國內主要飼草燕麥品種干物質積累及生產潛力評價

趙世鋒 曹麗霞 石碧紅 劉文婷 趙雪峰 劉君馨 張麗霞 李嘉豪

（張家口市農業科學院，075000，河北張家口）

1 材料與方法

1.1 試驗材料

以國家燕麥蕎麥產業技術體系2017-2019年多點試驗的20個飼草燕麥品種為材料，試驗在張家口市農業科學院壩上科研基地（114°44′55″E，41°8′54″N）進行，海拔1375.6m。試驗與馬鈴薯試驗田同一地塊倒茬種植，土質為沙壤，肥力中上等，5月下旬播種，小區面積13.5m2，行距30cm，3次重復，不施肥，不澆水，人工除草。按照刈割和測產2組種植。

1.2 測定項目

測產組：記錄測定物候期、株高、千粒重、生物產量、籽粒產量，收獲后測定生物產量和籽粒產量。

刈割組：于孕穗期、抽穗期、開花期、乳熟期、成熟期測定飼草產量（鮮、干），各期測產面積2m2。

1.3 數據處理

采用Excel進行數據統計分析，計算平均數、標準差和變異系數，利用R語言中的corrplot語言包進行相關性分析。

1.4 試驗期間氣候特點

2017年5-9月平均氣溫15.2℃，比歷年高2.1℃。總降雨量344.5mm，比歷年增加21.4mm，降雨不均。5月下旬降雨充足，出苗好，6月22日大雨后遇嚴重冷害，經緩苗后恢復生長，7月份降雨集中多于平年，試驗表現正常，生育期延長。

2018年5-9月平均氣溫16.9℃，比歷年高3.4℃。總降雨量397.1mm，比歷年多39.5mm，降雨分布不均。播種前5月11日降中雨，出苗后遇干旱，6月23日后降雨正常，6月份降雨量比歷年少33.3mm，7月份降雨比歷年多37mm，8月份降雨比歷年多51.6mm，呈現前期干旱后期澇的特點，后期試驗多倒伏返青，對試驗造成一定影響。

2019年5-9月的月平均氣溫16.5℃，比歷年平均高3.0℃，6月初經歷1次低溫。總降雨量316.3mm，比歷年減少41.3mm，播種期間墑情較好，出苗正常。整個生長季雨量分配較均勻，后期降雨較少，日照時間較長，燕麥生長健壯，倒伏極輕，產量較好。臨近氣象站點氣溫和降雨情況見圖1和圖2，可見2018年8月中旬降雨多是造成倒伏的主要原因，此時正值早熟燕麥成熟期和中晚熟燕麥灌漿期。

本文采用頂空固相微萃取-氣質聯用法對竹葉青酒的常溫下揮發性成分進行鑒定，萃取溫度選用常溫25℃，萃取時間50 min，模擬消費者飲用竹葉青酒產品前先聞其香的行為特點和環境特點。

圖1 張北縣2017-2019年氣溫Fig.1 Temperature in Zhangbei county from 2017 to 2019

圖2 張北縣2017-2019年降雨量Fig.2 Rainfall in Zhangbei county from 2017 to 2019

2 結果與分析

2.1 品種的熟性表現

2018年試驗倒伏返青，2017年和2019年試驗品種生育期表現情況見表1。20個品種中有早熟品種1個、中早熟品種7個、中熟品種6個、中晚熟品種3個、晚熟品種3個。2017-2019年平均氣溫16.9℃，比平年高1.7℃，受試驗年份氣溫升高等影響，試驗品種成熟期提前，生育期縮短，晚熟品種生育期縮短較早熟品種明顯。

表1 試驗品種生育期Table 1 Growth period of test varieties

2.2 不同刈割期下飼草燕麥干物質積累

對燕麥品種在不同年份、不同刈割期的干物質積累進行統計，結果見圖3。結合2017-2019年度氣象因素，經分析發現降水對生物產量的影響較大。2017年的苗期冷害使燕麥發育進程推遲，2018年的苗期干旱對燕麥干物質積累造成嚴重影響，生物產量降低，且品種間差異較大；從圖3可見，正常年份（2019年）開花期以后干物質積累已經具有較高水平，品種間干物質積累進度差異不大；后期降水充足（2017年）仍然可提高干物質積累水平。

圖3 年度間燕麥不同刈割期干物質量Fig.3 Annual dry matter amount of oat at different cutting stages

2.3 干物質積累的差異及不同刈割期適宜品種的選擇

從表2可看出，不同熟期品種間干物質積累速率各具特點，定燕2號表現出先快后慢的特點，GL381、遠雜1號和壩莜18號表現先慢后快的特點，草莜1號、壩莜3號表現慢快慢，蒙燕1號、Haywire、甜燕2號較為均衡，定燕2號、甜燕2號、Haywire、壩莜3號、壩莜18號、壩燕6號、KONA、遠雜1號、張燕4號、GL381、蒙燕1號孕穗前期都有較快的干物質積累，其余品種則發育慢，產量低。

表2 品種間不同刈割期干物質積累差異Table 2 Difference of dry matter accumulation among varieties at different cutting stages kg/hm2

從表2可知，孕穗期干物質積累平均為2970.0kg/hm2，超過3000.0kg/hm2的品種有11個，定燕2號最高，達到4485.0kg/hm2；抽穗期干物質積累平均為4305.0kg/hm2，超過4500.0kg/hm2的品種有7個，GL381最高，達到5535.0kg/hm2；開花期干物質積累平均5430.0kg/hm2，超過6000.0kg/hm2的品種有5個，草莜1號最高，達到6705.0kg/hm2；乳熟期干物質積累平均為6840.0kg/hm2，超過7500.0kg/hm2的品種有5個，遠雜1號最高，達到9030.0kg/hm2；成熟期干物質積累平均9424.5kg/hm2，超過9750.0kg/hm2的品種有9個，GL381、壩莜18號、遠雜1號較高，分別達到了11 220.0、11 085.0和10 800.0kg/hm2。

按照刈割時期進行高產品種選擇，結果見表3。如按照品種物候期選擇，開花期前刈割僅可選擇種植定燕2號，開花期后刈割，則GL381、壩莜18號、遠雜1號、定燕2號、壩莜3號都是較好的選擇；早熟品種青引2號、白燕2號、白燕7號、白燕18號、白燕19號、甜燕麥、KONA和魁北克等品種僅在有生長時間限制時選擇應用，無生長時間限制的情況下產量均不具有優勢。

表3 不同物候期的高產品種篩選Table 3 Screening of high-yielding varieties in different phenological periods

2.4 飼草用燕麥品種的主要經濟性狀及相關性分析

由表4可見，試驗品種平均苗數為372.0萬/hm2，變異系數7.0%，品種間差異不明顯，試驗結果可比性強。

生物產量高的品種首選遠雜1號和GL381，生物產量分別達到10 920.0和10 819.5kg/hm2，其次為壩莜3號、壩莜18號、定燕2號、草莜1號、蒙燕1號和Haywire，生物產量為9756.0～10 249.5kg/hm2；籽粒產量較高的品種依次是甜燕2號、魁北克、張燕4號、GL381、白燕7號、隴燕3號、蒙燕1號、KONA和遠雜1號，產量水平為4269.0～5185.5kg/hm2，其中裸燕麥GL381、遠雜1號分別為第4和第9位，籽粒產量分別為4765.5和4269.0kg/hm2，表現較好。

兼顧生物產量和籽粒產量均較好的品種僅有GL381（裸）、蒙燕1號（皮）、遠雜1號（裸）、Haywire（皮）。

由表4可知，飼草燕麥品種平均生物產量為9336.0kg/hm2。品種間比較，遠雜1號和GL381極顯著高于草莜1號和張燕4號等12個品種，遠雜1號、GL381、甜燕2號、壩莜18號、壩莜3號、定燕2號、Haywire、蒙燕1號極顯著高于壩燕6號和甜燕麥等7個品種，遠雜1號、GL381、甜燕2號、壩莜18號、壩莜3號、定燕2號間差異不顯著，Haywire、蒙燕1號、草莜1號、張燕4號、隴燕3號、白燕7號、魁北克間差異不顯著，張燕4號、隴燕3號、白燕7號、魁北克、壩燕6號、甜燕麥、KONA、白燕2號間差異不顯著。

表4 試驗品種的主要經濟性狀及產量（測產組）Table 4 Main economic characters and yield of tested varieties(yield group)

由圖4可見，株高與生物產量呈極顯著正相關，相關系數為0.74，與穗數呈極顯著負相關，相關系數為-0.73；千粒重與籽粒產量呈顯著正相關，相關系數為0.53；生物產量與籽粒產量呈極顯著正相關，相關系數為0.68；與穗數呈顯著負相關，相關系數為-0.47。

圖4 飼草燕麥品種主要經濟性狀相關性分析Fig.4 Correlation analysis of main economic characters of forage oat varieties

2.5 飼草燕麥品種的籽粒產量及差異性比較

因皮燕麥籽粒帶殼，籽粒產量與裸燕麥不具可比性，由表5可知，皮燕麥平均籽粒產量為4191.0kg/hm2。甜燕2號極顯著高于白燕7號、隴燕3號等10個品種，白燕7號、隴燕3號、蒙燕1號、KONA、Haywire、壩燕6號、定燕2號極顯著高于白燕19號、甜燕麥和青引2號，甜燕2號、魁北克、張燕4號顯著高于隴燕3號和蒙燕1號等9個品種，白燕7號、隴燕3號、蒙燕1號、KONA、Haywire、壩燕6號、定燕2號品種間差異不顯著，白燕19號和甜燕麥間差異不顯著。

表5 皮燕麥籽粒產量比較Table 5 Comparison of differences in seed yield of oat

由表6可知，裸燕麥平均籽粒產量為3855.0kg/hm2。品種間比較GL381、遠雜1號、壩莜18號、壩莜3號、白燕2號極顯著高于白燕18號、草莜1號；GL381顯著高于遠雜1號、壩莜18號，遠雜1號、壩莜18號、壩莜3號、白燕2號間差異不顯著，白燕18號和草莜1號差異不顯著。

表6 裸燕麥籽粒產量比較Table 6 Comparison of yield differences of naked oat seeds

3 討論

國內專家已進行了多個方向的探究和專項研究，有研究[9-13]分別在定西、遼寧、內蒙古、青海等地進行了品種適應性試驗，有研究[14-17]對品種進行了配套栽培技術研究，也有一些研究[18-25]開展了植物生理對營養品質的影響等。但燕麥相關研究還遠遠落后于其他作物。燕麥是重要的飼草、飼料作物，以物候期為研究對象時，晚熟品種多數產草量較高，籽粒產量并不一定也高，同一品種飼草產量和籽粒產量的一致性不強，飼草品種和飼料品種的選用必須有所區別；晚熟品種需要較長的生長季，在搶季種植的情況下品種應用會有所限制，飼草產量的測定按照單位生長時間的生物產量為研究對象更為合理。燕麥是短季作物，可生產籽粒也可以產飼草，生長期可調節性強，適宜用于一季栽培或復種栽培，有利于調整農牧業栽培結構，特別是對一季變兩季、二元（糧—經）變三元（糧—經—飼）的農牧業結構調整和增產、增收、增效具有獨特作用。產草量、營養價值和生產特性是評價一種牧草優劣的3個重要指標，隨著燕麥品種的產草量、營養價值、抗旱性、適應性以及耐輕度鹽堿特性研究的深入，將使其在干旱半干旱地區的農牧交錯帶相較于其它作物有著更廣泛的競爭優勢。燕麥具有較強的抗逆性和較高的營養價值，一直以來是國外家畜和賽馬的主要飼草、飼料來源之一，尤其是對于氣候嚴酷、暖季短暫、冷季漫長的高寒牧區來說，更是解決草畜供求不平衡和保護草地資源與促進草地畜牧業可持續發展的關鍵。

4 結論

雨熱條件影響飼草飼料產量。氣溫對燕麥生育期影響較為明顯，氣溫升高生育期縮短，尤以對晚熟品種影響較大；降雨對燕麥生物產量影響較為明顯，降雨多生物產量高；苗期干旱對飼草生產不利。

早熟品種是二季作區生產首選。早熟和中早熟品種青引2號、白燕2號、白燕7號、白燕18號、白燕19號、甜燕麥、KONA（美）、魁北克可在二季作區和有生長期限制時選用。

適宜的飼草型品種是GL381、壩莜18號、遠雜1號、定燕2號、壩莜3號和草莜1號。開花期前刈割僅定燕2號是最好的選擇；開花期后刈割首選遠雜1號、GL381、壩莜18號，其次，選擇壩莜3號、定燕2號；乳熟期刈割首選遠雜1號、GL381、壩莜18號、壩莜3號和草莜1號，生物產量為7515.0～9030.0kg/hm2；成熟期刈割選遠雜1號和GL381，生物產量達到10 819.5～10 920kg/hm2，其次為壩莜3號、壩莜18號、定燕2號、草莜1號、蒙燕1號和Haywire，生物產量為9756.0～10 249.5kg/hm2。

適宜的飼料型品種是甜燕2號、魁北克、張燕4號、白燕7號，籽粒產量4627.5～5185.5kg/hm2，裸燕麥GL381和遠雜1號具有更高營養價值，籽粒產量4269.0～4765.5kg/hm2。

糧草兼用品種可選擇生物產量和籽粒產量均較好的裸燕麥品種GL381、遠雜1號、壩莜18號、壩莜3號和早熟品種白燕2號，生物產量8673.0～10 819.5kg/hm2，籽粒產量3808.5～4765.5kg/hm2。