山區旱作條件下不同燕麥品種品質分析及評價

付東青，王彥超，毛家鄉，楊 帆，宋 磊，張凡凡，馬春暉

(1.石河子大學動物科技學院，新疆石河子 832000；2.第九師161團農業發展服務中心，新疆裕民 834800)

0 引 言

【研究意義】燕麥(Avenasativa)為一年生禾本科燕麥屬植物，是糧飼兼用作物，具有抗旱、耐冷、耐瘠薄等優良性狀，且碳水化合物含量高，莖葉柔軟，適口性好、易消化[1-2]。反芻家畜日糧中添加飼用燕麥不僅可改善瘤胃環境，提高家畜對苜蓿等粗飼料的利用效率，還可提高畜產品品質[3-5]。綜合分析及評價山區旱作條件下不同燕麥品種農藝性狀和營養品質，對篩選出最佳飼用燕麥品種有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】華北地區適宜種植壩莜1號、壩莜3號、壩莜4號及壩燕6號燕麥，其可較好的滿足當地不同生態區對優質粗飼料的需求[6]；內蒙古阿魯科爾沁旗地區牧王和貝勒二代最適宜當地生長[7]；東北沈陽地區林納最適合當地種植[8]；晉北農牧交錯區牧王、牧樂思及太陽神綜合價值表現較好，適宜在當地推廣種植[9]；高寒牧區祁連山種植8個燕麥品種中，白燕7號、丹麥燕麥、加燕2號表現最為突出，即有較高的鮮/干草產量和營養價值[10]；在類似地區(西藏)引進的9個燕麥品種的生產性能和營養品質分析結果表明，青海444、青燕1號和阿壩燕麥更適宜在該地區種植推廣[11]?！颈狙芯壳腥朦c】不同環境下各燕麥品種均表現出不同的生產性能和營養品質，且同一品種燕麥在不同地區也表現出不同的適應性。新疆塔城地區目前主要種植飼草為苜蓿、青貯玉米等，未見有大面積飼用燕麥種植的情況；當地山區雖氣候冷涼、降水較多，較適宜燕麥種植，但耕作模式主要為旱作模式，目前在這一自然環境和生產環境下，21個品種在不同指標上表現均不相同，而以任何一個單一指標評價最優燕麥品種均不全面[17]。飼用燕麥生產性狀表現尚不明確。亟需綜合分析與評價山區旱作條件下不同燕麥品種的農藝性狀及品質指標?！緮M解決的關鍵問題】在塔城地區裕民縣域內巴爾魯克山山區，研究21份燕麥品種生產性能和營養品質，為豐富當地飼草資源和燕麥品種的合理選擇提供指導。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗設在塔城地區裕民縣域內巴爾魯克山(N 46°08′、E 82°76′)，草地類型主要為山地草甸類和溫性草甸草原類[12]。海拔800～1 200 m，地面坡度大，沿山一帶土壤以黑鈣土為主，屬北溫帶大陸性干旱氣候，年降水量250～350 mm，蒸發量1 649～1 995.4 mm，無霜期121 d，年平均氣溫2.4～7.3℃，最高絕對氣溫36℃，最低絕對氣溫-33℃[13]。試驗地為溫性草甸草原開墾的無水澆旱地。表1

參試21份燕麥品種(均為皮燕麥)，試驗于2018年4月16日進行，播種前翻地整平耙細，并在試驗地建立簡易圍欄。表2

表1 試驗當年2018年4～7月天氣Table 1 Test weather conditions from April to July 2018

1.2 方 法

1.2.1 試驗設計

采用隨機區組設計，播種量為240 kg/hm2，施氮量為80 kg/hm2，重復3次，共計63個小區，小

區面積為7 m × 15 m，共計6 615 m2。每個小區間隔1 m，采用機械播種條播，行距20 cm，播種深度3～5 cm。采用當地旱作模式管理，不除雜草。表2

1.2.2 測定指標

于2018年7月12日第一個品種燕麥乳熟期開始收獲，所有燕麥到乳熟期的時間(燕麥籽粒基本變硬，但仍能擠壓出漿液感官界定為乳熟期)。測定燕麥農藝性狀指標，主要包括株高、鮮草和干草產量，營養品質指標包括干物質含量(dry matter,DM)、粗蛋白含量(crude protein,CP)、中性洗滌纖維含量(neutral detergent fiber,NDF)、酸性洗滌纖維含量(acid detergent fiber,ADF)、可溶性碳水化合物含量(water soluble carbohydrates,WSC)、粗灰分含量(crude ash, Ash)、粗脂肪含量(ether extract,EE)，計算相對飼用價值(relative feeding value,RFV)。

株高用鋼卷尺測定(從地表到植株直立最高點)，每個小區隨機選取20株，求其平均值(cm)。鮮草產量測定，小區內設置25 m2(5 m×5 m)樣方，刈割(留茬5 cm)稱鮮重，重復3次，折算鮮草產量，每個小區再隨機稱取3份500 g左右鮮草帶回實驗室自然風干至恒重，折算干草產量。

將自然風干至恒重的樣品(再經過65℃烘干至恒重)粉碎、過篩(0.425 mm篩)后密封備用。采用國標法測定各營養物質含量[14]，其中DM采用烘干法測定(65℃烘干48 h)，CP采用凱氏定氮法測定，NDF和ADF采用范氏(Van Soest)洗滌纖維法測定，WSC采用蒽酮比色法測定，Ash采用馬弗爐灰化法測定，EE采用乙醚浸提法測定，RFV計算公式為[15]，

RFV=DMI×DDM/1.29.

(1)

DDM= 88.9 - 0.779 ×ADF(%DM).

(2)

DMI= 120/NDF(%DM).

(3)

注：式中DDM為可消化干物質量，單位為DM基礎；DMI為粗飼料干物質的隨意采食量，單位為占體重的百分比；1.29為大量實驗數據預測的盛花期苜蓿的DDM采食量。

表2 參試燕麥品種和來源Table 2 Oat varieties and their origins in the experiment

1.3 數據處理

利用Microsoft Excel 2007和DPS v7.05進行數據處理分析，方差分析采用單因素方差分析(one-way ANOVA)，多重比較采用Duncan法。綜合價值評價方法采用隸屬函數分析法：隸屬函數值U(X)計算公式(4)[16]，選擇6項主要指標(干草產量、DM、CP、NDF、ADF、WSC)綜合評價，其中除NDF和ADF為負相關，其它均為正相關，將各項指標隸屬函數值進行綜合價值排序，平均值越大綜合價值越高，反之越差。

U(X)正= (Xij-Ximin) / (Ximax-Ximin)；U(X)負= 1 -U(X)正.

(4)

式中：U(X)正為各燕麥品種綜合價值呈正相關隸屬函數值，U(X)負為各燕麥品種綜合價值呈負相關隸屬函數值。Xij為第i個品種第j個指標測定值；Xmax、Xmin為第j指標的最大值、最小值。

2 結果與分析

2.1 21個品種飼用燕麥農藝性狀

研究表明，早熟和早中熟品種乳熟期87～92 d，中熟品種94～96 d，晚熟期品種98～115 d。貝勒二代和牧王的鮮草產量超過24.00 t/hm2，分別為24.53和25.28 t/hm2，顯著高于其它品種(P<0.05)，丹麥440(22.30 t/hm2)次之，其僅與隴燕3號、林納差異不顯著(P>0.05)；青海444、青燕1號、燕王、太陽神、伽利略5個品種最低于15 t/hm2。干草產量最高達到12.48 t/hm2，為林納，丹麥440(12.25)和牧王(11.56 t/hm2)次之，均與其它品種差異顯著(P<0.05)，最低為太陽神(5.99 t/hm2)。太陽神(109.11 cm)株高最高，青引1號(108.04 cm)、隴燕2號(107.98 cm)、巴燕3號(107.96 cm)和伽利略(106.97 cm)次之，均與其它品種差異顯著(P<0.05)。表3

2.2 21個品種飼用燕麥全株營養品質品質

研究表明，青海444、巴燕3號和林納DM含量超過35.00%，美達(34.85%)次之，均與其它品種差異顯著(P<0.05)，貝勒二代(21.28%)含量最低。貝勒(11.84%)CP含量最高，甜燕麥(11.30%)次之，均與其它品種差異顯著(P<0.05)。青燕1號(6.47%)EE含量最高，與其它品種差異顯著(P<0.05)。NDF含量隴燕3號和林納超過55.00%，顯著高于其它品種(P<0.05)，甜燕麥和巴燕3號低于40.00%，分別為37.62%和37.90%，其顯著低于其它品種(P<0.05)。ADF含量均未超過30.00%，其中隴燕3號和美達含量較高，分別為29.03%和29.02%，且顯著高于其他品種(P<0.05)，最低為魅力(20.73%)。巴燕3號(13.15%)WSC含量最高，白燕7號(12.71%)和甜燕麥(12.59%)次之，且與其它品種差異顯著(P<0.05)，隴燕3號(7.87%)最低。Ash含量各品種差異顯著(P<0.05)，隴燕3號(8.80%)最高，加燕2號(8.29%)次之，貝勒二代(5.09%)含量最低。RFV值巴燕3號最高，貝勒和甜燕麥次之，均與其它品種差異顯著(P<0.05)。表4

表3 21個品種飼用燕麥農藝性狀Table 3 Analysis of agronomic traits of 21 varieties of forage oats

2.3 21個品種飼用燕麥生產性能、營養品質的綜合評價

研究表明，排名前3位的依次為巴燕3號(0.79)、甜燕麥(0.70)、貝勒(0.67)。早熟品種綜合價值按高低排序為丹麥440(0.61)>青海444(0.57)>青燕1號(0.52)>領袖(0.38)>青引1號(0.35)。早中熟品種為加燕2號(0.42)>隴燕2號(0.39)。中熟品種為巴燕3號(0.79)>甜燕麥(0.70)>貝勒(0.67)>魅力(0.62)>太陽神(0.49)>白燕7號(0.44)>美達(0.43)>燕王(0.37)>隴燕3號(0.27)。晚熟品種為林納(0.60)>伽利略(0.54)>牧王(0.45)>愛沃(0.40)>貝勒2代(0.36)。表5

3 討 論

3.1 21個飼用燕麥品種農藝性狀

燕麥生育期和株高可以反映出品種特性，同時也直觀反映其在當地的適應性。塔城巴爾魯克山區燕麥品種從播種到乳熟期所用時間僅為88～115 d，比其它高寒牧區燕麥生長時間短29～42 d左右，以往在東祁連山高寒牧區種植相同麥品種丹麥440，生育期達到了101 d，在川西北高寒地區[18-19]，種植3個品種的生育期青海444(130 d)、青引1號(133 d)、林納(139 d)均與研究有較大差異，其原因一方面可能由于當地較大的溫差和強日照，另一方面與旱作模式的干旱脅迫有關。以往在阿魯科爾沁旗地區種植相同9個燕麥品種，貝勒二代株高最高(101.63 cm)，領袖(62.47 cm)和魅力(62.17 cm)最低[7]，而研究中種植的相同品種太陽神(109.11 cm)最高，領袖(86.22 cm)最低。在沈陽地區種植5個品種中，林納株高大于加燕2號，與試驗結果相同，沈陽地區種植的幾個燕麥品種株高有文獻報道[19]。不同地區氣候環境對燕麥的生長有明顯的影響，需要根據當地氣候選擇合適的燕麥品種才能表現出應有的優良性狀。

表5 21個燕麥品種綜合價值隸屬函數Table 5 Membership function analysis of the comprehensive values in feed oats of 21 varieties

對燕麥鮮、干草產量影響因素為施肥量>播期>品種>播種量[20]。不同品種之間的差異是導致各燕麥鮮、干草產量產生變化的主要因素。當地產量最高的早熟品種丹麥440鮮草產量(22.30 t/hm2)、干草產量(12.25 t/hm2)比青海地區相同品種鮮草產量(13.40 t/hm2)和干草產量(7.42 t/hm2)分別高出66.42%、65.09%，主要原因種子千粒重和穗占比不同，而乳熟期燕麥籽實重量對干草產量影響較大[21]。中熟品種隴燕3號鮮草產量最高21.20 t/hm2(P<0.05)，但干草產量并沒有顯著高于甜燕麥(P>0.05)，主要原因可能為隴燕3號在生長過程中對水分吸收較多所致。晚熟品種伽利略和愛沃物候期長，但并未表現出較高的產量，生長時期與產量并不完全成正比，還需要結合諸多環境因子[22]。

3.2 21個飼用燕麥品種營養品質

優質的牧草可以提高家畜的利用效率，一般情況下，CP、EE含量越高，ADF和NDF含量越低，飼料品質越好[23]。研究中，綜合價值林納>青海444>加燕2號，與甘南州種植的3個相同燕麥品種排序相同[24]，而甘南州種植的這3個品種(CP 5.36%～5.97%，EE 1.20%～1.50%，Ash 4.40%～4.70%，NDF 57.80%～63.40%，ADF 34.00%～40.0%)營養價值明顯低于該地區，主要原因是甘南州海拔2 912～3 200 m，已經超出了燕麥最佳生長海拔高度(2 000 m左右)[2]。在晉北農牧交錯區種植中熟品種(貝勒、美達和太陽神)CP含量低于晚熟品種(牧王、貝勒二代和伽利略)[9]，這與研究結果與試驗相反，原因主要是播種和收獲時期不同，或可能還與土壤和氣候因子等有關。此外，通過對RFV值的評價，試驗RFV均值為142.07，而山東種植相同的12個燕麥品種，RFV均值為173.84[25]按照氣候條件選擇合適的品種，才能達到理想的品質。

3.3 21個飼用燕麥品種隸綜合評價

試驗參考燕麥干草進口主要標準選擇干草產量、DM、CP、NDF、ADF、WSC含量6項指標進行評價。評價出巴燕3號的平均隸屬函數值最高(0.79)，主要原因是其有較高的WSC、CP和較低的NDF和ADF含量；隴燕3號平均隸屬函數值最低(0.27)，排序靠后的主要原因是其有較高的NDF、ADF和低的WSC。隸屬函數綜合評價，相比較單一指標評價，可以客觀評價品種的優劣。

4 結 論

貝勒二代(25.28 t/hm2)和牧王(24.53 t/hm2)鮮草產量最高。丹麥440(12.25 t/hm2)和林納(12.48 t/hm2)干草產量最高。青海444(35.70%)、巴燕3號(36.13%)和林納(36.24%)干物質含量最高。貝勒(11.84%)粗蛋白含量最高。青燕1號(6.47%)粗脂肪含量最高。巴燕3號(37.90%)和甜燕麥(37.62%)中性洗滌纖維含量最低。魅力(20.73%)酸性洗滌纖維含量最低。巴燕3號(13.15%)可溶性碳水化合物含量最高。隴燕3號(8.80%)粗灰分含量最高。巴燕3號(169.25)相對飼用價值最高。當地最適宜種植中熟品種巴燕3號、甜燕麥和貝勒。