馮楷斌,蓋顏欣,王艷芝,段小賀,季志強(qiáng),郭玉煒
(承德市農(nóng)林科學(xué)院,河北承德067000)
燕麥?zhǔn)呛瘫究蒲帑湆僖荒晟荼局参铮彩且环N產(chǎn)量較高的糧飼兼用型綠色作物[1-2]。我國燕麥主要分布于內(nèi)蒙古、河北和山西等地[3],近年來燕麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,其經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益逐步為人們所重視,也逐漸成為區(qū)域經(jīng)濟(jì)新的增長點(diǎn)。燕麥具有較高的營養(yǎng)價(jià)值,對于促進(jìn)地區(qū)農(nóng)牧業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和現(xiàn)代畜牧業(yè)發(fā)展十分有利[4-5],同時(shí),其較強(qiáng)的適應(yīng)能力,為燕麥的種植提供了更為廣闊的區(qū)域[6]。燕麥飼草作為奶牛、肉羊、肉牛的理想飼料已在我國高海拔、高寒地區(qū)發(fā)揮著巨大的作用,對于緩解反芻家畜在冬春季節(jié)因飼料短缺而造成的“冬瘦春乏”現(xiàn)象起著至關(guān)重要的作用[7-8]。
冀北承德地區(qū)氣候冷涼,地形多樣,燕麥的種植面積達(dá)8 000 hm2,當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)的發(fā)展對于優(yōu)質(zhì)飼草料也有著更高的要求,從外地購買飼草會增加畜牧業(yè)的養(yǎng)殖成本[9]。在當(dāng)?shù)赝茝V種植優(yōu)質(zhì)的飼用燕麥品種,有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。但是,在燕麥生產(chǎn)中有一系列問題制約了燕麥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,例如品種混雜、抗性差及產(chǎn)量低等[10]。
本研究通過對20個(gè)燕麥品種進(jìn)行異地鑒定試驗(yàn),篩選出適宜承德地區(qū)的優(yōu)質(zhì)飼草燕麥品種,旨在為當(dāng)?shù)胤N植業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整及燕麥飼草產(chǎn)業(yè)化提供理論依據(jù)。
試驗(yàn)區(qū)位于河北省承德市隆化縣張三營鎮(zhèn),地理坐標(biāo)為北緯 41°21′~41°30′,東經(jīng) 117°44′~117°50′。該地區(qū)地勢西北高、東南低,海拔1 600 m左右,降雨量330 mm,主要土壤類型為沙壤土。
試驗(yàn)材料為引自河北省高寒作物研究所、吉林省白城市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)等8個(gè)科研院所的燕麥品種,共計(jì)20個(gè)(表1)。
試驗(yàn)于2017年展開研究,采用隨機(jī)區(qū)組排列,3次重復(fù),小區(qū)面積10m2。整地時(shí)間為5月23日,采取耕翻深度為15cm的方式;播種時(shí)間為5月31日,出苗期為6月5日,在6月中旬進(jìn)行一次中耕除草。在整個(gè)生育期隨時(shí)進(jìn)行燕麥植株抗旱性、抗倒伏性和抗銹病的調(diào)查;在收獲時(shí),將各品種隨機(jī)選取10株進(jìn)行株高、穗長、穗型、鈴型、粒型、粒色、飽滿度的測定,并統(tǒng)計(jì)穗鈴數(shù)、穗粒數(shù)、穗粒質(zhì)量和千粒質(zhì)量;分別于孕穗期、抽穗期、開花期和乳熟期4個(gè)階段測量各小區(qū)的燕麥鮮草質(zhì)量和干草質(zhì)量。
利用軟件Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析。
表1 不同燕麥品種基本形態(tài)特征
表2 不同燕麥品種物候期
根據(jù)不同燕麥品種的幼苗習(xí)性、穗型、鈴型等基本形態(tài)特征情況(表1)可知,莖葉顏色均為綠色,幼苗習(xí)性分為直立和半直立2種狀態(tài);穗型大多呈周散形(9個(gè)品種),其他品種較均勻的呈側(cè)緊型、側(cè)散形和周緊形;鈴型大多呈紡錘形(13個(gè)品種),其他品種為較均勻的呈鞭炮形和串鈴形;粒型大多呈紡錘形(15個(gè)品種),其余為卵圓形、長卵形和長筒形;粒色大多為淺黃色(11個(gè)品種),其余為黃色、黃褐色和黑色;籽粒的飽滿度大多為中等程度(16個(gè)品種),其余4個(gè)品種的飽滿度較好。
根據(jù)燕麥物候期調(diào)查結(jié)果(表2)可知,不同品種有著相同的播種期和出苗期,但孕穗期的范圍在7月20—24日,大多在7月17日;抽穗期在7月11日至8月6日,其中,大多數(shù)品種抽穗期在7月份,僅壩莜3號、壩莜18號和GL381為8月份,較晚;始花期在7月18日至8月11日,其中,大多品種始花期在7月份,僅壩莜3號、壩莜18號、遠(yuǎn)雜1號、張燕4號和GL381為8月份,較晚;成熟期在8月3日至9月16日之間均勻分布。不同燕麥品種的生育期為68~103 d,大多在80~90 d,其中,壩莜3號、壩莜18號和GL381的生育天數(shù)最長。
通過對所有燕麥品種的抗倒伏性和抗銹病情況進(jìn)行調(diào)查可知,不同品種的抗銹病能力指數(shù)均為3(抗);抗倒伏性能力有明顯差異,其中,5個(gè)品種的抗倒伏性較差,指數(shù)為7(不抗),分別為遠(yuǎn)雜1號、GL381、青引2號、甜燕麥和甜燕2號(加拿大),而壩燕6號、白燕2號、白燕18號和白燕19號的抗倒伏能力最高,指數(shù)為3(高抗),其他品種抗倒伏指數(shù)為5(中抗);大多品種的抗旱能力為5(中等),僅壩燕6號和白燕2號為3(強(qiáng)),張燕4號、隴燕3號、魁北克(加拿大)、甜燕麥和KONA(美國)為7(弱)(圖1)。
通過對不同品種燕麥株高、穗長調(diào)查研究可知,株高大多在80~100 cm,其中,高于100 cm的品種由高到低排序?yàn)檫h(yuǎn)雜1號、GL381、定燕2號和甜燕2號(加拿大),最低的為青引2號,株高79.1 cm;穗長大多在20~30 cm,其余少部分則低于20 cm,其中,最高的為草莜1號,穗長29.5 cm,最低的為蒙燕 1 號,穗長 17 cm(圖 2)。
通過對不同燕麥品種的穗鈴數(shù)和穗粒數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析可知,二者的數(shù)量表現(xiàn)總體呈現(xiàn)一致性,其中,穗鈴數(shù)主要為20~50個(gè),最為突出的為壩燕6號,穗鈴數(shù)63.6個(gè);穗粒數(shù)主要在30~80粒,數(shù)量最高和最低的分別為壩燕6號和遠(yuǎn)雜1號,穗粒數(shù)分別為 100.8,13.4粒(圖 3)。
通過對不同燕麥品種穗粒質(zhì)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析可知,大多數(shù)燕麥品種的穗粒質(zhì)量為1~3 g,表現(xiàn)最為突出的是壩燕6號,穗粒質(zhì)量達(dá)3.58 g,相對較少的為遠(yuǎn)雜1號、KONA(美國)和草莜1號,分別為0.34,0.64,0.82 g。所有燕麥品種的千粒質(zhì)量在19~41.8 g,數(shù)量分布較為均勻,其中,較高的為蒙燕1號、張燕4號和壩燕6號,分別為41.8,41.1,40.4 g;較低的為壩莜3號和白燕18號,分別為19.0,19.2 g(圖 4)。
2.4.1 孕穗期和抽穗期鮮草、干草產(chǎn)量 通過對不同燕麥品種孕穗期和抽穗期的鮮草、干草產(chǎn)量調(diào)查分析可知,孕穗期鮮草公頃產(chǎn)量較高的品種由高到低排序?yàn)镚L381、壩莜18號、定燕2號、壩莜3號和壩燕6號,分別為8.000萬,7.434萬,7.400萬,7.367萬,7.334萬kg,最低的為甜燕麥,公頃產(chǎn)量為3.86萬kg;干草公頃產(chǎn)量較高的品種由高到低排序?yàn)閴屋?號、定燕2號、GL381、白燕19號和白燕7號,公頃產(chǎn)量分別為1.167萬,1.133萬,1.050萬,0.935萬,0.900萬kg,最低的也是甜燕麥,公頃產(chǎn)量為 0.483 萬 kg(表 3)。
抽穗期鮮草公頃產(chǎn)量較高的品種由高到低排序?yàn)閺堁?號、壩莜18號、草莜1號、白燕7號和魁北克(加拿大),其公頃產(chǎn)量均高于6萬kg,分別為6.936萬,6.534萬,6.500萬,6.067萬,6.000萬kg,較低的品種為Haywire(加拿大)和青引2號,分別為3.800萬,3.667萬kg;干草公頃產(chǎn)量較高的品種由高到低排序?yàn)閴屋?8號、GL381、壩莜3號,公頃產(chǎn)量分別為1.200萬,1.133萬,1.117萬kg,最低的青引2號,為0.467萬kg,其他品種的干草公頃產(chǎn)量均在0.6萬~1萬kg(表3)。
表3 孕穗期和抽穗期鮮草、干草產(chǎn)量情況 萬kg/hm2
2.4.2 開花期和乳熟期鮮草、干草產(chǎn)量 通過對不同燕麥品種開花期和乳熟期鮮草、干草產(chǎn)量調(diào)查分析可知,開花期鮮草公頃產(chǎn)量較高的品種由高到低排序?yàn)镚L381,KONA(美國),壩莜3號,壩莜18號,分別為6.650萬,5.900萬,5.600萬,5.400萬 kg,較低的為壩燕6號、青引2號、白燕7號,公頃產(chǎn)量均低于4.000萬kg,分別為3.934萬,3.600萬,3.300萬kg;干草公頃產(chǎn)量較高的品種由高到低排序?yàn)榘籽?號、壩莜3號、GL381,其公頃產(chǎn)量均高于1萬kg,分別為1.083萬,1.067萬,1.017萬kg,最低的為甜燕麥,公頃產(chǎn)量為0.567萬kg,其他品種干草的公頃產(chǎn)量介于0.7萬~1萬kg之間(表4)。
乳熟期鮮草公頃產(chǎn)量較高的品種由高到低排序?yàn)閴屋?號、GL381、魁北克(加拿大)、白燕19號,公頃產(chǎn)量均高于6萬kg,分別為7.467萬,6.600萬,6.067萬,6.000萬kg,較低的為甜燕麥和甜燕2號(加拿大),公頃產(chǎn)量分別為3.867萬,3.400萬kg,均低于4萬kg,其他品種鮮草的公頃產(chǎn)量均在4萬~6萬kg;干草公頃產(chǎn)量較高的品種由高到低排序?yàn)椴葺?號、白燕7號、壩莜18號和白燕2號,公頃產(chǎn)量分別為1.335萬,1.317萬,1.300萬,1.300萬kg,較低的為GL381和青引2號,公頃產(chǎn)量分別為0.783萬,0.733萬kg,其他品種均高于0.800萬kg(表 4)。
通過對不同燕麥品種的籽粒產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析可知,白燕19號的產(chǎn)量最高,達(dá)6 852 kg/hm2,其次為張燕4號和壩燕6號,分別為4 858.5,4 923 kg/hm2,較低的為草莜1號和GL381,產(chǎn)量分別為441,819 kg/hm2,其他品種的產(chǎn)量均高于1 000 kg/hm2,且大多高于2 000 kg/hm2(圖5)。
表4 開花期和乳熟期鮮草、干草產(chǎn)量情況 萬kg/hm2
不同燕麥品種的幼苗習(xí)性分為直立和半直立2種狀態(tài);穗型大多呈周散形,少量為側(cè)緊形、側(cè)散形和周緊形;鈴型大多呈紡錘形,其他呈鞭炮形和串鈴形;粒型大多呈紡錘形,其他為卵圓形、長卵形和長筒形;粒色大多為淺黃色,其他為黃色、黃褐色和黑色;籽粒的飽滿度大多為中等程度,少量品種的飽滿度較好。不同品種間的生育期有明顯差異,屬壩莜3號、壩莜18號和GL381的生育期明顯長于其他品種。
不同品種的抗銹病能力指數(shù)均為3(抗),但抗倒伏性能力有明顯差異,20個(gè)品種在3個(gè)指數(shù)7(不抗)、5(中抗)和3(高抗)之間均勻分布,大多品種的抗旱性為5(中等),少量為3(強(qiáng))和7(弱)。株高大多在80~100 cm,少量品種株高大于100 cm,穗長大多在20~30 cm,有少部分低于20 cm。同一品種的穗鈴數(shù)和穗粒數(shù)大小呈一致性,穗鈴數(shù)的范圍為20~50個(gè),穗粒數(shù)的范圍在30~80粒,穗粒質(zhì)量為1~3 g,其最高的均為壩燕6號,分別為63.6個(gè)、100.8粒和3.58g;千粒質(zhì)量范圍為19~41.8g,品種數(shù)量分布較為均勻,較高的為蒙燕1號、張燕4號和壩燕6號。
鮮草產(chǎn)量在孕穗期、抽穗期、開花期和乳熟期最高的分別為GL381、張燕4號、GL381和壩莜3號;干草產(chǎn)量分別為壩莜3號、壩莜18號、白燕2號和草莜1號??傮w而言,鮮草產(chǎn)量在各個(gè)階段總體較高的為GL381、壩莜18號和壩莜3號;干草產(chǎn)量在各個(gè)階段總體較高的為GL381、壩莜18號、白燕2號和壩莜3號。綜合考慮,本研究中適宜冀北地區(qū)種植的飼草燕麥品種有GL381、壩莜18號、白燕2號和壩莜3號。
燕麥的生長發(fā)育受多方面因素影響,草莜1號和GL381的籽粒產(chǎn)量比較低,與其品種的抗逆性較差有直接關(guān)系,而壩莜18號和白燕19號具有很強(qiáng)的抗逆性,草產(chǎn)量較高,這與孫燕等[11]的研究結(jié)果一致。劉暢[12]通過比較草產(chǎn)量、籽粒產(chǎn)量等農(nóng)藝性狀,為吉林西部的燕麥育種提供指導(dǎo)。趙怡然等[13]對16個(gè)燕麥品種進(jìn)行了種植試驗(yàn),測定了株高、干草產(chǎn)量等性狀,從而篩選出適宜山東地區(qū)的燕麥品種。豐明等[14]通過5種飼用燕麥品種產(chǎn)量和飼用品質(zhì)的分析比較,綜合株高、鮮質(zhì)量等指標(biāo),得出產(chǎn)量和品質(zhì)都較好的適于沈陽地區(qū)種植推廣的飼用燕麥品種。本試驗(yàn)較系統(tǒng)的綜合研究了燕麥的產(chǎn)量性狀和品質(zhì)性狀特點(diǎn),結(jié)果表明,在承德地區(qū)種植燕麥飼草品種可以實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)產(chǎn)。燕麥科學(xué)研究推動著燕麥產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展[15-16],在今后的研究中,可繼續(xù)加強(qiáng)對燕麥的品種篩選、評價(jià)、種植和加工區(qū)域化的研究,同時(shí)加強(qiáng)多方合作,引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和材料[8],更大限度的為燕麥的生產(chǎn)提供科學(xué)參考,促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。