趙世鋒 曹麗霞 石碧紅 劉文婷 趙雪峰 劉君馨 張麗霞 李嘉豪
(張家口市農(nóng)業(yè)科學院,075000,河北張家口)
以國家燕麥蕎麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系2017-2019年多點試驗的20個飼草燕麥品種為材料,試驗在張家口市農(nóng)業(yè)科學院壩上科研基地(114°44′55″E,41°8′54″N)進行,海拔1375.6m。試驗與馬鈴薯試驗田同一地塊倒茬種植,土質(zhì)為沙壤,肥力中上等,5月下旬播種,小區(qū)面積13.5m2,行距30cm,3次重復,不施肥,不澆水,人工除草。按照刈割和測產(chǎn)2組種植。
測產(chǎn)組:記錄測定物候期、株高、千粒重、生物產(chǎn)量、籽粒產(chǎn)量,收獲后測定生物產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量。
刈割組:于孕穗期、抽穗期、開花期、乳熟期、成熟期測定飼草產(chǎn)量(鮮、干),各期測產(chǎn)面積2m2。
采用Excel進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,計算平均數(shù)、標準差和變異系數(shù),利用R語言中的corrplot語言包進行相關(guān)性分析。
2017年5-9月平均氣溫15.2℃,比歷年高2.1℃。總降雨量344.5mm,比歷年增加21.4mm,降雨不均。5月下旬降雨充足,出苗好,6月22日大雨后遇嚴重冷害,經(jīng)緩苗后恢復生長,7月份降雨集中多于平年,試驗表現(xiàn)正常,生育期延長。
2018年5-9月平均氣溫16.9℃,比歷年高3.4℃。總降雨量397.1mm,比歷年多39.5mm,降雨分布不均。播種前5月11日降中雨,出苗后遇干旱,6月23日后降雨正常,6月份降雨量比歷年少33.3mm,7月份降雨比歷年多37mm,8月份降雨比歷年多51.6mm,呈現(xiàn)前期干旱后期澇的特點,后期試驗多倒伏返青,對試驗造成一定影響。
2019年5-9月的月平均氣溫16.5℃,比歷年平均高3.0℃,6月初經(jīng)歷1次低溫??偨涤炅?16.3mm,比歷年減少41.3mm,播種期間墑情較好,出苗正常。整個生長季雨量分配較均勻,后期降雨較少,日照時間較長,燕麥生長健壯,倒伏極輕,產(chǎn)量較好。臨近氣象站點氣溫和降雨情況見圖1和圖2,可見2018年8月中旬降雨多是造成倒伏的主要原因,此時正值早熟燕麥成熟期和中晚熟燕麥灌漿期。
本文采用頂空固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用法對竹葉青酒的常溫下?lián)]發(fā)性成分進行鑒定,萃取溫度選用常溫25℃,萃取時間50 min,模擬消費者飲用竹葉青酒產(chǎn)品前先聞其香的行為特點和環(huán)境特點。
圖1 張北縣2017-2019年氣溫Fig.1 Temperature in Zhangbei county from 2017 to 2019
圖2 張北縣2017-2019年降雨量Fig.2 Rainfall in Zhangbei county from 2017 to 2019
2018年試驗倒伏返青,2017年和2019年試驗品種生育期表現(xiàn)情況見表1。20個品種中有早熟品種1個、中早熟品種7個、中熟品種6個、中晚熟品種3個、晚熟品種3個。2017-2019年平均氣溫16.9℃,比平年高1.7℃,受試驗年份氣溫升高等影響,試驗品種成熟期提前,生育期縮短,晚熟品種生育期縮短較早熟品種明顯。
表1 試驗品種生育期Table 1 Growth period of test varieties
對燕麥品種在不同年份、不同刈割期的干物質(zhì)積累進行統(tǒng)計,結(jié)果見圖3。結(jié)合2017-2019年度氣象因素,經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)降水對生物產(chǎn)量的影響較大。2017年的苗期冷害使燕麥發(fā)育進程推遲,2018年的苗期干旱對燕麥干物質(zhì)積累造成嚴重影響,生物產(chǎn)量降低,且品種間差異較大;從圖3可見,正常年份(2019年)開花期以后干物質(zhì)積累已經(jīng)具有較高水平,品種間干物質(zhì)積累進度差異不大;后期降水充足(2017年)仍然可提高干物質(zhì)積累水平。
圖3 年度間燕麥不同刈割期干物質(zhì)量Fig.3 Annual dry matter amount of oat at different cutting stages
從表2可看出,不同熟期品種間干物質(zhì)積累速率各具特點,定燕2號表現(xiàn)出先快后慢的特點,GL381、遠雜1號和壩莜18號表現(xiàn)先慢后快的特點,草莜1號、壩莜3號表現(xiàn)慢快慢,蒙燕1號、Haywire、甜燕2號較為均衡,定燕2號、甜燕2號、Haywire、壩莜3號、壩莜18號、壩燕6號、KONA、遠雜1號、張燕4號、GL381、蒙燕1號孕穗前期都有較快的干物質(zhì)積累,其余品種則發(fā)育慢,產(chǎn)量低。
表2 品種間不同刈割期干物質(zhì)積累差異Table 2 Difference of dry matter accumulation among varieties at different cutting stages kg/hm2
從表2可知,孕穗期干物質(zhì)積累平均為2970.0kg/hm2,超過3000.0kg/hm2的品種有11個,定燕2號最高,達到4485.0kg/hm2;抽穗期干物質(zhì)積累平均為4305.0kg/hm2,超過4500.0kg/hm2的品種有7個,GL381最高,達到5535.0kg/hm2;開花期干物質(zhì)積累平均5430.0kg/hm2,超過6000.0kg/hm2的品種有5個,草莜1號最高,達到6705.0kg/hm2;乳熟期干物質(zhì)積累平均為6840.0kg/hm2,超過7500.0kg/hm2的品種有5個,遠雜1號最高,達到9030.0kg/hm2;成熟期干物質(zhì)積累平均9424.5kg/hm2,超過9750.0kg/hm2的品種有9個,GL381、壩莜18號、遠雜1號較高,分別達到了11 220.0、11 085.0和10 800.0kg/hm2。
按照刈割時期進行高產(chǎn)品種選擇,結(jié)果見表3。如按照品種物候期選擇,開花期前刈割僅可選擇種植定燕2號,開花期后刈割,則GL381、壩莜18號、遠雜1號、定燕2號、壩莜3號都是較好的選擇;早熟品種青引2號、白燕2號、白燕7號、白燕18號、白燕19號、甜燕麥、KONA和魁北克等品種僅在有生長時間限制時選擇應用,無生長時間限制的情況下產(chǎn)量均不具有優(yōu)勢。
表3 不同物候期的高產(chǎn)品種篩選Table 3 Screening of high-yielding varieties in different phenological periods
由表4可見,試驗品種平均苗數(shù)為372.0萬/hm2,變異系數(shù)7.0%,品種間差異不明顯,試驗結(jié)果可比性強。
生物產(chǎn)量高的品種首選遠雜1號和GL381,生物產(chǎn)量分別達到10 920.0和10 819.5kg/hm2,其次為壩莜3號、壩莜18號、定燕2號、草莜1號、蒙燕1號和Haywire,生物產(chǎn)量為9756.0~10 249.5kg/hm2;籽粒產(chǎn)量較高的品種依次是甜燕2號、魁北克、張燕4號、GL381、白燕7號、隴燕3號、蒙燕1號、KONA和遠雜1號,產(chǎn)量水平為4269.0~5185.5kg/hm2,其中裸燕麥GL381、遠雜1號分別為第4和第9位,籽粒產(chǎn)量分別為4765.5和4269.0kg/hm2,表現(xiàn)較好。
兼顧生物產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量均較好的品種僅有GL381(裸)、蒙燕1號(皮)、遠雜1號(裸)、Haywire(皮)。
由表4可知,飼草燕麥品種平均生物產(chǎn)量為9336.0kg/hm2。品種間比較,遠雜1號和GL381極顯著高于草莜1號和張燕4號等12個品種,遠雜1號、GL381、甜燕2號、壩莜18號、壩莜3號、定燕2號、Haywire、蒙燕1號極顯著高于壩燕6號和甜燕麥等7個品種,遠雜1號、GL381、甜燕2號、壩莜18號、壩莜3號、定燕2號間差異不顯著,Haywire、蒙燕1號、草莜1號、張燕4號、隴燕3號、白燕7號、魁北克間差異不顯著,張燕4號、隴燕3號、白燕7號、魁北克、壩燕6號、甜燕麥、KONA、白燕2號間差異不顯著。
表4 試驗品種的主要經(jīng)濟性狀及產(chǎn)量(測產(chǎn)組)Table 4 Main economic characters and yield of tested varieties(yield group)
由圖4可見,株高與生物產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.74,與穗數(shù)呈極顯著負相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.73;千粒重與籽粒產(chǎn)量呈顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.53;生物產(chǎn)量與籽粒產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.68;與穗數(shù)呈顯著負相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.47。
圖4 飼草燕麥品種主要經(jīng)濟性狀相關(guān)性分析Fig.4 Correlation analysis of main economic characters of forage oat varieties
因皮燕麥籽粒帶殼,籽粒產(chǎn)量與裸燕麥不具可比性,由表5可知,皮燕麥平均籽粒產(chǎn)量為4191.0kg/hm2。甜燕2號極顯著高于白燕7號、隴燕3號等10個品種,白燕7號、隴燕3號、蒙燕1號、KONA、Haywire、壩燕6號、定燕2號極顯著高于白燕19號、甜燕麥和青引2號,甜燕2號、魁北克、張燕4號顯著高于隴燕3號和蒙燕1號等9個品種,白燕7號、隴燕3號、蒙燕1號、KONA、Haywire、壩燕6號、定燕2號品種間差異不顯著,白燕19號和甜燕麥間差異不顯著。
表5 皮燕麥籽粒產(chǎn)量比較Table 5 Comparison of differences in seed yield of oat
由表6可知,裸燕麥平均籽粒產(chǎn)量為3855.0kg/hm2。品種間比較GL381、遠雜1號、壩莜18號、壩莜3號、白燕2號極顯著高于白燕18號、草莜1號;GL381顯著高于遠雜1號、壩莜18號,遠雜1號、壩莜18號、壩莜3號、白燕2號間差異不顯著,白燕18號和草莜1號差異不顯著。
表6 裸燕麥籽粒產(chǎn)量比較Table 6 Comparison of yield differences of naked oat seeds
國內(nèi)專家已進行了多個方向的探究和專項研究,有研究[9-13]分別在定西、遼寧、內(nèi)蒙古、青海等地進行了品種適應性試驗,有研究[14-17]對品種進行了配套栽培技術(shù)研究,也有一些研究[18-25]開展了植物生理對營養(yǎng)品質(zhì)的影響等。但燕麥相關(guān)研究還遠遠落后于其他作物。燕麥是重要的飼草、飼料作物,以物候期為研究對象時,晚熟品種多數(shù)產(chǎn)草量較高,籽粒產(chǎn)量并不一定也高,同一品種飼草產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量的一致性不強,飼草品種和飼料品種的選用必須有所區(qū)別;晚熟品種需要較長的生長季,在搶季種植的情況下品種應用會有所限制,飼草產(chǎn)量的測定按照單位生長時間的生物產(chǎn)量為研究對象更為合理。燕麥是短季作物,可生產(chǎn)籽粒也可以產(chǎn)飼草,生長期可調(diào)節(jié)性強,適宜用于一季栽培或復種栽培,有利于調(diào)整農(nóng)牧業(yè)栽培結(jié)構(gòu),特別是對一季變兩季、二元(糧—經(jīng))變?nèi)Z—經(jīng)—飼)的農(nóng)牧業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和增產(chǎn)、增收、增效具有獨特作用。產(chǎn)草量、營養(yǎng)價值和生產(chǎn)特性是評價一種牧草優(yōu)劣的3個重要指標,隨著燕麥品種的產(chǎn)草量、營養(yǎng)價值、抗旱性、適應性以及耐輕度鹽堿特性研究的深入,將使其在干旱半干旱地區(qū)的農(nóng)牧交錯帶相較于其它作物有著更廣泛的競爭優(yōu)勢。燕麥具有較強的抗逆性和較高的營養(yǎng)價值,一直以來是國外家畜和賽馬的主要飼草、飼料來源之一,尤其是對于氣候嚴酷、暖季短暫、冷季漫長的高寒牧區(qū)來說,更是解決草畜供求不平衡和保護草地資源與促進草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。
雨熱條件影響飼草飼料產(chǎn)量。氣溫對燕麥生育期影響較為明顯,氣溫升高生育期縮短,尤以對晚熟品種影響較大;降雨對燕麥生物產(chǎn)量影響較為明顯,降雨多生物產(chǎn)量高;苗期干旱對飼草生產(chǎn)不利。
早熟品種是二季作區(qū)生產(chǎn)首選。早熟和中早熟品種青引2號、白燕2號、白燕7號、白燕18號、白燕19號、甜燕麥、KONA(美)、魁北克可在二季作區(qū)和有生長期限制時選用。
適宜的飼草型品種是GL381、壩莜18號、遠雜1號、定燕2號、壩莜3號和草莜1號。開花期前刈割僅定燕2號是最好的選擇;開花期后刈割首選遠雜1號、GL381、壩莜18號,其次,選擇壩莜3號、定燕2號;乳熟期刈割首選遠雜1號、GL381、壩莜18號、壩莜3號和草莜1號,生物產(chǎn)量為7515.0~9030.0kg/hm2;成熟期刈割選遠雜1號和GL381,生物產(chǎn)量達到10 819.5~10 920kg/hm2,其次為壩莜3號、壩莜18號、定燕2號、草莜1號、蒙燕1號和Haywire,生物產(chǎn)量為9756.0~10 249.5kg/hm2。
適宜的飼料型品種是甜燕2號、魁北克、張燕4號、白燕7號,籽粒產(chǎn)量4627.5~5185.5kg/hm2,裸燕麥GL381和遠雜1號具有更高營養(yǎng)價值,籽粒產(chǎn)量4269.0~4765.5kg/hm2。
糧草兼用品種可選擇生物產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量均較好的裸燕麥品種GL381、遠雜1號、壩莜18號、壩莜3號和早熟品種白燕2號,生物產(chǎn)量8673.0~10 819.5kg/hm2,籽粒產(chǎn)量3808.5~4765.5kg/hm2。