青海不同地區小黑麥種質的篩選

摘要：【目的】為篩選出青海省不同地區適宜種植的小黑麥材料以及青海適合種植小黑麥的地區?！痉椒ā坎捎酶兽r4號、甘農2號、品系C25小黑麥種質為材料，通過對青海省不同地區（同德、湟中、格爾木）進行生產性能和營養品質比較，得出適合青海種植的小黑麥種質和地區?！窘Y果】（1）通過對3個小黑麥種質的生產性能和營養品質比較，C25的生產性能指標顯著高于甘農4號、甘農2號；C25的中性洗滌纖維含量（46.67 %）最低，顯著低于其他2個小黑麥品種；甘農2號的酸性洗滌纖維含量（32 %）最低，C25的酸性洗滌纖維含量（32.56 %）次之，顯著低于其他小黑麥種質。（2）通過對3個不同試驗點小黑麥種質的生產性能和營養品質比較，同德試驗點小黑麥的生產性能指標（干草產量、株高、枝條數）顯著其他兩個試驗點；同德試驗點小黑麥的可溶性糖含量（9.41 %）顯著高于其他2個試驗點。（3）通過對小黑麥種質與試驗點交互作用分析，同德C25干草產量（11.19 t·/hm²）最高，顯著高于其他水平；湟中甘農4號可溶性糖含量（11.60 %）最高，同德C25次之，顯著高于其他水平；湟中C25酸性洗滌纖維含量（41.67 %）最低，顯著低于其他水平。（4）綜合評價可知，同德C25排名第1，湟中C25排名第2和同德甘農2號排名第3。【結論】綜合多重比較、灰色關聯度綜合評價、聚類分析得出，同德試驗點適合種植的小黑麥材料為C25，甘農2號次之；湟中試驗點適合種植的小黑麥材料為C25，甘農4號次之；格爾木試驗點適合種植的小黑麥材料為C25，甘農2號次之。3個試驗點中，同德最適合種植小黑麥；3個小黑麥種質中，小黑麥品系C25最適合在青海種植。

關鍵詞：飼草型小黑麥；生產性能；營養品質；綜合評價

中國分類號：S512.4

0 引言

【研究意義】由于受到青藏高原自然條件影響，青海畜牧業出現過度放牧和天然草地逐漸退化的現象，導致牧區飼草的需求量增大，為了解決這個問題，選育出高產優質牧草，對緩解青海畜牧業發展具有重大意義^[1]?！厩叭搜芯窟M展】小黑麥（Triticale Wittmack）是小麥屬（Triticum）和黑麥屬（Secale）植物通過屬間有性雜交、染色體數加倍，形成人工合成的新物種^[2]。小黑麥具有黑麥的抗逆性特點，也結合了小麥高產和優質的特點^[3-5]。孫敏等^[6]研究得出小黑麥的鮮秸產量與干秸產量分別是小麥的1.5倍左右，而小黑麥的生物產量也高于小麥和黑麥的生物產量。因此，小黑麥屬于飼草料中高產的一類^[6]。小黑麥在草場的修復和重建中有較強的適應性，是首選的飼草資源之一^[7]。小黑麥的抗逆性強、生產性能高、營養品質好、適用性廣泛，已逐漸成為推動畜牧業發展的新型農作物^[8]。近年來，隨著牧區的產業結構調整，畜牧業發展迅速，飼草料需求量也逐漸增大^[9]。【本研究切入點】課題組前期研究可知小黑麥甘農2號、甘農4號、品系C25具有具有高產、優質、抗銹、抗寒和抗旱的特點^[10-12]，本研究擬采用此3種小黑麥材料為研究對象。湟中區，處中國西北黃土高原-青藏高原過渡地帶，其地形地貌兼具二者特色隸屬青海省西寧市，位于青海省東部，屬高原大陸性氣候，其特點是氣候比較適宜；同德縣，隸屬于青海省海南藏族自治州，同德隸屬青海省海南州藏族自治州，位于青海省東南部九曲黃河第二曲，屬高原大陸性氣候，其特點是海拔比較高；格爾木市位于青海省西部，柴達木盆地中南邊緣，隸屬青海省海西蒙古族藏族自治州，其特點是土壤中鹽堿含量比較多，本研究擬以此3個地區作為試驗點?！緮M解決關鍵問題】本試驗擬根據不同小黑麥材料（甘農2號、甘農4號、品系C25）在青海省不同地區（同德、湟中、格爾木）的生產性能（草產量、株高、枝條數）和營養品質（可溶性糖含量、粗蛋白含量、酸性洗滌纖維含量、中性洗滌纖維含量）的表現，篩選適合青海省不同地區種植的高產優質小黑麥材料和適合種植小黑麥材料的地區，從而為青海省牧草育種和栽培奠定基礎，進一步為促進畜牧業高質量發展，全面推進鄉村振興提供理論依據。

1材料與方法

1.1試驗材料

甘肅農業大學草業學院小黑麥育種團隊培育的品種甘農4號、甘農2號、C25。

1.2試驗設計

二因素隨機區組設計。A因素為青海不同地區，設置3個水平，A₁：同德（N35°26′、E100°65′），；A₂：湟中（N36°54′、E101°31′）；A₃：格爾木（N 36°42′、E 94°89′），小區面積為15 m²（5 m×3 m）。B因素為小黑麥不同材料，設置3個水平，B₁：甘農2號；B₂：甘農4號；B₃：C25。分別于2021年5月在青海不同地區種植，每個材料3個重復，播量為600萬株·hm^-2。試驗地周圍1 m種植保護行，試驗期間及時防除雜草。

1.3測定指標及方法

干草產量：開花期時刈割，根據鮮干比計算每個小區的干草產量^[13]。

枝條數：開花期刈割前測定^[14]。在每個小區內隨機選擇1 m樣段（不包括邊行），記錄每個小區樣段內株高高于50 cm的枝條數^[13-15]。

株高：開花期刈割前測定^[14]。在每個小區內，隨機選擇5個單株，測定單株齊地面至最高處的高度，并以5株單株的平均高度作為該小區內小黑麥的株高^[13-15]。

營養品質：用粉碎機粉碎小黑麥干草樣品，并混勻，從粉碎的每個干草樣品中隨機選取3個樣品，平行測定草樣的營養指標?？扇苄蕴牵⊿S）含量采用蒽酮比色法進行測定^[16]；粗蛋白（CP）含量采用凱氏定氮法進行測定^[17]；酸性洗滌纖維（ADF）含量和中性洗滌纖維（NDF）含量采用范氏洗滌纖維分析法進行測定^[18]。

1.4數據處理

采用EXCEL表格對數據進行整理，應用SPSS26.0進行不同地區、不同種質小黑麥材料的生產性能（草產量、株高、枝條數）和營養品質（可溶性糖含量、粗蛋白含量、酸性洗滌纖維含量、中性洗滌纖維含量）的比較，根據差異顯著性（Plt;0.05）和灰色關聯度綜合評價方法篩選出適合不同地區種植的高產優質小黑麥材料和適合種植小黑麥材料的地區。并對綜合評價值進行聚類分析。

2、結果與分析

2.1參試小黑麥的生產性能相關指標差異分析

通過SPSS26.0軟件進行方差分析可得，不同試驗點間小黑麥的干草產量和小黑麥株高存在極顯著差異；不同小黑麥材料種質間干草產量和小黑麥株高存在極顯著差異；試驗點與種質交互作用間小黑麥株高存在極顯著差異（表1），進一步進行差異分析。

2.1.1試驗點間參試小黑麥的生產性能差異分析

試驗點間參試小黑麥的干草產量比較可得，同德小黑麥平均干草產量（8.92"t·/hm²）最高，顯著高于其他兩個試驗點干草產量（Plt;0.05）（圖1）。

試驗點間小黑麥株高比較可得，同德點小黑麥平均株高（125.33 cm）最高，顯著高于其他兩個點小黑麥平均株高（圖2）。

2.1.2參試小黑麥種質間的生產性能差異分析

小黑麥種質間比較可得，3個試驗點C25小黑麥平均干草產量（8.94 t·/hm²）最高，顯著高于其他兩個品種（Plt;0.05）（圖3）。

從圖4可得，C25株高（120.78 cm）和枝條數（750.37 萬枝·/hm²）顯著高于其他兩個品種（Plt;0.05）（圖4）。

2.1.3試驗點與種質交互作用間參試小黑麥的生產性能差異分析

試驗點與種質交互作用間經過多重比較，分析得出，A₁B₃的干草產量（11.19"t·/hm²）最高，顯著高于其他水平（P＜0.05）；A₁B₃的株高（134.67 cm）最高，顯著高于其他水平（P＜0.05）；A₃B₃的枝條數（817.78 萬枝·/hm²）最多，顯著高于除A₁B₁、A₁B₂、A₁B₃、A₂B₃、A₃B₂外的其他水平（P＜0.05）。（表2）。

2.2 參試小黑麥的營養品質相關指標差異分析

通過SPSS26.0軟件進行方差分析，結果表明：單因素（試驗點、種質）間SS含量、CP含量、NDF含量均存在極顯著差異，需要進一步分析；不同試驗點間ADF含量存在極顯著差異；試驗點與種質交互作用間除ADF含量無顯著差異外，SS含量、CP含量和NDF含量均存在極顯著差異，需要進一步分析（表1）。

2.2.1試驗點間參試小黑麥的營養品質差異分析

3個試驗點間經方差分析得出，同德點小黑麥平均SS含量（9.41 %）顯著高于其他兩個試驗點小黑麥平均SS含量（P＜0.05）；格爾木小黑麥平均CP含量（10.75 %）顯著高于其他兩個試驗點小黑麥平均CP含量（P＜0.05）；湟中點小黑麥平均ADF含量（28.67 %）

最低，顯著低于其他兩個點平均ADF含量（P＜0.05）；湟中點小黑麥平均NDF含量（46.56 %）最低，與同德點小黑麥平均NDF含量無顯著差異，顯著低于格爾木點小黑麥平均NDF含量（P＜0.05）（圖5）。

2.2.2參試小黑麥種質間的營養品質差異分析

小黑麥不同種質間比較可得，3個試驗點中甘農4號平均SS含量（9.43 %）最高，顯著高于其他兩個材料平均SS含量（P＜0.05）；3個試驗點中甘農2號平均CP含量10.41"%）最高，顯著高于其他兩個小黑麥材料平均CP含量（P＜0.05）；3個試驗點C25平均NDF含量（46.67%）最低，顯著低于其他兩個小黑麥材料（P＜0.05）（圖6）。

2.2.3試驗點與種質間交互作用間參試小黑麥的營養品質差異分析

試驗點與種質間交互作用間經過多重比較得，A₂B₂的SS含量（11.60 %）最高，顯著高于其他8個水平（P＜0.05），A₂B₁的SS含量（4.64 %）最低，顯著低于其他水平（P＜0.05）；A₃B₁的CP含量（12.57 %）最高，顯著高于其他8個水平（P＜0.05）；A₂B₃的NDF含量（41.67 %）最低，顯著低于其他水平（P＜0.05）（表2）。

2.3 小黑麥種質×試驗點交互作用間生產性能和營養品質相關指標灰色關聯分析

根據2.1與2.2差異分析可知，小黑麥的指標有高有低，無統一標準進行比較小黑麥生產性能和營養品質，故需要進行綜合評價。根據灰色關聯度評價法^[12]，將試驗點×種質交互作用下小黑麥的7個指標均選擇最優值（干草產量：11.19"t·/hm²；株高：134.67 cm；枝條數：817.78 萬枝·/hm²；SS含量：11.6 0 %；CP含量：12.57 %；ADF含量：27.00"%；NDF含量：41.67 %）為最優標準品種，采用均值化對原始數據進行處理，得出試驗點與種質交互作用間小黑麥相關指標的關聯系數（表3）。加權關聯度高，則表明小黑麥材料的各項指標與標準品種的相似度高。根據加權關聯度可知，A₁B₃排名第1，A₂B₃排名第2和A₁B₁排名第3（表4），排名靠前的3個水平中，不同試驗點中同德點小黑麥綜合評價最高，小黑麥種質中品系C25的綜合評價最高。

2.3 小黑麥種質×試驗點交互作用間各項指標綜合評價值聚類分析

采用系統聚類法對綜合評價值進行聚類，結果如圖7所示，當D=5時候，可見試驗點×小黑麥綜合評價值可以整體分為3類，第1類為A₁B₁、A₂B₂、A₁B₂、A₃B₃、A₂B₁；第2類為A₃B₁、A₃B₂、第3類A₁B₃、A₂B₃。

3 討論與結論

3.1小黑麥在不同試驗點間的生產性能與營養品質相關指標的差異

小黑麥的生長高度能夠呈現其生長狀況^[19]。小黑麥的株高也能夠間接的反映出草產量，但干草產量能夠反映出不同小黑麥種質生產性能和生態適應性^[13]。在3個試驗點中，同德試驗點的干草產量和株高最高，是因為同德試驗點的海拔高，年均溫低，開花期產量高，適合小黑麥生長，這與王東霞等^[1]研究結果一致。

飼草料的營養品質與飼用價值成正比。ADF和NDF含量的高低影響飼草料的適口性^[20]。ADF由纖維素和木質素組成，ADF含量高，適口性越差；反之其適口性好，易采食^[21-22]。NDF由纖維素、半纖維素、木質素和硅酸鹽組成，NDF含量高，飼草的品質低，適口性差，反之提高采食率^[21-22]。ADF含量和NDF含量低，CP含量高，飼草的營養品質好。根據營養品質相關指標分析得出，同德試驗點小黑麥種質的營養品質較好，主要是因為同德試驗點氣溫較低，小黑麥種質的生長發育較緩，營養易儲存^[1]。

3.2不同小黑麥種質間生產性能與營養品質相關指標的差異

通過不同小黑麥種質間生產性能比較可知，C25的干草產量（8.94 t·/hm²）最高，顯著高于其他兩個品種；C25的枝條數（750.37 萬枝·/hm²）最多，顯著高于其他兩個品種；C25的株高（120.78 cm）最高，顯著高于其他兩個品種。在生產性能方面，枝條數是草產量的重要影響因素，株高也間接反映草產量。草產量是衡量飼草生產性能的重要指標^[13]，不同的品種間草產量具有極大差異，也可以反映出不同小黑麥種質的生產性能和生態適應性，這與劉晶等^[13]的研究甘肅省不同生態區高產優質小黑麥種質的篩選結論基本一致。

通過不同小黑麥種質間營養品質比較可知，不同小黑麥種質間SS含量、CP含量、ADF含量、NDF含量均存在顯著性差異。甘農2號的CP含量（10.41 %）最高，顯著高于其他2個種質；甘農2號的ADF含量（32 %）最低，C25的ADF含量（32.56 %）次之，顯著低于甘農4號的ADF含量。SS是參與植物代謝和滲透調節的重要物質^[21]，也是影響牧草適口性及消化率的重要因素^[22-23]。甘農4號的SS含量（9.42 %）最高，顯著高于其他2個種質。這可能是因為由于不同品種的小黑麥間存在著明顯的遺傳特征，在生長過程中積累了營養物質也存在著顯著差異^[13]。

3.3試驗點與種質間交互作用間參試小黑麥生產性能和營養品質的差異

通過對試驗點與種質交互作用間生產性能分析，同德C25的干草產量（11.19 t·/hm²）最高，格爾木C25的枝條數（817.78萬枝·/hm²）較多，同德C25的株高最高，說明同德點C25在所有的組合中表現俱佳。這說明參加試驗的區域中，小黑麥最適合在同德生長，主要是因為同德試驗點氣溫較低，小黑麥種質的生長發育較緩，進行光合作用時間長^[1]，參加試驗種質中，最適合在同德生長的小黑麥品系是C25，這也與不同小黑麥種質的生產性能和生態適應性存在差異結論一致^[13]。

通過對試驗點與種質交互作用間營養品質分析，湟中甘農4號的SS含量最高，同德C25次之；格爾木甘農2號的CP含量（12.57 %）最高，同德甘農2號次之；湟中C25的 ADF含量最低，同德C25的ADF含量較低；湟中C25的NDF含量最低，同德C25的NDF含量較低。說明除了CP含量之外，同德C25營養價值整體表現還不錯。這說明參加試驗的區域中，小黑麥最適合在同德生長，主要是因為同德試驗點氣溫較低，小黑麥種質的生長發育較緩，進行積累更多營養物質^[1]，參加試驗種質中，最適合在同德生長的小黑麥品系是C25，這也與不同小黑麥種質的營養價值存在差異結論一致^[13]。湟中甘農4號SS含量最高，也可以作為青貯主要材料^[24]。

3.4參試小黑麥種質的綜合評價

應用灰色關聯度綜合評價結果表明，同德試驗點種質品系C25的生產性能和營養品質最佳，這一結論也與3.1-3.3保持一致。

3.5綜合評價值聚類分析

從圖7可知，采用系統聚類法對綜合評價值進行聚類，根據試驗點小黑麥綜合評價值可以整體分為3類，根據綜合評價值排序可知第1類為最強搭配小黑麥組合即同德點品系C25、湟中品系C25；第2類中間搭配為同德點甘農2號，甘農4號，湟中點甘農2號、甘農4號，格爾木點品系C25；第3類最弱搭配為格爾木點甘農2號、甘農4號?？芍鶕C合評價值高低與聚類分析結果綜合考慮青海省最適合種植的小黑麥是品系C25。3個試驗點中最適合種植小黑麥試驗點是同德試驗點。這一結論也與3.1-3.4保持一致。

4 結論

綜合多重比較、綜合評價、聚類分析得出，同德試驗點適合種植的小黑麥材料為C25，甘農2號次之；湟中試驗點適合種植的小黑麥材料為C25，甘農4號次之；格爾木試驗點適合種植的小黑麥材料為C25，甘農2號次之。3個試驗點中，同德最適合種植小黑麥；3個小黑麥種質中，小黑麥品系C25最適合在青海種植。

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Screening of triticale germplasm in different regions of Qinghai

LIU"Jing¹， DU"Ming-chuan¹，ZHANG Wen-ting¹，BAO Hai-juan¹，JING Mei-ling¹，DU Wen-hua^2*

（1.Qinghai Provincial Key Laboratory of Highvalue Utilization of Characteristic Economic Plants，Laboratory of Biotechnology and Analytical Testing，"Key Laboratory of Resource Chemistry and Eco-environmental Protection in Qinghai-Tibet Plateau ， State Ethnic Affairs Commission，"College of Ecological Environment and Resources， Qinghai Minzu University，"Xining， Qinghai 810007，China"2.College of Pratacultural Science， Gansu Agricultural University）

Abstract：[Objective]In order to screen the suitable triticale materials in different areas of Qinghai Province and the most suitable triticale areas in Qinghai.[Methods]"Using Gannong No. 4， Gannong No. 2， and line C25 triticale germplasm as materials， through the comparison of production performance and nutritional quality in different areas of Qinghai Province （Tongde， Huangzhong， Geermu）， it was concluded that suitable for Qinghai Triticale germplasm and region of cultivation.[results]"（1）By comparing the production performance and nutritional quality of the three triticale germplasms， the production performance index of C25 was significantly higher than that of Gannong No. 4 and Gannong No. 2; the neutral detergent fiber content of C25 （46.67 %） was the lowest， significantly lower than the other two triticale varieties; Gannon 2 had the lowest ADF content （32 %）， followed by C25 （32.56 %）， significantly lower than other triticales germplasm.（2）By comparing the production performance and nutritional quality of triticale germplasm in three different experimental sites， the production performance index（hay yield， plant height， number of branches） of triticale in Tongde experimental site was significantly higher than that in the other two experimental sites; the soluble sugar content （9.41 %） of triticale in Tongde experimental sitewas significantly higher than that in the other two experimental sites.（3）Through the analysis of the interaction between triticale germplasm and experimental sites， Tongde C25 had the highest hay yield （11.19 t·hm^-2）， which was significantly higher than other levels; Huangzhong Gannong 4 had the highest soluble sugar content（11.60 %），followed by Tongde C25， which was significantly higher than other levels; Huangzhong C25 had"the lowest NDF content （41.67 %）， which was significantly lower than"other levels. （4） According to the comprehensive evaluation， Tongde C25 ranks first， Huangzhong C25 ranks second and Tongde Gannon 2 ranks third."[Conclusion]"Comprehensive multiple comparison， comprehensive evaluation and cluster analysis，The triticale material suitable for planting at the Tongde test site is C25， followed by Gannon No. 2; The triticale material suitable for planting at the Huangzhong test site is C25， followed by Gannon No. 4; The triticale material suitable for cultivation at the Golmud test site is C25， followed by Gannon 2.Among the three test sites， Tongde is the most suitablefor growing triticale; Among the three triticale germplasm， triticale C25 is the most suitable for planting in Qinghai.

Keywords：Forage"type"triticale;"Production"performance;"nutritional"quality;Comprehensive evaluation

收稿日期：2023-03-28；修改稿收到日期：2023-XX-XX

基金項目：青海省科技廳自然科學基金項目（項目編號：2020-ZJ-957Q）

作者簡介：劉晶（1983-），女，山西平陸人，副教授，研究方向為小黑麥育種栽培，（E-mai）"654138133@qq.com

通訊作者：杜文華（1968-），女，甘肅臨洮人，教授，研究方向為小黑麥育種栽培，（E-mail） duwh@gsau.edu.cn，

Fund project：Natural Science Foundation Project of Qinghai Provincial Department of Science and Technology （Project No.： 2020-ZJ-957Q）

corresponding author：DU wenhua（1968-），female，Lintao， Gansu， professor， research field ，breeding and cultivation of triticale

，（E-mail） duwh@gsau.edu.cn，