童永尚,劉耀峰,徐長林,張選明,魚小軍
(1. 甘肅農業大學草業學院 / 草業生態系統教育部重點實驗室 / 中?美草地畜牧業可持續發展研究中心,甘肅 蘭州 730070;2. 隴西縣畜牧獸醫技術服務中心,甘肅 定西 748100;3. 定西市黃土高原旱區人工草地建植技術創新中心,甘肅 定西 748100;4. 隴西縣雨潤農牧有限責任公司,甘肅 定西 748100)
燕麥(Avena sativa)隸屬禾本科燕麥屬草本植物,既是我國干旱半干旱山區一種特色優勢作物,也是一種產量較高的糧飼兼用作物。在適宜的刈割期內將其刈割,莖葉鮮嫩多汁,可做青貯飼料或調制成干草。其產量在世界禾谷類作物中位列第五[1-4],因地域不同,干草單產水平在4.3~13 t·hm?2,全國平均單產水平為8.8 t·hm?2左右[5]。其籽粒中含有非常豐富的蛋白質、脂肪等營養物質[6],具有降低血脂、調節血糖、美容護膚、減肥、改善睡眠、抗疲勞等功效,是備受人們關注的保健食品[7]。在畜牧業中,農牧民往往以牧草的高產量和高營養價值作為選擇作物品種的首要指標,而在以種子生產為目的時,往往要考慮種子產量的高低。
大量研究表明,在適宜的播種期種植可以明顯提高燕麥的飼草產量和種子產量。播種時期過早會因需水關鍵期、降雨高峰期不吻合或寒潮凍害等而大幅度減產,播種時期過晚會因生長時間不足、成熟不好而降低產量,只有適宜播期才能充分有效地利用自然條件中的有利因素,避開自然條件中的不利因素,實現高產目標[8-9]。在黑龍江大慶地區的研究表明,皮燕麥在4 月13 日前后播種使得籽粒高產[10];張少平等[11]在二陰地區的研究表明,“和燕1號”燕麥品種在5 月15 日左右播種可獲得飼草高產,在4 月14 日左右播種可獲得籽實高產。由此可見,準確把握作物播期是作物獲得高產的重要因素。
關于播期對燕麥生產性能影響的研究,試驗地普遍集中在高寒地區[9],干旱或半干旱地區較少。徐長林等[12]2015 年在隴西半干旱地區,對13 個參試燕麥品種進行了綜合評價,確定出‘青海甜燕麥’、‘青引1 號’等4 個燕麥品種適宜在隴西二陰山區推廣種植;柴繼寬等[13]在2016 年的研究表明,安定區燕麥籽粒平均產量為1 500.68 kg·hm?2,且‘隴燕1 號’為半干旱區最適燕麥品種。隴西半干旱區有關燕麥生產性能的研究較早,近年來,燕麥新品種不斷增加,但并未對其進行深入研究。
鑒于此,本研究擬開展隴西半干旱地區收獲燕麥飼草及種子產量最佳播期和品種的研究,對7 個燕麥品種在隴西地區不同播時期的干草產量、種子產量、株高、分蘗數等10 個產量指標和粗蛋白、可溶性糖等5 個品質指標進行試驗比較,并通過單因素方差分析、灰色關聯度分析和聚類分析進行綜合評價,以期篩選出適合隴西半干旱地區種植的優異種質資源和最佳播種期,進而引導生產實踐,為燕麥高產栽培提供理論依據和實踐參考。
甘肅隴西縣文峰鎮茍家山村(34°50′ ? 35°23′ N,104°18′ ? 104°54′ E)為溫帶季風氣候,海拔2 136 m,年平均氣溫6~7 ℃,年平均降水量445.8 mm,降水主要集中在5 月 - 9 月,蒸發量1 440 mm,年平均日照時間2 292 h,年平均無霜期146 d。試驗地土壤類型為黃綿土,0 - 20 cm 土層土壤有機質含量為12.77 g·kg?1全氮含量為0.86 g·kg?1,堿解氮含量為98.73 mg·kg?1,有效磷含量為19.76 mg·kg?1,速效鉀含量為199.99 mg·kg?1。生長季水熱狀況如圖1 所示。

圖1 試驗區近30 年和2020 年生長季月均氣溫、月總降水量Figure 1 Mean monthly temperatures and mean total precipitation registered during the growing season (April to October) in the experimental area in 2020 and the recent 30 years
選擇生產中推廣較多的早熟、中熟和晚熟燕麥品種7 個,分別為‘青燕1 號’、‘青海444’、‘青海甜燕麥’、‘莫妮卡’、‘青引2 號’、‘隴燕3 號’、‘夢龍’[14-16],均由甘肅農業大學草業學院提供(表1)。

表1 供試材料Table 1 Tested materials
依據隴西地區作物播種時間,于2020 年設4 個播期,分別為5 月6 日、5 月16 日、5 月26 日、6 月5 日,采用隨機區組設計,小區面積3 m × 5 m,小區間隔0.5 m,小區外圍設1 m 的保護行,重復3 次。播種前翻地整平耙細,人工開溝條播,播種量為22.5 g·m?2,實際播種量按各品種種子發芽率和種子凈度計算,播深3~4 cm,均勻撒播后覆土鎮壓,行距20 cm。
干草產量:于每個播期和品種分別達到乳熟期收割測產,每個小區內按行取2 m 長,留茬5 cm 刈割后并稱取鮮重,每個小區重復3 次。后隨機取500 g鮮樣在105 ℃下殺青30 min,在65 ℃烘箱中烘48 h至恒重,稱干草質量。
株高:于乳熟期在每個小區分別選取具有代表性的10 株,測量地面至穗頂部的垂直高度,求平均值。
莖葉比:500 g 鮮草莖葉分離,分別稱重,在烘箱中105 ℃殺青30 min,65 ℃烘至恒重后稱重,求莖葉比。
鮮干比:在樣地準確稱取500 g 鮮草,帶回實驗室置于烘箱中烘48 h 至恒重后稱重,計算鮮干比。
莖基直徑:在樣地隨機取10 株,用游標卡尺測定莖基下部第2 莖節莖粗。
分蘗數:在樣地隨機取10 株,進行統計。
根系生物量:在樣地隨機挖取10 株,取樣深度為30 cm,分別裝入尼龍袋中,用流水反復沖洗干凈,脫水后,烘干稱重求平均值(均置于65 ℃烘箱烘至恒重,感量0.1 mg 的分析天平稱量所得干重)即為單株根系生物量。
種子產量:成熟期每個小區按行選取2 m 樣段,測定種子產量,每個小區3 次重復。
千粒重:待種子自然風干后稱種子產量,以100 粒種子作為一個樣本,重復10 次,測定種子千粒重。
每穗小穗數:在完熟期,每個小區隨機選取10 株,統計每穗小穗數。
營養價值:將烘干草樣用粉碎機粉碎過1 mm篩,選取3 個樣品測定粗蛋白(crude protein,CP)含量(凱氏定氮法)、可溶性糖(蒽酮法),中性洗滌纖維(neutral detergent fiber,NDF)和酸性洗滌纖維(acid detergent fiber,ADF)含量采用 Van soest 纖維分析法測定。
相對飼喂價值(RFV):

式中:DMI為粗飼料干物質的隨意采食量,用占體重(BW)的百分比表示;DDM為可消化的干物質,用占干物質(DM)的百分比表示。
利用SPSS 19.0 對不同處理下貯藏的營養物質進行單因素方差分析,差異顯著性采用Duncan 法進行多重比較;利用系統聚類進行聚類分析,將7 個供試燕麥品種和4 個播期共28 個處理根據干草產量、飼草粗蛋白含量和種子產量進行歸類,對種子產量構成因素進行相關性分析;利用Excel 對28 個處理進行灰色關聯度分析[6],對各指標進行綜合評價。

關聯度越大,則說明比較數列越接近參考數列,綜合營養指標越優。
2.1.1 播期對不同品種燕麥株高的影響
F檢驗表明,品種對燕麥株高的影響最大(表2)。隨著播期推遲,‘青海甜燕麥’、‘青引2 號’、‘莫妮卡’株高逐漸增大(圖2),6 月5 日播期處理時達到最大,分別為80.0、70.6 和67.7 cm;‘夢龍’在5 月26 日播期時株高最高,為65.5 cm,隨播期推遲株高呈先升高后降低趨勢;‘青海444’、‘隴燕3 號’、‘青燕1 號’在5 月16 日播期時株高達到最高,分別為85.7、86.6 和76.7 cm,且隨著播期推遲株高呈先升高后降低趨勢。不同品種相比,5 月6 日播期和5 月26 日播期時‘青海444’株高最高;5 月16 日播期時‘隴燕3 號’株高最高,為86.5 cm;6 月5 日播期時‘青海甜燕麥’株高最高,為80.0 cm。

圖2 不同播期下7 個燕麥品種株高變化Figure 2 Plant height differences among seven oat varieties sown at four different dates
2.1.2 播期對不同品種燕麥干草產量的影響
F檢驗表明,播期對燕麥干草產量的影響最大(表2)。隨播期推遲,‘青海甜燕麥’、‘莫妮卡’、‘夢龍’干草產量先增加后降低(圖3),且均在5 月26 日播期時達到最高,分別為10 668、10 843 和13 551 kg·hm?2;‘青引2 號’隨播期推遲干草產量在6 月5 日播期達到最高,為10 635 kg·hm?2;‘青海444’、‘隴燕3 號’、‘青燕1 號’隨播期推遲干草產量呈先增加后降低的趨勢,且均在5 月16 日播期達到最高,分別為10 671、11 118 和10 534 kg·hm?2。不同品種相比,5 月6 日播期時‘青海444’干草產量最高,為8 536 kg·hm?2;5 月16 日播期時‘隴燕3 號’干草產量最高,為11 118 kg·hm?2;5 月26 日播期時‘夢龍’干草產量最高,為13 551 kg·hm?2;6 月5 日播期時‘青引2 號’干草產量最高,為10 635 kg·hm?2。

圖3 不同播期下7 個燕麥品種干草產量變化Figure 3 Hay yield differences among seven oat varieties sown at four different dates
2.1.3 播期對不同品種燕麥莖葉比和鮮干比的影響
F檢驗表明,播期對燕麥莖葉比的影響最大,品種對燕麥鮮干比的影響最大(表2)。不同播期相比,7 個燕麥品種的莖葉比均在5 月16 日播期時最高(表3);‘青海甜燕麥’、‘青引2 號’鮮干比隨播期推遲先減小后增大;‘莫妮卡’、‘夢龍’、‘青海444’鮮干比隨播期推遲先增大后減??;‘青燕1 號’隨播期推遲鮮干比逐漸增大。不同品種相比,4 個播期時‘青引2 號’相較于其他6 個燕麥品種,莖葉比和鮮干比均達到最小。

表2 播期和品種交互作用下燕麥飼草產量指標的方差分析(F 值)Table 2 Analysis of variance of the forage yield index of oat when considering both sowing date and variety as interactors

表3 不同播期處理下7 個燕麥品種飼草產量指標變化Table 3 Change in the forage yield indexes of seven oat varieties sown at four different dates
2.1.4 播期對不同品種燕麥莖基直徑、單株根系生物量的影響
F檢驗表明,品種對燕麥莖基直徑的影響最大,播期對燕麥單株根系生物量的影響最大(表2)。不同品種相比,5 月6 日播期時,‘青海甜燕麥’莖基直徑最大,‘隴燕3 號’單株根系生物量最大;5 月16 日播期時,‘青燕1 號’莖基直徑和單株根系生物量均最大;5 月26 日播期時,‘莫妮卡’莖基直徑最大,‘夢龍’單株根系生物量最大;6 月5 日播期時,‘青燕1 號’莖基直徑最大,‘隴燕3 號’單株根系生物量最大(表3)。
2.2.1 播期對不同品種燕麥粗蛋白含量的影響
F檢驗表明,品種對燕麥粗蛋白含量的影響最大(表4)。7 個燕麥品種粗蛋白含量總體介于4.77%~6.94% (表5)。不同播期相比,‘青海甜燕麥’和‘青燕1 號’在5 月26 日播期時粗蛋白含量達到最高,分別為6.08%和6.94%,‘青引2 號’在6 月5 日播期時達到最高,為5.81%,‘莫妮卡’、‘青海444’、‘隴燕3 號’在5 月6 日播期時達到最高,分別為6.25%、6.65%和5.85%。‘青海甜燕麥’和‘夢龍’粗蛋白含量隨播期推遲表現出先增大后減小的趨勢,‘青海444’、‘青燕1 號’粗蛋白含量隨播期推遲呈先減小后增大再減小的趨勢,‘莫妮卡’、‘隴燕3 號’粗蛋白含量隨播期推遲呈先減小后增大的趨勢。不同品種相比,5 月6 日播期時‘青海444’粗蛋白含量最高,為6.65%,5 月16 日播期時‘夢龍’粗蛋白含量最高,為6.00%,5 月26 日和6 月5 日播期時‘青燕1 號’粗蛋白含量最高,為6.94%和6.19%。

表4 播期和品種交互作用下燕麥品質指標的方差分析(F 值)Table 4 Analysis of variance of oat quality indexes obtained when considering sowing date and variety as interactors
2.2.2 播期對不同品種燕麥NDF 含量和ADF 含量的影響
F檢驗表明,品種對燕麥NDF 和ADF 含量的影響最大(表4)。7 個燕麥品種的NDF 含量介于50.43%~65.04%,ADF 含量介于25.74%~42.12%(表5)。不同播期相比,‘青燕1 號’在5 月16 日播期時NDF 含量最低,‘青引2 號’在6 月5 日播期時NDF含量最高,‘青海甜燕麥’5 月26 日播期時ADF 含量最低,‘青海444’在5 月26 日播期時ADF 含量最高。隨播期推遲,‘青海甜燕麥’和‘莫妮卡’ NDF 含量呈現先升高后降低趨勢,‘夢龍’和‘隴燕3 號’呈現先降低后升高趨勢;‘青海甜燕麥’、‘青引2 號’、‘莫妮卡’、‘隴燕3 號’和‘青燕1 號’ADF 含量呈先降低后升高趨勢。不同品種相比,5 月6 日播期時,‘青引2 號’NDF 含量最低,‘莫妮卡’ADF 含量最低;5 月16 日播期時,‘青燕1 號’NDF 含量最低,‘青引2 號’ADF 含量最低;5 月26 日播期時,‘隴燕3 號’NDF 含量最低,‘青海甜燕麥’ADF 含量最低;6 月5 日播期時,‘隴燕3 號’NDF 含量最低,‘青海甜燕麥’ADF 含量最低。
2.2.3 播期對不同品種燕麥可溶性糖含量的影響
F檢驗表明,品種對燕麥可溶性糖含量的影響最大(表4)。不同播期相比,‘青海444’和‘夢龍’可溶性糖含量均在6 月5 日播期達到最高,分別為38.31%和33.44% (表5),其他6 個燕麥品種均在5 月6 日播期達到最高。隨播期推遲,‘青海甜燕麥’可溶性糖含量逐漸降低,‘青引2 號’、‘夢龍’、‘青海444’呈先降低后升高趨勢,‘隴燕3 號’和‘青燕1 號’呈先降低后升高再降低的趨勢。不同品種相比,前3 個播期時‘隴燕3 號’可溶性糖含量最高,分別為38.48%、35.29%和36.51%;6 月5 日播期時,‘青海444’可溶性糖含量最高,為38.31%。
2.2.4 播期對不同品種燕麥相對飼喂價值的影響
F檢驗表明,播期對燕麥相對飼喂價值的影響最大(表4)。不同播期相比,‘青海甜燕麥’、‘青引2 號’、‘青海444’在5 月6 日播期時相對飼喂價值最高,分別為102.57、109.81 和100.49;‘莫妮卡’在6 月5 日播期時最高,為97.81;‘夢龍’和‘隴燕3 號’在5 月26 日播期時最高,分別為107.79 和110.31;‘青燕1 號’在5 月16 日播期時最高,為113.04??傮w來看,播期對‘青海甜燕麥’、‘莫妮卡’、‘隴燕3 號’3 個燕麥品種的相對飼喂價值影響較小,對‘青引2 號’和‘夢龍’的相對飼喂價值影響最大。不同品種相比,5 月6 日播期時‘青引2 號’相對飼喂價值最大,為109.81;5 月16 日播期時‘青燕1 號’相對飼喂價值最大,為113.04;5 月26 日和6 月4 日播期時‘隴燕3 號’相對飼喂價值最大,為110.31 和107.04 (表5)。

表5 不同播期處理下7 個燕麥品種養分含量變化Table 5 Change in the nutrient content of seven oat varieties sown at four different dates
2.3.1 播期對不同品種燕麥種子千粒重的影響
F檢驗表明,播期對燕麥種子千粒重的影響最大(表6)。不同播期相比,‘青海甜燕麥’、‘青海444’、‘隴燕3 號’均在5 月16 日播期時種子千粒重最大(表7);‘青引2 號’和‘莫妮卡’均在6 月5 日播期時種子千粒重最大;‘夢龍’和‘青燕1 號’均在5 月26 日播期時種子千粒重最大。隨播期推遲,‘青海甜燕麥’、‘夢龍’、‘青海444’、‘青燕1 號’種子千粒重呈先增大后減小的趨勢,‘青引2 號’種子千粒重呈逐漸增大的趨勢。不同品種相比,5 月6 日播期時‘青海444’種子千粒重最大,為30.26 g,5 月16 日播期時‘青海甜燕麥’種子千粒重最大,為33.45 g,5 月26 日播期時‘青燕1 號’種子千粒重最大,為33.56 g,6 月5 日播期時‘青引2 號’種子千粒重最大,為31.42 g。
2.3.2 播期對不同品種燕麥種子產量的影響
F檢驗表明,播期對燕麥種子產量的影響最大(表6)。不同播期相比,‘青海甜燕麥’、‘青海444’、‘隴燕3 號’均在5 月16 日播期種子產量最高(表7),分別為1774.12、1795.42 和1598.77 kg·hm?2;‘青引2號’和‘莫妮卡’均在6 月5 日播期時種子產量最高,為1 838.79 和2147.31 kg·hm?2;‘夢龍’和‘青燕1 號’均在5 月26 日播期時最高,為1754.41 和1913.64 kg·hm?2。隨著播期推遲,‘青海甜燕麥’、‘夢龍’、‘青海444’、‘隴燕3 號’、‘青燕1 號’種子產量呈先增加后降低趨勢,‘青引2 號’呈逐漸增加趨勢。不同品種相比,5 月6 日、5 月16 日和6 月5 日播期時‘莫妮卡’種子產量最高,分別為1473.56、2091.94 和2147.31 kg·hm?2,5 月26 播期時‘青燕1 號’種子產量最高,為1913.64 kg·hm?2。

表6 播期和品種交互作用下燕麥種子產量構成因素的方差分析(F 值)Table 6 Analysis of variance of different components of the oat seed yield when considering both sowing date and variety as interactors

表7 不同播期處理下7 個燕麥品種種子產量構成因素的變化Table 7 Change in seed yield components of seven oat varieties sown at four different dates
2.3.3 不同播期燕麥種子產量構成因素的變化
F檢驗表明,播期對燕麥每穗小穗數和穗粒數的影響最大,品種對燕麥分蘗數的影響最大(表6)。不同播期下7 個燕麥品種的分蘗數、小穗數和穗粒數差異較大(表7)。整體來看,各品種的小穗數和穗粒數變化趨勢一致,隨播期推遲,‘青海甜燕麥’、‘夢龍’、‘青海444’、‘青燕1 號’小穗數和穗粒數均呈先增大后減小趨勢,‘青引2 號’逐漸增大,‘莫妮卡’表現出先增大后減小再增大的趨勢?!嗪?44’和‘青海甜燕麥’分蘗數隨播期推遲逐漸增大,其他5 個燕麥品種分蘗數隨播期推遲呈先增大后減小趨勢。
如表8 所列,選取具有代表性的5 個指標(干草產量、粗蛋白、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、可溶性糖),對4 個播種時期的7 個燕麥品種進行灰色關聯度綜合評價。結果發現,5 月6 日種植的‘隴燕3 號’綜合表現最好,其次是5 月26 日種植的‘夢龍’。‘隴燕3 號’、‘青海444’、‘青引2 號’在5 月6 日播期時綜合性狀表現最優,‘夢龍’、‘青海甜燕麥’、‘青燕1 號’在5 月26 日播期時綜合性狀表現最優,‘莫妮卡’在6 月5 日播期綜合性狀表現最優?!嗪?44’在5 月16 日播期和‘青引2 號’在5 月6 日播期時的綜合表現一致,‘青燕1 號’在6 月5 日播期和‘青引2 號’5 月26 日播期綜合表現相同,‘青海甜燕麥’5 月6 日播期和5 月16 日播期綜合表現相同。

表8 不同燕麥品種4 個播期的關聯度和排序Table 8 Correlation degrees, sequentially ordered, of different oat varieties sown at four different dates
針對4 個播期和7 個燕麥品種共28 個處理的干草產量、種子產量和粗蛋白含量進行聚類分析,構建樹形圖(圖4),在歐式距離為12 處,可將其分為四大類。第Ⅰ類產草量最高,為5 月26 日播種的‘夢龍’;第Ⅱ類種子產量高、粗蛋白含量高,包括5 月26 日種植的‘青燕1 號’和6 月5 日種植的‘莫妮卡’;第Ⅲ類產草量低、種子產量低,包括11 個處理,分別為5 月6 日種植7 個燕麥品種,6 月5 日種植的‘隴燕3 號’和‘夢龍’,5 月16 日種植的‘青引2 號’和5 月26 日種植的‘隴燕3 號’;第Ⅳ類產草量和種子產量都相對較高。

圖4 不同播期下7 個燕麥品種聚類分析Figure 4 Clustering analysis of the seven oat varieties under study sown at four different dates
適宜的播期是獲得作物高產的必要條件之一[17],牧草的產量取決于基因型和環境條件之間的相互作用[18]。播期通過溫度、光照等生態因子直接或間接影響作物的生育時期、干物質積累和出苗率等生命進程,品種是通過基因直接影響其生育進程,最終影響作物的產量[19]。本研究表明,播期和品種互作對燕麥的產量和品質具有極顯著影響。干草產量是衡量牧草適應性強弱的首要指標[20],本研究中,不同播期處理下7 個燕麥品種的干草產量性狀差異顯著,說明不同品種燕麥對氣象條件的適應程度不同。5 月6 日播期處理下,早熟品種‘青海444’產量最高,‘青燕1 號’干草產量相對較高,說明早熟品種應該適時早播;兩個晚熟品種在5 月16 和5 月26日播期時干草產量最高,說明晚熟品種種植時間應該比早熟品種推遲1~2 周,而3 個中熟品種在5 月26 日和6 月5 日播期時干草產量最高,說明中熟品種種植時間應該比早熟品種推遲2~3 周。
本研究中,不同播期相比,7 個燕麥品種在5 月6 日播期時的產量,明顯低于其他3 個播期,這是因為在5 月6 日播期時,隴西的氣溫和地溫較低,作物生長過程中所需積溫不足,導致燕麥種子發芽不齊,從而使得飼草產量降低,這與周萍萍等[21]的研究結果不同,原因是兩個種植區的溫度和降水差異較大,導致燕麥的最適生長期不同。燕麥干草產量介于6 740~13 551 kg·hm?2,遠低于徐長林[22]在天祝高寒地區的燕麥產量研究,這是因為燕麥喜陰涼潮濕的生境,而隴西地區氣溫高,導致燕麥的生育進程受到一定的影響,使其產量下降。大部分品種,在5 月16 日和5 月26 日播期時干草產量達到最高值,這是由于隨著播期推遲,土壤溫度和含水量等條件愈加符合燕麥生長發育的要求,但是在6 月5 日播期時,干草產量迅速降低,這可能是由于6 月5 日播期播種時,溫度較高,導致燕麥種子扎根淺[23],抗旱能力差,加之隴西地區水分蒸發快,使得生長受阻,最終導致干草產量下降。
株高是反映牧草產量的一個特征值,是衡量飼用燕麥產草量的重要指標之一[24]。莖基直徑和根系生物量也是影響牧草產量的重要因素。本研究表明,隨著播期推遲,‘青海甜燕麥’、‘青引2 號’、‘莫妮卡’株高逐漸增大,‘夢龍’株高隨播期推遲呈現先升高后降低的趨勢,這和季曉菲等[9]的研究結果相似。莖葉比和鮮干比是反映牧草適口性的重要指標,葉含量越高,適口性越好,鮮干比越高,含水量就越高,家畜喜食程度越高[25-26]。本研究中,‘青燕1 號’在6 月5 日播期時鮮干比最大,莖葉比最小,說明在6 月5 日播期時,‘青燕1 號’飼草的適口性最好,消化率最高。
國內外學者針對播期對作物品質的影響進行了大量研究,普遍認為不同品種和播種期是影響燕麥品質的兩個重要因素。品種跟自身基因有關,而播種期對作物的表現也有著深遠的影響,因為它決定了作物各物候期所面臨的環境條件[27]。本研究結果顯示,播期和品種互作對燕麥飼草品質具有極顯著影響。粗蛋白是影響牧草品質的重要指標,蛋白質能夠維持動物生長、發育,蛋白含量高,牧草價值就高[28]。本研究中,‘青海甜燕麥’、‘夢龍’粗蛋白含量隨播期推遲呈先升高后降低趨勢,這與王永剛[23]的研究結果一致?!畨酏垺帑溤? 月16 日播期時粗蛋白含量最高,5 月26 日播期和6 月5 日播期逐漸下降,其主要原因是隨著播期推遲,5 月16 日播期時的積溫和降水量與燕麥生長發育的條件相匹配,而5 月26 日和6 月5 日播期積溫和降水量不斷增加,導致燕麥粗蛋白含量逐漸降低[29]。
飼草中性洗滌纖維含量和酸性洗滌纖維含量高低直接影響著飼草的品質,中性洗滌纖維含量增加,采食量就減小,酸性洗滌纖維含量增加,消化率就降低[30]。本研究中,播期對不同品種燕麥中性洗滌纖維含量和酸性洗滌纖維含量影響顯著,不同品種表現出不同的變化規律。牧草纖維含量主要受品種和環境因素影響,環境和基因型不同,其營養品質就不同[31]。牧草相對飼喂價值是粗飼料質量評定指數,相對飼喂價值越大,牧草品質越好[32]。本研究表明,7 個燕麥品種相對飼喂價值在86.6~113.0,參照市場相對飼喂價值分級標準[33],‘隴燕3 號’屬于二級飼草,‘青海甜燕麥’、‘莫妮卡’、‘青海444’屬于三級飼草,‘青引2 號’燕麥在5 月6 日和5 月16 日播期時可達到二級飼草標準,‘夢龍’在5 月6 日和5 月26 日播期可達到二級飼草標準,‘青燕1 號’在5 月16 日播期時可達到二級飼草標準。本研究中,‘青引2 號’和‘青海444’隨著播期推遲,相對飼喂價值不斷減小,這與Nematpour 等[34]的研究結果一致。
本研究表明,不同播期對燕麥種子產量的影響顯著,7 個燕麥品種在4 個播期下,均能夠成熟,表明其適應性均較好。種子產量是體現種子生產力高低的指標[35],本研究中,6 月5 日播種的‘莫妮卡’種子產量最高,說明其生活力最高,此外,播期對燕麥種子產量也具有很大影響,參試燕麥品種‘青引2 號’種子產量隨播期推遲逐漸提高,這與王永剛等[10]和溫麗等[36]的研究結果相反?!菘ā帑湻N子產量隨播期推遲呈先升高后降低再升高的趨勢,與張少平等[11]的研究結果一致?!嗪L鹧帑湣ⅰ畨酏垺?、‘青海444’、‘隴燕3 號’和‘青燕1 號’種子產量隨播期推遲呈先升高后降低趨勢,這主要是由于隨著播種期的推遲,燕麥的生育時間縮短[37],氣溫越來越高,導致小穗不育性較高[38],使得種子在灌漿期長時間暴露在高溫環境下,最終導致種子產量下降。影響燕麥種子產量的因素很多,本研究中主要因素應為播期,播期不同,導致生長期氣溫和降水量不同。加之不同品種對水熱條件的需求不同,導致不同燕麥品種種子產量隨播期變化的規律不同。
不同燕麥品種的優劣性和適應性不是由生產性能或營養成分單獨決定的,而是各種性狀的綜合體現,因而需要將生產性能和營養成分進行綜合分析[16]?;疑P聯度是燕麥品質評價中較為常見的評價方式,本研究通過灰色關聯度分析發現,5 月6 日播種的‘隴燕3 號’綜合表現最好,說明其草產量、粗蛋白、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和可溶性糖含量相對較高。聚類分析是研究樣本與指標分類問題的一種統計方法,通過聚類分析可以把樣本或指標分為幾類,使得類內個體具有較高的同質性,類間個體具有較大的差異性[39]。本研究通過干草產量、種子產量和粗蛋白將21 個處理聚類為4 大類,第Ⅰ類草產量最高,第Ⅱ類種子產量高、粗蛋白含量高,第Ⅲ類草產量低、種子產量低,第Ⅳ類草產量和種子產量都相對較高。
在隴西半干旱地區,若以收割飼草為目的,5 月6 日種植的‘隴燕3 號’最優,其次是5 月26 日種植的‘夢龍’;若以收籽粒為目的,應優先選擇6 月5 日種植的‘莫妮卡’;隨著供試播期推遲,燕麥單株根系生物量隨供試播期推遲呈先增大后減小趨勢。通過系統聚類將28 個處理分為四大類,分別表現為第Ⅰ類產草量最高,為5 月26 日種植的‘夢龍’;第Ⅱ類種子產量高、粗蛋白含量高,為5 月26 日種植的‘青燕1 號’和6 月5 日種植的‘莫妮卡’;第Ⅲ類產草量低、種子產量低;第Ⅳ類產草量和種子產量都相對較高。