宮曉旭 李志剛 劉 鵬
(內(nèi)蒙古民族大學(xué)農(nóng)學(xué)院,內(nèi)蒙古通遼 028000)
燕麥(Avena sativaL.)為一年生禾本科草本植物,糧飼兼用作物[1],具有耐寒、耐旱、抗病蟲(chóng)、豐產(chǎn)和生長(zhǎng)周期短等特性[2]。燕麥產(chǎn)草量大、青刈莖葉富含營(yíng)養(yǎng),可作牲畜尤其是重役畜的精料[3]。近年來(lái),內(nèi)蒙古通遼市不斷優(yōu)化農(nóng)牧業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和布局,在種植業(yè)方面突出糧改飼、糧改經(jīng),大力發(fā)展草牧業(yè)[4]。通遼市的飼草品種較為單一,主要以青貯玉米為主[5]。栽培牧草、培養(yǎng)草地可高效土利用,并且草地對(duì)氣候、生態(tài)發(fā)展有著積極影響[6]。栽培牧草、培養(yǎng)草地是畜牧業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志,既可以提高儲(chǔ)蓄草料的品質(zhì),還可以緩解放牧對(duì)天然草地造成的壓力。本試驗(yàn)使用17個(gè)燕麥品種作為引種試驗(yàn)材料,探明參試品種燕麥產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì),明確參試燕麥品種中產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)最優(yōu)品種,為內(nèi)蒙古西遼河平原地區(qū)篩選出合適品種,能夠?yàn)楫?dāng)?shù)馗淖兡敛莘N植結(jié)構(gòu)單一的現(xiàn)狀提供參考。
1.1 試驗(yàn)地概況試驗(yàn)地位于內(nèi)蒙古民族大學(xué)科技園區(qū),地處內(nèi)蒙古東部、西遼河平原,屬于溫帶大陸季風(fēng)性氣候,具有四季分明、光照充足、氣候干旱、風(fēng)能豐富、無(wú)霜期較短和雨熱同季等特點(diǎn)。年平均日照時(shí)數(shù)3 000 h左右,≥10℃活動(dòng)積溫平均為3 184℃,極端低溫31.1℃,年平均氣溫0℃~6℃,年平均降水量350~400 mm,蒸發(fā)量是降水量的5倍左右。土壤為風(fēng)沙土。播前試驗(yàn)地耕層(0~20 cm)土壤 有 機(jī) 質(zhì) 為 15.4 mg/kg、 速 效 磷 11.24 mg/kg、 速 效 鉀109.39 mg/kg 以及堿解氮 21.66 mg/kg,pH 值為 8.1。
1.2 試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)試驗(yàn)材料為國(guó)內(nèi)外搜集到的17份燕麥種質(zhì)。參試品種播種于2019年4月15日,小區(qū)面積4 m×5 m,采用條播,播種深度3~5 cm,行距30 cm,小區(qū)間距50 cm,設(shè)3次重復(fù),采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。播種量為200 kg/hm2,播前施磷酸二銨80 kg/hm2作基肥,分別于5月21日、6月10日、7月1日進(jìn)行灌溉,人工除草,生長(zhǎng)期內(nèi)不施肥。
1.3 取樣及指標(biāo)測(cè)定于成熟期進(jìn)行取樣,在小區(qū)內(nèi)去除邊際效應(yīng),選取1 m×1 m樣段,齊地刈割稱鮮重,算得鮮草產(chǎn)量。在105℃烘箱中殺青30 min后,調(diào)至80℃烘干至恒重稱其干重,重復(fù)3次,計(jì)算其干鮮比換算其干草產(chǎn)量。取1 000 g樣品烘干并粉碎過(guò)40目篩,測(cè)定營(yíng)養(yǎng)成分[7]:粗蛋白(CP)測(cè)定采用凱氏定氮法,粗脂肪(EE)測(cè)定采用索氏浸提法,粗灰分(ASH)測(cè)定采用灼燒法,酸性洗滌纖維(ADF)測(cè)定采用 Van Soest法。
1.4 數(shù)據(jù)處理采用Microsoft Excel 2007整理數(shù)據(jù),使用DPS 16.05軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
2.1 參試品種產(chǎn)量及養(yǎng)分參試品種產(chǎn)量及養(yǎng)分見(jiàn)表1所示。所有參試品種中,愛(ài)沃的鮮草產(chǎn)量最高,為60 933 kg/hm2,與其他品種有顯著性差異(P<0.05),鮮草產(chǎn)量最低的品種為夢(mèng)龍,為38 967 kg/hm2,與其他參試品種有顯著性差異(P<0.05);干草產(chǎn)量最高的品種為牧樂(lè)思,達(dá)到17 930 kg/hm2,與其他品種有顯著性差異(P<0.05)。其中,干草產(chǎn)量在15 000 kg/hm2的品種還有槍手、愛(ài)沃、魅力和牧特力。粗蛋白是飼草的一個(gè)重要營(yíng)養(yǎng)品質(zhì),在參試品種中,粗蛋白含量最高的品種為貝勒,含量為19.47%。粗蛋白含量最低品種為領(lǐng)袖,含量為11.3%,其中兩者含量相差8.17%;酸性洗滌纖維是表示飼草口適性指標(biāo),含量越低,說(shuō)明口適性越好,參試品種中,酸性洗滌纖維最低的品種為美達(dá),含量為29.83%,含量最高品種為牧特力,高達(dá)36.4%。
2.2 利用灰色關(guān)聯(lián)法進(jìn)行綜合分析17個(gè)供試品種的各個(gè)性狀變化較分散、不規(guī)律,且各品種產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)性狀計(jì)量單位和量綱不同,不能直接進(jìn)行直觀比較,難以具體評(píng)價(jià)各個(gè)參試品種的好壞。參考魏娜[8],段生瑰[9]等采用的灰色關(guān)聯(lián)度分析方法,結(jié)合本試驗(yàn)數(shù)據(jù),并采用等權(quán)關(guān)聯(lián)度法和加權(quán)關(guān)聯(lián)度兩種方法進(jìn)行分析,綜合比較各參試品種的產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)。
2.2.1 參考品種的建立 選取鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量、粗蛋白、粗脂肪的最大值以及粗灰分、酸性洗滌纖維的最小值,以此建立參考品種,如表2所示。
表1 參試品種產(chǎn)量及養(yǎng)分
2.2.2 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理 將各參試品種各性狀若以最大值為優(yōu),用Xij除以X0j各點(diǎn)值,以最小值為優(yōu),用X0j除以Xij各點(diǎn)值,Xij∈(0,-1),i表示性狀指標(biāo),j表示參試品種。
等權(quán)關(guān)聯(lián)度計(jì)算,參照呂曉東[10]等方法;加權(quán)關(guān)聯(lián)度計(jì)算,參考王春平[11]的權(quán)重系數(shù)確定方法,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐根據(jù)育種目標(biāo)需求,分別賦予權(quán)重系數(shù):粗蛋白0.20、粗脂肪0.10、粗灰分0.10、酸性洗滌纖維0.10、鮮草產(chǎn)量0.25以及干草產(chǎn)量0.25。各參試品種關(guān)聯(lián)度見(jiàn)表3。
表3 各參試品種指標(biāo)關(guān)聯(lián)度
關(guān)聯(lián)多維度綜合評(píng)估數(shù)值大小可說(shuō)明品種優(yōu)良程度。由表3此可知,參試品種加權(quán)關(guān)聯(lián)度優(yōu)劣順序?yàn)閻?ài)沃、牧樂(lè)思、貝勒、美達(dá)、槍手、魅力、駿馬、牧特力、莫妮卡、燕王、牧王、甜燕、夢(mèng)龍、海威、牧馬人、太陽(yáng)神以及領(lǐng)袖。比較關(guān)聯(lián)度評(píng)估結(jié)果直觀結(jié)果,優(yōu)劣順序存在明顯差異,說(shuō)明選擇灰色關(guān)聯(lián)評(píng)估參試品種農(nóng)藝性狀是綜合、多維、客觀的。這在引種與選育新品種上具有重要的意義。
本研究對(duì)17個(gè)參試燕麥品種的6個(gè)農(nóng)藝性狀采用灰色系統(tǒng)理論進(jìn)行綜合評(píng)定,結(jié)果顯示愛(ài)沃、牧樂(lè)思、貝勒、美達(dá)、槍手和魅力綜合性狀優(yōu)于其他品種。牧樂(lè)思、魅力、愛(ài)沃、槍手和牧特力的干草產(chǎn)量較高;愛(ài)沃、美達(dá)、貝勒、魅力、甜燕以及牧樂(lè)思鮮草產(chǎn)量高于其他品種,產(chǎn)草量較好,均適宜在半農(nóng)半牧區(qū)推廣。燕麥的品質(zhì)與產(chǎn)量不僅由本身遺傳特性決定,也受環(huán)境因素影響,同品種在不同環(huán)境表現(xiàn)不盡相同[12]。
通遼西遼河平原為農(nóng)牧交錯(cuò)地區(qū),曾有疏林草原景觀。多年來(lái)由于超載過(guò)牧等多種復(fù)雜因素的影響,導(dǎo)致林草植被遭受破壞、生態(tài)平衡失調(diào),草原、牧場(chǎng)日趨沙漠化,致使農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)低而不穩(wěn),因?yàn)?zāi)致貧嚴(yán)重[6]。本地區(qū)對(duì)飼草產(chǎn)量需求大,所以按實(shí)際生產(chǎn)需求將干草產(chǎn)量和鮮草產(chǎn)量權(quán)重系數(shù)設(shè)為最高,營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)粗蛋白含量次之。
灰色關(guān)聯(lián)度分析方法對(duì)樣本量沒(méi)有嚴(yán)格要求,分析指標(biāo)數(shù)據(jù)綜合且多維客觀,將分散信息綜合考慮,能夠客觀判斷品種優(yōu)缺點(diǎn),避免傳統(tǒng)方法靠單一指標(biāo)直觀判斷,分析結(jié)果與試驗(yàn)表現(xiàn)吻合度高。但在使用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法計(jì)算過(guò)程中,存在一些不足之處,如不同研究者對(duì)評(píng)價(jià)因子有不同標(biāo)準(zhǔn):段生瑰[9]將參試品種各指標(biāo)最優(yōu)值取為理想值;南銘[13]將參試品種各項(xiàng)指標(biāo)最優(yōu)值的5%作為理想值。選擇理想值無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),且取得的理想值多數(shù)在現(xiàn)實(shí)中不存在;權(quán)重系數(shù)為經(jīng)驗(yàn)判斷,缺乏科學(xué)依據(jù);品種抗逆性及品質(zhì)性狀無(wú)法表現(xiàn)。
引進(jìn)燕麥種質(zhì)資源研究的重要內(nèi)容是對(duì)品種進(jìn)行有效篩選和綜合客觀評(píng)價(jià),引進(jìn)新品種一般經(jīng)過(guò)2~3 a以上才能適應(yīng)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)條件,發(fā)揮優(yōu)異特性[14]。篩選不僅看產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì),抗逆性和飼用價(jià)值更不容忽視[15]。本試驗(yàn)引進(jìn)的燕麥品種在同一生態(tài)環(huán)境中種植2 a,尚有欠缺之處,未將各燕麥品種在試驗(yàn)地區(qū)的抗逆性和飼用性能納入評(píng)價(jià),所以還需要后續(xù)進(jìn)行深入研究。