盐碱地不同燕麦品种的品质及产量比较

卢培娜，刘景辉，李 倩，申逸杰，严威凯，薛国兴

(1.内蒙古农业大学，内蒙古呼和浩特 010019； 2.内蒙古种子管理站，内蒙古呼和浩特 010019；3.加拿大农业与农产品部渥太华研发中心，加拿大渥太华 K1A 0C6)

盐碱地不同燕麦品种的品质及产量比较

卢培娜1，刘景辉1，李 倩2，申逸杰1，严威凯3，薛国兴3

(1.内蒙古农业大学，内蒙古呼和浩特 010019； 2.内蒙古种子管理站，内蒙古呼和浩特 010019；3.加拿大农业与农产品部渥太华研发中心，加拿大渥太华 K1A 0C6)

为筛选出适宜盐碱地种植的燕麦品种，以国内外17个燕麦品种为供试材料，对各品种主要农艺、品质及产量性状进行了比较和聚类分析。结果发现，17个燕麦品种可聚为5类，第一类为G148、G113两个品种，表现为粗蛋白含量、β-葡聚糖含量及产量较高，粗脂肪与粗纤维含量低；第二类包括G145、G125、G141、G142、G124、G149、白燕2号、草莜1号、蒙燕1号、蒙农大燕1号、蒙农大燕2号共11个品种，表现为β-葡聚糖含量高，其他性状差异较大；第三类为G144、G140两个品种，表现为粗蛋白含量低，β-葡聚糖、粗脂肪、粗纤维含量较高；第四类1个品种(G132)，表现为粗蛋白、β-葡聚糖、粗脂肪、粗纤维含量均较高；第五类1个品种(G138)，表现为粗蛋白含量及产量较低，β-葡聚糖、粗脂肪、粗纤维含量较高。在盐碱地条件下，籽粒产量较高的品种为G148和蒙农大燕2号，分别达到2 240 kg·hm-2和2 040 kg·hm-2；饲草产量最高的品种为蒙燕1号；高蛋白、低脂肪的品种为G148和G113；综合指标最好的品种为G113。

盐碱地；燕麦；品种；产量；品质；聚类分析

目前全球盐渍化土地面积约为9.54亿hm2，土壤盐渍化问题已经成为当前世界土地治理所面临的重大难题[1-3]。我国是全球土壤盐渍化比较严重的国家之一，全国盐碱化和次生盐碱化土地的总面积约为0.37亿hm2，占全球盐碱地总面积的4%左右[1]。由于灌溉措施不当引起土壤次生盐碱化，近年来盐碱地面积不断扩大，对我国农业生产、保障粮食安全带来巨大威胁，严重制约着我国农业的可持续发展[4]。较小麦、大豆、糜子等作物，燕麦具有耐盐碱特性[5-7]，且可明显降低盐碱地pH和土壤水溶性盐总量[8-9]。研究发现，土壤盐含量为0.2%有利于燕麦出苗和提高产量，土壤盐含量为0.2%～0.4%对燕麦的株高、叶面积、鲜重和产量没有显著影响[10],因此，燕麦被认为是改良盐碱地的先锋作物[9]。另外，燕麦是一种具有食疗功能的作物，其籽粒中蛋白质、脂肪、矿物质总量及不饱和脂肪酸含量均居谷物之首,尤其是水溶性膳食纤维β-葡聚糖在所有谷物中含量最高，β-葡聚糖是降血脂有效成分,对维持血糖平衡和抑制胆固醇的吸收具有明显效果[11]。我国各地生产上主栽燕麦品种籽粒粗蛋白质含量为12.79%～23.31%[12]；β-葡聚糖含量为4.75%～7.12%[13]；粗脂肪含量和粗纤维含量分别为4.00%～11.00%和1.50%～3.30%，盐碱胁迫对不同品种燕麦种子萌发和幼苗生长的影响存在明显差异[10]。本研究拟在盐碱地条件下，通过对17个不同燕麦品种株高、品质及产量的分析，筛选出适宜盐碱地种植的优质、丰产燕麦品种，为利用燕麦改良盐碱地及燕麦的生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2013-2014年在呼和浩特市土默特左旗海流图村(东经111°22′30″，北纬40°41′30″) 进行，试点位于大青山南侧的土默川平原，海拔1 015 m。气候属典型的中温带大陆性气候，年平均气温6.7 ℃，无霜期110 d左右。年平均降水量350～400 mm，其中夏季降雨量占60%以上，蒸发量平均为1 851.7 mm，蒸发量约是降水量的5倍。土壤是以硫酸钠和氯化钠为主的黏土，属于盐碱地；土壤肥力中等，种植方式为连作，前茬作物是燕麦。试验地土壤基础养分见表1。

1.2 试验材料与设计

供试材料为17个来源不同的燕麦品种，具体见表2。17个品种分区种植，重复3次，共51个小区，随机区组设计。小区面积30 m2(5 m×6 m)。播种量150 kg·hm-2，行距25 cm，种肥施用磷酸二铵150 kg·hm-2(P2O5≥42%，N≥15%)。

表1 试验地土壤基础养分

Table 1 Soil basis nutrients of experimental field

有机质Organicmatter/(g·kg-1)全氮Totalnitrogen/(g·kg-1)全磷Totalphosphorus/(g·kg-1)全钾Totalpotassium/(g·kg-1)碱解氮Availablenitrogen/(mg·kg-1)有效磷Availablephosphorus/(mg·kg-1)速效钾Availablepotassium/(mg·kg-1)酸碱度pHvalue含盐量Salinity/%13.320.530.7415.6463.1117.23115.679.00.5

1.3 测定项目与方法

小麦株高的测定：于燕麦拔节期、抽穗期、灌浆期，每小区任选30 cm行长，用铁撬全部挖起并带回实验室，选10株代表性植株测量株高。

品质指标的测定：粗蛋白质含量采用凯氏定氮法[15]；粗脂肪含量采用SZC-101自动脂肪测定仪测定；粗纤维含量采用SLQ-6型粗纤维仪测定；β-葡聚糖含量采用刚果红法测定[16]。

产量指标的测定：燕麦成熟期在每个小区选取面积≥1 m2的植株进行考种，测定小穗数、穗粒数、千粒重、籽粒产量及干草产量。

1.4 数据处理及分析

采用Excel 2007进行数据录入和初步整理；采用SAS 9.0进行统计分析。采用SAS 9.0中系统聚类分析的类平均法对供试材料进行聚类分析。

表2 供试材料一览表

Table 2 List of the tested materials

序号Code品种名称Varietyname来源Source序号Code品种名称Varietyname来源Source1G148Canada10G124Canada2G113Canada11G138Canada3G144Canada12G149Canada4G140Canada13白燕2号Baiyan2吉林省白城市农业科学院BaichengAcademyofAgriculturalSciencesofJilinProvince5G132Canada14草莜1号Caoyou1内蒙古农牧业科学院InnerMongoliaAcademyofAgriculturalandAnimalHusband-rySciences6G145Canada15蒙燕1号Mengyan1内蒙古农牧业科学院InnerMongoliaAcademyofAgriculturalandAnimalHusband-rySciences7G125Canada16蒙农大燕1号Mengnongdayan1内蒙古农业大学燕麦产业研究中心ResearchCenterofOatIndustry,InnerMongoliaAgriculturalUniversity8G141Canada17蒙农大燕2号Mengnongdayan2内蒙古农业大学燕麦产业研究中心ResearchCenterofOatIndustry,InnerMongoliaAgriculturalUniversity9G142Canada

2 结果与分析

2.1 不同燕麦品种在盐碱地上的株高表现

由图1可知，燕麦株高随生育期的推进呈递增趋势，灌浆期之后，引自加拿大的燕麦品种以G138株高最高，其次为G142；国内品种白燕2号、蒙农大燕1号、草莜1号、蒙农大燕2号的株高较高，6个品种间差异不显著，分别较株高最小的G144高36.06%、22.91%、29.13%、25.76%、25.76%、23.17%，差异显著。G138的株高显著高于其他加拿大燕麦品种(G142除外)和蒙燕1号，与国内其他燕麦品种株高差异不显著。

2.2 不同燕麦品种在盐碱地上的品质表现

由图2可知,不同燕麦品种的β-葡聚糖含量有所不同，加拿大燕麦品种G132(5.90%)、G144(5.88%)、G140(5.87%)、G138(5.87%)和国内燕麦品种草莜1号(5.87%)的β-葡聚糖含量较高，分别较β-葡聚糖含量最低的加拿大品种G124高0.29%、0.26%、0.27%、0.27%、0.27%，但除G124、G149外，各品种间β-葡聚糖含量无显著差异。不同燕麦品种籽粒的粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维的含量均不同。G113、G132、G142和白燕2号、草莜1号的籽粒粗蛋白含量较高，分别较粗蛋白含量最低的品种G140高出2.93%、1.97%、2.29%、3.48%、2.41%，但白燕2号、草莜1号G113、G132、G142的差异不显著。G132、G144、G138和蒙农大燕1号的粗脂肪含量较高，4个品种间差异不显著，但分别较粗脂肪含量最低的品种G148高3.00%、1.98%、1.87%、2.00%。G140、G148和蒙农大燕1号、蒙燕1号的粗纤维含量较高，G113的粗纤维含量最低，为1.67%，显著低于前4个品种。

图柱上无相同字母表示品种间差异显著(P<0.05)。

Different letters above columns mean significant difference among different varieties(P<0.05).

图1 不同燕麦品种在盐碱地上的株高表现

Fig.1 Plant height of different oat varieties in saline-alkali land

图2 不同燕麦品种在盐碱地上的籽粒品质

Table 3 Yield and its components of different oat varieties in saline-alkali land

品种Variety小穗数Spikeletnumber穗粒数Grainnumber千粒重1000-grainweight/g籽粒产量Grainyield/(kg·hm-2)干草产量Hayyield/(kg·hm-2)G14819f30h29.85e2240a6330nG11320e23l29.07f960gh5690pG14421d36d28.17h1920ab7390iG14028a38c35.12a840gh7510hG13219f32g16.65q1330cdefg8810cG14516i24k26.80j1220efgh5990oG12517h22m26.12k1540bcdef5390qG14116i21n31.05b1800abcd6490lG14216i35e21.57o730h6690kG12416i27i21.00p990fgh6370mG13827b46a28.85g1210efgh7870fG14918g26j30.59c1250defgh8960bBaiyan220e30h27.32i1750abcde7240jCaoyou125c42b24.79m1960ab7940eMengyan116i22m30.04d1980ab11720aMengnongdaya117h34f25.40l1820abc8260dMengnongdaya217h22m22.30n2040abc7840g

同列数据后不同字母表示品种间差异达到0.05显著水平。

Different letters following values in the same column mean significantly different at 0.05 level among different varieties.

2.3 不同燕麦品种在盐碱地上的产量及其构成因素

由表3可知，不同燕麦品种的小穗数、穗粒数、千粒重均不同，G140、G138与草莜1号的小穗数较多，均显著多于其他燕麦品种，且各品种间差异显著。G138和草莜1号的穗粒数较多，与其他燕麦品种的差异达显著水平。G140、G141、G149和蒙燕1号的千粒重较高，与其他燕麦品种均达显著水平，且各品种间差异显著。各燕麦品种干草产量差异显著，蒙燕1号的干草产量最高，达11 720 kg·hm-2，显著高于其他品种，其次为G149，其干草产量可达8 960 kg·hm-2。G148、G144、G141及白燕2号、草莜1号、蒙燕1号、蒙农大燕1号、蒙农大燕2号的籽粒产量显著高于其他品种。

2.4 不同燕麦品种的聚类分析

综合上述数据，阈值为5时可将17个燕麦品种聚为5类(图3)，第一类,包括G148、G113两个品种，株高较高，粗蛋白含量较高，β-葡聚糖含量最高，粗脂肪含量低，粗纤维含量低，小穗数多，千粒重29 g 左右，G148籽粒产量最高；第二类包括G145、G125、G141、G142、G124、G149、白燕2号、草莜1号、蒙燕1号、蒙农大燕1号、蒙农大燕2号共11个品种，整体表现为株高较高，粗蛋白含量12.57%～15.64%，β-葡聚糖含量高，粗脂肪含量中等(为3.70%～5.43%)，粗纤维含量2.21%～3.48%，小穗数16～25，穗粒数22～42，千粒重21.00～30.59 g，籽粒产量较高；第三类包括G144、G140两个品种，株高较高，粗蛋白含量低，β-葡聚糖含量高，粗脂肪和粗纤维含量高，穗粒数多，籽粒产量较高；第四类仅G132一个品种，株高较高，粗蛋白、β-葡聚糖、粗脂肪和粗纤维含量高，籽粒产量中等；第五类仅G138一个品种，其株高最高，粗蛋白含量低，β-葡聚糖、粗脂肪和粗纤维含量高，小穗数多，穗粒数多，千粒重28.85 g，籽粒产量较低。由聚类图可知，国内品种均属第二类；不同类群之间的性状差异明显。

BY2:白燕2号；CY1:草莜1号；MY1:蒙燕1号；MNDY1:蒙农大燕1号；MNDY2:蒙农大燕2号。

BY2:Baiyan 2；CY1:Caoyou 1；MY1:Mengyan 1；MNDY1:Mengnongdayan 1；MNDY2:Mengnongdayan 2.

图3 参试品种聚类图

Fig.3 Clustering analysis of the tested varieties

3 讨 论

盐渍化耕地土壤盐分含量高，养分含量少，理化性质差；含盐量超过一定浓度时，对大部分农作物会产生不同程度的危害，甚至不能成活[17-19]。本研究表明，燕麦在土壤全盐含量为0.5%、pH为9.0的自然盐碱地条件下，供试的17个燕麦品种均能生长发育、籽粒成熟，但盐碱地对燕麦的株高、产量和品质的影响因品种不同而异，因此在盐碱地种植燕麦应选择适宜品种。

本试验中，17个燕麦品种的籽粒品质差异较大，粗蛋白含量为12.17%～15.64%，这与徐向英等[12]、Pettersson 等[20]的研究结果相近；燕麦籽粒β-葡聚糖含量为5.61%～5.90%，与张海芳等[13]、 邓万和等[21]、Chernyshova 等[22]的研究结果一致。本研究供试燕麦品种粗脂肪和粗纤维含量在不同品种间有着显著差异，籽粒粗脂肪含量为3.45%～6.45%，有3个品种籽粒粗脂肪含量低于林伟静等[14]的研究结果，分别是G148、G145、G149，有8个品种的粗脂肪含量低于Pettersson等[20]的研究结果，分别是G148、G145、G149、G125、G141、白燕1号、草莜1号、蒙燕1号。燕麦籽粒粗纤维含量为1.67%～3.65%，与前人研究结果不一致[13,19]，可能是由品种和地域差异引起的。有研究认为，燕麦的脂肪含量高不容易保存，易使燕麦片的保质期缩短[22]，所以加工型燕麦应选择高蛋白低脂肪品种。本研究中，粗蛋白含量高而粗脂肪含量较低的品种有引自加拿大的G148和G113。另外，高脂肪含量的燕麦品种往往含有丰富的不饱和脂肪酸[23]，而粗蛋白、β-葡聚糖含量均高的条件下，加拿大品种G132粗脂肪含量最高。

本试验中，以籽粒为目标的适宜燕麦品种有G148和蒙农大燕2号，籽粒产量高达2 240 kg·hm-2和2 040 kg·hm-2；以饲草为目标的燕麦品种为蒙燕1号，其饲草产量可达11 720 kg·hm-2。在盐碱地条件下，G113为高蛋白、低脂肪、低纤维的燕麦品种，可作为优质饲草；G132为粗蛋白、β-葡聚糖、粗脂肪、粗纤维含量均较高，籽粒产量达到1 330 kg·hm-2、干草产量可达8 810 kg·hm-2，可作为粮饲兼用品种。粗蛋白质和粗纤维的含量是评价牧草饲用价值的重要指标，粗蛋白含量较高、粗纤维含量低的牧草，其饲用价值较高[24-25]。综合考虑，适宜在盐碱地种植品种为G113，其可作为优质饲草的品种，其株高较高，粗蛋白质和β-葡聚糖含量分别高达15.10%、5.74%，粗脂肪、粗纤维较低，分别为4.63%和1.67%。

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Comparison of Quality and Yield of Different Oat Varieties in Saline-Alkali Land

LU Peina1,LIU Jinghui1,LI Qian2,SHEN Yijie1,YAN Weikai3,XUE Guoxing3

(1.Inner Mongolia Agricultural University,Hohhot,Inner Mongolia 010019,China; 2.Inner Mongolia Seed Management Station,Hohhot,Inner Mongolia 010019,China; 3.Ottawa Research and Development Center,Department of Agriculture and Agri-Food of Canada,Ottawa,ON,K1A 0C6,Canada)

In order to select suitable oat varieties for cultivation in saline-alkali land,17 oat varieties were used as materials in the saline-alkali soil cultivation experiment,and comparison of main agronomic traits,grain quality and yield traits were conducted. Through clustering analysis,17 oat varieties were clustered into five categories. The first category was G148 and G113,with higher crude protein content,β-glucan content and yield,but low crude fat and crude fiber content. The second category includes eleven varieties: G145,G125,G142,G141,G124,G149,Baiyan 2,Caoyou 1,Mengyan 1,Mengnongdayan 1,and Mengnongdayan 2,with high β-glucan content.The third category contains G144 and G140,with low crude protein content,but higher β-glucan,crude fiber and crude fat content and higher yield. The fourth category contains only G132,with higher crude protein,β-glucan,crude fat and crude fiber content. The fifth category includes G138,with lower crude protein content and lower yield,but higher β-glucan,crude fat and crude fiber content. Under the suitable conditions for cultivation in saline-alkali land,high-yielding varieties were G148 and Mengnongdayan 2,with the grain yield 2 240 kg·hm-2and 2 040 kg·hm-2,respectively. Mengyan 1 has the highest forage yield. The varieties with high protein and low fat were G148 and G113 from Canada,and G113 has the best quality.

Saline-alkali land; Oat; Varieties; Yield; Quality; Clustering analysis

时间：2016-11-04

2016-03-12

2016-05-10

内蒙古自治区主席基金项目；内蒙古自治区重大科技专项；内蒙古自治区“草原英才”创新团队项目；内蒙古自治区科技创新团队项目；全国农业科研杰出人才及其创新团队项目；国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-08)

E-mail：imaulupeina@163.com

刘景辉(E-mail:cauljh@163.com)

S512.6；S311

A

1009-1041(2016)11-1510-07

网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1359.S.20161104.0926.028.html