饲用小黑麦在海河平原区的生产性能及适应性评价

2015-12-21游永亮赵海明翟兰菊刘贵波

草原与草坪 2015年3期

游永亮，李源，赵海明，谢楠，翟兰菊，刘贵波

（河北省农林科学院旱作农业研究所／河北省农作物抗旱研究重点实验室，河北衡水 053000）

小黑麦（Triticale）是人工创造的一个新物种，由小麦（Triticum）和黑麦（Secale）经过属间杂交，并应用染色体工程育种方法培育而成，具有优质、高产、抗性强、适应性广等优良性状，是一种综合利用价值较高的新品种。饲用小黑麦是在小黑麦选育的基础上，以饲用性状为主要选育目标而进行定向培育而成，能够充分利用冬闲田种植，作为一种优质高蛋白麦类青饲料作物被广泛利用。

有关小黑麦品种引进筛选研究已多有报道，杨伟光等［1］在东北的黑龙江西部干旱区；李凤云等［2］在黄河三角洲地区的滨州；周玉刚等［3］在安徽；高菊生等［4］和叶桃林等［5］在湖南冬闲稻田分别进行了品种引进筛选试验。周卫星［6］在江苏研究了小黑麦作为秋播苜蓿地的保护作物，探索小黑麦在苜蓿规模化种植中对抑制杂草、增加生物产量的效果；戚志强等［7］在苏南丘陵区秋播苜蓿适用伴生作物筛选试验中得出结论，认为小黑麦品种中新830最适于用作苜蓿播种的保护作物。另外，在河北［8，9］、甘肃［10］、新疆［11］、贵州［12］、西藏［13］、福建［14，15］等地均有小黑麦品种引进筛选报道，且筛选出适合当地的品种及栽培管理措施。

谢楠等［8，9］于2004年和2007～2009年分别在河北低平原区对引进的11个和12个饲用黑麦、小黑麦品种进行了田间比较筛选试验，综合分析比较后认为NTH1048，NTH1877和NTH1888 3个品种适宜作为河北低平原区推广，但同时认为这些品种成熟期较晚，不便与棉花进行轮作倒茬。并且3个品种穗部麦芒较长，此类品种的长芒是影响饲用小黑麦被家畜采食的因素之一［16］，因为长芒的饲用小黑麦品种，在以青干草方式饲喂家畜过程中，存在着麦芒可能刺伤家畜口腔的问题。选择生育期短、成熟早，短芒或无芒的饲用小黑麦品种更有利于生产上推广利用。基于此，试验以筛选早熟、无芒品种为主要目的，在海河平原区安排了饲用小黑麦新品种比较筛选试验，以及旱作条件下品种适应性试验，旨在为海河平原区饲用小黑麦的推广利用及相关研究提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验在河北省农林科学院旱作农业研究所试验站内进行。试验地位于河北省深州市护驾迟镇，地理位置为E 115°42′、N 37°44′，海拔20m，全年平均降水量497.1mm，其中70%的降水集中在7～8月。年平均气温13.3℃，无霜期202d。试验地土壤有效成份全氮（N）1.1g／kg，有效磷（P）32.3mg／kg，速效钾（K）125.4mg／kg，碱解氮（N）62.8mg／kg，有机质15.5g／kg。

1.2 试验材料

参试11个品种，由河北省农林科学院旱作农业研究所选育的7个新品系：冀饲－1、冀饲－2、冀饲－5、冀饲－6、冀饲－7、冀饲－8、冀饲－9；谢楠等［7，8］筛选出较好品种为TNH1048，NTH1888和TNH1877；由中国农业科学院作物所引进的早熟品种中新830，作为对照。

1.3 试验方法

品种筛选试验于2012年10月～2013年6月进行，试验设计为单因素随机区组，每个品种为1个处理，共11个处理，每处理1个小区，3次重复，共33个小区。小区面积3m×5m，每个小区15行，行长5m，行距20cm，播种量150kg／hm2。2012年10月12日整地，整地时底施尿素375kg／hm2，复合肥（N∶P∶K，15∶15∶15）750kg／hm2，2013年3月30日进行灌溉，并结合灌水追施尿素150kg／hm2。全生育期灌水1次，灌水750m3／hm2。

旱作条件下适应性评价于2013年11月～2014年6月进行，11份试验材料，每个品种为1个处理，每处理1个小区，3次重复，共33个小区。每个品种挑选完好、无病虫害种子200粒，每小区种植2行，每行100粒，共播种200粒种子。行长2m，行距30cm，株距2cm。试验于2013年11月3日播种，播种前无造墒，整个生育期无灌溉和施肥。另外，对正常灌溉和施肥管理条件下的NTH1048（CK）和中新830（CK）进行生育期和单株性状测定，作为对照。NTH1048（CK）和中新830（CK）于2013年10月14日播种，播种方式为小区播种，小区面积为3m×5m，每个小区15行，行长5m，行距20cm，播种量150kg／hm2。2013年10月6日整地，整地时底施尿素375kg／hm2，复合肥（N∶P∶K，15∶15∶15）750kg／hm2，2014年3月24日进行灌溉，并结合灌水追施尿素150kg／hm。全生育期灌水1次，灌水750m3／hm2。整个试验期间降水量为131mm，经统计该时间段20年平均降水量为165.0 mm，试验期间降水量比该时间段20年平均降水量减少34mm。

1.4 调查项目及方法

1.4.1 品种筛选试验调查项目及方法鲜草产量：11个品种均在扬花后7d收获，选取小区纵向1／2面积，去掉边行和0.5m行头，对剩余面积全部刈割测产；

籽粒产量：籽粒成熟后，每品种对另1／2小区去掉边行和0.5m行头，剩余面积收获籽粒后称量各小区籽粒产量，计算每公顷籽粒产量；

株高：每小区随机选取10株，于刈割时分别测量地面至穗顶部的高度（不计芒长），计算平均值；

鲜干比：在测定鲜草产量时，每小区分别取鲜草样500g，待自然风干后称量，计算鲜干比（鲜样质量／风干质量）；

茎叶比：各品种分别取鲜草样500g，将茎和叶分开后自然风干（茎包括穗和叶鞘），再分别称量，计算茎叶比（茎质量／叶质量）；

结实率：随机选取20个穗，调查每个小穗的第1、第2小花的总结实数，结实率＝总结实数／总小穗数×2；

千粒质量：按照 GB／T 2930.9－2001牧草种子检验规程规定进行测定［17］；

抗倒性：按照无（0）、轻（25%）、中（30%）、重（50%）的四级调查标准进行。植株倾倒45°以上为倒伏［8］；

抗病性：田间主要调查三锈病、叶枯病和白粉病，按照四级调查进行：无（0）全株无病、轻（1）基部两叶片感染、中（2）中部叶片感染、重（3）旗叶及穗部均感染［8］。

1.4.2 旱作条件下适应性评价调查及方法出苗率：待各小区内饲用小黑麦不再出苗为止，统计每小区内实际出苗数，计算出苗率，出苗率（%）＝出苗数／播种粒数×100；

成活率：生育期末统计各小区饲用小黑麦存活株数，根据出苗数计算存活率；

株高：每小区随机选取20株，于刈割时分别测量地面至穗顶部的高度（不计芒长），计算平均值；

分蘖数：每小区随机选取20株，于刈割时分别调查分蘖数，计算平均值；

成穗数：每小区随机选取20株，于刈割时分别调查每株所有分蘖最后能够抽出穗的茎数。计算平均值，即为成穗数；

单株鲜重：每小区内随机选取10株，齐地面刈割测产，重复3次，取平均值；

单株干重：每小区将测定单株鲜重时的3组材料，待自然风干后称重，计算单株干重；

茎叶比：每小区将测定单株鲜重的3组材料，分别将茎和叶分开后自然风干（茎包括穗和叶鞘），再分别称量，计算茎叶比（茎质量／叶质量）；

对旱作条件下适应性试验记录生育期内降水量等气象数据。产草量、籽粒产量、鲜干比、茎叶比、株高、分蘖数、成穗数、结实率和千粒质量等数据，用SAS软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 灌溉条件下的品比筛选试验

2.1.1 生育期随着生育进程的推进，供试各品种生育期表现出明显差异（表1），除冀饲－1在3月下旬拔节外，其余品种拔节期均在4月上旬。冀饲－1于4月22日进入抽穗期，比中新830提前6d，比之前筛选出的NTH1048，NTH1888和NTH1877提前6～14d，最佳刈割期早于其他品种，利于提早腾茬。冀饲－2抽穗期仅次于冀饲－1，和中新830相同。籽实成熟期冀饲－1比中新830提前2d，比NTH1048，NTH1888和NTH1877提前7～10d。生育天数最短的为冀饲－1（230d），其次为中新830（232d）和冀饲－2（233d），比生育期最长的NTH1048缩短7～10d。

表1 不同饲用小黑麦品种的生育期Table1 Growth periods of different cultivars 月－日

2.1.2 产草量和籽粒产量通过对比不同饲用小黑麦品种产草量，各品种之间不论是鲜草产量还是干草产量均存在显著差异（P＜0.05），干草产量甚至存在极显著差异（P＜0.01）（表2）。冀饲－2鲜草产量较其他品种都高，且冀饲－2为短芒品系，其鲜草产量达到40 097.0kg／hm2，比中新830增产4 854.3kg／hm2。鲜草产量排在所有参试品种第2、3位的是NTH1048和冀饲－1，均超过对照中新830，但差异不显著。干草产量排在前4位的品种依次是冀饲－1、冀饲－2、中新830和 NTH1048，产量分别为 12 573.7、10 703.9、9 926.9和9 801.5kg／hm2，冀饲－1干草产量与中新830差异显著（提高26.7%），冀饲－2干草产量比中新830提高7.8%，但差异不显著。通过产草量分析显示，在海河平原区表现最好的饲用小黑麦品种为冀饲－1和冀饲－2。

筛选试验发现，各品种的籽粒产量存在显著差异（P＜0.05）（表2），冀饲－7的籽粒产量最高，达到4 942.6kg／hm2，其次为冀饲－2，籽粒产量为4 521.3 kg／hm2，两者之间差异不显著（P＞0.05），均超过中新830（4 043.6kg／hm2），较中新830分别增产22.2%和11.8%。冀饲－8和冀饲－9籽粒产量较低，较中新830分别减产17.8%和16.7%，但差异不显著。

2.1.3 株高、鲜干比、茎叶比、结实率、千粒质量和抗逆性对11个供试品种在刈割时株高测定，NTH1048株高最高，达到162.2cm，其次为冀饲－6（157.0cm）和冀饲－5（156.1cm），三者之间株高差异不显著（表3）。冀饲－1和冀饲－2株高分别为144.1cm和145.8cm，与NTH1048差异极显著（P＜0.01）。

株高最低的为NTH1877，为140.8cm。其他3个饲用小黑麦品种株高处于144～151cm。冀饲－1鲜干比最低（3.14），鲜草产量在所有参试品种中排在第3位，但干草产量排在第1位，说明冀饲－1单位面积内干物质积累较多。而NTH1048和NTH1877鲜干比最高，为4.07，说明NTH1048植株含水量较高，鲜草产量高，但干物质积累较少。其他各品种鲜干比在3.55～3.89，区别不大。

表2 不同饲用小黑麦品种草产量和籽粒产量Table2 The hay yield and grain yield of different cultivars

茎叶比以 NTH1877最高（2.20），其次是冀饲－1（1.67），均高于中新830（1.44）（表2），说明这2个品种茎秆较多，叶量相对较少，而中新830和冀饲－2茎叶比较低，分别为1.44和1.46，且差异不显著，说明这两个品种茎秆较少，叶量相对较多。

不同饲用小黑麦品种千粒质量和结实率存在极显著差异（P＜0.01），NTH1888结实率最高，为46.6%，其次为冀饲－2（45.6%），和中新830（45.1%）差异不显著，NTH1877结实率最低，仅为40.0%。千粒质量冀饲－2和NTH1888最高，分别达到42.9g和42.1g，高于中新830（40.9g），但差异不显著。千粒质量和结实率相对较高的冀饲－2、NTH1888和冀饲－7籽粒产量也相对较高，但籽粒产量，结实率和千粒质量并非成正相关关系，如NTH1877结实率和千粒重均排在所有参试品种的最后一位，但籽粒产量排在第5位。

抗倒伏性调查结果显示（表3），冀饲－8和冀饲－9以及冀饲－5、冀饲－6、冀饲－7和 NTH1048出现严重和中度倒伏现象，冀饲－2抗倒性较好，其余品种均出现轻度倒伏现象。抽穗后期降水和大风天气极易引起饲用小黑麦倒伏现象发生。

参试品种在整个生育期间未有虫害发生，对三锈病和白粉病的抗性强。除冀饲－7、冀饲－8和冀饲－9外，其他品种在抽穗期基部叶片有感染较轻的叶枯病，但对植株后期的生长发育产量影响不大，而冀饲－7、冀饲－8和冀饲－9出现中部叶片感染叶枯病现象，对鲜草产量产生一定影响。

表3 不同饲用小黑麦品种的农艺性状和抗逆性Table3 The agronomic traits and stress resistance of different cultivars

2.2 旱作条件下适应性评价

2.2.1 生育期在旱作条件下对11个饲用小黑麦品种进行适应性评价，2013年11月3日播种，播种当年没有出苗。2014年2月8日试验地有一次10mm降雨过程，之后11份材料于2月19日全部出苗（表4）。拔节之前所有材料生育期差异不明显，进入孕穗期后各品种生育期逐渐拉开差距，抽穗最早的品种比抽穗最晚的品种提前了16d，所有品种均能完成整个生育期，籽粒能够正常成熟，成熟期相差7d。正常管理条件下NTH1048（CK）和中新830（CK）播种期比旱作条件下提前23d，但成熟期和旱作条件下几乎相同，可能是旱作条件下因缺水导致饲用小黑麦生育期缩短。

表4 不同饲用小黑麦品种旱作条件下的生育期Table4 The growth periods of different cultivars under rain－fed condition 月－日

2.2.2 农艺性状及适应性试验对旱作条件下的11个饲用小黑麦品种和正常管理条件下的NTH1048（CK）、中新830（CK）进行了单株鲜重和单株干重测定（表5）。不同品种单株鲜重和单株干重均存在极显著差异，饲用小黑麦在旱作条件下的单株鲜重和单株干重显著低于正常管理条件下，旱作条件下NTH1048单株鲜重比NTH1048（CK）降低91.1%，单株干重降低94.4%。旱作条件下11个饲用小黑麦品种之间的单株鲜重和单株干重差异不显著。

不同管理条件下饲用小黑麦茎叶比存在极显著差异，除NTH1877外，旱作条件下饲用小黑麦茎叶比显著低于正常管理条件下的茎叶比。旱作条件下11个饲用小黑麦品种茎叶比在0.83～1.47。旱作条件下11份材料均能出苗，但出苗率均较低，不足50%，最高的是冀饲－1，达到41%。存活率冀饲－6、冀饲－7、冀饲－8和冀饲－2的较高，超过90%。

表5 不同饲用小黑麦品种旱作条件下的农艺性状及适应性Table5 The agronomic traits and adaptation of different cultivars under rain－fed condition

旱作条件下11份饲用小黑品种的株高与正常管理条件下相比存在极显著差异（表5），旱作条件下株高最高的饲用小黑麦品种是冀饲－2（50.8cm），其次是冀饲－1（49.8cm），株高 NTH1888（26.7cm）为最低。但旱作条件下各品种株高均显著低于正常播种下NTH1048（CK）（160.9cm）和中新 830（CK）（143.7cm）的株高，降低64.6%～83.4%，说明旱作严重影响到饲用小黑麦的株高。

旱作条件下饲用小黑麦品种极少分蘖，且大部分分蘖不能成穗。试验显示各品种分蘖数平均2～3个，成穗数在0.15～1.10个，而在正常管理条件下NTH1048（CK）和中新830（CK）分蘖数分别为7.5个和7.9个，成穗数分别为7.5个和7.75个，所有分蘖几乎全部成穗，旱作条件导致饲用小黑麦分蘖数和成穗数分别减少60.0%～74.7%和85.3%～98.1%。说明旱作条件严重影响到11个饲用小黑麦品种的分蘖数和成穗数。

3 讨论与结果

在海河平原区通过对11个饲用小黑麦品种生育期、产量、农艺性状以及抗性的综合比较显示，冀饲－1和冀饲－2为在海河平原区秋冬闲田种植表现最好的饲用小黑麦品种。冀饲－1干草产量高，比对照中新830提高26.7%，生育期最短，且早春发育快，在4月22日进入抽穗期，处于适宜刈割期［18］，比对照中新830提前6d，比NTH1048，NTH1888和NTH1877提前6～14d，便于与春播作物倒茬，形成一年两作，能充分发挥饲用小黑麦作为填闲作物的作用［19］，适于在河北低平原棉区推广利用。冀饲－1是河北省农林科学院旱作农业研究所选育的早熟饲用小黑麦新品系，以品种名称“冀饲1号”参与了2008年国家草品种区域试验，突出特点为生育期早，前期生长发育快，适于黄淮海地区冬闲田作错季饲草利用。冀饲－2在海河平原地区鲜干草产量均较高，分别比对照中新830增产4 854.3kg／hm2和777.0kg／hm2，属于高产品种，生育期和中新830相同，比 NTH1048，NTH1888和NTH1877提前7～10d，茎叶比低，叶量丰富，可以作为海河平原地区种植饲用小黑麦的主要品种。

对11个饲用小黑麦品种进行旱作条件下适应性比较，探讨饲用小黑麦在海河平原区自然条件下种植的利用价值。结果显示旱作条件对饲用小黑麦株高、分蘖数、成穗数、生产性能等存在明显的抑制作用，株高比正常管理条件下降低64.6%～83.4%，分蘖数和成穗数分别比正常管理条件下减少60%～74.7%和85.3%～98.1%。如果按照饲用小黑麦播种量150 kg／hm2，千粒质量40g计算，根据旱作条件下饲用小黑麦出苗率、存活率和单株重合算旱作条件下饲用小黑麦产量，通过计算显示鲜草产量和干草产量最高的均是冀饲－1，分别为 12 112.5kg／hm2和 3 750 kg／hm2，比正常管理条件下的冀饲－1鲜草产量和干草产量分别降低69.3%和70.2%，远低于正常管理条件下的产草量。饲用小黑麦在海河平原区靠自然条件的种植方式可能利用价值不大，只有在一定的灌溉和施肥条件下种植才能产生较好的经济效益。

不同饲用小黑麦品种之间品质存在差异［20，21］，试验仅通过茎叶比初步判断不同饲用小黑麦的品种的饲用价值，今后有待对饲用小黑麦进行可溶性糖、ADF、NDF、粗蛋白含量等营养成分测定，全面评价饲用小黑麦饲用品质。将饲用品质与产量指标结合评价筛选品种可能更科学。在海河平原区种植饲用小黑麦的良种繁育技术、肥水利用技术以及青贮加工技术，也有待于进一步研究，为饲用小黑麦在海河平原区推广利用提供技术依据。

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