土壤盐碱程度对燕麦生育期和农艺性状的影响

侯鑫狄，贾玉山，包 健，张 静，范美超，赵牧其尔，荣 荣，格根图

（内蒙古农业大学草原与资源环境学院 饲草栽培、加工与高效利用农业部重点实验室，内蒙古 呼和浩特 010011）

在我国，燕麦（Avena sativa L.）作为粮饲兼用品种，是北方农牧交错带必不可少的主要栽培作物［1］。我国草业研究人员几十年的研究和实践证明，种植燕麦是解决牧区饲草料来源不足的有效途径之一。而盐胁迫则是目前制约作物增产增质的主要逆境因素之一。Bagheri等［2］研究得出，盐胁迫主要发生在植物分蘖以及生殖生长时，显著抑制作物产量及品质；Sohrabi等［3］研究得出，盐处理会降低穗粒数与粒重使燕麦质量降低。作为抗盐碱饲草，国内外对燕麦抗盐碱机理做出大量研究，武俊英等［4］进行了复盐胁迫对燕麦品种耐盐能力鉴定的试验，发现不同品种对适应盐碱胁迫能力有差异；并根据燕麦的盐碱能力，将其划分为3类，即耐盐型、中度耐盐型和不耐盐型。任长忠等［5］研究指出，低浓度单盐胁迫对燕麦幼苗生长指标有促进作用，高浓度单盐胁迫显著抑制其生长。毛明艳［6］在碱胁迫对燕麦幼苗的研究中指出，不同燕麦品种对不同浓度碱胁迫的生理反应存在差异。近年来，内蒙古地区盐碱化区域不断扩大，土壤盐碱化已严重威胁到生态环境，开发盐碱地的利用迫在眉睫。尽管我国对禾本科牧草耐盐性研究较少，但是，燕麦作为一种禾本科作物，具有广泛的生态适应性，耐旱、耐盐碱、耐瘠薄、抗寒，目前被普遍认为是盐碱地改良的替代作物之一［7-9］。该试验旨在通过研究盐碱地燕麦种植及加工技术，筛选出在河套平原盐碱地适宜种植的品种及种植和加工技术，从而为相同地区种植和利用燕麦品种提供可参考的依据。

1 材料与方法

1.1 试验时间和地点

试验地位于内蒙古包头市哈林格尔镇，坐标为东经 111°53′，北纬 41°47′，海拔 1 450m，属于中温带大陆性季风气候，年平均气温3.4℃，年降水量280mm。该试验于2017年6月7日种植，根据试验目的在种植后的不同时间进行了相关观测和加工调制研究。

1.2 试验材料

燕麦来源于北京正道公司，包括领袖、贝勒、燕王、牧王、贝勒2、爱沃6个品种，均为春性皮燕麦。其中，领袖为早熟品种（生长期62 d左右），由加拿大引进；贝勒为中熟品种（生长期为68 d左右），由加拿大引进；贝勒2和牧王为中晚熟品种（生长期为76 d左右），均由加拿大引进；燕王为晚熟品种（生长期为88 d左右），由美国引进；爱沃为超晚熟品种（生长期100 d左右），由美国引进。

1.3 试验设计

1.3.1 土壤盐碱度的测定：测定土壤盐度，为种植不同品种确定依据。

1.3.2 种植配置：根据前期6个燕麦品种的种子抗盐性试验结果，将6个燕麦品种分3个区种植，牧王和领袖种植到重中度盐碱地、贝勒和燕王种植到中度盐碱地、贝勒2和爱沃种植到轻度盐碱地。每个品种设置一个小区，小区面积为30m2，重复3次。

1.4 观测指标与方法

1.4.1 土壤盐碱度测定：将试验区土壤按盐渍化程度不同，大致分为高、中、低3个梯度，每个梯度采用五点取样法取样。将不同采集样点的土壤分别处理，用重量法测定相关指标，取平均值。

1.4.2 生育期的观察：观察燕麦的生长趋势、记录生育期：观测每个品种达到抽穗期、开花期、乳熟期、蜡熟期、完熟期的具体日期，计算生长期。

1.4.3 农艺性状观察

①株高：燕麦在分蘖期时，长势较平缓，每隔5 d在各小区选取5株长势均匀的燕麦测量株高，当进入抽穗期以后，燕麦开始快速生长，每隔3 d在各小区选取5株长势均匀的燕麦测量株高。

②叶茎形态观察：在完熟期每个小区选取20株燕麦，测定每株茎秆粗细的同时，每株测定10个叶片的长度和宽度，取平均值作为叶长和叶宽指标；同时分别称取叶片重和茎秆重，计算茎叶比。

1.4.4 产量特性的观察

①鲜干比：在燕麦抽穗期、乳熟期、蜡熟期和完熟期，从各小区随机取样20株燕麦，称取鲜重后，放入105℃烘箱杀青30min，再调至65℃恒温烘干24 h，待燕麦干后，再次称重，计为干重。根据对应的鲜重和干重，计算鲜干比。

②谷草比：在燕麦抽穗期、乳熟期、蜡熟期和完熟期，从各小区随机取样20株燕麦，将燕麦的谷粒剥下，分别称取谷粒和茎秆的重量计为谷粒鲜重和茎秆鲜重；将鲜样在65℃下烘干24 h后，再分别称取谷粒干重和茎秆干重。分别计算鲜草和干草的谷草比。

③产量：在燕麦抽穗期、乳熟期、蜡熟期和完熟期，在每个小区取2 m2整株燕麦，称取鲜重，待其风干后再称取干重。折算为每667 m2的鲜草和干草产量。

2 结果与分析

2.1 试验地土壤盐碱程度分析

试验地的盐碱程度大致可分为3个梯度，设为3个盐碱试验区。1区的水溶性总盐为1.57 g/kg，盐碱程度为轻度；2区的水溶性总盐为2.61 g/kg，盐碱程度为中度；3区的水溶性总盐为3.56 g/kg，盐碱程度为重中度（见表1）。

表1 试验地土壤盐分测定观察情况

2.2 土壤盐碱程度对6个燕麦品种生育期的影响

种植在不同盐碱程度土壤的6个燕麦品种的生育期变迁数据见表2。

表2 6个燕麦品种生育期观察

从播种到种子完熟是燕麦的一个完整生长期。根据春性皮燕麦一个完整生长期的长短，可将其划分为极早熟型（<60 d）、早熟型（60～65 d）、中熟型（66～72 d）、中晚熟型（73～80 d）、晚熟型（81～90 d）和超晚熟型（>90 d）6 个类型［15］。 由表 2 记录的结果可知，在不同程度盐碱地种植的6个燕麦品种的熟性与其在正常土壤栽培的熟性相比较发生了一定的变化。根据其熟性，可将6个燕麦品种大致分为3类：第一类，熟性提前，包括贝勒和燕王2个品种；第二类，熟性无变化，包括爱沃和牧王2个品种；第三类，熟性推迟，包括贝勒2和领袖2个品种。其中，变化最大的为领袖，熟性由早熟型变成了晚熟型，生长期延长了20 d以上。

2.3 土壤盐碱程度对6个燕麦品种农艺性状的影响

2.3.1 对株高的影响：由表3可知，6个燕麦品种的株高随着生育期的推迟，呈上升趋势；在各生育期不同品种株高间存在一定差异。以完熟期株高为例，牧王株高最高，为130.00 cm；领袖和燕王次之，分别为111.00和110.00 cm；贝勒2和爱沃株高较低，分别为94.00和92.00 cm；贝勒株高最低，为85.00 cm。

进一步分析测定结果后认为，土壤盐碱程度对燕麦株高的影响，没有不同品种自身种植资源特性的影响大。例如，在重中度盐碱地种植的牧王的株高远高于其他种植在中度或轻度盐碱地土壤的燕麦品种；特别是与种植在中度盐碱地的贝勒株高间的差异达到了45.00 cm。

表3 6个燕麦品种不同生育期株高测定 cm

2.3.2 对叶、茎的影响：由表4可知，种植于重中度盐碱地的牧王和领袖2个品种，其叶片较长（分别为30和20 cm）、叶宽较大、叶茎比高、茎秆纤细；种植于轻度盐碱地的贝勒2和爱沃2个品种，其叶片较长、叶宽中等、叶茎比低、茎秆粗壮；贝勒和燕王2个品种，其叶片较短、叶宽较小，特别是贝勒的叶片最短、叶宽最小、叶茎比低、茎秆纤细，叶茎形态总体最差。从该结果可以看出，不同品种间叶茎形态差异较大。牧王和领袖的叶片长且宽，叶片比例大，茎秆纤细，饲用价值相对较高，但是抗倒伏能力将会减弱；贝勒2和爱沃的叶片比例低且茎秆粗壮，总体抗倒伏性最强，但是饲用价值和消化率可能会受到负面影响；燕王的叶片相对较短，但是叶片的比例较高，茎秆粗壮，其饲用价值和抗倒伏性应该在6个品种中介于中间位置；贝勒的叶茎形态总体偏差，饲用价值和抗倒伏性均较差。

表4 6个燕麦品种完熟期叶、茎形态观察

从土壤盐碱程度对燕麦叶、茎形态可能的影响角度看，重中度盐碱条件下，燕麦叶片量较高但是茎秆较细；轻度盐碱条件下，燕麦茎秆较粗但叶片量较少；中度盐碱条件下，叶片的形态和重量似乎受到一定的抑制，该梯度盐碱地种植的燕麦品种总体表现较差。

2.4 土壤盐碱程度对6个燕麦品种产量特性的影响

2.4.1 对谷草比的影响：谷草比，又称谷秆比，是作物生物学性状指标之一，通常专指禾谷类作物的谷粒与其茎秆量（干物质量）的比值。同种作物的不同种植类型，其谷草比是不同的。

由表5可知，6个燕麦品种中，大多数品种随着生育期的推迟，种子成熟度的增加，谷草比逐渐增加，以完熟期为最高。从分布于不同盐碱程度试验区的品种完熟期谷草比来看，种植于中度盐碱地的燕王和贝勒2个品种的谷草比高于其他品种，其中，燕王的谷草比最高，为0.98；种植于轻度盐碱地的贝勒2和爱沃2个品种的谷草比居中；而种植于重中度盐碱地的牧王和领袖谷草比较低。

从测定结果来看，刨除品种自身的差异，盐碱程度可能对燕麦种子的生产有一定影响。可能的规律是重中度盐碱抑制种子产量，中度盐碱促进种子产量。当然该假设还需要进一步验证。

表5 6个燕麦品种谷草比的对比分析

2.4.2 对干草产量及鲜干比的影响：由表6可知，牧王和领袖的干草产量较高，因其完熟期干草产量减去乳熟期干草产量的差值不大，故适于乳熟期调制干草；燕王的干草产量适中，乳熟期鲜干比较高，完熟期鲜干比较低，故乳熟期适于鲜饲，完熟期适于调制干草；贝勒和贝勒2的干草产量较低，完熟期产量高于其他时期，适于完熟期调制干草；爱沃的干草产量较低，鲜干比也较低，适于调制干草，其刈割期需根据近一步论证。

鲜干比为衡量牧草产量的一个基本指标，是牧草干物质积累性能的体现，同时也反映了牧草水分含量状况。研究表明，鲜干比越高，表示含水量越大。由表6可知，6个燕麦品种乳熟期的鲜干比较抽穗期低；蜡熟期鲜干比较乳熟期低。在完熟期，6个燕麦品种的鲜干比整体比其他3个生育期都低，其中，燕王的鲜干比最低，领袖的鲜干比最高；在蜡熟期，贝勒的鲜干比最高，爱沃的鲜干比最低；在乳熟期，燕王的鲜干比最高，贝勒2的鲜干比最低；在抽穗期，6个燕麦品种的鲜干比均高于其他生育期，其中，燕王的鲜干比最高，爱沃的鲜干比最低。

表6 6个燕麦品种生产性能的对比分析

3 结论

土壤中所含的可溶性盐达到一定数量后，会直接影响作物的正常生长，燕麦具有一定的耐盐碱的特性，但是并非所有的盐碱地都能够种植燕麦，所以在播种之前，需要测量土壤的pH值，从而确定土壤的盐碱程度，以判断其对燕麦生长的影响。试验结果表明，盐碱程度对6个燕麦品种的农艺性状指标有一定的降低影响，其对产量也有一定的降低影响，但是，适当盐碱却有利于提高燕麦的生长发育；在盐碱地种植的6个燕麦品种中，牧王的抗盐碱性较强，领袖次之，贝勒最弱；盐碱地对6个燕麦品种生长的影响是轻度盐碱对于燕麦的生长生育期无明显的影响，中度盐碱对于燕麦的生长生育期有提前的影响，重中度盐碱对于燕麦的生长生育期有延长的影响；盐碱地对6个燕麦品种农艺性状的影响是盐碱胁迫主要造成燕麦变矮，茎秆细化和籽粒减少，增长速度前期较快、后期趋于平缓；盐碱地对6个燕麦品种产量的影响是牧王和领袖的干草产量较高、适于乳熟期调制干草，贝勒和贝勒2的干草产量较低、适于完熟期调制干草。