李冬梅，田新會，杜文華

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 草業(yè)學(xué)院/草業(yè)生態(tài)系統(tǒng)教育部重點實驗室/甘肅省草業(yè)工程實驗室/中-美草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究中心，甘肅 蘭州 730070)

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飼草型小黑麥新品系在甘肅臨洮灌區(qū)的生產(chǎn)性能研究

李冬梅，田新會，杜文華

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 草業(yè)學(xué)院/草業(yè)生態(tài)系統(tǒng)教育部重點實驗室/甘肅省草業(yè)工程實驗室/中-美草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究中心，甘肅 蘭州 730070)

通過研究10個飼草型小黑麥新品系的株高、枝條數(shù)、干草產(chǎn)量和營養(yǎng)價值(粗蛋白、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維)，并應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)分析進(jìn)行綜合評價，以系統(tǒng)了解其在甘肅省臨洮灌區(qū)的生產(chǎn)性能。結(jié)果表明：小黑麥品系中P7的株高最高為156 cm，與石大1號(CK1)、中飼1048(CK2)和其他品系均有顯著差異(P<0.05)；P1的枝條數(shù)最多，達(dá)1 050.67萬/hm2，除與P13和P22無顯著差異外，與CK1，CK2和其他品系均有顯著差異；P13的干草產(chǎn)量最高，為19.50 t/hm2，除與P22無顯著差異外，與CK1，CK2和其他品系間均有顯著差異；小黑麥品系的株高與枝條數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)，枝條數(shù)與干草產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)。P1的粗蛋白含量最高，與CK1，CK2和其他品系有顯著差異；P24的酸性洗滌纖維含量最低，與CK1，CK2和其他品系有顯著差異；中性洗滌纖維含量最低的品系為P24，與CK1，CK2和其他品系均有顯著差異。綜合評價結(jié)果表明：小黑麥品系P1、P13、P22、P29和P39的綜合性狀優(yōu)于國家小黑麥區(qū)域試驗對照品種CK1和CK2，應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗，審定登記小黑麥新品種。

飼草型小黑麥；生產(chǎn)性能；灰色關(guān)聯(lián)度分析；綜合評價

隨著農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和畜牧業(yè)快速發(fā)展，牧草及飼料的需求量日益增加，牧草種植面積逐年擴大。盡管如此，飼料還是嚴(yán)重不足，并威脅著我國食物安全，而且從發(fā)展趨勢分析，飼料的缺口還將越來越大[1]。因此，選育優(yōu)良的牧草品種，研究和評價其適應(yīng)性，篩選高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)牧草，并在適宜地區(qū)推廣應(yīng)用已成為發(fā)展牧草生產(chǎn)的重要途徑[2]。

小黑麥(Triticale)是由小麥屬(Triticum)和黑麥屬(Secale)植物經(jīng)屬間有性雜交和雜種染色體數(shù)加倍而人工結(jié)合成的新物種[3]。小黑麥結(jié)合了小麥和黑麥的優(yōu)點，雜種優(yōu)勢強，分蘗多，莖葉生長茂盛，株高達(dá)到1.5 ～ 1.7 m，鮮草產(chǎn)量為49.5 t/hm2，植株莖葉蛋白含量為15.4% ～ 17.8%，籽粒蛋白含量為10.1% ～ 20.2%，比小麥籽粒的蛋白質(zhì)含量高30%，抗寒性強，可耐-25℃ ～ -30℃低溫。此外，小黑麥對白粉病免疫，病蟲害少，整個生長期內(nèi)不需要噴灑農(nóng)藥，是綠色優(yōu)質(zhì)青飼作物[4]。在祁連山牧區(qū)，小黑麥的株高較燕麥高50 cm，草產(chǎn)量為加拿大燕麥的兩倍[5]。酸性洗滌纖維含量影響家畜對牧草的消化率，其含量與養(yǎng)分消化率呈負(fù)相關(guān)，小黑麥飼草的消化率與適口性均優(yōu)于燕麥，表現(xiàn)出對當(dāng)?shù)丨h(huán)境更好的適應(yīng)性[6-7]。小黑麥對不良環(huán)境的特殊適應(yīng)性，以及營養(yǎng)價值高、可糧飼兼用等特點，成為農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和農(nóng)業(yè)效率提高的優(yōu)勢作物[8]。

隨著農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)發(fā)展，對小黑麥抗逆新品種的需求增多，育種目標(biāo)主要集中在高產(chǎn)[9]、抗旱性[10]、抗病性[11]和耐鹽性[12]等方面，但對特殊生態(tài)環(huán)境下小黑麥良種選育和改良方面的研究較少，特別是小黑麥草產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀之間關(guān)系的研究鮮有報道。試驗擬通過研究不同小黑麥品系的株高、枝條數(shù)、干草產(chǎn)量和品質(zhì)，以篩選草產(chǎn)量高，品質(zhì)好，養(yǎng)分組成合理，適宜甘肅省定西臨洮灌溉地區(qū)種植的小黑麥新品系。

1 材料和方法

1.1 試驗地自然概況

試驗地在甘肅省臨洮縣農(nóng)校農(nóng)場進(jìn)行，E 103°87′，N 35°37′。海拔1 892 m，降水量562 mm，無霜期153 d，最高氣溫34.6℃，最低氣溫-29.5℃，年平均氣溫7.0℃，土壤為黑麻土，有灌溉條件，試驗地肥力均勻。

1.2 試驗材料

甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)選育的10個小黑麥品系(P1，P7，P13，P19，P22，P23，P24，P29，P39，P53)，對照為國家草品種委員會規(guī)定的小黑麥區(qū)域試驗對照品種石大1號小黑麥(CK1)和中飼1048小黑麥(CK2)。2個對照品種在臨洮縣生育期長、生產(chǎn)性能較好、但高感銹病。

1.3 試驗設(shè)計

隨機區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)。條播，播種行距20 cm，播種量按萬基本苗650 kg/hm2，播種深度5～6 cm，小區(qū)面積1 m×1 m。播種前施底肥N 50 kg/hm2，P 79 kg/hm2。播種時間為2014年3月8日。試驗期間及時中耕除草，灌水2次(拔節(jié)期，抽穗期)。

1.4 測定項目和方法

1.4.1 株高 抽穗期刈割前進(jìn)行。在各小區(qū)內(nèi)隨機選取10株(邊行除外)，測定自然高度，計算平均值。

1.4.2 枝條數(shù)和干草產(chǎn)量 抽穗期進(jìn)行。每個小區(qū)隨機取生長整齊的1 m樣段(除去試驗小區(qū)兩頭各0.1 m)，統(tǒng)計樣段內(nèi)株高高于50 cm的枝條數(shù)。齊地面刈割樣段內(nèi)所有植株的地上部分，并將其置于自然條件下風(fēng)干，待水分含量將至30%時，稱重，得到干草產(chǎn)量。從中抽取500 g樣品，帶回實驗室測定營養(yǎng)成分。

1.4.3 營養(yǎng)成分 粗蛋白(CP)含量采用凱氏定氮法，中(酸)性洗滌纖維(NDF/ADF)含量采用由濾袋技術(shù)改進(jìn)的范氏酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維法[13]。

1.5 統(tǒng)計分析

采用Microsoft Excel 進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和做圖，在SPSS 19.0 中用one-way AVOVA對小黑麥品系的株高、枝條數(shù)、干草產(chǎn)量、CP和N(A)DF進(jìn)行方差分析，應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)對不同小黑麥品系進(jìn)行綜合評價。

2 結(jié)果與分析

2.1 株高

各小黑麥品系中P7的株高最高(156 cm)，與CK1、CK2和其他品系均有顯著差異(P<0.05)；其次是P22(117 cm)，除與CK1、CK2、P7和P39有顯著差異外(P<0.05)，與其他品系均無顯著差異；P39的株高最低(99 cm)，除與CK1、CK2、P7和P22有顯著差異外(P<0.05)，與其他品系均無顯著差異(表1)。

2.2 枝條數(shù)

參試小黑麥品系中，P1的枝條數(shù)最多(1051.67萬/hm2)，除與P13和P22無顯著差異外，與CK1、CK2和其他品系均有顯著差異(P<0.05)；其次是P22(980.00萬/hm2)，除與P1，P13和P39無顯著差異外，與CK1，CK2和其他品系均有顯著差異(P<0.05)；P24的枝條數(shù)最少(756.67萬/hm)，除與CK1、CK2、P1、P13、P22和P39有顯著差異外(P<0.05)，與其他品系均無顯著差異(表1)。

2.3 干草產(chǎn)量

不同小黑麥品系中，P13的干草產(chǎn)量最高(19.50 t/hm2)，除與P22無顯著差異外，與CK1、CK2和其他品系間均有顯著差異(P<0.05)；其次為P22(18.36 t/hm2)，除與P13無顯著差異外，與CK1、CK2和其他品系間均有顯著差異(P<0.05)；P24的干草產(chǎn)量最低(9.62 t/hm2)，除與P19無顯著差異外，與CK1、CK2和其他品系均有顯著差異(P<0.05)(表1)。

2.4 株高、枝條數(shù)和干草產(chǎn)量之間的相關(guān)性

由小黑麥株高、枝條數(shù)和干草產(chǎn)量的相關(guān)性可知(表2)，株高與枝條數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.801)，枝條數(shù)與干草產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)(r=0.345)，株高與干草產(chǎn)量的相關(guān)性不顯著。

2.5 營養(yǎng)價值

2.5.1 CP含量 參試小黑麥品系中，P1的CP含量最高達(dá)12.26%，與CK1、CK2和其他品系的CP含量有顯著差異(P<0.05)；P22的CP含量(11.71%)次之，與CK1、CK2和其他品系的CP含量有顯著差異(P<0.05)；P7的CP含量(7.40%)最低，與CK1、CK2和其他品系的CP含量有顯著差異(P<0.05)(圖1)。

表1 不同小黑麥品系的株高、枝條數(shù)和干草產(chǎn)量Table 1 Plant height,branch number and hay yield of different triticale lines

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)

表2 小黑麥株高、枝條數(shù)和干草產(chǎn)量之間的相關(guān)性Table 2 The correlation between plant height,branch number and hay yield

注：*相關(guān)性達(dá)顯著水平(P< 0.05)；**相關(guān)性達(dá)極顯著水平(P< 0.01)

2.5.2 ADF含量 不同小黑麥品系中，P24的ADF含量(32.67%)最低，與CK1、CK2和其他品系有顯著差異(P<0.05)；其次是P23(34.31%)，與CK1、CK2和其他品系均有顯著差異(P<0.05)；ADF含量最高的品系是P13(49.15%)，與CK1、CK2和其他品系均有顯著差異(P<0.05)(圖1)。

2.5.3 NDF含量 小黑麥品系中，NDF含量最低的品系為P24(52.20%)，與CK1、CK2和其他品系均有顯著差異(P<0.05)；P39的NDF含量(55.09%)次之，與CK1、CK2和其他品系均有顯著差異(P<0.05)；P13的NDF含量(64.41%)最高，與CK1、CK2和其他品系均有顯著性差異(P<0.05)(圖1)。

圖1 小黑麥品系的營養(yǎng)價值指標(biāo)對比Fig.1 Nutritional value of different triticale lines

3 綜合評價

灰色系統(tǒng)理論是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)以及作物育種等方面的有效指導(dǎo)，通過結(jié)合各個因素進(jìn)行客觀評價，可以有效篩選出綜合性狀較好的作物品種，避免因單一性狀優(yōu)良而進(jìn)行篩選所造成的誤差[14-15]。試驗的目的在于篩選高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和營養(yǎng)價值較高的小黑麥品系，但這些參試品系的草產(chǎn)量和品質(zhì)各有利弊，利用權(quán)重系數(shù)法對各品系的草產(chǎn)量和品質(zhì)進(jìn)行綜合分析，可以篩選出綜合性狀最優(yōu)的小黑麥品系。

3.1 標(biāo)準(zhǔn)小黑麥及試驗小黑麥品系的各指標(biāo)權(quán)重的構(gòu)建

試驗選取株高、枝條數(shù)、干草產(chǎn)量和CP含量的最大值，ADF和NDF的最小值，作為標(biāo)準(zhǔn)小黑麥(X0)。根據(jù)以上指標(biāo)在小黑麥生產(chǎn)中的相對重要程度分別賦值(WK)。標(biāo)準(zhǔn)小黑麥的構(gòu)建及各指標(biāo)的權(quán)重見表3。

3.2 各指標(biāo)無量綱化處理

由于各項指標(biāo)量綱不同，因此需要用初值法對各項指標(biāo)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理，即株高、枝條數(shù)、干草產(chǎn)量、CP,ADF和NDF的平均值除以標(biāo)準(zhǔn)小黑麥的相應(yīng)值(X0)，見表4。

表3 標(biāo)準(zhǔn)小黑麥的構(gòu)建及各指標(biāo)的權(quán)重Table 3 The construction of the standard triticale and the weight of each index

表4 各項指標(biāo)進(jìn)行無量綱化處理Table 4 Dimensionless value of each index

3.3 參試小黑麥品系的絕對差、關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度

計算各點(kj)的絕對差△i(k)=│X0(k)-Xi(k)│，求出其最大絕對差值與最小絕對值。最大絕對差值為0.52，最小絕對差值為0.00。

計算關(guān)聯(lián)系數(shù)：

式中：a=min min|X0(k)-Xi(k)|=0.00；b=max max|X0(k)-Xi(k)|=0.52；ρ為分辨系數(shù)，一般取值為0.5。

參試品系的關(guān)聯(lián)度為0.507～0.738，P1、P13、P22、P29和P39的關(guān)聯(lián)度大于CK2的關(guān)聯(lián)度，其綜合表現(xiàn)較好；P7、P19、P23、P24和P53的關(guān)聯(lián)度介于CK1和CK2之間；CK1的關(guān)聯(lián)度最小，其綜合表現(xiàn)最差，各參試品系的排序見表5。

4 結(jié)論

(1)參試小黑麥品系草產(chǎn)量的顯著差異主要是取決于株高、枝條數(shù)和單株生物量。參試小黑麥品系的株高均低于2對照，株高由高到低的順序依次為：CK2>CK1>P7>P22>P13>P23>P29，株高最低的是P39；枝條數(shù)均顯著高于2對照，由多到少的順序依次為：P1>P22>P13>P39>P29>P23>P7；參試的10個品系中，P13，P22，P7，P53，P29和P1的干草產(chǎn)量大于CK2(草產(chǎn)量較高)。試驗測定草產(chǎn)量時所取樣段為1 m，面積為0.2 m2，測得的干草產(chǎn)量要比大面積種植高；枝條數(shù)統(tǒng)計大于50 cm的主要原因為較短的枝條比較纖細(xì)柔嫩、比例較小，對草產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率較小。不同小黑麥品系的株高與枝條數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)，說明小黑麥品系的株高越高，單位面積的枝條數(shù)越少；枝條數(shù)與干草產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，表明單位面積的枝條數(shù)越多，小黑麥品系的干草產(chǎn)量越高。

表5 各小黑麥品系的關(guān)聯(lián)系數(shù)、關(guān)聯(lián)度及排序Table 5 The coefficient,degree and order of different triticale lines

(2) 參試的10個小黑麥品系中，CP含量除P7介于2對照之間，其他品系均高于2對照，CP含量由高到低的順序依次為：P1>P22>P39>P29>P24>P53>P23；ADF含量除P13高于2對照，其他品系均低于2對照，由低到高的順序依次為：P24

(3)試驗采用灰色系統(tǒng)理論，通過對10個參試小黑麥品系的綜合評價值大小排序，得出優(yōu)劣順序。該方法建立在對多個性狀定量分析的基礎(chǔ)上，其計算方法簡單，可以克服單一性狀分析評價品種的弊端，其結(jié)果與生產(chǎn)實際相符，這說明采用灰色關(guān)聯(lián)度法綜合評價小黑麥品系是客觀可行的。試驗得出，小黑麥品系P1>P22>P13>P39>P29>CK2，這5個小黑麥品系的綜合性狀優(yōu)于對照石大1號(CK1)和中飼1048(CK2)，應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗，以審定登記新品種。品系P7、P19、P23、P24和P53綜合評價值較小，表現(xiàn)不如中飼1048(CK2)，綜合性狀較差，建議予以淘汰，或通過遺傳育種手段進(jìn)行進(jìn)一步性狀改良，以達(dá)到生產(chǎn)要求。

綜合考慮影響小黑麥產(chǎn)量的因素如株高，枝條數(shù)，莖葉比和抗病性等，努力拓寬小黑麥種質(zhì)資源，引進(jìn)并利用不同類型的優(yōu)異資源，有利于培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的小黑麥品種。另一方面，小黑麥基因型對不同環(huán)境的響應(yīng)不同，因此，對選育的株高適中、枝條數(shù)最多、CP含量最高和草產(chǎn)量最高的優(yōu)異品系P1和P22應(yīng)進(jìn)行2年以上的區(qū)域試驗，以篩選適應(yīng)性強，品質(zhì)優(yōu)良的小黑麥品系，為小黑麥品種審定奠定基礎(chǔ)。

[1] 任繼周.我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)不改變不行了—糧食九連增后的隱憂[J].草業(yè)學(xué)報,2013,22(3):1-5.

[2] 張健.三峽庫區(qū)草地畜牧業(yè)發(fā)展前景分析[J].四川草原,1999(3):7-59.

[3] 孫元樞.中國小黑麥遺傳育種研究與應(yīng)用[M].杭州:浙江科學(xué)技術(shù)出版社,2002.

[4] 杜艷輝,沈維力.飼用小黑麥草的發(fā)展現(xiàn)狀、生產(chǎn)特性及應(yīng)用[J].養(yǎng)殖技術(shù)顧問,2013(2)：13-15.

[5] 宮旭胤,汪曉娟,張利平,等.小黑麥在祁連山牧區(qū)引種試驗研究[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技,2014(7)：32-34.

[6] 劉國彬.牧草最佳利用時期的探討[J].中國草地,1988(6):27-32.

[7] 孫啟忠.科爾沁沙地敖漢苜蓿地上生物量及營養(yǎng)物質(zhì)積累[J].草地學(xué)報,2011,9(3):16-17.

[8] 王增遠(yuǎn),孫元樞,成秀珍,等.飼草小黑麥在農(nóng)業(yè)中的作用[C]∥糧食安全與農(nóng)作制度建設(shè).長沙:湖南科學(xué)技術(shù)出版社,2004:310-312.

[9] 陳麗霞,田新會,杜文華.小黑麥新品系在甘肅省隴中冬小麥區(qū)的種子產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的研究[J].草原與草坪,2015,35(5):70-83.

[10] 謝楠,趙海明,李源,等.飼用小黑麥品種全生育期耐鹽性評價[J].草原與草坪,2013,33(3):62-67.

[11] Collin J,張輝.小黑麥對大麥黃矮病的耐性[J].麥類作物學(xué)報,1991(3):31-33.

[12] 楊偉光,李紅,黃新育,等.黑龍江省西部干旱區(qū)小黑麥引種試驗[J].草原與草坪,2011,31(2):33-37.

[13] 楊勝.飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)[M].北京:北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版杜,1993：19-21.[14] 劉思峰,史本廣.灰色系統(tǒng)理論在科學(xué)發(fā)展中的作用和地位[J].農(nóng)業(yè)系統(tǒng)科學(xué)與綜合研究,2000,16(3):168-170.

[15] 靳曉麗,田新會,趙丹,等.鷹嘴豆材料的主要農(nóng)藝性狀和飼草營養(yǎng)價值研究[J].中國草地學(xué)報,2013,35(6):46-52.

[16] 高明超,王鵬文.甜高粱主要農(nóng)藝性狀遺傳參數(shù)估計[J].安徽農(nóng)學(xué)通報,2007,13(5)：114-124.

[17] 薛建國,劉忠寬,王顯國,等.引進(jìn)BMR飼用高粱在環(huán)渤海地區(qū)的田間生產(chǎn)性能評價[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,15(11):9-13.

[18] 姜濤,李瑋,董召榮,等.飼用小黑麥品種比較研究[J].安徽農(nóng)學(xué)通報,2009,15(9)：118-119.

[19] 王桃,徐長林,姜文清,等.36個燕麥品種不同部位養(yǎng)分分布格局[J].草業(yè)科學(xué),2010,27(8):107-113.

[20] 隨國,馬春陣,毛培勝,等.播種比例和施氮量及刈割期對燕麥與豌豆混播草地產(chǎn)草量和質(zhì)量的影響[J].草地學(xué)報,1999,7(2):87-93.

[21] 南志標(biāo).銹病對豆科牧草生長和營養(yǎng)成分的影響[J].草業(yè)學(xué)報,1990,1(1)：83-87.

Study on the production performance of new forageTriticalelines in irrigation area of Lintao,Gansu Province

LI Dong-mei,TIAN Xin-hui,DU Wen-hua

(CollegeofPrataculturalScience,GansuAgriculturalUniversity/KeyLaboratoryofGrasslandEcosystem，MinistryofEducation/PrataculturalEngineeringLaboratoryofGansuProvince/Sino-U.S.CentersforGrazinglandEcosystemSustainability,Lanzhou730070,China)

In order to screen excellentTriticale,the productivities of 10 new triticale lines were studied in irrigation area in Lintao of Gansu province were studied by using the grey relation analyzed the parameters including the plant height,number of branches,hay yield and nutrition contents(crude protein,acid detergent fiber,neutral detergent fiber).The results showed that the highest plant height was obtained in P7,which had significant difference with Shida No.1(CK1),Zhongsi 1048(CK2) and other lines;P1 had the largest branch number,which had significant difference with CK1,CK2 and other lines except P13 and P22;the highest hay yield was obtained in P13,which had significant difference with CK1,CK2 and other lines except P22.Plant height was negatively correlated with the branch number and the branch number was positively correlated with hay yield.P1 had the highest CP content and it had significant difference with CK1,CK2 and the other lines;the lowest ADF content was occurred in P24 and it had significant difference with CK1,CK2 and the other lines;P24 had the lowest NDF content and it had significant difference with CK1,CK2 and the other lines.Comprehensive evaluation results showed that triticale lines P1,P13,P22,P29 and P39 were better than Shida No.1(CK1) and Zhongsi1048(CK2).

forage triticale;production performance;grey correlation analysis;comprehensive evaluation

2015-02-01；

2016-04-08

國家自然科學(xué)基金(31360577)；教育部博士點基金(20136202110005)；公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(201003019)；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項資金(CARS-40-09B)資助

李冬梅(1989-)，女，甘肅武威人，碩士研究生。

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S 512.4

A

1009-5500(2016)05-0076-06

杜文華為通訊作者。