西藏阿里19个燕麦引进品种的灰色关联度评价

周启龙

（省部共建青稞和牦牛种质资源与遗传改良国家重点实验室/西藏自治区农牧科学院草业科学研究所，850000，西藏拉萨）

西藏阿里地处中国西南边陲、西藏西部和青藏高原北部，毗邻新疆和田地区，平均海拔4 500m以上，被称为世界屋脊的屋脊[1]。畜牧业是阿里农牧民生产生活的重要保障，近年来，为缓解草场压力，当地出台了大量政策措施，其中将大力发展人工种草作为现代畜牧业发展的重要举措。但由于阿里位置偏远并且海拔高而导致缺乏相适应的牧草品种，不能满足当地畜牧业的生产需求。燕麦（Avena sativa）是一年生禾本科燕麦属草本植物[2]，有抗旱、抗寒和抗贫瘠的特点[3]，在高寒地区草地生态畜牧业发展中具有重要作用[4]。目前，对西藏阿里燕麦的引种已有报道，例如巴桑多吉等[5]对10个燕麦品种进行了引种和生产性能的综合评价，认为梦龙和加燕2号表现良好，可以进一步引种；秦爱琼[6]对阿里地区进行燕麦引种栽培试验，结果表明青海甜燕麦和青引2号表现良好，可以作为阿里地区推广的优质牧草。但相关报道依然很少，且相关引种报道提及的燕麦资源少，且结果差异大。因此，本研究选取19个国内外燕麦品种，对引种后的燕麦农艺性状和营养成分进行测定，并应用灰色关联度评价方法进行综合评价，旨在筛选出适宜西藏阿里种植的优良燕麦品种，为该地区燕麦的引种和种植提供依据。

1 材料和方法

1.1 研究区概况

研究地位于西藏阿里噶尔县。噶尔县海拔4 200m，年降水量73mm，全年平均气温0.5℃。其中，7月份气温最高，平均13.8℃，最冷月出现在1月，平均–12.7℃。每年除7月和8月外，其他月份都有不同程度的霜冻出现，昼夜温差相当大，年温差小，气温随海拔呈垂直变化。噶尔县气候和海拔在阿里较具代表性。试验于2019年进行，2019年全年降水量与温度接近噶尔县历史平均水平。试验地为多年耕作的熟地，是噶尔县农牧民种植牧草的主选地块类型，也是能够代表该地种植燕麦的地块类型。试验地土壤理化性质如下：pH 6.38，有机质9.82g/kg，碱解氮22.60mg/kg，有效磷4.61mg/kg，速效钾250.68mg/kg，全磷0.67g/kg，全氮5.14g/kg，全钾24.68g/kg。

1.2 供试品种

供试燕麦均是已正式登记过的品种，种子在其他地区种植后均有稳定表现，发芽率＞95%，种子来源见表1。

表1 供试燕麦品种及来源Table 1 The varieties and their sources

1.3 试验设计

试验田间设计采取随机区组排列，小区面积15m2（3m×5m），每个品种设4个重复，种植前施用磷酸二铵250kg/hm2作为底肥，并对土地进行翻耕和平整。播种时采用条播，行距25cm，播种量为300kg/hm2。于完熟期在各小区随机采集10株燕麦，用游标卡尺、直尺和直接观测法测定株高（基部第一节至顶端小穗高度）、旗叶长、旗叶宽、茎粗、穗长、穗宽、小穗数、穗重和分蘖数。于灌浆期采用刈割法，取每小区1m×1m鲜草，风干至质量不再变化后测定叶茎比、干草产量和各品种的营养成分指标。采用凯氏定氮法测定粗蛋白（crude protein，CP）含量；采用乙醚浸提法测定粗脂肪（ether extract，EE）含量；采用范氏洗涤法测定中性洗涤纤维（neutral detergent fiber，NDF）和酸性洗涤纤维（acid detergent fiber，ADF）含量[7]；各品种相对饲草品质[8]计算公式如下：DMI（%BW）=120/NDF（%DW），DDM（%DM）=88.9-0.779×ADF（%DM），RFV=DMI×DDM/1.29，RFQ=1.9499RFV-67.038（R2=0.7552）。式中：DMI为干物质采食量（%BW），DDM为可消化干物质（%DM），DM为干物质，%BW为占动物代谢体重的百分比，RFV为饲料相对值，RFQ为相对饲草品质。

1.4 数据分析

采用Excel和SPSS 21.0软件进行数据统计分析。各品种的综合评价主要运用灰色关联度评价方法进行分析。通过灰色关联度法可得出可比性的综合性能指标，在用于多项指标的综合评价时，能更准确地给出排名结果[9]。将16个品种的9个饲草性状视作一个整体进行综合评价，不同品种用X表示，不同性状用k表示，X在k点的值构成比较数列Xk，X0为构建的理想参考品种的各指标值。基于灰色系统关联度理论的权重决策法，并结合生产实际，选取9个指标进行权重综合评价，运算公式[10]如下：

2 结果与分析

2.1 不同燕麦品种的生产性能分析

不同燕麦品种在阿里的表现不同（表2），贝勒2的干草产量最高，为7 086.49kg/hm2，其次是甜燕麦和白燕7号，分别为6 590.64和6 222.38kg/hm2。排名最低的4个燕麦品种是贝勒1、青引2号、青燕1号和加燕2号，干草产量分别为3 406.26，3 249.86，3 234.68和1 964.72kg/hm2；叶茎比前2名的是爱沃和贝勒2，分别为0.87和0.72，后2名是海威和青燕1号，分别为0.16和0.15；叶长排名较高的是贝勒2和甜燕麦，排名较低的是魅力和美达；叶宽排名较高的是青海444和燕王，排名较低的是爱沃和青燕2号；株高排名较高的是领袖和太阳神，排名较低的是爱沃和魅力；茎粗排名较高的是青海444和牧王，排名较低的是魅力和青引2号；穗长排名较高的是牧乐思和贝勒2，排名较低的是魅力和爱沃；穗宽排名最高的是青海444，排名最低的是青引2号；小穗数排名较高的是白燕7号和加燕2号，排名较低的是林纳和贝勒2；穗重排名较高的是牧乐思和贝勒2，排名较低的是魅力和爱沃；分蘖数排名较高的是美达和青海444，排名较低的是贝勒2和魅力。粗脂肪含量排名较高的是贝勒1和太阳神，排名较低的是白燕7号和美达；粗蛋白含量排名较高的是爱沃和牧乐思，排名较低的是领袖和牧王。

表2 不同燕麦品种的性状Table 2 The properties of different oat varieties

2.2 不同燕麦品种的饲用价值

由表3可知，不同燕麦品种的DDM、DMI、RFV和RFQ均存在显著差异。但所有差异均可以表现在RFQ上，相对牧草价值排名较高的是贝勒2和爱沃，排名较低的是青引2号和太阳神。

表3 不同燕麦品种的饲用价值Table 3 The forage values of different oat varieties

2.3 各性状指标灰色关联度分析

用各指标的最大值来构建理想参考品种，即产量7 086.4920kg/hm2、叶茎比0.8729、旗叶长23.8700cm、旗叶宽13.5420mm、株高99.7100cm、茎粗9.9960mm、穗长30.9900cm、穗宽9.9900cm、小穗数6.5000、穗重1.2100g、分蘖数3.3000、粗脂肪含量3.2033%、粗蛋白含量7.3450%、RFQ 243.7175。构成{X0}={7086.4920，0.8729，23.8700，13.5420，99.7100，9.9960，30.9900，9.9900，6.5000，1.2100，3.3000，3.2033，7.3450，243.7175}。

在进行无量纲化并求得绝对差值的基础上，根据公式（1）求得相对应的关联系数，根据公式（2）计算等权关联度，根据公式（3）计算各指标权重系数，计算结果见表4。关联度与权重系数排序为粗蛋白含量＞株高＞分蘖＞粗脂肪含量＞干草产量＞旗叶长＞RFQ＞穗重＞穗长＞旗叶宽＞小穗数＞茎粗＞穗宽＞叶茎比。

表4 参试燕麦品种各性状指标的等权关联度与权重Table 4 Equal weighting association and equal weighting coefficient of differents traits of experimental oat varieties

加权关联度能够真实反映出各品种与理想参考品种之间的差异。排名越高，越接近理想品种，反之差异越大。通过公式（4）求加权关联度，并进行排序（表5）。19个品种的加权关联度排序为贝勒2＞美达＞白燕7号＞燕王＞甜燕麦＞太阳神＞海威＞魅力＞牧乐思＞林纳＞青海444＞牧王＞爱沃＞领袖＞青引1号＞加燕2号＞贝勒1＞青燕1号＞青引2号。

表5 参试燕麦品种加权关联度与排序Table 5 Weight association and rank of experimental oat varieties

3 讨论

牧草干草产量是株高、茎粗和叶量的综合体现[11]，也是品种选育所考虑的重要指标。本研究中燕麦的干草产量在1 964.72～7 086.49kg/hm2之间，参试品种产量接近甘肃高寒地带种植的燕麦干草产量[12]，略低于西藏河谷地区种植的燕麦干草产量[13]，低于日喀则种植燕麦的干草产量[14]。本研究试验地海拔4 200m，且自然条件干旱，在阿里具有较强的代表性，燕麦在此高海拔和干旱条件下，较其他牧草具有较强的适应性，但恶劣的自然条件对燕麦的干草产量还是产生了一定的影响，这种影响也体现在其他农艺性状上。株高与茎粗是产量的重要组成部分，也是育种中所要考虑的重要指标[15-16]。干旱和高海拔对燕麦的株高影响较大，本研究中的燕麦品种株高在100cm以下，此结果低于其他区域燕麦的株高[13-14]。茎粗在1.83～10.00mm之间，受气候的影响不大，接近在川西北高寒地区种植燕麦品种的茎粗[17]。叶茎比对牧草的营养品质有直接影响，叶茎比越大说明牧草品质越好。本研究中叶茎比最高的贝勒2和爱沃，其粗蛋白含量和RFQ表现也最好，说明叶茎比能够直接反映燕麦的粗蛋白含量和相对饲用价值。粗蛋白是衡量牧草品质的重要指标之一，其含量越高说明牧草营养价值越高[18]。本研究粗蛋白含量与张光雨等[14]在日喀则种植燕麦的粗蛋白含量接近，但各燕麦品种间差异不显著。粗脂肪是重要的能源物质[19]，本研究的粗脂肪含量与周青平等[20]在川西北高寒地区种植的燕麦品种接近，各燕麦品种间差异不显著。

在引种过程中，在考虑适宜当地生产的同时，还应考虑为该地区育种提供更丰富的材料。例如在引进品种中有优良表现的贝勒2，其在阿里的表现为产量高、叶量大、茎粗大、穗重、粗蛋白含量高和相对饲用价值高的特点；美达的产量和茎粗有良好表现；燕王在叶长、分蘖、穗重和粗蛋白含量方面有好的表现；领袖在穗长和穗宽等方面有较大优势。

本研究各农艺性状权重系数从高到低排序为粗蛋白含量＞株高＞分蘖＞粗脂肪含量＞干草产量＞旗叶长＞RFQ＞穗重＞穗长＞旗叶宽＞小穗数＞茎粗＞穗宽＞叶茎比。南铭等[21]在西北干旱区引种燕麦的各指标权重系数排序为生育期＞株高＞籽粒产量＞粗蛋白含量＞淀粉＞小穗数＞千粒重＞粗脂肪含量＞穗粒重＞穗粒数＞分蘖数。娜日苏等[22]在阿鲁科尔沁旗引进的燕麦品种的权重系数从大到小顺序为粗蛋白含量＞叶宽＞RFQ=干草产量＞株高＞叶长＞分蘖数=茎重＞叶重。各指标权重系数排名不同，说明在实际工作中，不能单靠某一指标来评价品种好坏，各指标间存在复杂的联系和区别，灰色关联度评价法能够评价不同类型的指标，可以真实反映出被评价对象的排名，可为评价引进品种的优劣提供可靠依据。

不同燕麦品种在不同区域的适应性不同。例如娜日苏等[22]的研究结果表明，林纳、梦龙、丹麦444和边锋对科尔沁沙地较为适应；孙建平等[23]的研究结果表明，牧王、牧乐思和太阳神在晋北农牧交错区较适应；焦金寿等[24]的研究结果表明，在甘肃天祝高寒地区，青引2号和甜燕麦的表现较好；李春喜等[25]研究结果表明，在祁连山高寒地区，白燕7号、丹麦燕麦和加燕2号优于对照品种青海444。而本研究中贝勒2、美达、白燕7号和燕王更适应阿里地区。不同的燕麦品种主要受气候和土壤条件影响而表现不同，例如青引2号在甘肃天祝高寒地区表现良好，但在本研究19个燕麦品种中的综合排名最低。同时燕麦的综合排名也与参试品种的数量有关。例如，本研究中甜燕麦在排名上要高于其他青海品种，但在19个燕麦品种中只排名第5。因此，在引种过程中应尽可能多地引进种质资源，这样不仅能够为育种提供更多材料，也能确保所筛选出的品种有更稳定的表现。

4 结论

参试品种各指标与理想参考品种的关联度从高到低的顺序为粗蛋白含量＞株高＞分蘖＞粗脂肪含量＞干草产量＞旗叶长＞RFQ＞穗重＞穗长＞旗叶宽＞小穗数＞茎粗＞穗宽＞叶茎比。本研究选取了14个具有代表性的性状指标，利用灰色系统理论，构建了燕麦综合评价模型，用该模型综合评价了参试燕麦品种，结果表明，贝勒2、美达、白燕7号和燕王4个品种综合表现最好，适宜在阿里地区作为饲草进行推广种植，其他品种有待进一步种植观察。