乌蒙山区冬闲田19 份饲用燕麦品种的产量与品质比较

聂莹莹，严翊丹，徐丽君，陶 雅，张洪志，饶彦章，饶 雄，蒋 华，夏艳萍，付廷飞，陈是元

（1.北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室 / 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 / 内蒙古呼伦贝尔草原生态系统国家野外科学观测研究站, 北京 100081；2.中国农业科学院草原研究所, 内蒙古 呼和浩特 010010；3.云南省会泽县农业农村局,云南 会泽 654200；4.云南省会泽县种子管理站, 云南 会泽 654200；5.云南省会泽县良种繁殖场,云南 会泽 654200；6.云南省会泽县农业技术推广中心, 云南 会泽 654200）

乌蒙山区位于云贵高原与四川盆地结合部，属亚热带、暖温带高原季风气候，降水时空分布不均。旱地占耕地面积比例高达84%，宜农宜牧，土地贫瘠，人均耕地少，土地生产力低。该区域主要农作物为马铃薯(Solanum tuberosum)、玉米(Zea mays)、荞麦(Fagopyrum esculentum)和小麦(Triticum aestivum)等，种植制度为一年一季，多数地区春季播种，夏末秋初收获，冬季大量的耕地闲置，丰富的土地资源得不到有效利用，农业资源优势还未有效转化为经济优势。

滇东北地区是乌蒙山区集中分布区域，同时云南是我国重要的牲畜养殖大省，也是我国肉类的重要供给区，家畜口粮主要以秸秆、麦秸为主，优质饲草缺口较大。据统计，云南省拥有农闲田面积4.95×105hm2[1]。如何深挖闲田资源，充分利用农闲田、四边地种植饲草，“以草带粮”“藏粮于草”“藏肉于草”是亟待攻克的难题。云南省会泽县地处滇东北乌蒙山主峰地段，山高陡峭，山地面积占比高达95.7%，属高寒冷凉地区，地下水资源贫乏，冬春干旱，夏秋雨水丰沛，是乌蒙山区代表性区域之一。据会泽县农业农村局统计，2021 年牛存栏50.61 万头，羊存栏68.33 万只。随着当地畜牧业的快速发展和养殖规模的不断扩大，优质牧草需求量也在不断增加，优质饲草料严重匮乏，导致草畜规模化养殖、提质增效等受到严重制约。由此可见，如果能够将会泽县闲置的冬闲田资源充分利用，由一年一季变成一年两季，使长期“粮—经”二元种植结构转变为“粮—经—草”三元种植结构，可以很大程度上减少经济上的损失，增加当地农民的经济收入，同时也为会泽地区种植业良性循环增加新的选择，从而增加优质饲草的生产供给，有效缓解牧草短缺困局，推动会泽县畜牧业的发展。

灰色关联度分析是一种将各个因子的作用进行综合描述和量化的评价方法，其理论认为，品种的关联度值越高，则表明该品种与参考品种越接近，综合表现越好[2]。近年来，在农业领域中在小麦[2]、玉米[3]、多年生黑麦草(Lolium perenne)[4]、紫花苜蓿(Medicago sativa)[5]、燕麦(Avena sativa)[6]等作物的品种筛选试验中研究中得到广泛应用，结果可靠。

燕麦是禾本科燕麦属一年生草本植物，能草籽兼用，不仅是一种优质口粮，而且是一种优质饲草，可为牲畜提供稳定而优质的精饲料，对畜牧业发展和生态建设都具有重要意义。燕麦具有适应性广、抗逆性强等优点[7]，在乌蒙山区冬闲田种植燕麦，能够防止水土流失和地表径流，在一定程度上还可以减少无效蒸发[8]。燕麦还具有营养品质优、能量含量高、有效纤维丰富以及适口性好的特点，牲畜喜食[9]。随着会泽县种植业结构的调整，燕麦已成为会泽重要的优质饲草料作物，种植面积逐渐扩大。目前，关于燕麦的研究主要集中于引种筛选[10]、青贮品质[11]、栽培管理[12-14]、生理特性[15-16]、生产性能和营养价值[17-20]等多方面，但针对云南高海拔地区尤其是冬闲田种植研究还十分有限，目前影响燕麦推广种植的主要因素有燕麦品种品质差、产量低、种植积极性低等。综上，在会泽引进和推广优良燕麦品种显得尤为迫切。本研究从生产需求出发，以19 份不同品种燕麦作为试验材料，从生产性能与营养品质方面进行多角度探究，并运用灰色关联度法进行综合评价，以期筛选出适宜在会泽县种植的优质燕麦品种，并为冬闲田的进一步开发利用提供数据支撑与理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试的燕麦品种共19 个，具体来源如表1 所列。

表1 参试燕麦品种名称及其来源Table 1 Name of participating oat varieties and their origin

1.2 研究区概况

研究区会泽县大桥乡(26°38′00″～26°44′24″ N，130°12′06″～130°22′02″ E)，国土面积222 m2，海拔3 010 m，年平均气温9.6 ℃，年平均日照时数2 100 h，年均降水量933 mm，无霜期192 d。图1 为会泽县大桥乡2018—2021 年降水量情况。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计及田间管理

试验为随机区组设计，每个小区种植一个品种，小区面积为4 m × 5 m，行距20 cm，每个品种设4 次重复。于2020 年11 月6 日条播，旱作，施入基肥二胺225 kg·hm-2，播种量为180 kg·hm-2。在燕麦分蘖期(12 月中旬)，追施尿素一次(150 kg·hm-2)。试验期间未进行灌溉。

1.3.2 测定指标及方法

产量测定：燕麦乳熟期时取样，样方长2 m，宽取5 行，齐地刈割，称重，计算样方产量后折算成鲜草产量，4 个重复，每个样方取样1 kg，自然条件下阴干，称干重。2021 年5 月26 日进行刈割测产，从播种到刈期生长时长209 d。

营养品质测定：燕麦烘干至恒重后，将干草样品全株粉碎，粉碎后，过40 mm 筛子制成植物样品，进行营养成分的测定。粗蛋白(crude protein，CP)采用半自动凯氏定氮法测定[7]；中性洗涤纤维(neurtral detergent fiber，NDF)与酸性洗涤纤维(acid detergent fiber，ADF)采用纤维滤袋法测定[18]；相对词喂价值(relative feed value，RFV)养分含量进行估算[21]，公式如下：

式中：DDM为干物质消化率，DMI为干物质采食量。

1.4 数据分析

采用Excel 进行数据处理，SPSS 19.0 软件进行方差分析(P＜ 0.05)。利用Original 2017 制图。

灰色相关联分析法：依据灰色关联度理论，将19 份参试燕麦品种的干草产量、株高、粗蛋白含量、酸性洗涤纤维含量、中性洗涤纤维含量和相对饲喂价值视为一个整体，应用灰色关联度分析法进行综合评价，参试品种用X表示，性状用k表示，各参试品种X在性状k处的值构成比较数列Xk，X0为构建的理想参考品种。供试的燕麦品种以X表示，性 状以k表示，参考数列记为{X0(k) }(k=1, 2, 3, ···,n)比 较 数 列 记 为{Xi(k) }(i= 1, 2, 3, ···,m；k= 1, 2,3, ···,n)，通过各个比较数列 (Xi) 与参考数列 (X0) 的相似程度来判断关联系数与关联度[14]。公式如下：

2 结果与分析

2.1 19 份燕麦品种株高和干草产量

参试的19 份燕麦品种株高在59.47～108.80 cm，‘青引1 号’最高(108.80 cm)，‘永久444’次之(100.53 cm)，‘青海444’居第3(100.40 cm)，三者的株高显著高于其他燕麦品种的株高(P＜ 0.05) (表2)。干草产量以品种‘伽利略’最高(15 941.55 kg·hm-2)，‘青引1 号’品种(15 744.67 kg·hm-2)次之，‘青海444’品种(13 831.14 kg·hm-2)居第3，分别比干草产量最低 的‘贝 勒’(5 475.15 kg·hm-2)显 著 高 出191.16%、187.57%和152.62% (P＜ 0.05)。

表2 不同燕麦品种株高和干草产量情况Table 2 Plant height and hay yield of different oat varieties

2.2 19 份燕麦品种营养品质比较

不同燕麦品种营养品质差异明显，参试的19 份燕麦粗蛋白含量在8.05%～10.21% (表3)。‘贝勒Ⅱ’(10.21%)干草CP 含量最高，‘青引1 号’(10.08%)次之，二者显著高于‘伽利略’、‘青引2 号’、‘加燕2 号’、‘白燕7 号’、‘青海444’、‘青燕1 号’、‘领袖’、‘燕王’和‘贝勒’(P＜ 0.05)。各燕麦品种ADF 含量在25.31%～30.86%，以‘燕王’含量最高，与‘黄燕麦’、‘永久444’、‘伽利略’、‘W-BL2’、‘青引2 号’、‘白燕7 号’、‘青海444’和‘青燕1 号’之间差异不显著(P＜0.05)，但显著高于其余燕麦品种(P＞ 0.05)。‘燕王’的NDF 含量最高，为57.35%，与‘林纳’、‘青引1 号’、‘青海甜燕麦’、‘白燕7 号’、‘贝勒’和‘贝勒Ⅱ’之间差异显著(P＜ 0.05)，与其他燕麦品种差异不显著(P＞ 0.05)。

表3 19 份燕麦品种营养品种比较分析Table 3 Comparative analysis of nutritional varieties of 19 oat varieties

2.3 19 份燕麦品种相对饲喂价值

不同燕麦品种RFV 在105.26～126.93 (图2)。RFV 排名前4 的燕麦品种分别是‘贝勒Ⅱ’、‘贝勒’、‘林纳’和‘青引1 号’，RFV 最低的燕麦品种是‘燕王’，相比前4 的燕麦品种分别显著减少17.07%、14.35%、12.36%和11.49% (P＜ 0.05)；19 份燕麦品种中，有16 份燕麦品种的相对饲喂价值高于110，其余3 份燕麦品种的相对饲喂价值小于110，分别是‘燕王’、‘永久444’和‘伽利略’(图2)。

图2 不同燕麦品种的相对饲喂价值Figure 2 Relative feed value of different oat varieties

2.4 灰色系统关联度法综合评价

运用灰色关联度理论，根据关联度的大小对19 份燕麦品种的产量、株高和营养价值指标做出综合评定(表4)。综合评定结果从高到低依次为‘青引1 号’、‘伽利略’、‘青海444’、‘加燕2 号’、‘青引2 号’、‘永久444’、‘青海甜燕麦’、‘甜燕麦’、‘贝勒’、‘青燕1 号’、‘燕王’、‘林纳’、‘爱沃’、‘白燕7 号’、‘黄燕麦’、‘W-BL2’、‘美达’、‘领袖’和‘贝勒Ⅱ’。

表4 不同燕麦品种各性状指标的关联系数值与关联度Table 4 Trait correlation coefficient and association of each oat variety

3 讨论

株高和产草量可以反映出燕麦的生产发育情况，是衡量禾本科牧草生产潜力的主要指标[6]。本研究中，‘青引1 号’、‘永久444’和‘青海444’的株高排名靠前，‘青引1 号’显著高于其他供试品种(P＜0.05)；与其他地区研究相比，本研究中19 份燕麦品种的株高介于59.47～108.80 cm，低于张光雨等[20](108.5～140.5 cm)和杨海磊等[22](128.4～151.3 cm)关于燕麦的研究结果。另外，同一品种在不同区域的研究结果不同，如‘甜燕麦’、‘青海444’、‘青引2 号’和‘林纳’株高明显低于在西藏那曲申扎县[23]、甘肃天祝地区[24]和晋北农牧交错带[6]的研究结果。这可能与会泽县土壤贫瘠、地下水资源贫乏和气候干旱(图1)有关，特别是2021 年是会泽县相对干旱的年份，从播种到收获，降水量仅为60 mm 左右，选择的燕麦品种也充分体现出了极强的抗旱能力。

牧草产量是饲用型燕麦生产中最重要的指标，直接反映了不同品种间的生产性能和适应性[19]。有研究指出，燕麦株高越高，其产量就越高[25]。但本研究中干草产量最高的品种是‘伽利略’，但其株高却显著低于‘青引1 号’、‘永久444’和‘青海444’(P＜0.05)，说明试验品种中燕麦产量并不是仅与植株高度相关，还取决于生境条件、燕麦品种和分蘖数影响。另外有研究表明[26-28]，在西昌冬闲田燕麦干草产量为13 432.63～19 612.93 kg·hm-2，攀西地区冬闲田种植燕麦干草产量最高达到15 065.98 kg·hm-2，华南地区冬闲田种植燕麦干草产量9 290～1 0230 kg·hm-2。这些研究结果与本研究中燕麦干草产量5 475.15～15 941.55 kg·hm-2之间具有一定的差异。这也反映出，即使都是冬闲田种植燕麦，但因区域不同，燕麦生产性能表现出差异。即使是同一品种在不同区域条件下表现结果也不尽相同[29]。本研究中‘伽利略’和‘甜燕麦’产量高于晋北农牧交错区[6]；‘青海444’、‘青引2 号’和‘林纳’产量高于西藏那曲申扎县[23]和肃南皇城镇[22]；‘青引1 号’产量高于川西北[30]和呼伦贝尔[18]；由此说明，即使在乌蒙山区的冬闲田种植这些燕麦品种，产量方面也比一些地区的春播燕麦具有优势。

在营养品质方面，粗蛋白含量是评价饲草营养价值的重要指标，其次是NDF 和ADF[31]。本研究结果显示，参试的19 份燕麦品种的CP、ADF 和NDF 含量之间存在明显差异。CP、ADF和NDF 的变化范围分别在8.05%～10.21%、25.31%～30.86%和50.75%～57.35%。张光雨等[32]等对不同燕麦品种在西藏河谷区的生产性能和营养品质进行评价，其CP 含量低于本研究，但其NDF 含量却高于比本研究，ADF 含量相差不大。孙建平等[6]的研究结果显示，CP 含量和NDF 含量高于本研究结果，而ADF含量相近。姜慧新等[33]在黄淮海地区分析了22 个燕麦品种的农艺性状和饲草品质，结果表明，NDF 的含量与本研究结果相近，CP 含量比本研究的CP 含量略高；而本研究的CP 含量却显著高于张伟等[34]所研究的抽穗期燕麦CP 含量。其原因可能与燕麦品种的遗传特性、生长环境和收获时间密切相关[20]。牧草的RFV 是被确认的粗饲料相对价值指数，是一种较为简单实用的粗饲料饲用价值评价模型，RFV 值越高，说明牧草的饲用价值好[35]。本研究中，RFV 较好的品种依次是‘贝勒Ⅱ’、‘贝勒’、‘林纳’和‘青引1 号’。结合CP、ADF 和NDF 含量，‘贝勒Ⅱ’和‘青引1 号’燕麦品种CP 含量表现最好，且NDF 和ADF 均较低，说明这两种燕麦适口性较好，易被家畜吸收。

本研究基于产量与营养品质两个决定因素，应用灰色关联度分析方法对云南省会泽县冬闲田引种的19 个燕麦品种综合评价，所构建的参考品种综合了供试品种的全部优良信息，能够客观、准确、全面地评价燕麦品种的优劣。灰色关联度排名靠前的分别是‘青引1 号’、‘伽利略’和‘青海444’。本研究结果与徐丽君等[19]在乌蒙山区春闲田粮草轮作燕麦的生产性能的研究中得到的结果不同。可能是因为播期不同所致，另外根据会泽县大桥乡气象局资料显示(图1)，2021 年属于干旱年份，相比2018—2020 年研究区降水量明显减少，在这种干旱的情况下，‘青引1 号’、‘伽利略’、‘青海444’表现出了更好的抗旱性，说明在极端气候条件下，这些品种可作为乌蒙山区冬闲田的首选种植品种。

4 结论

应用灰色关联度理论对燕麦的产量与营养品质进行综合分析发现，排名前3 的品种分别是‘青引1 号’、‘伽利略’和‘青海444’；若作为干草利用，在会泽县地区可推荐种植的燕麦品种是‘伽利略’、‘青引1 号’、‘青海444’；以青贮利用为目的，推荐种植‘贝勒Ⅱ’、‘贝勒’、‘林纳’和‘青引1 号’。在乌蒙山区冬闲田发展燕麦产业具有重要意义，生产中，一方面可为牲畜提供优质的饲草，另一方面，种植模式由传统的一年一茬，变为一年两茬，提高了复种指数和单位土地面积效益产出比率，且减少了与主要作物争用耕地的问题、降低了面源污染、改善了生态环境，为会泽县畜牧业发展提供了饲草保障。