：S543+.7；S432.4+4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2017）02-0263-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.02.015

川西北牧區(qū)位于青藏高原東南緣，地處長(zhǎng)江、黃河上游及其主要支流的源頭，是全國(guó)五大牧區(qū)之一。草地畜牧業(yè)是川西北牧區(qū)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和廣大農(nóng)牧民賴以生存和發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。由于特殊的自然、地理?xiàng)l件，該地區(qū)的牧草生長(zhǎng)期短，枯草期長(zhǎng)達(dá)7個(gè)月之久，冬春缺草成為畜牧業(yè)長(zhǎng)期面臨的主要問題，建立高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)人工草地是緩解家畜“冬瘦春乏”、防雪抗災(zāi)、保護(hù)草地資源和促進(jìn)高寒牧區(qū)草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)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(yīng)性強(qiáng)、易栽培、產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、適口性好、消化率高等特點(diǎn)，是該區(qū)重要的一年生栽培飼草。關(guān)于栽培措施[3]對(duì)燕麥產(chǎn)量和質(zhì)量[4，5]進(jìn)行了一定研究，但由于受自然條件、當(dāng)家品種缺乏、推廣不力等因素的影響，川西北牧區(qū)人工草地建設(shè)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(duì)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(gè)燕麥品種，通過隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)，測(cè)定根、莖、葉構(gòu)件性狀，分析株叢密度、鮮草產(chǎn)量及莖葉比等生產(chǎn)性能，同時(shí)對(duì)抗銹病能力進(jìn)行品比，旨在選出適合川西北高原氣候特點(diǎn)、產(chǎn)量高、抗性強(qiáng)的燕麥品種，解決該區(qū)一年生牧草品種缺乏的實(shí)際問題及為草地畜牧業(yè)健康發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)位于阿壩州紅原縣邛溪鎮(zhèn)二農(nóng)場(chǎng)，為大陸性高原溫帶季風(fēng)氣候，東經(jīng)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(duì)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(jī)質(zhì)含量5.87%，pH 5.91。

1.2 試驗(yàn)材料

以13個(gè)燕麥品種為材料，品種來源見表1。于2015年5月中旬，按隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，區(qū)組間距2 m，小區(qū)3 m×5 m，行距30 cm，播種量180 kg/hm2進(jìn)行播種，進(jìn)行正常的除雜等養(yǎng)護(hù)，于8月中旬測(cè)定下列指標(biāo)。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

株高：用直尺每區(qū)隨機(jī)選取20株，測(cè)自然高度。

葉莖性狀：每區(qū)隨機(jī)取20枝條，數(shù)每枝葉片數(shù)，測(cè)定由上而下第三葉的葉長(zhǎng)、葉寬（1/2處）、葉厚（厚度儀），測(cè)枝莖基部直徑為基徑（游標(biāo)卡尺法）。

根性狀：每區(qū)隨機(jī)取30 cm樣段，齊地刈割后，挖取根系，清洗、拭干、理順，測(cè)最大根長(zhǎng)，80%根系長(zhǎng)，隨機(jī)測(cè)20個(gè)單根根直徑（游標(biāo)卡尺法），分離根系用排水法[6]測(cè)根體積。

生產(chǎn)性狀：每區(qū)隨機(jī)取30 cm樣段，齊地刈割后，測(cè)樣段枝條數(shù)、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(shù)/樣段長(zhǎng)×總行長(zhǎng)/小區(qū)面積；鮮草產(chǎn)量=樣段鮮重/樣段長(zhǎng)×總行長(zhǎng)/小區(qū)面積× 10 000；莖葉比=莖干重/葉干重。

銹病參數(shù)：每區(qū)隨機(jī)取50枝條，測(cè)定總?cè)~片數(shù)與發(fā)病葉片數(shù)，發(fā)病率=發(fā)病葉片數(shù)/總?cè)~片數(shù)×100%；枝條葉片分為上、中、下位葉，用坐標(biāo)紙法[7]測(cè)定病斑占葉面積的百分比，分別為上、中、下位葉的嚴(yán)重度，計(jì)算平均嚴(yán)重度。

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

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SAS 9.3進(jìn)行LSD多重比較、相關(guān)分析和聚類分析等數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 莖、葉性狀比較

由表2可知，13個(gè)品種株高間存在顯著差異，青引1號(hào)、青引2號(hào)、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(hào)莖最纖細(xì)。

13個(gè)品種葉片性狀間均有極顯著差異，差異順序?yàn)槿~片數(shù)>葉長(zhǎng)>葉寬>葉厚。貝勒葉片數(shù)、葉長(zhǎng)和葉厚最大，葉片數(shù)顯著高于除伽利略外的其他品種（P<0.05），青引2號(hào)和阿壩葉片數(shù)最低，僅為貝勒的50%左右。阿壩葉長(zhǎng)顯著低于除林納外的其他品種（P<0.05），僅為貝勒葉長(zhǎng)的58.67%。青海甜葉寬最大，阿壩葉寬最窄。青引2號(hào)葉厚最低，比貝勒葉厚低23個(gè)百分點(diǎn)。

2.2 根系性狀、生產(chǎn)性能比較

2.2.1 根系性狀比較 由表3可知，13個(gè)品種根系性狀間有極顯著差異，差異順序?yàn)楦w積>根粗>根長(zhǎng)>最大根長(zhǎng)。牧馬人根最粗，青引1號(hào)次之，青海444和阿壩根最細(xì)，僅為牧馬人根粗的30%左右。林納最大根長(zhǎng)顯著高于除青引1號(hào)外的其他品種（P<0.05），牧馬人最大根長(zhǎng)最短。林納根長(zhǎng)顯著高于除青引1號(hào)、青引2號(hào)和隴燕3號(hào)外的其他品種（P<0.05），伽利略根長(zhǎng)最短，牧馬人、青海444次之。13個(gè)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(hào)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(gè)品種均能進(jìn)入孕穗期，有6個(gè)品種進(jìn)入抽穗期，其中隴燕2號(hào)、加燕2號(hào)和青海甜出現(xiàn)卡穗現(xiàn)象，僅阿壩、青海444和青引2號(hào)的花穗能完全抽出（表3）。

2.2.2 生產(chǎn)性狀比較 13個(gè)品種分蘗能力不同導(dǎo)致枝條密度差異極顯著，株高最高、基徑最細(xì)的阿壩和青引2號(hào)枝條密度分別達(dá)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(gè)品種鮮草產(chǎn)量有極顯著差異，青引1號(hào)產(chǎn)量達(dá)55 215.93 kg/hm2，顯著高于其他品種（P<0.05），林納產(chǎn)量顯著低于其他品種，僅為青引1號(hào)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(zhì)，莖葉比越低干草適口性越好、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)越豐富。13個(gè)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(gè)品種全部感染銹病，發(fā)病率均為100%，品種間上位葉、中位葉、下位葉嚴(yán)重度存在顯著差異（P<0.05），隨葉位降低品種間嚴(yán)重度差異越顯著。上位葉青引1號(hào)感病最嚴(yán)重，中位葉青海甜最嚴(yán)重，下位葉隴燕2號(hào)最嚴(yán)重。依據(jù)葉位平均嚴(yán)重度進(jìn)行抗性分級(jí)和抗性鑒定，13個(gè)供試品種病級(jí)都大于3，抗性為3大類型，7個(gè)品種為MS（4級(jí)），2個(gè)為S（5級(jí)），4個(gè)為HS（6級(jí)）。

2.4 測(cè)定指標(biāo)的相關(guān)分析

相關(guān)分析（表5）表明，13個(gè)品種的株高與莖葉比、密度呈顯著正相關(guān)，并與莖葉比呈極顯著正相關(guān)，與基徑、葉片數(shù)、葉寬呈顯著負(fù)相關(guān)，并與葉片數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)；密度與葉片數(shù)和根體積呈顯著負(fù)相關(guān)，并與根體積呈極顯著負(fù)相關(guān)；莖葉比與基徑、葉片數(shù)、葉長(zhǎng)及葉寬呈顯著負(fù)相關(guān)，并與基徑、葉片數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)；鮮草產(chǎn)量和銹病嚴(yán)重度（病情）與株高、基徑、葉寬、密度均無顯著相關(guān)性。

2.5 聚類分析

依據(jù)測(cè)定指標(biāo)對(duì)13個(gè)品種聚類分析（圖1）表明，Ⅰ類為阿壩和青引2號(hào)，特點(diǎn)是植株高大、莖稈纖細(xì)、分蘗能力強(qiáng)、葉數(shù)少、莖葉比高；Ⅱ類為青海甜，特點(diǎn)是植株低矮、根系發(fā)達(dá)、莖稈粗壯、葉量豐富、易感銹病；Ⅲ類為青海444，特點(diǎn)是植株高大、根系較淺；Ⅳ類為青引1號(hào)，特點(diǎn)是植株高大、深根系、產(chǎn)量高、易感銹病；Ⅴ類為林納，特點(diǎn)是植株低矮、深根系、產(chǎn)量低、抗病能力強(qiáng)；其余7個(gè)品種為Ⅵ類。

3 小結(jié)與討論

川西北牧區(qū)太陽輻射強(qiáng)、日照時(shí)間長(zhǎng)，為燕麥生長(zhǎng)提供了良好的光照條件，由于受年積溫低、生長(zhǎng)期短等自然條件和人力、物力等經(jīng)營(yíng)條件的限制，人工草地建設(shè)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(qū)。一般牧草引種主要關(guān)注產(chǎn)量或抗性，很少注意構(gòu)件性狀對(duì)生產(chǎn)性能或適應(yīng)性的影響，致使引進(jìn)品種出現(xiàn)性狀退化、病蟲害頻發(fā)、倒伏嚴(yán)重等問題。優(yōu)良品種的優(yōu)異性狀受遺傳影響，更受引種地氣候特點(diǎn)和栽培條件的影響。本研究對(duì)收集的13個(gè)青藏高原相關(guān)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(chǎn)性能及抗銹病能力存在顯著差異，依據(jù)測(cè)定指標(biāo)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(chǎn)性能差異較大，在生產(chǎn)實(shí)際中要依據(jù)生產(chǎn)目的選用適當(dāng)類型的燕麥品種。

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

菌源的有無和數(shù)量是銹病發(fā)生流行的先決條件，而氣候環(huán)境決定了銹病發(fā)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(gè)品種都發(fā)生了銹病，病原物來源、種類及數(shù)量待于鑒定。溫暖濕潤(rùn)的氣候利于病害發(fā)生蔓延，銹菌生長(zhǎng)和孢子形成最適溫度范圍一般為25～30 ℃，夏孢子發(fā)芽率與溫度、光色、水滴等密切相關(guān)[12]。試驗(yàn)?zāi)攴荽ㄎ鞅睔鉁仄汀⒂炅枯^少，供試品種銹病發(fā)病率達(dá)100%，病級(jí)都大于4級(jí)，可見川西北存在燕麥銹病頻發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)，因此，選育或引進(jìn)抗銹品種是急需解決的問題。

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