烏蒙山冷涼山區飼用燕麥農藝性狀與營養品質評價

摘要：為高效利用烏蒙山區豐富的冬閑田資源，對17份飼用燕麥（Avena sativa L.）開展了農藝性狀與營養成分的比較試驗。結果顯示，平均生育期為194～226 d，出苗-拔節期時長超過生育期50%；農藝性狀變異系數多數高于10%，產量（28.42%）和有效分蘗（30.52%）最高。不同品種粗蛋白（Crude protein，CP）和酸性洗滌纖維（Acid detergent fiber，ADF）含量差異顯著（Plt;0.05），分別為8.33%～10.13%和25.32%～30.15%；中性洗滌纖維（Neurtral detergent fiber，NDF）含量為50.51%～57.58%，品種差異不顯著；相對飼喂價值（Relative feed value，RFV）為106.57～133.83，品種間差異顯著（Plt;0.05）。‘永久444’ADF含量顯著高于其他品種（Plt;0.05），愛沃RFV顯著高于其他品種（Plt;0.05）；各指標間存在密切相關關系，穗粒數與產量正相關（Plt;0.05），生育期與CP正相關（Plt;0.05）；鈴鐺數、NDF、有效分蘗、CP、產量、莖粗可作為優良品種鑒定主要參考指標。綜合顯示，‘伽利略’、‘黃燕麥’表現最好，推薦為當地主推品種。

關鍵詞：烏蒙山；飼用燕麥；冬閑田；農藝性狀；營養品質

中圖分類號：S512.6文獻標識碼：A文章編號：1007-0435（2023）04-1071-10

Evaluation of Agronomic Traits and Nutritional quality of Forage

Oats in the Wumeng Mountain Cold Area

YANG Min XU Shu-hua RAO Xiong GAO Xing-fa XUE Wei WU Xin-jia YAN Yi-dan XU Li-jun FU Ting-fei QIAO Zheng-lin

（1.Institute of Agricultural Resources and Regional Planning， CAAS， Beijing 010018， China; 2.Bureau of Agriculture and Rural

Affairs of Huize County， Qujing City， Huize， Yunnan Province 654200， China; 3.Huize County Quality Agricultural Products

Development Co.， LTD.， Huize， Yunnan Province 654200， China; 4.College of Resources and Environment， Qingdao Agricultural

University， Qingdao， Shandong Province 266109， China）

Abstract：In order to efficiently utilize the abundant resources of winter fallow fields in Wumeng Mountain area，a comparative study on agronomic traits and nutritional components of 17 varieties of forage oat （Avena sativa L.）. was carried out. The growth period of 17 oat varieties was 194～226 d，and the seeding stage to jointing stage was lasted long for more than 50% growth period. The variation coefficients of most agronomic traits were more than 10%，and the coefficient of yield （28.42%） and number of valid tillers （30.52%） were the highest. The contents of crude protein （CP） and acid detergent fiber （ADF） of 17 varieties differed significantly （Plt;0.05），which were 8.33%～10.13% and 25.32%～30.15%，respectively. The content of neutral detergent fiber （NDF） was 50.51% to 57.58%，with no significant difference among varieties. The relative feeding value （RFV） was 106.57～133.83 with the significant differences among varieties. The ADF content of ‘Yongjiu 444’ varieties was significantly higher than those of other varieties （Plt;0.05）. The RFV of ‘Everleaf’ varieties was significantly higher than those of other varieties （Plt;0.05）. The most agronomic traits correlated closely with each other，among which the number of grains per ear was positively correlated with yield，and the CP with the growth period. The bell number，NDF，the number of valid tillers，CP，yield and stem diameter can be used as the main reference agronomic traits for identification of excellent varieties. We recommended Galileo variety and Huangyanmai variety as the local main varieties of forage oats due to their best comprehensive performance.

Key words：Wumeng Mountain;Forage oat;Winter fallow field;Agronomic traits;Nutritional quality

烏蒙山位于滇東北地區與貴州、四川連片山地地區，會澤縣坐落在烏蒙山主峰地段，是烏蒙山冷涼山區的典型地區之一。會澤縣山地面積占比高達95.7%，共有耕地5.2萬hm²，因秋冬季節寒冷、風沙大，大多數主糧作物不能越冬，栽種蔬菜等能越冬的作物需要進行覆膜處理，但覆膜對土地及環境會造成白色污染，且影響時間長，因此當地大量冬季、春季農田閑置，冬季閑田面積高達5.13萬hm²，土地閑置使得本就較少的山區耕地資源更加緊張［1］。燕麥（Avena sativa L.）是一年生禾本科植物，燕麥的耐寒、耐旱的特性使得其適宜在當地秋冬季播種種植。燕麥的籽粒及秸稈都可被有效利用，燕麥草NDF消化率較高，可飼用纖維素含量高，飼用價值大，世界上近73%燕麥被用做飼用牧草［2］。燕麥含有的可飼用纖維素對泌乳奶牛的分泌產物具有良好的影響［3］，另外，飼料中加入燕麥能改善肉牛的肉質［4］。會澤縣是畜牧大縣，“會澤縣簽訂10萬頭肉牛養殖項目合作協議”顯示，2021年，全縣肉牛存欄50.68萬頭、出欄22.4萬頭，產值22.52億元，占畜牧業總產值98.15億元的22.9%。近年來在會澤當地政府引領幫扶下，當地畜牧業處于高速發展狀態。然而，由于當地高寒冷涼、山地遍布的獨特地理環境以及草業發展滯緩的現狀，高品質飼草需求存在很大缺口。所以如何有效利用冬閑田資源填補當地高品質飼草需求進而助力當地畜牧業發展成為有待解決的重要民生問題。因此，在當地高效冬閑田種植高品質燕麥具有很好的發展潛力，也是解決高質量牧草需求難問題的好門道，然而不同品種燕麥的適應性差別較大，引進和選育適宜當地種植的優良燕麥品種是實現高品質燕麥飼草生產的第一步，也是關鍵性一步。

燕麥的農藝性狀和品質是評價燕麥田間表現的優劣和影響產量的重要影響因素。近幾年對燕麥異地引種的綜合評價研究中，常將物候期、農藝性狀及營養品質作為研究內容［5-9］。農藝性狀也被用以分析和評定燕麥引種的遺傳多樣性［10-13］。聚類分析、主成分分析等方法作為研究遺傳選育或綜合篩選評價燕麥農藝性狀表現的常用分析方法，在燕麥種質資源的引種選育中被廣泛使用［14-22］。

國內關于飼用燕麥的研究主要集中在春季播種［23-26］，關于西南烏蒙山區秋冬閑田燕麥的種植研究相對較少［27-29］。本研究基于多年的生產實踐獲取了基礎數據后，在進一步完善的試驗平臺開展相關飼用燕麥品種比較研究，通過大田定位觀測與數學統計分析相結合的方法，開展17種飼用燕麥生產性能綜合評價，以期為烏蒙山冷涼山區的冬閑田篩選出優質飼用燕麥品種選擇提供數據支撐，進而達到有效利用冬閑田資源，增加當地冬季綠色覆蓋度的目的，也為當地草食畜牧業高質量發展提供一條重要的草畜結合技術新路徑。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗地位于云南省曲靖市會澤縣大橋鄉（103°16′E，26°42′N），海拔2 492 m，年平均氣溫12.7℃，極端低溫-5℃，極端高溫31℃，年平均光照時數2 129 h，年均降雨量817.7 mm，年均無霜期210 d。前茬作物為馬鈴薯篩選實驗，品種分別為：‘合作88號’，‘麗薯6號’，‘青薯9號’，‘會薯14號’，‘會薯15號’，‘會薯16號’，播種時間為2020年7月21日，收獲時間為2020年11月3日。

1.2試驗材料來源

試驗燕麥品種根據研究區域的地理、氣候條件進行選擇，詳細信息見表1。

1.3試驗方法

1.3.1試驗設計與大田管理措施試驗采用隨機區組設計，小區面積4 m×6 m=24 m²，4個重復；2020年11月6日播種，條播，播種量225 kg·hm^-2，行距20 cm，播種深度2～3 cm。種子用多菌靈、殺蟲劑進行拌種處理，小區施基肥復合肥量為150 kg·hm^-2。

1.3.2測定指標與方法不同生育期監測及農藝性狀測定指標參照《燕麥種質資源描述規范和數據標準》［30］。

不同生育期時期時長：接近成熟期時，通過觀察法進行觀測，試驗小區50%植株進入某一時期記錄為該時期，80%植株進入蠟熟狀態記為成熟期。

總生育期測定：即從播種至收獲所需的天數。

產量測定：進入成熟期后進行小區單收，人工收割，脫粒機脫粒，燕麥籽粒和鮮草分別稱量鮮重，草樣取1 kg左右鮮樣為小樣，分別自然晾干，再分別稱量其干重，根據小區產量折算為公頃產量，草樣根據小樣折算小區產量及公頃產量，并對每個品種稱量千粒重。

農藝性狀測定：采用5點取樣法取樣，隨機在每個小區內選取10株燕麥，分別測量莖粗、輪層數、有效分蘗、株高、穗長。鈴鐺數為10株燕麥中選取主穗進行計數，穗粒數為將10個燕麥穗脫粒后計數。

營養成分測定：將晾干的脫粒后的燕麥秸稈粉碎后用于營養成分測定。采用范式洗滌分析法［31］，測定指標為中性洗滌纖維（Neurtral detergent fiber，NDF，%）、酸性洗滌纖維（Acid detergent fiber，ADF，%）和粗蛋白（Crude protein，CP，%），并計算相對飼喂價值（Relative feed value，RFV））［22］，公式為：RFV（=DDM×DMI/1.29；DDM=88.9%-0.779×ADF；DMI=120/NDF。式中：DDM為干物質消化率（Digestibility of drymatter，%），DMI為干物質采食量（Drymatter intake，%）。

1.3.3統計分析數據采用Microsoft Office Excel 2016進行數據統計整理，采用SPSS 24.0，OriginPro2021進行數據標準化處理和農藝性狀相關性分析、主成分分析、系統聚類分析及作圖。

2結果與分析

2.1物候期分析

物候期時長顯示（圖1），受試燕麥不同物候期所需時長不同，不同品種間出苗期-分蘗期-拔節期-孕穗期-抽穗期-開花期-灌漿期-成熟期時長變化規律相似，總體呈波浪形，表現為出苗期-拔節期所用時間逐漸變長，拔節期-開花期所用逐漸時間變短，開花期-開花期-成熟期所用時間逐漸變長。其中拔節期需要的時長最長，分蘗期、孕穗期也較長，開花期最短。不同物候期時長變異系數（表2）說明，不同物候期品種間存在的差異大小不同，即出苗期（48.80%）gt;開花期（36.66%）gt;灌漿期（28.02%）gt;抽穗期（26.46%）gt;成熟期（21.19%）gt;孕穗期（16.18%）gt;分蘗期（15.65%）gt;拔節期（11.33%），變異系數極差為37.47%，不同物候期品種間的差異性越大，說明品種間長勢差異越大，生長速率差異也越大。表2顯示，品種間出苗期-拔節期平均值時長總和為108.15 d，占總物候期時長總和209.45 d的51.6%，說明受試冬閑田飼用燕麥的生長前期所需時間較長。

2.2農藝性狀分析

2.2.1農藝性狀表現和變異分析綜合比較17個燕麥品種千粒重、穗粒數、產量、穗長、莖粗、輪層數、鈴鐺數、有效分蘗、株高的平均值，結果（表3，表4）顯示莖粗為2.66～3.73 mm，鈴鐺數為每穗21.3～34.2個，輪層數為每穗4.9～6.1個，千粒重為23.22～32.40 g，產量為5 268.3～12 384.3 kg·hm^-2，穗粒數為每10穗315.2～527.5粒，株高為67.5～108.8 cm，有效分蘗數為每株1.2～2.3個，穗長為12.3～21.8 cm，生育期為194.0～225.7 d。

同時分析了不同品種各農藝性狀的變異系數，其中有效分蘗、產量、穗粒數、鈴鐺數的變異系數較高，分別達30.52%，28.42%，24.03%，20.99%；輪層數和生育期的變異系數較小，分別達7.83%，4.60%；穗長、株高、千粒重、莖粗變異系數居中，分別為17.08%，12.72%，12.68%，11.57%。17個燕麥品種農藝性狀的變異系數整體偏高，除卻輪層數和生育期外其他指標值均大于10%。

2.2.2牧草品質分析17個燕麥品種秸稈營養成分及RFV（圖2）顯示，CP含量在8.33%～10.13%，NDF含量在50.51%～57.58%，ADF含量在25.32%～30.15%，RFV在106.57～133.83。不同品種NDF含量差異不顯著，CP，AD，RFV存在顯著性差異（Plt;0.05），RFV最低為燕王，最高為愛沃。由RFV計算公式可知NDF，ADF越高，飼喂價值越低，‘愛沃’‘貝勒II’‘林納’‘黃燕麥’‘青海甜燕麥’NDF，ADF值較低，RFV較高。

2.2.3產量、農藝性狀與營養品質相關性分析17個燕麥品種的14個指標皮爾遜相關分析結果（圖3）顯示，千粒重與穗長，莖粗，鈴鐺數，株高均呈顯著正相關（Plt;0.05）；穗粒數與莖粗，輪層數，鈴鐺數，有效分蘗均呈顯著正相關（Plt;0.05）；產量與穗粒數呈顯著正相關（Plt;0.05）；穗長與千粒重，莖粗，鈴鐺數，株高，輪層數均呈顯著正相關（Plt;0.05）；莖粗與輪層數，鈴鐺數，千粒重均呈顯著正相關（Plt;0.05）；輪層數與生育期，鈴鐺數，千粒重，穗長，莖粗均呈顯著正相關（Plt;0.05）；鈴鐺數與千粒重，莖粗，輪層數均呈顯著正相關（Plt;0.05）；有效分蘗與千粒重成顯著負相關（Plt;0.05）；生育期與輪層數和CP呈顯著正相關（Plt;0.05）。由此結果可知各指標間存在密切相互作用，彼此間相關性復雜，信息重疊高，需要進行降維分析處理以得到評價冬閑田飼用燕麥的主要指標。

2.2.4主成分分析對17個飼用燕麥的14個指標進行因子降維分析處理后，提取主成分并計算特征根及相應特征值和每個主成分的貢獻率。為能夠盡可能的覆蓋各指標大部分信息，本次提取7個主成分，累積率為81.98%（圖4）。7個主成分中，各成分依據特征值和貢獻率，分別定義為主成分1—主成分7，分別定義為鈴鐺數因子、NDF因子、有效分蘗因子、CP因子、產量因子、有效分蘗因子和莖粗因子。結果顯示每個指標都是主成分中的構成因子，同一因子在不同的主成分構成的向量值不同，不同主成分中的每個因子貢獻率不同，分別在主成分中充當主要因子或次要因子。

7個主成分得分及綜合得分（表5）結果表明各品種燕麥綜合排名順序為：‘伽利略’gt;‘黃燕麥’gt;‘加燕2號’gt;‘林納’gt;‘永久444’gt;‘青引2號’gt;‘W-BL2’gt;‘愛沃’gt;‘青引1號’gt;‘美達’gt;‘燕王’gt;‘青海444’gt;‘白燕7號’gt;‘青燕1號’gt;‘貝勒’gt;‘青海甜燕麥’gt;‘貝勒II’。

3討論

3.1冬閑田燕麥栽培管理分析

烏蒙山冷涼山區秋播飼用燕麥在引種地的高寒冷涼氣候條件下，生育期在194～226 d，出苗期至孕穗期時長占約占總時長的四分之三，期間燕麥生長緩慢，耗費時間長。與吳亞等［32］在揚州的冬播燕麥生育期211～229 d和鄭曦等［33］在揚州的冬播燕麥的生育期199～210 d基本一致，其原因可能是播種時間同為秋冬季節，冷熱環境條件相似，燕麥冬春季節有效積溫不足，燕麥自身具有“保苗”的調控機制，分蘗、拔節、孕穗時期生長緩慢。生育期時間長比旦增塔慶等［34］研究的春播燕麥生育期115～141 d長，主要表現在分蘗期、拔節期和孕穗期時間較短。同時也比高山等［35］在公主嶺的夏播燕麥生育期76～97 d長，主要表現也是在分蘗期至抽穗期時間較長。同時期水熱條件的變化會直接作用于燕麥各生育期的生長狀態，進而影響生育期時長［36-37］。不同品種燕麥的營養成分含量以及分布不同，不同生育期的燕麥的各部位營養成分積累量也不同［38-39］。研究不同飼用燕麥品種生育期時，用于預判燕麥進入某一時期的時間和生長態勢，同時為燕麥各時期病蟲害防除、雜草防控等管理措施提供預測預報，進而達到提高燕麥田間管理效率、節約成本的目的。飼用燕麥適時收獲即可保證營養的充分利用，也可為保證下一茬作物輪作提供充足的時間保障，提高土地高效利用率，同時提高土地復種指數，一般在灌漿后期進行刈割達到較好的營養和產量需求。不同的播種時間會影響燕麥的發育過程，在異地引種時應首先考慮引進的飼用燕麥品種的播種時間及播種深度和根據當地土壤墑情適時播種，使得燕麥在當地氣候環境條件下，生長發育保持較好的速率和態勢。根據不同生育期時長的判斷，根據需求對燕麥在乳熟期或成熟期進行適宜的刈割處理，以保持高產量、高品質和無縫接茬輪作種植模式，使得收益最大化。

3.2冬閑田燕麥營養品質

本次研究材料的17份燕麥草CP含量在8.33%～10.13%之間，NDF含量為50.51%～57.58%之間，ADF含量在25.32%～30.15%之間，RFV在106.57～133.83之間。童永尚等［40］研究的不同播期燕麥CP含量最高為5.57%，NDF含量均大于54.47%，ADF含量絕大部分大于29.29%；解津剛等［41］對新疆春播燕麥草飼料的研究中CP含量均值8.34%，NDF含量均值為59.60%，ADF含量均值為40.03%；王騰飛等［42］在寧夏雨養區春播燕麥適應評價測定的CP含量在8.27～11.29%之間，RFV在94.8～117.2。由RFV計算公式可知NDF，ADF含量與RFV呈負相關關系，NDF，ADF含量越低說明飼草相對飼喂品質越好，CP含量越高則可以為牲畜提供更高的蛋白營養物質，飼草品質越好。由此可見，烏蒙山冷涼山區秋播飼用燕麥可飼喂營養價值高于上述研究的其他播期燕麥，可見在燕麥飼草中具有相對較好的的競爭性。其中，‘愛沃’表現最好，可推廣作為當地高品質飼草原料，促進當地肉牛產業發展。

3.3冬閑田燕麥農藝性狀要素及綜合評價分析

相關性分析說明各指標之間存在復雜的相互影響關系，性狀間相關程度不同且存在制約關系，田間農藝性狀間均為正相關關系，穗粒數與產量顯著相關，營養品質相關的有生育期，生育期較長的品種CP含量較高。農藝性狀與營養成分、飼喂價值無顯著性狀關系。結果與孫烏日娜等［43］在內蒙古對9個燕麥材料產量和各農藝性狀的相關性的研究結果具有較大差異，高寒冷涼地區秋播飼用燕麥生長發育和性狀表現受到當地獨特的氣候條件和土壤水肥條件的影響較大，綜合各種因素導致田間農藝性狀生長態勢獨特，得到的相關關系差異較大。主成分分析結果表明飼用燕麥農藝性狀的14個性狀中提取的7個主成分累積貢獻值超過80%，鈴鐺數、NDF、有效分蘗、CP、產量、莖粗可稱為7個成分中的主導因子，主導因子與孫道旺等［44］對42份燕麥材料的10個農藝性狀主成分提取的結果差異較大。本次研究結果‘青引1號’，‘加燕2號’和‘青海444’表現較好，與張偉等［45］在呼倫貝爾對10個品種燕麥生產性能和品質研究結果的表現相似，是在當地推廣種植的優勢品種。周啟龍［46］在阿里地區評價中‘燕王’是表現較好的燕麥品種，本次研究中燕王的產量最高，農藝性狀表現好，說明該品種是優質品種，適應性較強，可作為高產品種的進行推廣。部分品種在不同地區引種都表現出較好的適應性，多數品種在不同地區綜合生長態勢表現出較大差異性，原因是不同地理環境和氣候條件差異大，燕麥在性狀發育和分化上會產生較大變化。主成分綜合得分結果顯示，‘伽利略’和‘黃燕麥’能夠在當地完成生育周期，在17個品種中生育期較短，產量較高、CP含量和RFV也較高，同時在主成分提取的主要性狀表現也較好，綜合表現最高，說明在當地環境氣候下具有很高的適應性，可以作為優質飼草的主推品種。

4結論

17個燕麥品種的出苗期、開花期和灌漿期時長變異系數大，這主要與品種本身遺傳變異的差異有關，同時，由于秋播燕麥是11月上旬進行，隨著氣溫逐漸降低，出苗后的燕麥進入了地上部分緩慢生長的階段，地下根系進入快速生長，出現“蹲苗”現象。與春播燕麥相比，生育期整體延長60～90 d，出苗期-分蘗期-抽穗期整體生長緩慢，但不影響下一茬次作物的種植。

從單因素評價所選燕麥的特性，早熟性方面，‘青燕1號’和‘青海444’生育期最短，可作為早熟輪作與其他作物接茬的品種；產量方面，‘燕王’產量最高，性狀表現好，可作為高產需求的主推品種；營養方面，烏蒙山冷涼山區冬閑田秋播飼用燕麥營養價值麥品質高于一些研究的燕麥草營養品質，具有較高的競爭力，本研究中‘愛沃’飼喂價值最高，可作為高品質飼草選擇；燕麥農藝性狀和生產性能優劣主要受鈴鐺數、有效分蘗、產量、有效分蘗、NDF，CP、莖粗影響。從綜合因素評價分析各項指標，‘伽利略’和‘黃燕麥’屬于較早熟、產量高、營養品質較好的品種，總體優于其他受試品種，推薦在烏蒙山冷涼山區進行推廣種植。

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（責任編輯 劉婷婷）