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草燕1號燕麥新品種選育及品種特性評價

2021-10-21 01:35張少平耿小麗武慧娟李德明高占琪
作物雜志 2021年5期
關(guān)鍵詞:夏河天祝干草

張少平 耿小麗 武慧娟 李德明 劉 乾 高占琪

(甘肅省草原技術(shù)推廣總站,730010,甘肅蘭州)

燕麥(Avenasative)是禾本科燕麥屬一年生草本植物,是一種優(yōu)良的糧飼兼用作物[1],不僅營養(yǎng)豐富,同時具有抗寒、抗旱、耐鹽堿及適應(yīng)性強的優(yōu)點,是我國高寒地區(qū)的“先鋒作物”[2]。甘肅是我國第二大燕麥種植省[3],是全國最大的燕麥商品草生產(chǎn)基地,2018年全省燕麥種植面積已有 10.7萬 hm2(161萬畝),燕麥產(chǎn)業(yè)也為甘肅省草地畜牧業(yè)生產(chǎn)發(fā)展和增加農(nóng)牧民經(jīng)濟收入發(fā)揮了重要作用。

甘肅氣候類型多樣,且全省各地燕麥種質(zhì)資源繁多,但目前燕麥生產(chǎn)中普遍存在品種退化、產(chǎn)量低、抗病性差、品種混雜和易倒伏等問題,嚴(yán)重制約著燕麥產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展[4]。為此,2011年甘肅省草原技術(shù)推廣總站開展燕麥種質(zhì)資源的收集評價工作,并在此基礎(chǔ)上開展燕麥新品種選育工作。草燕1號燕麥(Avenasativa‘Caoyan No.1’)選育是在和政縣鄉(xiāng)土燕麥種質(zhì)資源收集過程中,在本地燕麥群體中發(fā)現(xiàn)特異單株,通過一系列的選育工作,獲得了一個群體表現(xiàn)一致、牧草產(chǎn)量、種子產(chǎn)量較高、營養(yǎng)價值較高、具有抗倒伏性的燕麥新品系,并進(jìn)一步開展品比試驗、區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗評價,于2021年通過甘肅省草品種審定委員會審定,由原來的“和燕1號燕麥”正式更名為“草燕1號燕麥”[5-6],本文以下簡稱“草燕1號”。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

草燕1號的選育、品種比較試驗均在甘肅省和政縣麻藏村進(jìn)行,區(qū)域試驗則選擇代表甘肅不同生態(tài)氣候區(qū)域類型的慶陽市、定西市、夏河縣、和政縣和天??h草品種區(qū)域試驗站開展,大田試驗在夏河、和政和天祝開展,各試驗點自然條件見表1。

表1 試驗地基本概況Table 1 Basic overview of the test regions

1.2 試驗材料

草燕 1號種子由甘肅省草原技術(shù)推廣總站提供,發(fā)芽率≥80%。對照品種青海444和青引1號種子由青海省農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供,發(fā)芽率>80%。

1.3 試驗設(shè)計

1.3.1 新品種選育 2011年在和政縣麻藏村本地鄉(xiāng)土燕麥田中發(fā)現(xiàn)莖稈粗壯、穗長等性狀突出的特異單株42株,成熟后單株收種。2012年將42份材料株行種植于和政區(qū)域試驗站,進(jìn)行產(chǎn)量、株高、生育期、葉莖比等性狀的綜合評價和篩選,獲得表現(xiàn)突出的優(yōu)異單株80株,單株收種。2013年株行播種,淘汰表現(xiàn)差的單株,保留性狀優(yōu)良的單株,混合收種。2014年繼續(xù)選擇,淘汰弱株,混合收種,形成原種。

1.3.2 品種比較試驗及區(qū)域試驗 品種比較試驗于2015-2016年在和政縣草品種區(qū)域試驗站進(jìn)行,區(qū)域試驗于2017-2018年在夏河、和政、天祝、慶陽和定西草品種區(qū)域試驗站進(jìn)行。均采用隨機區(qū)組設(shè)計,6次重復(fù),其中3個重復(fù)測定牧草產(chǎn)量,3個重復(fù)測定種子產(chǎn)量,小區(qū)面積15m2(5m×3m),小區(qū)間距0.5m,試驗地四周設(shè)1m保護(hù)行。4月中旬條播播種,行距20cm,每小區(qū)播種15行,播種深度3~5cm,每小區(qū)播種量225g(150kg/hm2)。測定生育期、植物學(xué)性狀、干草產(chǎn)量、種子產(chǎn)量及干草營養(yǎng)成分等。

1.3.3 生產(chǎn)試驗 于2018-2019年在夏河、和政和天祝草品種區(qū)域試驗站進(jìn)行生產(chǎn)試驗。各試驗點草燕1號種植0.33hm2(5畝),對照品種青海444和青引1號各0.067hm2(1畝)。春季進(jìn)行條播播種,行距20cm,播種深度3~5cm,播種量225kg/hm2,和政于4月中下旬播種,天祝、夏河于5月中上旬播種。田間管理按當(dāng)?shù)厣a(chǎn)水平進(jìn)行,全年無施肥和灌溉。

1.4 測定指標(biāo)與方法

1.4.1 生育期 觀察并記錄燕麥的出苗期、分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、開花期、灌漿期、乳熟期和完熟期,記錄標(biāo)準(zhǔn)參考??×x和楊祁峰[7]的方法。各生育時期鑒別標(biāo)準(zhǔn)為 10%~20%植株達(dá)到某一生育階段為初期;50%植株達(dá)到某一生育階段為到達(dá)該生育期;80%植株達(dá)到某一生育階段為盛期。

1.4.2 植物學(xué)性狀測定 于成熟期,每個小區(qū)隨機選取10株燕麥,測定每株的莖粗、葉長、葉寬、主穗長、種子長、種子寬、主穗粒數(shù)、主穗粒重,計算平均值。

1.4.3 鮮草、干草產(chǎn)量、干鮮比 于乳熟期,測產(chǎn)時先割去小區(qū)兩側(cè)邊行,再將余下的8行留足中間4m,然后割去首尾兩頭,移出小區(qū)(本部分不計入產(chǎn)量),將余下部分(9.6m2)刈割測產(chǎn),按實際面積計算產(chǎn)量。每次刈割測產(chǎn)后,從每小區(qū)隨機取3~5把草樣,將3個重復(fù)的草樣混合均勻,取約1000g樣品,剪成3~4cm長,編號稱重,然后在干燥氣候條件下,用布袋或尼龍紗袋裝好,掛置于通風(fēng)遮雨處晾干至2次稱重之差不超過2.5g;在潮濕氣候條件下,置于烘箱中,在60℃~65℃烘干12h,取出放置于室內(nèi)冷卻回潮24h后稱重,然后再放入烘箱在60℃~65℃下烘干8h,取出放置于室內(nèi)冷卻回潮24h后稱重,直至2次稱重之差不超過2.5g。計算鮮草、干草產(chǎn)量和干鮮比。

1.4.4 葉莖比 乳熟期測產(chǎn)時,每個小區(qū)隨機取約1000g樣品,分別將莖和葉分開(穗計入葉中),烘干后稱重,計算葉莖比。

1.4.5 種子產(chǎn)量和千粒重 于完熟期,先割去試驗小區(qū)兩側(cè)邊行,再將余下的8行留足中間4m,然后割去兩頭,移出小區(qū)(本部分不計入產(chǎn)量),將余下部分(9.6m2)刈割后脫粒測產(chǎn),按實際面積計算種子產(chǎn)量。待種子風(fēng)干后,取1000粒種子稱重,3次重復(fù),計算千粒重。

1.4.6 營養(yǎng)成分測定 采用凱氏定氮法測定粗蛋白含量(CP),采用索氏脂肪抽提法測定粗脂肪含量(EE),采用灰化法測定粗灰分含量(Ash),采用范式(Van soest)纖維分析法測定酸性洗滌纖維(ADF)和中性洗滌纖維(NDF)含量,采用EDTANa2絡(luò)合滴定法測定鈣(Ca)含量,采用氫醌亞硫酸鈉比色法測定磷(P)含量。相對飼喂價值(RFV)=DDM×DMI/1.29。式中,可消化干物質(zhì)(DDM)=88.9–0.779ADF,干物質(zhì)采食量(DMI)=120/NDF。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel及SPSS進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和差異性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 品種比較試驗

2.1.1 生育期 品種比較試驗結(jié)果(表2)表明,草燕1號在和政的生育期約為94d,較對照生育期長約4d。

表2 品種比較試驗各參試品種生育期Table 2 Growth period of varieties by variety comparison test 月-日 Month-day

2.1.2 牧草產(chǎn)量 品種比較試驗結(jié)果(表3)顯示,2015年草燕1號鮮草產(chǎn)量為32 433.21kg/hm2,干草產(chǎn)量為 11 393.69kg/hm2,2016年鮮草產(chǎn)量為27 394.69kg/hm2,干草產(chǎn)量為9 984.99kg/hm2,與對照差異均不顯著(P<0.05)。

表3 品種比較試驗各參試品種牧草產(chǎn)量Table 3 Forage yield of each variety by variety comparison test

2.1.3 種子產(chǎn)量 由表4可知,2015年,草燕1號種子產(chǎn)量為 4815.41kg/hm2,分別比對照青海 444和青引 1號增產(chǎn) 39.71%和 68.52%,差異顯著(P<0.05);2016年,草燕 1號種子產(chǎn)量為4170.08kg/hm2,比對照青海 444增產(chǎn) 29.12%,比青引1號增產(chǎn)40.20%,差異顯著(P<0.05)。

表4 品種比較試驗各參試品種種子產(chǎn)量Table 4 Seed yield of each variety by variety comparison test kg/hm2

2.2 品種區(qū)域試驗

2.2.1 生育期 由表5可知,草燕1號在夏河、慶陽、定西、和政均可以完成整個生育周期,在夏河生育期最長,約100d,對照青海444、青引1號的平均生育期為94d,草燕1號比對照晚6d。草燕1號在慶陽和定西點的生育期縮短,為69.0~75.5d,草燕1號在慶陽和定西比對照分別晚6d和2d。和政點草燕1號平均生育期為95.5d,青海444和青引1號的生育期為89.50d,同樣晚6d;草燕1號在天祝點則不能完熟,生育期比對照晚11d。

表5 各參試品種區(qū)域試驗生育期觀測結(jié)果Table 5 Results of growth period of each variety by regional test 月-日 Month-day

續(xù)表5 Table 5 (continued)

2.2.2 牧草產(chǎn)量和種子產(chǎn)量 結(jié)果(表6)顯示,在慶陽,2017年草燕1號干草產(chǎn)量為4608.30kg/hm2,顯著高于青海444(P<0.05),2018年3個品種差異均不顯著;在定西,3個品種干草產(chǎn)量均低于慶陽,且2年均差異不顯著;在夏河2017年草燕1號較青海444增產(chǎn)7.79%,但差異不顯著,2018年較青海444增產(chǎn)33.14%,且差異顯著(P<0.05),較青引1號增產(chǎn) 24.33%,但差異不顯著。在和政2017年3個品種差異不顯著,2018年草燕1號顯著高于青引1號(P<0.05),與青海444差異不顯著。各品種在天祝點干草產(chǎn)量均較高,草燕1號2年平均干草產(chǎn)量達(dá)12 610.30kg/hm2,其中2017年較青海 444增產(chǎn) 18.42%,差異顯著(P<0.05);2018年3個品種干草產(chǎn)量差異不顯著。

表6 各參試品種區(qū)域試驗干草產(chǎn)量和種子產(chǎn)量Table 6 The hay yield and seed yield of each variety by regional test kg/hm2

種子產(chǎn)量結(jié)果(表6)顯示,慶陽點2017年草燕1號顯著高于2個對照品種(P<0.05),2018年與青海 444差異不顯著,但顯著高于青引 1號(P<0.05)。定西點,草燕1號2017年和2018年種子產(chǎn)量均顯著高于對照(P<0.05)。夏河點種子產(chǎn)量高于慶陽和定西,其中2017年3個品種種子產(chǎn)量差異不顯著,但2018年草燕1號較青海444增產(chǎn)49.05%,較青引1號增產(chǎn)80.24%,差異均顯著(P<0.05)。和政點,草燕1號較對照的增產(chǎn)趨勢同定西試驗點,天祝點種子不能成熟。

2.3 品種生產(chǎn)試驗

2.3.1 牧草產(chǎn)量 生產(chǎn)試驗結(jié)果(表7)表明,草燕1號平均鮮草產(chǎn)量在夏河最高,和政次之,均高于對照。草燕 1號在夏河和和政平均干草產(chǎn)量分別為13 050.68和12 660.83kg/hm2,比對照提高3.63%~5.33%;天祝點草燕1號平均干草產(chǎn)量為11 160.30 kg/hm2,比青海444提高5.53%,但比青引1號減產(chǎn)4.68%。

表7 各參試品種生產(chǎn)試驗?zāi)敛莓a(chǎn)量Table 7 Forage yield of each variety by production test kg/hm2

2.3.2 種子產(chǎn)量 結(jié)果(表8)表明,草燕1號種子產(chǎn)量最高,青海444次之,且3個品種間差異均顯著(P<0.05)。其中,草燕1號種子產(chǎn)量在夏河試驗點平均達(dá)5714.85kg/hm2,比青海444和青引1號分別增產(chǎn) 26.41%和 67.42%;和政試驗點為5512.13kg/hm2,比青海 444和青引 1號分別增產(chǎn)22.45%和46.21%。

表8 各參試品種生產(chǎn)試驗種子產(chǎn)量Table 8 Seed yield of each variety by production test kg/hm2

2.4 植物學(xué)特征性狀比較

2015年乳熟期對草燕 1號以及對照品種的植物學(xué)特性進(jìn)行測定,由結(jié)果(表9)可知,草燕 1號燕麥為禾本科燕麥屬一年生草本植物,株型直立,莖稈、葉片顏色呈深綠色,圓錐花序,成熟期株高139.33cm,穗周散型,種子黃色紡錘型,莖粗6.25mm,葉長 24.52cm,葉寬 19.04mm,主穗長23.10cm,種子長11.35mm,種子寬2.55mm,千粒重25g,主穗粒數(shù)95.4,主穗粒重2.55g。

表9 各參試品種植物學(xué)特征比較Table 9 Comparison of botanical characteristics of each variety

2.5 營養(yǎng)成分比較

2015年在乳熟期采集草樣進(jìn)行營養(yǎng)成分分析,結(jié)果(表10)表明,草燕1號粗蛋白含量為12.73%;酸性洗滌纖維含量為30.85%;中性洗滌纖維含量為50.54%;RFV為108.73%,顯著高于青海444(P<0.05)。

表10 品種比較試驗各品種營養(yǎng)成分Table 10 Nutrient components of varieties in variety comparison test %

3 討論

甘肅省是燕麥種植大省,尤其以山丹軍馬場為主的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)燕麥生產(chǎn)帶已成為全國高端燕麥商品草主產(chǎn)區(qū)和供應(yīng)基地。草燕1號燕麥經(jīng)過甘肅省草原技術(shù)推廣總站 10年的選育和試驗,并按照國家草品種審定標(biāo)準(zhǔn)開展品種比較試驗、區(qū)域試驗以及生產(chǎn)試驗,確定其適宜在甘肅省冷涼區(qū)種植,并具有品質(zhì)好和草產(chǎn)量高等優(yōu)點,尤其是種子產(chǎn)量具有顯著優(yōu)勢,可在此范圍內(nèi)大面積推廣。

干草產(chǎn)量和種子產(chǎn)量作為評價牧草生產(chǎn)性能的重要指標(biāo),受遺傳物質(zhì)和環(huán)境因素影響,尤其是溫度和降雨量[8]。在本試驗中,因隴中黃土高原旱作區(qū)和隴東黃土高原雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)溫度高、降雨量少,草燕1號生育期明顯縮短,干草產(chǎn)量和種子產(chǎn)量均低于其余3個地區(qū)。然而,氣溫過低同樣不利于種子生產(chǎn),天祝縣由于積溫較低,草燕1號無法正常完成種子生產(chǎn)。

4 結(jié)論

草燕1號生育期長、營養(yǎng)品質(zhì)好、種子產(chǎn)量高。作為牧草生產(chǎn),適合于和政、夏河和天祝等類似氣候區(qū)推廣種植,但要進(jìn)行良種繁育,則需要在和政和夏河等類似氣候生態(tài)區(qū)種植。下一步應(yīng)繼續(xù)開展草燕1號種子產(chǎn)量構(gòu)成因素及其種子生產(chǎn)等相關(guān)技術(shù)研究,通過調(diào)節(jié)其農(nóng)藝性狀來激發(fā)生產(chǎn)潛力,從而提高種子產(chǎn)量。

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