13个燕麦品种在川西北高原生产性能及抗锈病能力比较

范宣+游明鸿+刘金平+雷雄+季晓菲+王思思

摘要：通过随机区组试验，对13个燕麦（Avena sativa）品种的根、茎、叶构件性状进行测定，分析品种间株丛密度、鲜草产量及茎叶比等生产性能差异，同时对抗锈病能力进行品比。结果表明，①13个品种间株高、茎粗，叶片数、叶长、叶宽、叶厚、根粗、根长、根体积等构件性状存在显著差异。②鲜草产量、密度和茎叶比等生产性能指标有极显著差异，青引1号鲜草产量达55 215.93 kg/hm2，林纳仅为26 075.56 kg/hm2；阿坝密度达1 385.19枝/m2，青海甜仅625.93枝/m2；阿坝茎叶比6.35，林纳仅1.15。③13个品种锈病感病率均为100%，感病级都大于3级，7个品种抗性为中感（MS），2个品种为感病（S），4个品种为高感（HS）。④相关分析表明，株高与茎叶比、密度呈显著正相关（P<0.05），与基径、叶片数、叶宽呈显著负相关（P<0.05），而鲜草产量和抗锈病能力与构件性状、株丛密度无相关性。⑤聚类分析把13个品种分为5类，生产时要依据草地建设（如青引1号和陇燕1号）、天然草地改良（如阿坝和青引2号）或生态治理（如林纳）等生产目的，选择相应类型的燕麦品种。

关键词：燕麦（Avena sativa）；品比；鲜草产量；锈病；抗感类型

中图分类号：S543+.7；S432.4+4 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）02-0263-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.02.015

川西北牧区位于青藏高原东南缘，地处长江、黄河上游及其主要支流的源头，是全国五大牧区之一。草地畜牧业是川西北牧区的基础产业和广大农牧民赖以生存和发展的支柱产业。由于特殊的自然、地理条件，该地区的牧草生长期短，枯草期长达7个月之久，冬春缺草成为畜牧业长期面临的主要问题，建立高产、优质人工草地是缓解家畜“冬瘦春乏”、防雪抗灾、保护草地资源和促进高寒牧区草地畜牧业可持续发展的必由之路。

燕麦（Avena sativa）是禾本科（Gramineae）燕麦属一年生草本植物[1，2]，具有适应性强、易栽培、产量和营养价值高、适口性好、消化率高等特点，是该区重要的一年生栽培饲草。关于栽培措施[3]对燕麦产量和质量[4，5]进行了一定研究，但由于受自然条件、当家品种缺乏、推广不力等因素的影响，川西北牧区人工草地建设主要以老芒麦（Elymus sibiricus）、披碱草（Elymus nutans）、虉草（Phalaris arundinacea）等多年生牧草為主，燕麦研究及推广相对滞后。

本研究搜集青藏高原普遍栽培并具有推广潜力的13个燕麦品种，通过随机区组试验，测定根、茎、叶构件性状，分析株丛密度、鲜草产量及茎叶比等生产性能，同时对抗锈病能力进行品比，旨在选出适合川西北高原气候特点、产量高、抗性强的燕麦品种，解决该区一年生牧草品种缺乏的实际问题及为草地畜牧业健康发展提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验位于阿坝州红原县邛溪镇二农场，为大陆性高原温带季风气候，东经102°32′，北纬32°46′，海拔3 497 m，年均气温1.1 ℃，极端高温23.5 ℃，极端低温-33.8 ℃，年降水量738 mm，相对湿度71%，≥10 ℃年积温865 ℃。土壤为草甸土，0～20 cm土壤的有效氮、有效磷、有效钾含量分别为276.1、10.2、131.2 mg/kg，有机质含量5.87%，pH 5.91。

1.2 试验材料

以13个燕麦品种为材料，品种来源见表1。于2015年5月中旬，按随机区组设计，区组间距2 m，小区3 m×5 m，行距30 cm，播种量180 kg/hm2进行播种，进行正常的除杂等养护，于8月中旬测定下列指标。

1.3 测定指标与方法

株高：用直尺每区随机选取20株，测自然高度。

叶茎性状：每区随机取20枝条，数每枝叶片数，测定由上而下第三叶的叶长、叶宽（1/2处）、叶厚（厚度仪），测枝茎基部直径为基径（游标卡尺法）。

根性状：每区随机取30 cm样段，齐地刈割后，挖取根系，清洗、拭干、理顺，测最大根长，80%根系长，随机测20个单根根直径（游标卡尺法），分离根系用排水法[6]测根体积。

生产性状：每区随机取30 cm样段，齐地刈割后，测样段枝条数、样段鲜重，将茎、叶分离，分别装袋，在105 ℃下杀青0.5 h后，75 ℃下烘至恒重，称干重。密度=样段枝条数/样段长×总行长/小区面积；鲜草产量=样段鲜重/样段长×总行长/小区面积× 10 000；茎叶比=茎干重/叶干重。

锈病参数：每区随机取50枝条，测定总叶片数与发病叶片数，发病率=发病叶片数/总叶片数×100%；枝条叶片分为上、中、下位叶，用坐标纸法[7]测定病斑占叶面积的百分比，分别为上、中、下位叶的严重度，计算平均严重度。

抗性分级标准[8]：1级，高抗（HR），平均严重度小于1%；2级，抗病（R），平均严重度为1%～5%；3级，中抗（MR），平均严重度为5%～10%；4级，中感（MS），平均严重度为10%～25%；5级，感病（S），平均严重度为25%～40%；6级，高感（HS），平均严重度为40%～65%；7级，平均严重度大于65%。

1.4 数据处理

采用SAS 9.3进行LSD多重比较、相关分析和聚类分析等数据处理。

2 结果与分析

2.1 茎、叶性状比较

由表2可知，13个品种株高间存在显著差异，青引1号、青引2号、青海444和阿坝燕麦显著高于其他品种。基径间有显著差异，贝勒茎最粗大，青引2号茎最纤细。

13个品种叶片性状间均有极显著差异，差异顺序为叶片数>叶长>叶宽>叶厚。贝勒叶片数、叶长和叶厚最大，叶片数显著高于除伽利略外的其他品种（P<0.05），青引2号和阿坝叶片数最低，仅为贝勒的50%左右。阿坝叶长显著低于除林纳外的其他品种（P<0.05），仅为贝勒叶长的58.67%。青海甜叶宽最大，阿坝叶宽最窄。青引2号叶厚最低，比贝勒叶厚低23个百分点。

2.2 根系性状、生产性能比较

2.2.1 根系性状比较 由表3可知，13个品种根系性状间有极显著差异，差异顺序为根体积>根粗>根长>最大根长。牧马人根最粗，青引1號次之，青海444和阿坝根最细，仅为牧马人根粗的30%左右。林纳最大根长显著高于除青引1号外的其他品种（P<0.05），牧马人最大根长最短。林纳根长显著高于除青引1号、青引2号和陇燕3号外的其他品种（P<0.05），伽利略根长最短，牧马人、青海444次之。13个品种根体积间均存在显著差异（P<0.05），其中，青海甜根体积最大，林纳次之，陇燕1号第三，阿坝根系体积最小，分别仅为前三者的29.0%、30.31%和33.45%。

13个品种均能进入孕穗期，有6个品种进入抽穗期，其中陇燕2号、加燕2号和青海甜出现卡穗现象，仅阿坝、青海444和青引2号的花穗能完全抽出（表3）。

2.2.2 生产性状比较 13个品种分蘖能力不同导致枝条密度差异极显著，株高最高、基径最细的阿坝和青引2号枝条密度分别达1 385.19、1 077.78枝/m2，显著高于其他品种（P<0.05）。青海甜和林纳枝条密度显著低于其他品种（P<0.05），还不到阿坝枝条密度的50%（表3）。

13个品种鲜草产量有极显著差异，青引1号产量达55 215.93 kg/hm2，显著高于其他品种（P<0.05），林纳产量显著低于其他品种，仅为青引1号的47.22%，其他品种间也有明显的差异（表3）。

茎叶比常用来判断牧草品质，茎叶比越低干草适口性越好、营养物质越丰富。13个品种茎叶比有极显著差异。其中，阿坝茎叶比显著高于其他品种，林纳茎叶比最低（表3）。

2.3 抗锈病能力比较

由表4可知，13个品种全部感染锈病，发病率均为100%，品种间上位叶、中位叶、下位叶严重度存在显著差异（P<0.05），随叶位降低品种间严重度差异越显著。上位叶青引1号感病最严重，中位叶青海甜最严重，下位叶陇燕2号最严重。依据叶位平均严重度进行抗性分级和抗性鉴定，13个供试品种病级都大于3，抗性为3大类型，7个品种为MS（4级），2个为S（5级），4个为HS（6级）。

2.4 测定指标的相关分析

相关分析（表5）表明，13个品种的株高与茎叶比、密度呈显著正相关，并与茎叶比呈极显著正相关，与基径、叶片数、叶宽呈显著负相关，并与叶片数呈极显著负相关；密度与叶片数和根体积呈显著负相关，并与根体积呈极显著负相关；茎叶比与基径、叶片数、叶长及叶宽呈显著负相关，并与基径、叶片数呈极显著负相关；鲜草产量和锈病严重度（病情）与株高、基径、叶宽、密度均无显著相关性。

2.5 聚类分析

依据测定指标对13个品种聚类分析（图1）表明，Ⅰ类为阿坝和青引2号，特点是植株高大、茎秆纤细、分蘖能力强、叶数少、茎叶比高；Ⅱ类为青海甜，特点是植株低矮、根系发达、茎秆粗壮、叶量丰富、易感锈病；Ⅲ类为青海444，特点是植株高大、根系较浅；Ⅳ类为青引1号，特点是植株高大、深根系、产量高、易感锈病；Ⅴ类为林纳，特点是植株低矮、深根系、产量低、抗病能力强；其余7个品种为Ⅵ类。

3 小结与讨论

川西北牧区太阳辐射强、日照时间长，为燕麦生长提供了良好的光照条件，由于受年积温低、生长期短等自然条件和人力、物力等经营条件的限制，人工草地建设以多年生牧草为主，燕麦品种选育和种植面积均落后于青海、甘肃等其他高寒牧区。一般牧草引种主要关注产量或抗性，很少注意构件性状对生产性能或适应性的影响，致使引进品种出现性状退化、病虫害频发、倒伏严重等问题。优良品种的优异性状受遗传影响，更受引种地气候特点和栽培条件的影响。本研究对收集的13个青藏高原相关单位选育或推广的燕麦品种品比表明，品种间根、茎、叶性状、生产性能及抗锈病能力存在显著差异，依据测定指标聚类分析将供试品种分为5类。不同类别品种的植株高度、茎秆粗度、叶片大小、根系深浅不同，生产性能差异较大，在生产实际中要依据生产目的选用适当类型的燕麦品种。

13个供试品种鲜草产量差异极显著，青引1号、陇燕1号、加燕2号和青海444的鲜草产量超过50 000 kg/hm2，是主要草种老芒麦产量[9]的2.5倍，产量最低的林纳也远高于老芒麦。燕麦鲜草产量高，由于含水量高，在干草调制过程中干燥、贮藏等技术要求较高，随着青贮等新技术的推广[10]，因此，川西北牧区草地建设可大力推广燕麦种植。13个供试品种根系构件性状有显著差异，根系深度与体积对植物的抗旱、抗寒性及抗倒伏性起关键作用。燕麦品比或育种时，在关注产量性状的同时，依据草地建设（如青引1号和陇燕1号）、天然草地改良（如阿坝和青引2号）或生态治理（如林纳）等不同的生产需要，选择适应气候特点、满足生产目标的特殊性状。如林纳产量虽低，但根系深、抗病能力强，可作为天然草地改良或生态治理草种加以推广利用。

菌源的有无和数量是锈病发生流行的先决条件，而气候环境决定了锈病发生迟早、流行快慢和受害轻重[11]。本研究中种源地不同的13个品种都发生了锈病，病原物来源、种类及数量待于鉴定。温暖湿润的气候利于病害发生蔓延，锈菌生长和孢子形成最适温度范围一般为25～30 ℃，夏孢子发芽率与温度、光色、水滴等密切相关[12]。试验年份川西北气温偏低、雨量较少，供试品种锈病发病率达100%，病级都大于4级，可见川西北存在燕麦锈病频发的风险，因此，选育或引进抗锈品种是急需解决的问题。

参考文献：

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