达日县7 个燕麦品种生产性能对比研究

吕亮雨,刘青青,蔡宗程,邢云飞,赫苗花,张海蓉,施建军

(青海大学畜牧兽医科学院,青海 西宁 810016)

草畜矛盾是青海省高寒牧区畜牧业发展和生态文明建设的核心问题,建立高寒高海拔牧区高质量的饲草料基地,是加快建设绿色发展和生态友好现代化新青海的重要内容之一[1]。受高寒气候和地理条件限制,高寒高海拔地区适宜种植的饲草料品种缺乏,种植与收获技术不完善[2-4]。本研究针对达日县饲草产业发展中适宜的饲草品种及种植、收获的关键技术需求,借鉴前期研究结果,选取7个产量、品质优异的燕麦品种作为试验材料,通过比较产量、品质、株高和冠幅等指标,筛选出适宜当地建植饲草基地的燕麦品种,为饲草基地的建设提供理论依据。

燕麦(Avenasativa)是禾本科燕麦属一年生草本植物,广泛分布于华北、西北等地,具有耐寒、抗旱、易栽培等优良特性,是冷季漫长的高寒、高纬度牧区的主要饲草作物[5,6]。引种、培育燕麦新品种是大力发展燕麦饲草产业、有效缓解草畜矛盾、发挥人工草地的生产与生态服务功能的主要手段,尤其是要在短期内快速解决当地优良饲草品种缺乏的问题,引种是关键措施之一[7,8]。周青平等[9]通过生产性能及品质指标分析了早熟和晚熟燕麦在高寒地区种植的前景,认为早熟燕麦更适合于生长季短暂的寒冷区种植。周亚楠等[4]通过研究发现,利用燕麦茎叶柔软多汁、适口性好、产量高等特点,将其制作成干草饲喂牦牛,可显著增加牦牛的生长量和产奶量,改善牦牛的机体健康,提高牧业经济效益。马艳明等[10]对高寒地区35种燕麦品种进行了多样性、相关性和聚类分析,发现不同品种间植物学性状和经济性状均有较大的差异和多样性。因此,对引进燕麦品种开展生产性能、饲草品质的综合评价尤其关键。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2023年进行,地点位于青海省果洛州达日县满掌乡(E 99°65′,N 33°75′),海拔约为4 200 m,属于高原大陆性半湿润气候。牧草生长季为130 d 左右,年平均日照时数为2 500 h。

1.2 试验设计

根据前期研究和市场供应,试验选择7个燕麦品种(QT1、BY、JY1、TYM、LN、QT2、QY2)开展研究,播量及燕麦品种如表1所示,随机区组设计,每个处理重复3次,共设21个小区,每个小区面积为15 m2(3 m×5 m),保护行1 m。人工开沟条播,条播行距20 cm,播深3～4 cm,覆土镇压。底肥施有机肥(有机质≥45%,N+P2O5+ K2O≥5%)1 000 kg·hm-2;种肥施磷酸二铵375 kg·hm-2,拌种条施。围栏封育,对田间进行正常管理,无灌溉和其他农艺措施。

表1 单播作物种类及播量

1.3 试验项目测定及方法

1.3.1燕麦形态特征的测定 每个小区选9株长势均匀的燕麦做样株,用卷尺测定株高、冠幅,每个指标测量3次并取平均值。对叶片进行测定时在样株基部随机选取3片健康叶片,用直尺测量其叶长,用游标卡尺测量其叶宽、叶厚,用电子天平(0.001 g)称取叶片鲜质量。

1.3.2燕麦产草量测定 当出现霜冻植株停止生长时,在每个小区随机选取除边际效应外的3个长势均匀的1 m样段,齐地面刈割,称重,得出鲜草产量,将鲜草带回实验室后于105℃条件下进行30 min的杀青,然后在75℃条件下烘至恒重,称重即为干草重,计算得出每公顷干草产量。

1.3.3燕麦品质测定 将刈割收获的燕麦采用四分法选取草样200 g以上,带回实验室将其烘干至恒重,再用研磨机进行粉碎,依据《饲料分析及饲料质量检测技术》[11]测定牧草粗蛋白、粗脂肪、酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量。

1.4 数据分析方法

所有数据利用SPSS 25.0软件进行方差分析,用Excel 软件进行整理计算和图表绘制。

2 结果与分析

2.1 牧草生长性状

2.1.1株高 通过记录燕麦物候期和株高可以了解品种的自身特性,同时也反映品种在当地的适应性[12]。7月测定时,QT1和QY2处于拔节期,BY、JY1、TYM、LN和QT2则处于分蘖期。TYM的平均株高最高,为20.43 cm,其次为QT2、BY和QT1,LN最矮,仅为14.03 cm,显著低于其他品种。9月测定时,QT1、JY1和QY2为乳熟期,BY、TYM、LN和QT2则已进入蜡熟期。TYM的株高最高,达117.11 cm,较QY2增加23.70 cm,差异显著(P<0.05)。和7月的测定比较,TYM、LN、QT2株高增量最大,分别增加了96.68 cm、90.36 cm和91.41 cm(详见表2)。

2.1.2冠幅 燕麦冠幅的大小与其生长发育密切相关。在通常情况下,冠幅较大的燕麦品种往往代表植株生长良好、养分充足。同时,燕麦冠幅的大小还决定了其叶片的面积,从而影响光能的吸收量。7个燕麦品种的平均冠幅为18～32 cm(图1),其中BY冠幅最大,显著高于除QY2之外的其他供试燕麦品种(P<0.05);QY2、TYM、QT1、JY1和QT2差异不显著(P>0.05);LN最小,显著低于其余6个品种。

图1 不同燕麦品种冠幅比较

2.1.3叶长、叶宽、叶厚和叶重 燕麦叶片的厚与薄、大与小是燕麦生长情况的重要体现,通常来说,叶片厚而大的燕麦光合作用强,长势较好,叶片薄而小的燕麦长势较差。由表3可知,各燕麦品种旗叶长为29～48 cm,BY旗叶高达48 cm,其次是QY2,为40 cm;各燕麦品种旗叶宽为14.10～21.02 mm,QT1和QY2旗叶最宽,分别为21.02 mm和21.01 mm,与BY、TYM和QT2差异不显著(P>0.05),JY1和LN旗叶最窄,仅为14.10 mm和15.44 mm;各燕麦品种叶厚为0.20～0.56 mm,BY的叶厚最大,高达0.56 mm,与其他燕麦品种差异显著;QY2叶重最大,为1.29 g,较JY1增量高达0.73 g,差异显著(P<0.05)。

表3 不同燕麦品种叶片性状比较

2.2 牧草产量

如图2所示,7个燕麦品种的鲜草产量为24 000～46 500 kg·hm-2。BY的鲜草产量最高,达46 500 kg·hm-2,显著高于除QY2和TYM外的其他4个燕麦品种(P<0.05),较QT1增产93.7%,差异显著(P<0.05)。如图3所示,不同供试品种干草产量为4 900～7 380 kg·hm-2,产量依次为TYM>QY2>BY>JY1>QT1>LN>QT2,TYM干草产量最大,为7 380 kg·hm-2,显著高于除QY2外的其他供试品种。

图2 不同燕麦品种鲜草产量比较

图3 不同燕麦品种干草产量比较

2.3 牧草产量与生长性状相关性比较

燕麦品种饲草产量与生长状相关性比较表明(表4),鲜草产量与冠幅、叶长均呈极显著正相关(P<0.01),与叶厚呈显著正相关(P<0.05)。干草产量与冠幅呈极显著正相关(P<0.01),与叶长和叶重呈显著正相关(P<0.05),与其他性状之间无显著相关关系。

表4 燕麦饲草产量与生长性状相关性分析

2.4 牧草营养成分

粗蛋白含量是反映饲草营养价值的重要指标,粗蛋白含量越高,饲喂价值越高;粗脂肪是含能量最多的营养素,能提高饲草的适口性;中酸性洗涤纤维含量直接影响牧草的消化率,其含量与牧草消化率呈负相关。一般情况下,粗蛋白、粗脂肪含量越高,则中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量越低,饲料品质越好[13]。7个燕麦品种的粗蛋白含量为7.10%～14.59%(图4),QY2的粗蛋白含量最高,为14.59%,LN、QT2的粗蛋白含量最低,仅为7.65%和7.10%;TYM的粗脂肪含量最高,显著高于其他6个品种(P<0.05),其次是BY,QT2的粗脂肪含量最低,与其他供试品种差异显著(P<0.05);各供试品种的酸性洗涤纤维差异不显著(P>0.05,图6),含量在28.77%～35.58%之间,QY2最低;LN的中性洗涤纤维含量最高,较BY增加了8.85%,差异显著(P<0.05),各供试品种含量在42.82%～51.67%之间。从燕麦的营养成分方面来看,各供试材料差异明显,TYM、QY2和BY营养品质表现较优。

图4 不同燕麦品种粗蛋白比较

图5 不同燕麦品种粗脂肪比较

图7 不同燕麦品种中性洗涤纤维比较

3 讨论

3.1 不同燕麦品种的农艺性状

株高、冠幅和叶片等形态特征是评价燕麦品种种质资源质量和对环境因子适应性的重要指标,单位面积鲜草产量也能反映不同燕麦品种对特定生境的适应性[14-16]。株高和冠幅是评价燕麦生产性能的重要指标,龚建军等[17]的研究表明,株高与产量呈正相关,植株高大、冠幅宽阔的燕麦品种往往具有较高的生产潜力。何纪桐等[18]研究发现,西宁地区的燕麦株高在80～146 cm之间,本研究中7个燕麦品种的株高在94～117 cm之间,与其研究结果相似,说明青海地区燕麦的株高变异较弱,本试验中TYM的株高性状表现最好。叶长、叶宽和叶厚能反映叶面积和叶重,同时,可以体现牧草光合作用的强弱,进而反映燕麦的形态特征和生产性能[19]。何纪桐等[20]在对平安地区的燕麦研究中发现,燕麦叶长、叶宽分别在21.64～9.68 cm和16.00～19.24 mm之间,本研究中7个燕麦品种叶长、叶宽分别为29～48 cm和14.10～21.02 mm之间,与其研究结果存在明显差异,说明青海地区不同燕麦品种的叶片性状变异性较强,本试验中BY叶片性状表现最好,推测其光合能力也较其他品种更强,可在后续试验中加以验证。

3.2 不同燕麦品种的产量

饲草产量是衡量其生产性能和经济性能的重要指标。本研究中不同品种的燕麦鲜干草产量有显著差别,这一结果与赵永刚[21]的研究一致,即不同燕麦品种在产量上出现差异,可能是由于不同品种对特定生境的适应性不同而造成的。本试验中不同燕麦品种的鲜草产量为24 000～46 500 kg·hm-2,而祁星民[22]于高寒牧区所做的的燕麦引种试验中,各燕麦品种的鲜草产量为28 166～68 250 kg·hm-2,其原因可能是本试验地海拔较高,气温低,致使燕麦生长发育受到抑制,同时各小区播种量也较少,但本试验产草量显著高于该县产草量的平均水平。燕麦饲草产量受到株高、冠幅、叶长、叶宽和叶厚等因子的影响。本研究发现,鲜草产量与冠幅、叶长呈极显著正相关,干草产量仅与冠幅呈极显著正相关,可见株高和冠幅是影响饲草高产的主要因子,这与前人的研究结果一致[23]。今后将进一步探究引种燕麦与豆科牧草混播对土壤理化性质的影响,以期在生产高品质饲草的同时,通过禾豆混播改良土壤理化性质,为人工建植饲草基地的可持续发展提供理论依据。

3.3 不同燕麦品种的营养成分

粗蛋白和粗脂肪是饲草品质评价的重要指标,其含量显著影响着采食家畜的生长量和产奶量[24-26]。中酸性洗涤纤维含量的高低直接影响其适口性与消化率,其含量越高,牧草的消化率越低,适口性也越差[27]。本试验中青引2号、甜燕麦、白燕7号与青甜1号的粗蛋白含量较高,分别为14.59%、12.94%、11.8%和11.3%,根据中国禾本科干草质量分级标准[28],粗蛋白含量>11%为特级,可将青引2号、甜燕麦、白燕7号与青甜1号定为特级,品质较优;同时,白燕7号、甜燕麦与青引2号粗脂肪含量也是各供试品种中含量较高的品种,而其中酸性洗涤纤维则含量较低。因此,白燕7号、甜燕麦与青引2号是参试燕麦中品质较好的。青甜2号中酸性洗涤纤维含量高,而粗脂肪和粗蛋白含量均较低,是参试燕麦品种中品质最差的。

4 结论

不同燕麦品种在达日地区种植,其生长发育差异明显,生长性状、产量及品质均不同。7个供试燕麦品种的株高、冠幅和叶片性状间差异明显,甜燕麦、白燕7号和青引2号生长性状最佳;鲜干草产量间也存在差异,白燕7号鲜草产量高达46 500 kg·hm-2,较青甜1号增产93.7%,甜燕麦干草产量最高,为7 380 kg·hm-2;营养品质方面青引2号的粗蛋白含量最高,甜燕麦的粗脂肪含量最高,青引2号和白燕7号的酸性洗涤纤维含量最低。综上所述,以产量和营养成分衡量,白燕7号、甜燕麦与青引2号生长发育旺盛,产量较高,营养品质较好,是适宜达日县海拔4 200 m以上区域种植的优质饲草品种。