溫麗 ,張連奎 ,徐興健 ,孫烏日娜 ,高欣梅 ,福英 ,其格其 ,畢盛楠 ,李鳳嬌 ,候偉峰 ,趙力興 ,姜昕禹
(1.興安盟農(nóng)牧科學(xué)研究所, 內(nèi)蒙古自治區(qū) 烏蘭浩特 137400; 2.興安盟農(nóng)牧技術(shù)推廣中心, 內(nèi)蒙古自治區(qū) 烏蘭浩特 137400)
燕麥(Avena sativa)屬于禾本科燕麥屬,是重要的一年生飼草、飼料作物,具有耐貧瘠、營養(yǎng)價值和飼草產(chǎn)量較高等特性,主要以燕麥籽粒、燕麥青(干)草和青貯燕麥等方式應(yīng)用在畜牧業(yè)生產(chǎn)中[1-5],并在牧草產(chǎn)業(yè)中占據(jù)了重要地位[6-8]。近年來,隨著“糧改飼”和“草牧業(yè)發(fā)展”政策實施力度的加大,燕麥的種植面積呈現(xiàn)逐年增加的趨勢,且種植區(qū)域從最初的東北、華北、西北、西南已經(jīng)逐步向中原和華東等省份擴散[9-11]。
興安盟地區(qū)畜牧業(yè)發(fā)展迅速,對飼草飼料的需求量逐年增大,但是該地區(qū)飼草飼料種植生產(chǎn)種類較為單一,主要以玉米種植為主。因此,篩選出適合當(dāng)?shù)胤N植的燕麥飼草品種,對解決飼草生產(chǎn)種類單一問題以及保障優(yōu)質(zhì)飼草充足供應(yīng)具有十分重要的作用。然而,關(guān)于興安盟地區(qū)燕麥飼草種植生產(chǎn)的研究報道比較少。本研究選用國內(nèi)25 個燕麥飼草品種,在興安盟地區(qū)進行品種比較試驗,開展物候期記載觀查和不同刈割時期燕麥草產(chǎn)量比較,旨在篩選出適宜該地區(qū)種植推廣的燕麥飼草品種,為解決飼草需求量增加及改善飼草種植結(jié)構(gòu)單一等問題提供數(shù)據(jù)支撐,助力興安盟地區(qū)草牧業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。
試驗地點設(shè)在興安盟農(nóng)牧科學(xué)研究所燕麥試驗基地(122°03′E,46°06′N),海拔平均高度為286 m,年平均氣溫4.1℃,年降水量416.7 mm,無霜期140 d 左右,屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候。試驗地土壤類型為暗栗鈣土,土質(zhì)為壤土,前茬作物為綠豆,肥力中等。
2018 年4 ~ 9 月氣象因子:日平均溫度18.9℃,總降水612 mm,日照時數(shù)1 374 h。
參試品種25 個:白燕2 號、白燕7 號、白燕11 號,由吉林省白城市農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供;壩莜1 號、壩莜3 號、壩莜8 號、壩莜13 號、壩莜18 號、壩燕4 號、壩燕6 號、壩燕7 號,由河北省高寒作物研究所提供;張燕4 號、張燕7 號、張燕8 號、張莜9 號、張莜13 號、張莜14 號、GL381、遠雜1 號,由河北省農(nóng)林科學(xué)院張家口分院提供;草莜1 號、蒙燕1 號、蒙燕3 號,由內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院提供;定燕2 號、定莜9 號,由定西市旱農(nóng)中心提供;隴燕3 號,由甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)提供。
供試肥料:雙聯(lián)牌復(fù)合肥(N-P2O5-K2O:15∶15∶15),總養(yǎng)分≥45%(石家莊雙聯(lián)復(fù)合肥有限責(zé)任公司)。
2018 年4 月29 日進行精細整地,5 月1 日播種,試驗小區(qū)面積10 m2,采用隨機區(qū)組排列,三次重復(fù),共75 個小區(qū),各小區(qū)間隔50 cm。試驗采用人工開溝條播,每小區(qū)種植8 行,行距25 cm,播種深度2 ~ 3 cm,播種量為225 kg·hm-2,施復(fù)合肥225 kg·hm-2作為底肥,試驗地灌溉設(shè)施良好,田間管理稍高于大田水平。田間觀測參照燕麥田間調(diào)查及室內(nèi)分析記載標準。
播種后定期進行田間觀察,記錄出苗期、分蘗期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、開花期、乳熟期及成熟期。
分別在孕穗期、抽穗期、開花期、乳熟期4 個時期取樣測產(chǎn),每個小區(qū)取樣1 m2測定鮮草產(chǎn)量,自然風(fēng)干后測定干草產(chǎn)量,計算干鮮比。
采用Excel-2007 數(shù)據(jù)處理工具及運用DPS 16.05 統(tǒng)計軟件對試驗數(shù)據(jù)進行差異顯著性分析和聚類分析。
從表1 可以看出,參試燕麥品種隨著生育期的推進,各生育時期長短差異趨于明顯。參試燕麥品種從播種到出苗的時間為8 ~ 18 d,壩燕6 號的出苗時間最短,而壩莜18 號的出苗時間最長。從出苗期至成熟期,張燕8 號和張莜13 號的生育期最長,為87 d;其次是張燕7 號,為86 d;而壩燕4 號和壩燕7 號生育期最短,僅70 d,差異較大。按照生育日數(shù)長短將25 個燕麥品種分成2 組,生育期在70 ~ 79 d 之間為第一組,生育期在80 ~ 89 d 之間為第二組。第一組有13 個品種,包括白燕2 號、白燕7 號、白燕11 號、壩莜1 號、壩莜8 號、壩莜18 號、壩燕4 號、壩燕6 號、壩燕7 號、張燕4 號、草莜1 號、蒙燕1 號、蒙燕3 號;第二組有12 個品種,包括壩莜3 號、壩莜13 號、張燕7 號、張燕8 號、張莜9 號、張莜13 號、張莜14 號、GL381、遠雜1 號、定燕2 號、定莜9 號、隴燕3 號。
表1 參試燕麥品種的物候期日期Table 1 Phenological dates for different forage oat varieties月/日
第一組不同時期不同燕麥品種鮮草產(chǎn)量表現(xiàn)為:孕穗期鮮草產(chǎn)量范圍為18.3 ~ 50.8 t·hm-2,壩莜18 號最高,白燕11 號最低,壩莜8 號、壩燕6 號、張燕4 號、草莜1 號、蒙燕1 號的產(chǎn)量也相對較高,品種間差異顯著(P <0.05);抽穗期鮮草產(chǎn)量范圍為27.6 ~ 63.7 t·hm-2,壩燕6 號最高,壩莜1 號最低,白燕7 號、壩莜8 號、壩莜18 號、草莜1 號、蒙燕1 號的產(chǎn)量也相對較高,品種間差異顯著(P< 0.05);開花期鮮草產(chǎn)量范圍為38.8 ~ 76.0 t·hm-2,蒙燕1 號最高,白燕11 號最低,壩莜18 號、壩燕6 號的產(chǎn)量也相對較高,品種間差異顯著(P< 0.05);乳熟期鮮草產(chǎn)量范圍為32.4 ~ 87.0 t·hm-2,壩莜18 號最高,草莜1 號最低,壩莜18 號乳熟期鮮草產(chǎn)量顯著高于其他品種(P< 0.05)(表2)。
表2 不同生育期燕麥品種的鮮草產(chǎn)量Table 2 The fresh yields of different oat varieties at different stagest·hm-2
第二組不同時期不同燕麥品種鮮草產(chǎn)量表現(xiàn)為:孕穗期鮮草產(chǎn)量范圍為27.8 ~ 68.2 t·hm-2,壩莜3 號最高,壩莜13 號最低, GL381、遠雜1 號、定燕2 號的產(chǎn)量也相對較高,品種間差異顯著(P< 0.05);抽穗期鮮草產(chǎn)量范圍為37.6 ~ 72.4 t·hm-2,遠雜1 號最高,壩莜13 號最低,壩莜3 號、張燕8 號、張莜9 號、GL381、定燕2 號的產(chǎn)量也相對較高,品種間差異顯著(P< 0.05);開花期鮮草產(chǎn)量范圍為44.7 ~76.2 t·hm-2,張莜9 號最高,定莜9 號最低,張莜9 號開花期鮮草產(chǎn)量顯著高于張燕7 號、張莜14 號、定莜9 號(P< 0.05),與其他品種差異不顯著;乳熟期鮮草產(chǎn)量范圍為58.7 ~ 84.0 t·hm-2,遠雜1 號和定燕2 號最高,張莜14 號最低,品種間差異不顯著(表2)。
如表3 所示,第二組鮮草產(chǎn)量均高于第一組鮮草產(chǎn)量,孕穗期、抽穗期和乳熟期鮮草產(chǎn)量差異顯著(P< 0.05),開花期鮮草產(chǎn)量差異不顯著。
表3 兩組的鮮草產(chǎn)量差異Table 3 Fresh yield differences between two groupst·hm-2
第一組不同時期不同燕麥品種干草產(chǎn)量表現(xiàn)為:孕穗期干草產(chǎn)量范圍為2.9 ~ 5.6 t·hm-2,壩莜18 號最高,白燕11 號最低,壩莜18 號孕穗期干草產(chǎn)量顯著高于白燕2 號、白燕11 號、壩燕4 號、壩燕7 號、蒙燕3 號(P< 0.05),與其他品種差異不顯著;抽穗期干草產(chǎn)量范圍為4.8 ~ 7.6 t·hm-2,壩莜18 號最高,壩莜1 號最低,壩莜18 號抽穗期干草產(chǎn)量顯著高于白燕11 號、壩莜1 號、壩燕4 號、壩燕7 號(P <0.05),與其他品種差異不顯著;開花期干草產(chǎn)量范圍為6.7 ~ 12.0 t·hm-2,壩莜18 最高,壩燕4 號和壩燕7 號最低,壩莜18 號開花期干草產(chǎn)量顯著高于其他品種(P< 0.05);乳熟期干草產(chǎn)量范圍為7.4 ~17.2 t·hm-2,張燕4 號最高,草莜1 號最低,張燕4 號乳熟期干草產(chǎn)量除壩莜18 號外顯著高于其他品種(P< 0.05)(表4)。
表4 不同生育期燕麥品種的干草產(chǎn)量Table 4 The hay yields of different oat varieties at different stagest·hm-2
第二組不同時期不同燕麥品種干草產(chǎn)量表現(xiàn)為:孕穗期干草產(chǎn)量范圍為3.7 ~ 8.0 t·hm-2,壩莜3 號最高,壩莜13 號最低,壩莜3 號孕穗期干草產(chǎn)量除張莜13 號、GL381、定燕2 號外顯著高于其他品種(P< 0.05);抽穗期干草產(chǎn)量范圍為5.6 ~ 8.1 t·hm-2,壩莜3 號和張莜9 號最高,壩莜13 號最低,壩莜3 號和張莜9 號抽穗期干草產(chǎn)量顯著高于壩莜13 號、定莜9 號(P< 0.05),與其他品種差異不顯著;開花期干草產(chǎn)量范圍為6.7 ~ 14.8 t·hm-2,張莜9 號最高,隴燕3 號最低,張莜9 號開花期干草產(chǎn)量除張莜13 號外顯著高于其他品種(P< 0.05);乳熟期干草產(chǎn)量范圍為12.1 ~ 22.2 t·hm-2,張莜13 號最高,張莜14 號最低,張莜13 號乳熟期干草產(chǎn)量顯著高于其他品種(P< 0.05)(表4)。
如表5 所示,第二組干草產(chǎn)量均高于第一組干草產(chǎn)量,孕穗期、開花期和乳熟期干草產(chǎn)量差異顯著(P< 0.05),抽穗期干草產(chǎn)量差異不顯著。
表5 兩組的干草產(chǎn)量差異Table 5 Hay yield differences between two groupst·hm-2
第一組不同時期不同燕麥品種干鮮草比表現(xiàn)為:孕穗期干鮮比范圍為9.5 % ~ 18.0 %,壩莜1 號最高,張燕4 號最低,壩莜1 號孕穗期干鮮比除白燕2 號、白燕7 號、白燕11 號、壩莜4 號、壩燕7 號、蒙燕3 號外顯著高于其他品種(P <0.05);抽穗期干鮮比范圍為9.0 % ~ 17.5 %,壩莜1 號最高,壩燕6 號最低,壩莜1 號抽穗期干鮮比顯著高于壩莜18 號、壩燕6 號、草莜1 號、蒙燕1 號(P< 0.05),與其他品種差異不顯著;開花期干鮮比范圍為11.5 % ~ 22.4 %,壩莜1 號最高,蒙燕1 號最低,壩莜1 號開花期干鮮比顯著高于其他品種(P< 0.05);乳熟期干鮮比范圍為16.0 % ~ 26.4 %,張燕4 號最高,蒙燕1 號最低,張燕4 號乳熟期干鮮比除白燕2 號、白燕7 號、壩莜1 號、壩莜8 號、草莜1 號、蒙燕3 號外顯著高于其他品種(P< 0.05)(表6)。
表6 不同燕麥品種的干鮮比Table 6 The ratios of dry to fresh weight of different oat varieties%
第二組不同時期不同燕麥品種干鮮草比表現(xiàn)為:孕穗期干鮮比范圍為9.7 % ~ 13.5 %,壩莜13 號最高,GL381 最低,壩莜13 號孕穗期干鮮比顯著高于GL381(P< 0.05),與其他品種差異不顯著;抽穗期干鮮比范圍為10.7 % ~ 15.1 %,張燕7 號最高,GL381 最低,張燕7 號抽穗期干鮮比顯著高于GL381 和遠雜1 號(P< 0.05),與其他品種差異不顯著;開花期干鮮比范圍為12.3 % ~ 20.7 %,張莜13 號最高,隴燕3 號最低,張莜13 號開花期干鮮比除張莜9 號外顯著高于其他品種(P< 0.05);乳熟期干鮮比范圍為18.6 % ~ 27.3 %,張莜13 號最高,遠雜1 號最低,張莜13 號乳熟期干鮮比除張燕7 號、張燕8 號、張莜9 號、定莜9 號、隴燕3 號外顯著高于其他品種(P< 0.05)(表6)。
如表7 所示,孕穗期、抽穗期和開花期第一組干鮮比高于第二組,其中孕穗期差異顯著(P< 0.05),抽穗期和開花期差異不顯著;乳熟期第一組干鮮比低于第二組,差異不顯著。
表7 兩組干鮮比差異Table 7 The ratio of dry to fresh weight between two groups%
依據(jù)燕麥不同刈割時期鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量,以平方歐氏距離5.0 為分界線,對25 個燕麥品種進行聚類分析(圖1)。結(jié)果顯示,25 個燕麥品種可以分為7 個類群,第I 類群包括張燕8 號、張莜9 號、蒙燕1 號、壩燕6 號4 個品種;第II 類群包括遠雜1 號、壩莜18 號2 個品種;第III 類群包括壩莜3 號;第IV 類群包括張莜13 號、GL381、定燕2 號3 個品種;第V 類群包括隴燕3 號、壩莜13 號、定莜9 號、張燕4 號、張燕7 號、張莜14 號、壩莜8 號7 個品種;第VI 類群包括草莜1 號、白燕7 號2 個品種;第VII 類群包括壩莜1 號、白燕2 號、蒙燕3 號、壩燕4 號、壩燕7 號、白燕11 號6 個品種。
圖1 不同燕麥品種鮮草產(chǎn)量與干草產(chǎn)量的聚類圖Fig. 1 Dendrogram generated by cluster analysis for different oat varieties
對7 個類群的鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量進行比較得出(表8),孕穗期鮮草產(chǎn)量最高的是第III 類群,顯著高于其他類群(P< 0.05),其次是第IV 類;孕穗期干草產(chǎn)量最高的是第III 類群,顯著高于其他類群(P< 0.05),其次是第IV 類群;抽穗期鮮草產(chǎn)量最高的是第II 類群,顯著高于其他類群(P< 0.05),其次是第III 類群;抽穗期干草產(chǎn)量最高的是第III 類群,顯著高于其他類群(P< 0.05),其次是第II 類群;開花期鮮草產(chǎn)量最高的是第II 類群,其次是第I 類群,二者差異不顯著,但顯著高于其他類群(P< 0.05);開花期干草產(chǎn)量最高的是第II 類群,顯著高于其他類群(P< 0.05),其次是第I 類群;乳熟期鮮草產(chǎn)量最高的是第II 類群,顯著高于其他類群(P< 0.05),其次是第IV 類群;乳熟期干草產(chǎn)量最高的是第IV 類群,顯著高于其他類群(P< 0.05),其次是第II 類群。
表8 不同類群的鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量Table 8 The fresh and hay yields of different oat typest·hm-2
在田間管理條件相同的情況下,生育期是評價不同燕麥品種對種植區(qū)域環(huán)境適應(yīng)能力的重要指標之一[4]。本研究結(jié)果表明,參試燕麥品種生育期長短差異明顯,從出苗期至成熟期,張燕8 號和張莜13 號的生育期最長,為87 d;其次是張燕7 號;而壩燕4 號和壩燕7 號最短,僅70 d,差異顯著,這說明壩燕4 號和壩燕7 號對該種植區(qū)域的環(huán)境適應(yīng)能力較強于其他品種。閆天芳等[12]在江淮地區(qū)對8 份燕麥材料生育期進行觀測,研究結(jié)果表明不同燕麥材料的生育期長短不一致,與本研究結(jié)果差異較大,這主要是由于參試燕麥品種不同,遺傳特性存在差異,種植環(huán)境不同,導(dǎo)致試驗結(jié)果有明顯差異。
適宜的品種和收獲時期是燕麥飼草產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)的關(guān)鍵因素,燕麥生長從孕穗期到乳熟期,飼草產(chǎn)量顯著增加,本試驗結(jié)果基本符合這一規(guī)律。燕麥地上生物量有三種變化規(guī)律: 一是從孕穗期到完熟期,生物量連續(xù)增加,完熟期達到最高[8];二是在某個生長時期(非完熟期) 達到最大后趨于穩(wěn)定[13],如抽穗期[14]、開花期[15]、乳熟期[16]或蠟熟期[17]等; 三是在某個生長時期(非完熟期) 達到最大值然后下降。參試的25 個燕麥品種除壩莜3 號和草莜1 號外,從孕穗期到乳熟期的干草產(chǎn)量呈現(xiàn)連續(xù)增加的趨勢,符合第一種變化規(guī)律。燕麥飼草產(chǎn)量達到最大時的生育時期受參試品種特點和種植環(huán)境的雙重因素影響,不同的試驗研究形成的試驗結(jié)果不同,差異較大[14,18-20]。
在興安盟地區(qū),25 個燕麥品種在不同刈割時期的草產(chǎn)量存在顯著差異,生育期長的燕麥品種飼草產(chǎn)量相對較高,通過聚類分析把25 個品種分成7 個類群,各類群的草產(chǎn)量差異顯著。綜合分析可以得出,孕穗期和抽穗期收獲干草可以種植壩莜3 號,開花期收獲干草可以種植遠雜1 號和壩莜18 號,乳熟期收獲干草可以種植張莜13 號、定燕2 號和GL381。