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(1. 中國農業科學院草原研究所,內蒙古 呼和浩特,010018; 2. 內蒙古農業大學生命科學學院 內蒙古 呼和浩特 010018; 3. 呼和浩特市種子管理站,內蒙古 呼和浩特 010020; 4. 內蒙古自治區植保植檢站,內蒙古 呼和浩特 010010)
燕麥屬(AvenaL.)是禾本科燕麥族草本植物,既是主要的糧食作物,又是優質的飼料飼草作物,同時也是一種功能性保健食品的生產原料。一般分為帶稃型和裸粒型兩大類。世界各國栽培的燕麥以帶稃型為主,也稱皮燕麥,皮燕麥資源豐富、類型較多,絕大多數用作家畜、家禽的飼料。我國栽培的燕麥以裸粒型為主,也稱裸燕麥,是我國華北北部、西北和西南等高寒貧困山區人民的主要食糧以及發展畜牧業的主要飼料飼草作物[1-5]。燕麥具有良好的適口性,可以增加奶牛的食量和產奶量,提高干奶期和圍產期的食量。除了適口性,燕麥干草還同時具有高水溶性碳水化合物、高消化率的纖維、蛋白質含量適中、低鉀、含多種礦物質、質地柔軟等特點,為世界奶牛粗飼料的最佳選擇之一[6-8]。
作為一種飼草作物,近幾年皮燕麥的需求量逐年增加,種植面積也逐年擴大。目前我國已經選育出一些皮燕麥新品種,但其生育期、適應性有限,未能滿足目前快速發展的人工飼草地的建設和缺口很大的優質燕麥干草生產的需求[9-13]。為此,中國農業科學院草原研究所通過種間雜交和試驗鑒定,培育成生育期較短、糧飼兼用型皮燕麥新品種‘蒙飼燕2號’,為燕麥草產業的發展提供優良品種。
‘蒙飼燕2號’燕麥 , 屬于皮燕麥(A.sativaL.),是母本‘永492’和父本‘歇里·努瓦爾’進行種間雜交選育而成的新品種。母本‘永492’為裸燕麥(A.nudaL.),是1980年內蒙古自治區品種審定委員會第二次會議決定推廣的燕麥品種。父本‘歇里·努瓦爾’為皮燕麥(A.sativaL.),為引進品種。選育流程見圖1。

圖1 ‘蒙飼燕2號’選育流程Fig.1 Process of A.sativa L. ‘Mengsiyan2’ breeding and selection
1.2.1內蒙古農業大學海流園區 內蒙古農業大學海流園區位于呼和浩特市土默特左旗北什軸鄉海流村。地處土默特平原北緣,年平均氣溫5.4℃,年均降水量400 mm左右,無霜期135~145 d,沙壤質暗栗鈣土,pH 7.8~9.0,肥力適中,地下水灌溉。
1.2.2呼和浩特市武川縣當鋪地鄉 武川縣當鋪地鄉屬中溫帶大陸性季風氣候。年平均氣溫3.0℃,無霜期124 d左右,歷年平均降水為354 mm左右。土壤以栗鈣土為主,肥力較強,地下水灌溉。
1.2.3呼和浩特市和林格爾縣 和林格爾縣位于內蒙古自治區中南部,年平均氣溫在6.2℃左右。年日均氣溫0℃以上持續的時間為233 d左右。歷年平均降水量為392.8 mm。輕壤栗褐土,肥力適中,地下水灌溉。
1.2.4內蒙古赤峰市阿魯科爾沁旗(赤峰市草都公司牧草基地) 阿魯科爾沁旗,屬典型的大陸性氣候,位于內蒙古自治區中部,赤峰市東北部。年均氣溫5.5℃,年均降雨量300~400 mm,無霜期95~140 d,。輕壤栗鈣土,肥力適中,噴灌。
1.2.5興安盟突泉縣(內蒙古植保站基地) 突泉縣位于內蒙古自治區興安盟西南部,屬溫帶大陸季風性氣候,無霜期130 d左右,年平均氣溫5℃,光照資源豐富,雨熱同季。平均降水量為400 mm左右。栗鈣土,地下水灌溉。
1.2.6蒙古國肯特省 蒙古國肯特省屬大陸性氣候,1月平均氣溫達-20 ℃,7月平均氣溫可達 20℃,年平均降水200~3 000 mm。土壤為淡栗鈣土,腐殖質含量為2.31%,土壤中含量的速效磷0.532 PPM,速效鉀為3.35 PPM, 硝態氮為0.15 PPM。
1.3.1產量及其試驗設計 品種比較試驗:品比試驗分別在呼和浩特市和林格爾縣、武川縣進行。選擇肥力均勻、地勢平坦、排水良好的地塊,小區面積3 m×5 m,重復5次,小區布局采用隨機區組設計。對照為‘品5號’,青草刈割在抽穗期進行,留茬高度5 cm。種子產量測定區域不進行刈割。
區域試驗:分別在呼和浩特市武川縣、內蒙古農業大學海流園區、呼和浩特市和林格爾縣、赤峰市阿魯科爾沁旗、興安盟突泉縣、蒙古國肯特省進行6個地區8點試驗。小區面積4 m×5 m,重復5次;對照為‘品5號’, 青草刈割在抽穗期進行,留茬高度5 cm。種子產量測定區域不進行刈割。
生產試驗:分別在呼和浩特市武川縣、內蒙古農業大學海流園區、呼和浩特市和林格爾縣、赤峰市阿魯科爾沁旗、興安盟突泉縣、蒙古國肯特省進行,小區面積660 m2。小區的1/2面積用于種子產量測試,另1/2面積用于鮮草產量測試;對照均為‘品5號’。 青草刈割在抽穗期進行,留茬高度5 cm。種子產量測定區域不進行刈割[14-16]。
1.3.2分蘗性、莖葉比、植物學特征及物候期觀察 出苗后從每種供試植物群體中隨機選取50個單株定株編號,從出苗至種子成熟期,每隔7 d測量50個單株的株高,以最后一次測定的植株絕對高度代表該品種的平均植株高度;在盛花期觀察統計分蘗數,測量莖葉比,觀察記載物候期、葉型及穗型等特征。
1.3.3營養成分測定 采取‘蒙飼燕2號’和‘品5號’抽穗期的整株鮮樣(刈割留茬5 cm),60℃恒溫箱中烘干、粉碎,委托內蒙古農牧漁業生物實驗研究中心測定常規營養成分含量,3次重復。
‘蒙飼燕2號’的鮮草產量及種子產量分別與父本‘歇里·努瓦爾’、母本‘永492’和對照品種‘品5號’比較,并進行顯著性分析。實驗數據使用Excel及SPASS軟件進行統計分析。
‘蒙飼燕2號’為一年生皮燕麥(AvenasativaL.)。幼苗半直立,植株高大,平均高度135 cm,全株綠色;側散穗型松散下垂,燕尾鈴,穗長20.4 cm;葉為長披針形,葉脈綠色;穗粒數65.5個,穗粒重1.25 g,小穗數20個,穗鈴長5.8 cm;千粒重31.0 g;生育期90 d,屬于中熟類型。每株具葉片5~6片,葉寬0.8~1.5 cm。平均分蘗數2.15個(有效分蘗1.12個);根系強大,抗倒伏。品比試驗鮮草產量達32 343.67 kg·hm-2,干草產量達到11 003.90 kg·hm-2,種子產量2 703.09 kg·hm-2。莖葉多汁、柔嫩,草質好;營養價值高,抽穗期晾制干草時粗蛋白7.51%。種子發芽率98.4%,出苗快,抗旱耐鹽能力強,抗倒伏,耐瘠薄,在沙土、壤土、沙壤土、黑鈣土上均能良好生長,適應性廣[17]。
2.2.1物候期 在呼和浩特市和林格爾縣試驗區觀測表明,供試品種歷經出苗、分蘗、拔節等各個不同的發育階段后,其全生育期表現出一定的差異(表1)。‘蒙飼燕2號’燕麥草為中熟型,生育期為90 d,比其母本‘永492’晚4天,較其父本‘歇里·努瓦爾’早6天,比對照品種‘品5號’生育期早5天。

表1 各供試燕麥在呼和浩特市的物候期Table 1 Phenological phase of oat varieties in Hohhot/month-day
2.2.2平均株高、分蘗數 ‘蒙飼燕2號’的平均株高為135 cm(表2),均顯著高于其雙親及對照,在中熟燕麥品種中,具有很強的生產優勢。植株分蘗數的多少是其分蘗能力和再生能力強弱的重要表現,顯著影響燕麥的草產量。‘蒙飼燕2號’的平均分蘗數2.15個,有效分蘗數1.12個;分蘗數比母本略高但是低于父本;高于對照‘品5號’,表明‘蒙飼燕2號’新品種繼承父本分蘗能力強的優良特性。
2.3.1品比試驗 從2013-2014年品比試驗的結果看出,‘蒙飼燕2號’燕麥草的平均鮮草總產量為32 343.67 kg·hm-2,較對照品種‘品5號’平均增產18.64%,差異極顯著(P<0.01);種子產量平均為2 703.09 kg·hm-2,較對照品種‘品5號’平均增產7.44%,差異顯著(P<0.05,表3)。‘蒙飼燕2號’鮮草產量較其父本‘歇里·努瓦爾’平均增產29.29%,差異極顯著(P<0.01);種子產量較其父本平均增產0.41%,差異不顯著(表4)。與母本‘永492’相比,‘蒙飼燕2號’鮮草產量平均增產56.28%,差異極顯著;種子產量較其母本平均增產22.99%,差異極顯著(表5)[18]。

表2 各供試燕麥的平均株高、分蘗數(平均值)Table 2 Average height and tiller number of oat varieties
注:* 差異顯著(P<0.05),**差異極顯著(P<0.01);下同
Note:* indicates significant difference at the 0.05 level,** indicates significant difference at the 0.01 level; the same as below

表4 較父本鮮草產量和種子產量Table 4 comparison of fresh forage yield and seed yield with male parent/kg·hm-2

表5 較母本鮮草產量和種子產量Table 5 comparison of fresh forage yield and seed yield with female parent/kg·hm-2
2.3.2區域試驗 2015-2016年在6個不同地區進行8點的區域試驗,在參試的2個品種中,‘蒙飼燕2號’的刈割鮮草調制干草的總產量很高,平均為11 461.89 kg·hm-2,極顯著高于對照品種(表6)。‘蒙飼燕2號’燕麥草新品種能適應6個地區的氣候條件,正常生長發育,且種子成熟后莖葉仍保持半青綠,田間未發現病蟲危害癥狀及嚴重倒伏現象[19-20]。

表6 區域試驗干草產量Table 6 Hay yield in regional test/ kg·hm-2
2.3.3生產試驗 生產試驗結果表明,2015—2016年‘蒙飼燕2號’燕麥草的平均鮮草產量、干草產量及種子產量分別為32 406.06 kg·hm-2,10 935.85 kg·hm-2和2 364.91 kg·hm-2,較對照品種分別平均提高了19.49% ,19.22%和5.84%(表7),顯示出很高的生產性能,且能適應6個不同地區的氣候條件,生長表現很好,在田間未發現病蟲危害癥狀及嚴重倒伏現象。

表7 生產試驗產量Table 7 the yield in production test

續表7
營養品質是衡量飼用植物飼用價值高低的重要指標,‘蒙飼燕2號’在抽穗期晾制干草葉量大、莖葉比小(0.59),適口性較好[21-22]。常規營養成分見表8。

表8 ‘蒙飼燕2號’營養成分含量Table 8 Nutrient content of A.sativa L. ‘Mengsiyan 2’/%
2.5.1適宜播種期 ‘蒙飼燕2號’燕麥春季氣溫穩定在5℃左右即可播種,內蒙古中西部地區一般4月5日至5月10日均可播種,適當早播有利于促進分蘗、提高產量和抗寒性。麥茬復種在7月25日左右播種,深秋可長到90 cm左右。
2.5.2播種方法、適宜播種量及播種深度 采取條播方式,播量150.0 kg·hm-2,行距15 cm左右,適宜播深為4~6 cm,播后及時鎮壓[23]。
2.5.3田間管理 在燕麥拔節至孕穗期澆水1~2次。如果土地貧瘠,生長不良時,可在分蘗或拔節期結合灌水追施尿素75~120 kg·hm-2。在分蘗期人工除草1次,人工除草盡量鋤早鋤小;或選用高效、低毒除草劑進行防除。
2.5.4新品種適宜區域 在沙土、壤土、沙壤土、黑鈣土上均能良好生長,生態適應性廣,適宜在≥10℃有效積溫2 400℃的地區種植,在內蒙古及其毗鄰省區均可種植,在年降水量≥300 mm地區可旱作栽培。
優良的牧草品種為畜牧業可持續發展,人工草地建立以及改良治理草原生態建設提供了重要的物質基礎[24]。皮燕麥作為飼草作物,近年來需求量逐漸增加,但目前我國已有的皮燕麥品種中,因其生育期、適應性有限,尚不能滿足對于優質燕麥干草生產的需求。 ‘蒙飼燕2號’燕麥屬于生育期相對較短,青草產量高的中熟品種,適于一茬半或兩茬種植飼草或收獲籽粒;籽粒活體成熟,即籽粒成熟時莖桿及葉片保持綠色鮮活,使收獲籽粒后的秸稈營養價值更高;其他綜合農藝性狀優良。該品種飼用莖桿柔軟、葉量豐富、含糖量高、適口性好、飼草產量高于相同生育期的籽實燕麥,干物質消化率可達75%以上,適合飼喂各種家畜。該燕麥草的特點是鮮草及種子產量高,品比試驗鮮草產量達32 343.67 kg·hm-2,干草產量達到11 003.90 kg·hm-2,種子產量2 703.09 kg·hm-2。
對選育出的新品種‘蒙飼燕2號’進行品比試驗、區域試驗及生產試驗的研究結果表明:‘蒙飼燕2號’燕麥春季氣溫穩定在5℃左右即可播種,抗旱、耐鹽能力較強,發育前期耐低溫能力強,生長季內田間觀察未發現任何病蟲危害癥狀;在沙土、壤土、沙壤土、黑鈣土上均能良好生長,生態適應性廣,適宜在≥10℃有效積溫2 400℃的地區種植,在內蒙古及其毗鄰省區均可種植,在年降水量≥300 mm地區可旱作栽培。‘蒙飼燕2號’燕麥草可曬制優質青干草,也可青飼、半干青貯,加工草顆粒和草餅等,是奶牛、羊、馬、鵝、鴨、兔及魚類養殖的優質飼草。