莊克章,吳榮華,張春艷,董西辰,夏偉,張磊,楊勇,吳本華,張潔潔
(1 臨沂市農業科學院,山東 臨沂 276012;2 沂南縣農業技術推廣中心,山東 沂南 276300;3 臨沂市氣象局,山東 臨沂 276000;4 費縣農技推廣中心東蒙農業綜合服務站,山東 費縣 273400;5 沂南縣畜牧發展促進中心,山東 沂南 276300)
燕麥(Avena sativa)是禾本科燕麥屬一年生飼料作物,具有抗旱、抗貧瘠、產草量和營養價值高等特性,是我國北方地區冬春補飼和草地栽培的首選草種之一[1-3]。
隨著人們生活水平提高,牛羊肉及牛奶消費量增大,優質飼草特別是燕麥需求量越來越大,不少學者在江淮地區[4]、揚州地區[5]、內蒙古鄂爾多斯地區[6]、甘肅天祝地區[7]、拉薩地區[8]和晉北高寒區[9]等地開展了燕麥品種引進和篩選工作,篩選出適宜不同生態區的燕麥品種,提高了牧草生產供給,推動了當地畜牧業的發展。魯南地區主要種植模式為冬小麥夏玉米接茬連作,種植燕麥主要利用春季閑置田,為了不影響夏玉米播種,燕麥收獲宜在6 月上旬進行。本試驗引進國內外11 個飼用燕麥品種,在魯南地區進行評價試驗,研究其生育期、產草量、營養品質等指標,為篩選出適宜魯南地區種植的飼用燕麥品種提供理論依據。
試驗在臨沂市農業科學院試驗田進行,地處N118°27′34″E35°10′06″,屬溫帶季風氣候,常年降水量840 mm 左右,無霜期200 d 以上。土壤為壤土,前茬作物玉米,0~20 cm 耕層土壤基礎地力:堿解氮97.6 mg/kg,有效磷9.25 mg/kg,速效鉀95 mg/kg,有機質11.9 g/kg。
試驗用11 個燕麥品種種子由山東省農業科學院休閑農業研究所提供,分別為:林納、槍手、領袖、牧王、貝勒、青海甜燕麥、魅力、青引1 號、青海444、燕王和加燕2 號。
采用隨機區組設計,3 次重復,小區面積36 m2(8 m×4.5 m),小區間隔0.5 m。播種前旋耕土地,施用艷陽天復合肥(15-15-15)300 kg/hm2作為底肥。播種分別在2019 年3 月5 日和2020 年3 月24日進行,人工開溝,條播,播深3 cm,播量15 g/m2,行距30 cm,每小區種15 行,播種后覆土耬平,澆水。收獲分別在2019 年6 月12 日和2020 年6 月10 日進行。2019 年和2020 年3 月上旬、3 月中旬、3 月下旬、4 月上旬、4 月中旬、4 月下旬、5 月上旬、5月中旬、5 月下旬、6 月上旬、6 月中旬的日平均最低溫度、日平均溫度、日平均最高溫度和旬降水量見表1。氣象數據由臨沂市氣象局提供。
(1)株高。分別在2019 年6 月10 日和2020 年6 月10 日抽取長勢一致的10 株燕麥測量主穗莖的絕對高度。
(2)分蘗率。每個小區固定1 m 樣段在出苗期調查株數,灌漿期調查分蘗數,計算分蘗率。
(3)不同器官鮮質量比例、干質量比例和莖葉比。每個小區在收獲前取2 行0.23 m 樣段,齊地刈割后分成莖、葉和穗三部分稱鮮質量,分別裝入牛皮紙袋置于105 ℃烘箱中殺青30 min 后,再在65 ℃條件下烘至恒重,稱量,計算莖葉穗干質量比。
(4)鮮草產量及干草產量。6 月10 日每個小區取中間3 行1 m 樣段,齊地刈割后稱量并計算鮮草產量。各小區取出1 kg 鮮草樣品裝入大牛皮紙袋置于105 ℃烘箱中殺青30 min 后,再在65 ℃條件下烘至恒重,稱重并計算干草產量。
(5)品質指標。將烘干樣品粉碎過40 mm 篩備用。粗蛋白質(CP)含量用半微量凱氏定氮法測定,中性洗滌纖維(NDF)含量和酸性洗滌纖維(ADF)含量用范氏洗滌纖維測定法測定,粗脂肪(EE)含量采用殘余法測定,按照楊勝[10]的《飼料分析及飼料質量檢測技術》的方法測定粗灰分(CA)含量。
(6)相對飼喂價值計算。利用Horrocks 和Vallentine[11]的方法計算可消化干物質(Digestible dry matter,DDM)、干物質采食量(Dry matter intake,DMI)和相對飼喂價值(Relative feed value,RFV)。
消化性干物質(DDM,%)=88.9-0.779×ADF
干物質采食量(DMI,%)=120/NDF
相對飼喂價值(RFV)=DDM×DMI/1.29
(7)優勢指數(Advantage index)。參試材料的某一數量形狀平均值(Xi)與所有參試材料同一性狀平均值的比值,用百分數表示[12]。

采用Excel 2003 進行數據計算、作圖,用SPSS 19.0 軟件進行方差分析。
從表2 可以看出,不同燕麥品種株高存在顯著性差異。在11 個燕麥品種中,槍手、青海444 和加燕2 號株高較高。相同燕麥品種2020 年株高低于2019 年株高,2019 年槍手、青海444 和加燕2 號株高均超過120 cm,2020 年槍手、青海444 和加燕2號株高均超過110 cm。

表2 燕麥品種株高比較Table 2 Comparison of plant height of oat varieties cm
從表3 可以看出,參試燕麥品種分蘗率存在顯著性差異。11 個燕麥品種中,領袖、牧王和魅力分蘗率較高。相同燕麥品種分蘗率2020 年低于2019年,2019 年領袖、牧王和魅力分蘗率均超過4,2020年領袖、牧王和魅力分蘗率均超過3.9。

表3 燕麥品種分蘗率比較Table 3 Comparison of tiller rate of oat varieties
從表4 可以看出,2019 年參試燕麥品種的莖干質量在77.76~118.02 g,燕王、貝勒、牧王、加燕2號具有明顯優勢,分別超過均值21.10%、21.04%、19.59%和12.81%;參試燕麥品種的葉干質量在42.04~72.73 g,牧王、燕王、貝勒均有明顯優勢,分別超過均值34.85%、32.99%和23.78%;參試燕麥品種的穗干質量在54.04~136.83 g 之間,貝勒、領袖、林納均有明顯優勢,分別超過均值69.81%、45.66%和11.07%;參試燕麥品種的莖葉比在1.54~2.29 之間,青海444 莖葉比最高,顯著高于其它品種。

表4 2019 年燕麥品種器官干質量和莖葉比Table 4 Organ dry weight and stem-leaf ratio of oat varieties in 2019
從表5 可以看出,2020 年參試燕麥品種的莖干質量在58.21~90.91 g 之間,林納、青海444 具有明顯優勢,分別超過均值23.50%、21.10%;參試燕麥品種的葉干質量在26.55~42.25 g 之間,牧王、燕王具有明顯優勢,分別超過均值33.30%、17.30%;參試燕麥品種的穗干質量在31.49~74.83 g 之間,林納、領袖具有明顯優勢,分別超過均值69.81%、45.66%;參試燕麥品種的莖葉比在1.88~2.82 之間,青海444 和領袖莖葉比顯著高于其它品種。

表5 2020 年燕麥品種器官干質量和莖葉比Table 5 Organ dry weight and stem-leaf ratio of oat varieties in 2020
不同燕麥品種莖干質量、葉干質量、穗干質量和莖葉比存在顯著性差異。綜合2 年試驗結果可以得出,牧王、燕王在葉干質量,林納、領袖在穗干質量方面具有明顯優勢,青海444 莖葉比最高,牧王莖葉比最低。
由表6 可知,不同燕麥品種的鮮草產量、干草產量差異顯著(P<0.05)。2019 年參試燕麥品種鮮草產量在20.16~46.69 t/hm2之間,平均鮮草產量為34.22 t/hm2,燕王、牧王鮮草產量均超過40.00 t/hm2,具有顯著優勢;參試燕麥品種干草產量在8.97~11.30 t/hm2之間,平均干草產量為10.17 t/hm2,牧王、貝勒干草產量超過11.00 t/hm2,具有顯著優勢。2020 年參試燕麥品種鮮草產量在21.31~53.55 t/hm2之間,平均鮮草產量為42.36 t/hm2,燕王、牧王鮮草產量超過50.00 t/hm2,具有顯著優勢;參試燕麥品種干草產量在6.97~10.67 t/hm2之間,平均干草產量為9.41 t/hm2,青海444、加燕2 號、貝勒干草產量超過10.00 t/hm2,具有顯著優勢。2020年槍手、領袖、牧王、貝勒、青海甜燕麥、魅力、青引1號、青海444、燕王和加燕2 號鮮草產量超過2019年,是由于2020 年鮮草產量含水量較高造成。

表6 燕麥品種鮮草產量、干草產量Table 6 Fresh grass production and hay production of oat varieties t·hm-2
由表7 可知,不同燕麥品種的NDF、ADF、CA、CP、EE 和RFV 均存在顯著性差異(P<0.05)。其中,參試燕麥品種NDF 和ADF 含量的變化范圍分別在44.75%~57.93%、30.01%~40.17%之間,貝勒NDF 含量最低,燕王NDF 含量最高,牧王、燕王ADF 含量超過40%;參試燕麥品種CA 含量在8.58%~11.65%之間,貝勒最低,燕王最高;參試燕麥品種CP 含量在7.91%~10.71%之間,加燕2 號最低,魅力最高;參試燕麥品種EE 含量在4.06%~6.32%之間,牧王最低,魅力最高;參試燕麥品種RFV 在92.71~128.45 之間,其中貝勒、青引1 號、青海甜燕麥和加燕2 號均超過110。

表7 燕麥品種營養品質比較Table 7 Comparison of nutritional quality of oat varieties
采用優勢指數法對11 個燕麥品種不同指標進行綜合分析,結果如表8。干草產量方面,貝勒、加燕2 號、牧王、青海444 分別比11 個燕麥品種平均值優勢指數高10.15%、8.88%、7.55%和7.36%,說明這4 個品種在干草產量方面具有優勢;中性洗滌纖維方面,燕王比11 個燕麥品種平均值優勢指數高9.99%,說明燕王不溶解于中性洗滌劑的半纖維素、纖維素、木質素等含量較高,消化率較低,貝勒優勢指數比11 個燕麥品種平均值優勢指數低15.04%,表現最低;酸性洗滌纖維方面,牧王比11 個燕麥品種平均值優勢指數高12.47%,說明牧王不溶于酸性洗滌劑的纖維素、木質素和硅酸鹽含量較高,消化率較低,青引1 號優勢指數比11 個燕麥品種平均值優勢指數低13.48%,表現最低;粗灰分含量方面,燕王比11 個燕麥品種平均值優勢指數高18.23%,加燕2 號優勢指數比11 個燕麥品種平均值優勢指數低12.94%,表現最低;粗蛋白含量方面,魅力、青海444 分別比11 個燕麥品種平均值優勢指數高12.57%和9.50%,說明魅力和青海444 在粗蛋白含量方面具有顯著優勢,加燕2 號優勢指數比11 個燕麥品種平均值優勢指數低16.82%,表現最低;粗脂肪含量方面,魅力、青海甜燕麥分別比11 個燕麥品種平均值優勢指數高28.52%、24.80%,說明魅力和青海甜燕麥在粗脂肪含量方面具有顯著優勢,牧王優勢指數比11 個燕麥品種平均值優勢指數低17.41%,表現最低;相對飼喂價值方面,貝勒、青引1 號分別比11 個燕麥品種平均值優勢指數高18.16%、16.09%,相對飼喂價值優勢顯著,青海甜燕麥和加燕2 號優勢指數也超過100%,說明這2 個品種在相對飼喂價值方面均具有一定的優勢。將11 個燕麥品種各項指標平均值進行排序,依次為魅力>青海甜燕麥>燕王>青海444>牧王>領袖>貝勒>加燕2 號>青引1 號>槍手>林納,魅力、青海甜燕麥、燕王、青海444、牧王和領袖平均優勢指數均超過100%,具有較強優勢。

表8 燕麥品種優勢指數評價結果Table 8 Evaluation of advantage index of oat varieties
生育期是反映燕麥生長特性的重要指標。燕麥對低溫有較強的適應性,但溫度過低燕麥也會死亡[9,13]。本研究發現,魯南地區夏播作物種植之前,燕麥基本上不能完成整個生育期,只有青海444、青引1 號、貝勒和領袖達到乳熟期,其余品種都處在灌漿期,但作為飼草種植仍具有可行性。魯南地區冬季最低氣溫在-14 ℃左右,從11 個燕麥品種2018年秋播預備試驗發現,只有槍手基本能越冬,致死率為20%~30%,其余品種全部死亡,但在揚州[5,14]、成都平原[15]、四川攀西[16]等南方地區可實現秋播,且能完成整個生育期。在燕麥整個生育進程中,超過30 ℃以上的高溫不利于籽粒形成和灌漿,造成籽粒產量下降[17-18]。本研究中也發現,30 ℃以上高溫和干熱風有造成燕麥灌漿接近停止的現象。
株高是反映燕麥生長特性的重要指標之一。本研究發現,5 月20 日及以前青海444、牧王和青引1號生長較快,株高較高,收獲前加燕2 號、青海444和槍手株高均超過120 cm,株高顯著高于其余品種,參試燕麥株高在收獲前范圍為90.66~125.40 cm,平均達到110.37 cm,低于揚州地區[4],高于黃河三角洲地區[19]、河南黃河灘區[18]和云南迪慶高寒地區[20],說明燕麥在不同地區的株高差異較大。
燕麥草產量是株高、分蘗率、生長速度等性狀指標的綜合體現,是高產燕麥品種栽培要綜合考慮的指標。本研究中不同燕麥品種干草產量差異較大,牧王產量最高達到11.30 t/hm2,貝勒、加燕2 號、燕王等品種干草產量都高于黃河三角洲地區[19]和河南黃河灘區[18],反映生態環境和氣候對燕麥品種產量有較大影響。
莖葉比是評價飼草經濟性狀的重要指標,影響牧草的適口性、營養品質[21-22]。本研究中參試燕麥品種2 年的莖葉比均值在1.74~2.55,與吳亞等[5]研究結果接近,其中牧王的莖葉比最小,說明其適口性優于其余品種,青海444 莖葉比最高,其適口性較差。
牧草營養價值的高低是評價牧草優劣性的重要指標,其評定的方法有測定牧草營養品質,進行代謝試驗或測定能量等[23]。本研究對11 個參試燕麥品種的CP、EE、CA、NDF 和ADF 進行測定分析,CP 含量在7.91%~10.71%,EE 含量在4.06%~6.32%,CA 含量在8.58%~11.65%,NDF 和ADF 含量分別在44.75%~57.93%、30.01%~40.17%,各項指標均存在顯著性差異。本研究中CP 含量高于吳亞等[5]研究結果,但低于婁春華等[18]研究結果,但是EE 含量低于吳亞等[5]研究結果,主要為本研究中試驗品種均未完成整個生育期,粗脂肪積累較少造成。
牧草的飼料相對值(RFV)是由美國飼草協會確認的粗飼料相對價值指數,是目前美國廣泛使用的評定指標。RFV 值越高,說明牧草的飼用價值越高[24]。本研究中貝勒、青引1 號、青海甜燕麥和加燕2 號飼用價值較高。王國良等[19]和孫建平等[22]研究也表明,貝勒飼喂價值較高。
在魯南地區,11 個參試燕麥品種在鮮草產量、干草產量、粗蛋白含量、粗脂肪含量和相對飼喂價值方面存在明顯差異。根據優勢指數法對11 個燕麥品種進行分析得出,魅力、青海甜燕麥、燕王、青海444、牧王和領袖平均優勢指數均超過100%,綜合性能表現優良,適宜在魯南地區種植。