黄河滩区16个春播燕麦品种的生产性能和营养品质

娄春华，王 博，李德锋,2,3，朱晓艳,2,3，齐胜利,2,3，王成章,2,3

（1. 河南农业大学牧医工程学院，河南 郑州 450002；2. 河南省草地资源创新与利用重点实验室，河南 郑州 450002；3. 河南省牧草工程技术研究中心，河南 郑州 450002）

燕麦(Avena sativa)为禾本科(Gramineae)燕麦属(Avena)一年生粮饲兼用型草本植物，广泛分布于世界各地，一般分为带稃型和裸粒型两大类。世界各国栽培的燕麦以带稃型的为主，常称为皮燕麦(A. sativa)。我国栽培的燕麦以裸粒型的为主，常称裸燕麦(A. nuda)。裸燕麦的别名颇多，在我国华北地区称为莜麦；西北地区称为玉麦；西南地区称为燕麦，有时也称莜麦；东北地区称为铃铛麦。燕麦抗寒、抗旱、耐瘠薄，同时兼具草产量大、粗蛋白和可消化纤维含量高和家畜喜食的优点，在我国西北部高寒地区，燕麦是建植栽培草地的主要草种，可以为家畜提供稳定而优质的饲草料，能有效缓解牧区冬春季反刍家畜因粗饲料不足而产生的“冬瘦春乏”现象，也能大大缓解农区各季节草畜供给失衡的矛盾，对畜牧业的可持续发展具有重要意义[1]。

我国种植的燕麦以春性品种为主，在河南省3月中下旬播种，但不同燕麦品种的产量、品质和抗逆性等存在较大的差异，选择适宜的燕麦品种有利于提高其产量、品质和饲喂价值。现阶段国内外诸多学者对燕麦植物学性状间相关性[2]、增产栽培措施[3]、播种期和刈割期[4]、燕麦混播技术[5]、燕麦青贮技术[6]、抗逆性[7]等方面进行了系统而全面的研究，但是由于地区环境不同导致不同燕麦品种的区域适应性表现各异，因此，在实际生产中，必须根据当地气候环境进行大量的品种比较试验，选择出适应当地环境高产优质燕麦品种并制定出合理的高产栽培技术，以实现燕麦高产、稳产和良好的经济效益。目前，我国燕麦品种选育的基础比较薄弱，从国外引进品种较多，这些品种在河南省及周边地区的适应性和优质高产研究还很少，而河南省是一个养殖大省，牛羊等反刍动物尤其是奶牛对燕麦的需求量大。截止2016年，河南省牛羊的饲养量分别达到1 437.5万头和4 027.1万只[8]。随着《关于支持肉牛、奶牛产业发展的若干意见》的出台，河南省的肉牛、奶牛养殖将迎来发展的黄金时期，与此相应，对于优质燕麦的需求量也将大大增加。基于此，本研究通过对16个春播燕麦品种生产性能及营养成分的比较，为其在河南省黄河滩区的推广种植提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在河南农业大学原阳科教试验园区进行，地处新乡市原阳县福宁集镇小吴庄村，地理位置为35°18′ N，113°54′ E。属暖温带大陆性季风气候，四季分明，冬寒夏热，秋凉春旱；年平均气温14 ℃，7月最热，月平均气温27.3 ℃；1月最冷，月平均气温0.2 ℃；全年极端高温42.7 ℃，极端低温-21.3 ℃；年平均降水量656.3 mm，多集中在6-9月，占全年降水量的72%；年平均蒸发量1 748.4 mm，约为降水量的2.7倍；全年日照时间约2 400 h，无霜期226 d。沙壤土，土壤有机质含量14 g·kg-1，全氮含量 0.94 g·kg-1，碱解氮含量 63.5 mg·kg-1，速效磷含量 10.8 mg·kg-1，速效钾含量 127 mg·kg-1。

1.2 供试材料

供试材料为16个春性燕麦品种，均为有稃燕麦，其中贝勒、贝勒2号、燕王、爱沃、枪手、太阳神、牧王7个品种来自北京正道生态科技有限公司；甜燕1号、甜燕2号、ESK3个品种来自北京佰清源畜牧业发展科技有限公司；伽利略、加燕2号来自百绿集团；海威来自克劳沃集团；刁客、禾王、哥莱德3个品种来自河南省华丰种业科技有限公司。种子净度和发芽率如表1所列。

表1 供试材料Table 1 Test materials

1.3 试验设计

试验小区面积为3 m × 10 m，3次重复，完全随机区组排列。人工开沟条播，行距20 cm，重复之间设宽为0.5 m的保护行，保护行播种燕麦品种太阳神。播种前浇水一次，播种量180 kg·hm-2，播深3～4 cm，播种时间为2017年3月27日。试验期间不施肥、不浇水。

1.4 测试指标与方法

燕麦乳熟末期结束试验，观察各燕麦品种是否达到乳熟末期，若达到乳熟末期，则刈割，对各指标进行测定；若没有达到乳熟末期，则继续生长，待达到乳熟末期再开始刈割，对各指标进行测定。

株高：每个小区在远离边界30 cm区域内随机选择燕麦20个有效穗，自然状态下，用卷尺测量其自然高度，计算平均值。

分蘖数和有效分蘖数：试验结束时，每小区随机挖取燕麦10株，挖取时注意规避边际效应，计算每株燕麦上的茎秆数为分蘖数，以出穗茎秆数为有效分蘖数。

干草产量和鲜干比：每个小区随机取1 m2的样方，取样时注意规避边际效应，样方内燕麦齐地面刈割，留茬高度5 cm，田间立刻称鲜重，于自然条件下风干后称干草重，计算鲜干比，然后折算成每公顷干草产量(t·hm-2)。

籽粒产量和茎叶比：样方内燕麦自然风干后，分离籽粒、茎、叶，分别称重，计算每公顷籽粒产量 (t·hm-2)；计算茎叶比。

籽粒产量(t·hm-2) = (1 m2样方籽粒风干重 × 666.67 ×15)/1 000。

主要营养成分分析：每小区随机取300 g燕麦鲜草样，带回实验室置于恒温烘箱中65 ℃条件下烘干至恒重粉碎，过0.45 mm筛制成草粉，参考杨胜[9]《饲料分析及饲料质量检测技术》中方法测定燕麦粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、酸性洗涤纤维(ADF)和中性洗涤纤维(NDF)含量。

1.5 数据处理与统计分析

采用SPSS 22.0软件对所测数据统计分析，用“平均数 ± 标准差”表示测定结果，对各品种的不同指标进行单因素发差分析，采用Duncan法对测定数据进行多重比较，并以P＜ 0.05为差异显著性水平；采用Excel 2010作灰色关联度综合分析。

1.6 灰色关联综合评价

根据灰色关联理论，可以将所有的供试燕麦品种看成一个灰色系统，每一个燕麦品种都是系统中的一个因素，分析系统中各因素的联系程度对其综合评价。设一个理想品种的参考数列X0= {X0(1)，X0(2)，X0(3)，…，X0(N)},X0的组成元素分别是株高、干草产量、籽粒产量、分蘖数、有效分蘖数、CP、EE的最大值以及鲜干比、茎叶比、NDF、ADF的最小值。设一个比较数列Xi= {Xi(1)，Xi(2)，Xi(3)，…，Xi(N)},i= 1，2，3，…，N。首先以相应的Xi(k)数据除以X0(k)对原始数据无量纲化，然后根据公式计算X0与Xi在k点的关联系数。

2 结果与分析

2.1 不同燕麦品种的株高和分蘖数

供试的16个燕麦品种中，太阳神的株高最高(表2)，为111.7 cm，显著高于其他供试15个燕麦品种(P＜ 0.05)；其次是贝勒2号、枪手，这两个品种与甜燕2号、牧王、甜燕1号差异不显著(P＞0.05)，但显著高于其余9个燕麦品种；哥莱德最低，显著低于其余15个供试燕麦品种。供试燕麦品种中，太阳神和ESK的分蘖数最高，分别为4.38个和4.15个；甜燕2号的分蘖数最低，为2.33个。ESK和贝勒的有效分蘖数最高，分别为3.51个和3.47个；甜燕2号的有效分蘖数最低，为1.55个；其余品种的分蘖数和有效分蘖数差异不显著。

表2 不同燕麦品种的株高和分蘖数的差异Table 2 Differences in plant height and tiller number of different oat varieties

2.2 不同燕麦品种的生产特性

太阳神、禾王的干草产量最高(表3)，显著高于枪手、伽利略、甜燕1号(P＜ 0.05)，与其他品种差异不显著(P＞ 0.05)；爱沃、加燕2号的干草产量也较高，显著高于枪手，与其他品种差异不显著。鲜干比直接反映牧草干物质积累程度，鲜干比越低对生产者越有利，在16个供试品种中，贝勒2号最低，枪手、甜燕2号、刁客和加燕2号也较低，都显著低于伽利略和ESK。籽粒产量差异较小，仅有贝勒、甜燕1号和ESK显著高于枪手。茎叶比ESK显著低于其他15个燕麦品种，爱沃显著低于太阳神(P＜ 0.05)，但与其他燕麦品种差异不显著。

表3 不同燕麦品种生产特性的差异Table 3 Differences in production characteristics of different oat varieties

2.3 不同燕麦品种的营养成分

甜燕1号的CP含量最高(表4)，其次为爱沃、贝勒2号和贝勒，然后依次是ESK、燕王和太阳神，这7个燕麦品种CP含量都高于平均水平。供试燕麦品种平均NDF含量为39.62%，加燕2号最高，其次是伽利略和哥莱德，然后依次是海威、禾王、枪手、刁客、ESK，这8个燕麦品种NDF含量均超过或接近平均水平。供试燕麦品种间ADF含量差异较小，平均为30.44%，除品种爱沃显著高于贝勒2号、伽利略和加燕2号外(P＜ 0.05)，其他10个燕麦品种间均差异不显著(P＞ 0.05)；EE含量ESK最高，其次是禾王；品种燕王最低，其次是哥莱德；ESK和禾王均显著高于燕王和哥莱德，但ESK和禾王、燕王和哥莱德之间都差异不显著，其他12个燕麦品种间差异不显著，但都显著低于ESK。

2.4 16个燕麦品种综合评价

采用灰色关联理论对16个燕麦品种的11个性状进行综合评价，关联度越大，其性状与理想品种越接近；关联度排序越靠前，其综合性状表现越好。16个供试燕麦品种等权关联度排名前5位的分别是ESK、贝勒、禾王、甜燕1号、太阳神，而经过加权关联度排名其前5位的分别是ESK、贝勒、禾王、太阳神、甜燕1号(表5)。根据关联度大小，规定ri≥ 0.75时，燕麦品质优秀；0.65 ≤ri＜0.75，中等；ri＜ 0.65，差。由此可知，ESK、贝勒、禾王、太阳神、甜燕1号的综合表现最好，适于在河南省黄河滩区推广种植。

3 讨论

3.1 不同燕麦品种的生产性能

本研究中，16个供试燕麦品种的株高在70.3～111.7 cm，略低于孙建平等[11]关于燕麦研究的结果(92.02～133.61 cm)；西宁地区燕麦有效分蘖数介于1.1～9.9个，平均为2.8个[12]，与本研究结果相似，但高于杨海磊等[13]燕麦分蘖数小于2个的研究，这可能是由于品种及生长环境不同造成的。罗志娜等[14]报道，自身遗传特性和环境因子是影响燕麦干草产量的两大因素，相同栽培条件下，燕麦品种自身遗传特性差异是引起干草产量不同的主要原因，这可能是本研究中不同燕麦品种之间干草产量差异显著的关键因素。此外，干草产量主要和株高、分蘖能力等指标有关，其中株高与其产草量呈正相关关系[15]，单株分蘖能力则是通过群体密度来影响其生物产量[16]。本研究中品种太阳神干草产量最高，其高产原因是具有最高的株高和分蘖数；禾王、爱沃、加燕2号的干草产量也较高，虽然它们的株高较低，但分蘖数都较高，表明这些品种高产的原因主要是分蘖能力强，即分蘖数对它们高产的贡献要高于株高。据报道[17]，甘肃省不同生态区不同燕麦品种的干草产量介于7.7～9.7 t·hm-2；并有研究[18]指出，高寒牧区不同燕麦品种干草产量为13.32～21.77 t·hm-2；郭兴燕等[19]研究发现，宁夏省不同燕麦品种孕穗期干草产量为6 t·hm-2左右。很显然，以上研究结果与本研究结果之间有很大差异，可能是由于品种、刈割期、气候及土壤环境差异等因素引起的。董世魁等[20]研究发现，在燕麦的整个生育过程中，最高温度不能超过30 ℃，否则不利于籽粒形成和灌浆，造成籽粒产量下降。本研究中，2017年6-7月是燕麦籽粒形成和灌浆的时期，在此期间，研究所在地区白天平均气温为31.29 ℃，而16个供试燕麦品种的籽粒产量差异较小，原因可能是高温对燕麦籽粒形成和灌浆产生不利影响。茎叶比越小，叶含量越高，适口性越好，家畜越喜食。本研究中品种ESK茎叶比最低，表明其具有丰富的叶片和较高的营养价值，有利于提高家畜的采食量。

表4 不同燕麦品种营养成分含量Table 4 Nutritional content of different oat varieties%

3.2 不同燕麦品种的营养成分

龚海[21]研究发现，有稃燕麦CP含量在8.71%～17.92%，这与本研究结果相似。Fick和Onstad[22]研究指出，叶片是植物光合作用和储存营养物质的主要器官，其与茎叶比呈显著负相关关系，与CP含量呈正相关关系。本研究中，茎叶比较低的燕麦品种，如，ESK、贝勒、贝勒2号和爱沃，其CP含量都较高；而茎叶比高的品种除太阳神外，其CP含量都较低，这与Fick和Onstad研究结果一致。ADF和NDF分别通过影响家畜的消化率和采食量来影响牧草的品质，ADF含量越高，牧草的干物质消化率越低；NDF含量越高，牧草的干物质采食量越低。本研究ADF和NDF含量最低的燕麦品种分别是加燕2号和太阳神，说明它们分别有利于提高家畜的干物质消化率和采食量。王桃[23]研究表明，不同燕麦品种ADF在28%～36%，NDF在47%～57%，本研究中ADF含量与其结果相似，而NDF含量与其结果差异较大，可能是试验地环境差异较大造成的。EE具有参与动物氧化供能，提高牧草适口性等重要作用，本研究中ESK的EE含量最高，说明ESK的适口性好，有利于提高家畜的采食量和能量供应；而燕王的EE含量最低，与其他品种相比，适口性差及为家畜提供的能量较低。

表5 16个燕麦品种灰色关联度及排序Table 5 Grey correlative degree and order of 16 oat varieties

3.3 灰色关联度综合评价

灰色关联度分析是一种将各个因子的作用进行综合描述和量化的评价方法，近年来被广泛应用在农业研究方面；作为对品种的评定方法，其特点是全面、客观，多个性状综合评定避免了单个或少数性状的片面评价[24]。因此本研究采用灰色关联度分析法对16个燕麦品种的11个指标进行综合评价，从而避免只评价干草产量和CP、ADF、NDF和EE等几个营养指标而忽略其他指标的弊端。与等权关联度相比，加权关联度对各指标赋予一定的权重能有效控制局部关联点关联系数值对整个灰色关联排序的影响，使结果更加合理[25]，因此本研究采用加权关联度结果，综合评价前五名的燕麦品种分别是ESK、贝勒、禾王、太阳神和甜燕1号，适合在河南省黄河滩区推广种植。值得注意的是枪手和甜燕2号两个品种在研究期间出现了较为严重的燕麦黑穗病，可能对家畜产生一定的毒害作用；倒伏严重影响燕麦草产量和品质，不利于燕麦的机械化收割从而影响燕麦的推广种植，本研究观察到只有贝勒、禾王、爱沃、加燕2号和燕王未出现倒伏，其余品种均出现不同程度的倒伏，选择时要慎重考虑。

4 小结

综合评价表现前五位的燕麦品种中ESK产草量适中，为9.11 t·hm-2，籽粒产量高同时叶量丰富，适口性好，营养品质较高；太阳神植株高大，产草量最高，为11.79 t·hm-2，籽粒和叶产量较低，营养品质较ESK差；甜燕1号产草量较低，为7.82 t·hm-2，但籽粒产量和CP含量最高，草品质好；但是这三者均出现不同程度倒伏，抗倒伏性较差。贝勒和禾王产草量分别为 9.12 t·hm-2和 11.79 t·hm-2，综合评价表现仅次于ESK，同时抗倒伏能力强，适合在河南省黄河滩区大面积推广种植。