高寒牧区不同燕麦品种生长特性比较研究

2012-04-12徐长林

草业学报 2012年2期

徐长林

（甘肃农业大学草业学院草业生态系统教育部重点实验室甘肃省草业工程实验室中－美草地畜牧业可持续发展研究中心，甘肃兰州730070）

＊燕麦（Avenasativa）为禾本科燕麦属一年生重要牧草和粮食作物，有皮燕麦（带桴型）和裸燕麦（裸粒型）两类。主要分布于欧洲（俄罗斯、丹麦、芬兰、挪威、法国、英国、德国、匈牙利）、亚洲（中国和日本）、非洲（西撒哈拉和毛里塔尼亚）、北美洲（美国和加拿大）、大洋洲（澳大利亚）、南美洲（巴西）的温带地区。我国多分布于东北、华北、西北高寒地区，以内蒙古、河北、青海、甘肃、山西等种植面积最大，新疆和陕西次之，云南、贵州、西藏和四川种植较少。

燕麦作为第六大饲粮作物，大部分用于饲养家禽和家畜，少量用于粮食。通常，燕麦籽粒不仅是农区役用家畜和牧区放牧家畜的重要精饲料资源，而且也是人类营养保健食品的重要新资源；燕麦可青刈鲜草或调制青干草，燕麦籽粒收获后的秸秆也是饲喂家畜和冷季家畜补饲的饲草料资源。同时，因燕麦具抗寒、抗旱、耐瘠薄、喜阴凉，适应性强，饲草料兼用，营养价值高等优点，能满足高寒牧区放牧家畜冷季营养需求，解决冬春季牦牛和绵羊饲草数量及营养不足的“瓶颈”问题；故其是青藏高原和祁连山牧区公认的稳产、高产、营养价值高的优质饲草料品种。因此，燕麦草地在高寒牧区草地畜牧业生产中起重要作用。

近年来，随科技水平的发展和人们对燕麦营养保健食品的日益重视，燕麦一年生草地在牧区发展很快［1－6］，燕麦饲料及食用品种和产品越来越多。由此，诸多学者对燕麦种质资源进行大量收集和整理，并在燕麦高产栽培技术［3，7］、燕麦与豆科牧草混播组合［2，5，8］、播种期试验［9］、物候期［10］、饲草产量［11］、营养价值［12－14］及抗逆性［15］等方面进行了大量系统研究。但实际生产实践中，因燕麦种子不能成熟，种子饱满度差，发芽率低，种植的燕麦品种单一、高产品种少，以及燕麦种子供应不足等，从而制约高寒牧区燕麦草地的发展和高寒草地畜牧业的发展。因此，在甘肃省天祝县抓西秀龙乡境内的甘肃农业大学高山草原试验站，通过引进国内外优良燕麦品种资源生长特性的比较研究，筛选出优良燕麦品种种源，改变以往燕麦品种单一和老化及品种供应不足现状，以增加燕麦品种资源多样性，为高寒牧区建植一年生高产燕麦人工草地提供实践参考依据，从而为高寒牧区草地畜牧业的可持续发展创造条件。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设在甘肃省天祝县抓西秀龙乡境内的甘肃农业大学高山草原试验站，地理位置为N 37°11′48″，E 102°47′10″，海拔2 960 m。该区海拔高、气温低而寒冷，昼夜温差大，日照强烈，水热同期。年均气温－0.3～0℃，最冷月为1月（－12.2℃），最热月为7月（11.3℃），≥0℃年积温为1 300℃；年降水量416 mm，多集中在生长期；年蒸发量1 590 mm，约为年降水量的4倍。试验区耕作层土壤基本化学特性见表1，水热状况见图1。

表1 研究区土壤化学特性Table 1 The soil chemical characteristics in experimental site

1.2 参试品种

参试燕麦品种11个，以天祝当地燕麦为对照（CK），其他供试种为：青永久101、加拿大、青永久479、青永久1号、青永久489、青永久52、青永久440、丹麦444、察北、阿比西尼亚，均来自青海大学。

1.3 播种与田间管理

11个参试品种的试验小区随机排列，小区面积3 m×5 m，3次重复。播种前，试验地人工翻耕，耙耱。2003年5月9日，开沟条播，播量18.7 g／m2，行距15 cm，小区间隔80 cm，播种深度5 cm。试验期间无灌溉和施肥。在燕麦拔节期喷洒化学药物防除田间杂草。

1.4 测定项目和方法

物候期：参考《草原学与牧草学实习实验指导书》［16］中的方法观测记载燕麦的各物候期。

植株高度和分蘖数：2003年9月24日，在各小区随机抽取30株，测量燕麦株高，随机挖取30株，测定燕麦分蘖数。

产草量：2003年9月24日，在各小区远离边行30 cm处随机取样，取样面积1 m×1 m，重复3次，齐地面刈割，称鲜重，测定燕麦鲜草产量，风干后测定干草产量。同时，在每小区随机挖取30株燕麦，将茎、叶、穗分开，风干后称其干重，计算茎、叶和穗产量构成比例。

1.5 数据分析

采用SPSS 11.0，对植物株高、分蘖数和产量进行品种间差异显著性分析和多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同燕麦品种物候期

青永久101、青永久479、青永久1、青永久489、青永久52、青永久440、丹麦444、加拿大和阿比西尼亚燕麦品种出苗较早（5月24日），察北和CK的出苗较迟（5月27日）（表2）。分蘖最早的燕麦品种是青永久101、青永久1、青永久440和丹麦444（6月16日），青永久479、加拿大燕麦、阿比西尼亚燕麦、察北燕麦和CK的分蘖较迟（6月21日）。丹麦444燕麦拔节期（7月1日）比青永久1、青永久489、阿比西尼亚燕麦、察北燕麦和CK早5 d，比青永久101、青永久479、青永久52、青永久440燕麦提前8 d，比加拿大提前11 d。孕穗期最早的是CK（7月9日），最晚是青永久101燕麦。7月底丹麦444和CK开始抽穗，其余参试燕麦品种于8月中旬至8月下旬开始抽穗。8月上旬CK和丹麦444燕麦开始扬花，于9月上旬种子成熟；其余参试品种未进入成熟期，由于9月中旬受当地气候限制，气温大幅度下降，致使所有燕麦品种受低温胁迫影响而停止生长。因此，在东祁连山海拔3 000 m左右的高寒区域，丹麦444和永久1号适于种子生产和营养体农业兼用生产，其余供试品种更适于营养体农业生产。

图1 试验区月均气温和降水量Fig.1 The temperature and rainfall in Jinqianghe Region

表2 参试燕麦品种物候期变化Table 2 The phonological phases of different varieties of oat 日／月 Day／month

2.2 不同燕麦品种生长特性

燕麦单位面积产草量高低，很大程度上决定于燕麦品种的植株高度和分蘖数。据试验结果，引进燕麦品种株高平均为142.4 cm，最高为155.7 cm，最低为130.6 cm，而CK仅为114.4 cm（表3）。若以CK高度为100%计，高度最低为114.2%，最高为136.1%；相对来说，不同引进品种的燕麦株高比CK高14.2%～36.1%。

青永久440、青永久101和丹麦444燕麦品种具较高的株丛分蘖数，为3.0～3.2个／株（表3）；青永久52、察北、青永久479、加拿大和青永久1号的株丛分蘖数居中，为2.6～2.8个／株；阿比西尼亚和天祝燕麦品种的株丛分蘖数较低，为2.3～2.5个／株。各引进燕麦品种的株丛分蘖数与CK比较，前者比后者提高9%～39%。

表3 燕麦生长特性Table 3 Growth characteristics of different varieties of oat

供试燕麦品种干草产量均高于CK品种，前者的产草量为13.32～21.77 t／hm2，而CK仅为6.85 t／hm2，前者为后者的1.9～3.2倍（表3）。其中，青永久52干草产量最高；永久1号产量最低。CK的干草产量与青永久1号、加拿大和阿比西尼亚燕麦产量间差异显著（P＜0.05），但与其他品种间产草量差异极显著（P＜0.01）。青永久52的干草产量显著高于CK、青永久1号、加拿大和阿比西尼亚的产量（P＜0.05），但与其他品种间的产量差异不显著（P＞0.05）。

此外，燕麦株高与产量间关系可用线性模型Y＝2 849.445＋32.523H（R＝0.886，P＜0.01）表示。式中，Y为干草产量（g／m2），H为植株高度（cm）。因此，燕麦产草量可通过其株高的测定来有效预测。

2.3 不同燕麦品种茎叶穗产量构成

茎叶穗比例是燕麦草饲用价值评价的主要指标。茎含量低，叶片比例高说明适口性好，营养物质含量丰富，反之则低。供试品种中，青永久479、青永久52、察北、青永久489和加拿大燕麦的叶片约占总产草量比例15%以上，其粗蛋白质含量依次为9.89%，10.05%，9.63%，9.43%，9.01%（图2）；丹麦444、青永久440、青永久101、阿比西尼亚和青永久1号燕麦的叶片约占总产草量的10%，其粗蛋白质含量依次为7.25%，8.74%，8.58%，8.02%，8.47%，9.01%；而CK叶片仅占总产量的8%，其粗蛋白质含量为6.81%。青永久440和阿比西尼亚燕麦品种的茎产量约为总产量的80%，青永久1号和CK的茎产量约为总产量的60%，其他品种的茎产量约为总产量的65%～70%。青永久1号和丹麦444燕麦的穗产量约占总产量的25%，CK的穗产量占总产量的比例高达30%；其他品种的穗产量占总产量的15%以下。青永久52、察北和青永久479具有较高的产量和叶片比例。

图2 不同燕麦品种茎、叶、穗产量构成Fig.2 Percentage of stem，leaf and ear of different varieties of oat

3 讨论与结论

在适宜水热状况条件下，燕麦播种后6～8 d即可出苗［17］，本试验参试燕麦品种从播种到出苗所需时间为16～19 d（表3），主要是东祁连山高寒牧区，当地气候5月（4.6℃）的平均温度不足5℃（表2），气温低，使燕麦种子萌发受到影响，从而使燕麦出苗期推迟。因此，各供试燕麦品种出苗期延迟是低温气候原因所致，这与杨发林和胡自治［1］及吴序卉［2］的报道一致。

本研究中，生长期平均气温10℃左右，燕麦仅能生长120 d左右。不同供试燕麦品种生长节律快慢不同，发育差异大；其中，丹麦444和青永久1号燕麦品种分别于9月5日和9月10日成熟；9月中旬其他品种进入乳熟期，这时因受温度骤然下降（5.9℃），并伴有霜冻，导致其余品种尚未进入蜡熟期被冻死；这与陈功和周青平［11］的报道相一致。所以，供试多数品种更适于以生产茎叶为主的营养体农业，高产燕麦种子生产应在水热条件较好的农区进行。

叶片是植物进行光合作用的重要器官，植物营养物质主要集中在叶片内，积累的可溶性糖和蛋白质等营养物质多，叶片中营养物质含量就高；燕麦不同器官营养价值高低依次为叶片＞籽粒＞茎秆［12］。同时，燕麦品种叶片营养价值主要决定于品种［15］、自身遗传特性、生长环境［15］和生育期［18］等。可见，燕麦品种叶量含量比例和品种等决定其营养物质含量的高低［19］。

参试的11个品种中青永久52燕麦品种产草量和叶片比例及株高表现最好，CK燕麦的产草量和叶片比例（7.69%）表现最差（表3）。同时，引进燕麦品种干草产量均高于CK品种，是CK的1.9～3.2倍；其中，青永久479、青永久52、察北和青永久489具较高的产量和叶片含量，综合表现优良，是东祁连山高寒地区建立高产燕麦一年生人工草地的首选品种。

总之，燕麦在东祁连山乃至青藏高原牧区，是一年生燕麦人工草地优质饲草料品种，必须试验研究与生产应用并重，应从引进品种、筛选品种、栽培技术、籽实体农业生产、营养体农业生产及良种推广等方面提升燕麦在畜牧业生产中的地位，决策每一个品种在当地特定条件下品种对生产的贡献率，将有利于保证优质性状在生产中发挥燕麦品种种源的多样性，替代生产上普遍使用的退化品种，提高草原畜牧业次级生产率。同时，燕麦最高产草量与最佳生长取决于它的遗传特性和对生长区域环境的适应性，燕麦品种不同，引入区域不同，它的最佳生长和最高产草量所需的生态条件如气温、降水、土壤含水量和肥力不同。因此，筛选最适环境的燕麦品种是获得燕麦高产的关键。

［1］杨发林，胡自治.高寒牧区燕麦人工草地的营养物质产量及其光能转化率［J］.草地学报，1991，1（1）：106－111.

［2］吴序卉.地膜覆盖对高寒地区燕麦－豌豆混播草地生理生态的影响［D］.兰州：甘肃农业大学，1999：32－37.

［3］刘东海，吴勤，张瑞，等.燕麦品种比较试验［J］.草业科学，1995，12（5）：55－58.

［4］徐长林.高寒地区燕麦丰产栽培措施的研究［J］.草业科学，2003，20（3）：65－69.

［5］徐长林，张普金.高寒牧区燕麦与豌豆混播组合的研究［J］.草业科学，1989，6（5）：31－33.

［6］徐长林.青藏高原燕麦人工草地营养体农业生产潜力探讨［J］.中国草地，2005，27（6）：64－66.

［7］陈光耀，庞国华，霍卫平，等.优良牧草引种试验报告［J］.中国草地学报，1987，（5）：40－43.

［8］张耀生，赵新全，周兴民.高寒牧区三种豆科牧草与燕麦混播的试验研究［J］.草业学报，2001，10（3）：13－19.

［9］李希来，杨力军，张国胜.不同播种时期对高原家庭牧场“圈窝子”燕麦生产特性的影响［J］.草业科学，2001，18（4）：14－18.

［10］巴雅尔塔，贾鹏，杨晓，等.青藏高原高寒草甸组分种花期物候对施肥响应［J］.草业学报，2010，19（3）：233－239.

［11］陈功，周青平.青海环湖地区燕麦品种生产性能比较研究［J］.草原与牧草，1999，87（3）：28－29.

［12］王桃，徐长林，姜文清，等.36个燕麦品种不同部位养分分布格局［J］.草业科学，2010，27（8）：107－113.