承德坝上御道口地区不同燕麦品种生产性能及饲用价值
2022-08-10邵玲智董建新高俊虎
熊 雪,邵玲智,董建新,高俊虎
(河北民族师范学院 / 植物学国家民委重点实验室, 河北 承德 067000)
燕麦(Avena sativa)是禾本科一年生粮饲兼用作物,易于栽培管理,抗旱、耐寒、耐贫瘠,同时具有产草量大、家畜喜食、粗蛋白含量高、营养品质优良等特点,在我国北方地区广泛种植。燕麦品种丰富,不同饲用燕麦品种在不同地区的生长特性和品质性状存在差异,准确评价引进的饲用燕麦品种的适应性和饲用价值,对于当地畜牧业生产和生态环境改善具有重要意义[1-3]。
近年来,国内学者对不同燕麦品种在同一地区的适应性、生产性能和营养品质进行了大量的品比试验,为不同地区选择高产优质的饲用燕麦提供了参考。如张春艳等[4]对11 个燕麦品种的适用性进行了综合评价,得出‘魄力’、‘燕王’、‘牧王’、‘甜燕麦’和‘青引1 号’可以在鲁南地区推广种植。王霞等[5]对5 个饲用燕麦品种在乌兰察布不同地区的品质性状进行比较分析得出,‘牧乐思’和‘甜燕1 号’适宜在乌兰察布地区种植。类似的燕麦品比试验在青海[6]、西藏[7]、山东[8]、甘肃[9]、沈阳[10]等地均有报道。
承德坝上御道口地区处于农牧交错带,生态环境较为脆弱。近年来,人口和畜群的增加造成草原面积和草地质量发生了一定程度的退化,优质牧草资源的供应对于当地畜牧业的发展显得尤为重要。因此,引进8 个饲用燕麦品种进行品种比较试验,测定不同品种的农艺性状、营养成分及饲用价值等相关指标,并通过灰色关联度分析进行综合评价,以期筛选出适宜该地区生产利用的燕麦品种。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地位于河北省承德市围场满族蒙古族自治县坝上御道口牧场承德国家可持续发展创新示范区优质牧草资源圃试验地,地理位置为117°00′ E,42°11′ N,海拔1 259 m。近3 年年平均气温1.2 ℃,降水量469.2 mm,相对湿度61.9%。试验地土壤pH 5.39,全 磷 含 量636.28 mg·kg−1,全 氮 含 量621.75 mg·kg−1,速 效 磷 含 量59.28 mg·kg−1,速 效 钾 含 量341.83 mg·kg−1。
1.2 试验材料
供试的8 个燕麦品种及来源详如表1 所列,均购自北京正道生态科技有限公司。
表1 燕麦品种名称及来源Table 1 Name and source of oat varieties
1.3 试验设计
试验采用随机区组设计,小区面积为8 m ×12 m,每个品种3 次重复。于2021 年5 月27 日播种,播种前对土壤进行深翻、耙地和镇压,采用条播方 式,播种量为15 g·m−2,行 距15 cm,播种深度2~4 cm,小区间距100 cm。播种前施复合肥200 kg·hm−2,播种后不施肥、不灌溉,田间不定期人工除杂草。
1.4 指标测定
株高:收获前每个小区随机选取5 株,共15 株,测量主茎基部至顶部长度。
叶面积:收获前每个小区随机选取5 株燕麦的旗叶测定叶长和叶宽,用系数法计算叶面积,叶面积 = 0.73 (校正系数) × 叶长 × 叶宽。
产草量:于乳熟期-蜡熟期对燕麦收割,每个小区测定1 m2样方内鲜草产量。随后随机选取500 g鲜样,于105 ℃烘箱中杀青30 min,65 ℃烘干至恒重,称重得到干草产量。
营养成分的测定:取烘干后的干草样粉,采用近红外检测的方法测定粗蛋白(crude protein, CP)、粗脂肪(ether extract, EE)、粗灰分(Ash)、中性洗涤纤维(neutral detergent fibre, NDF)、酸性洗涤纤维(acid detergent fibre, ADF)含量等指标,所用仪器为丹麦福斯DS2500。
相对饲喂价值(relative feeding value, RFV):
式 中:DDM为 可 消 化 干 物 质(digestible dry matter),DMI为 可 消 化 干 物 质 采 食 量(dry matter intake)。DMI(%) = 120 /NDF,DDM(%) = (88.9 - 0.779ADF) ×100%。
1.5 数据处理与分析
采用SPSS 19.0 对各指标的测定值进行单因素方差分析。采用灰色关联度分析法,将8 个供试品种的10 个指标(株高、叶面积、鲜重、干重、CP、EE、Ash、NDF、ADF 和RFV)作为整体进行综合评价,选择各指标的最优值作为参考序列X0,利用下列公式分别计算关联度系数、等权关联度、权重系数和加权关联度。
关联度系数:
2 结果与分析
2.1 不同燕麦品种的农艺性状及产草量
不同燕麦品种的株高和叶面积之间存在较大差异(表2)。其中,‘牧王’的株高显著高于其他品种(P< 0.05),达到139.3 cm;其次为‘贝勒2’,为130.8 cm;‘领袖’的株高仅为100.3 cm,显著低于其他品种(P< 0.05)。‘牧王’和‘贝勒2’的叶面积显著高于其他品种(P< 0.05);‘领袖’的叶面积最低,除与‘艾博’无显著差异外(P> 0.05),显著低于其他品种(P<0.05)。
不同燕麦品种的鲜草产量18 480.00~42 610.00 kg·hm−2,干草产量介于7 275.83~12 277.86 kg·hm−2,各品种之间差异较大(表2)。其中,‘爱沃126’、‘牧王’和‘贝勒2’的鲜草产量相对较高,其余5 个品种的鲜草产量相对较低;‘楷模’和‘牧王’的干草产量相对较高,显著高于‘领袖’、‘艾博’和‘贝勒’(P< 0.05)。
表2 不同燕麦品种的农艺性状及产草量Table 2 Agronomic traits and yield of different oat varieties
2.2 不同燕麦品种的营养成分及饲用价值
8 个燕麦品种的CP 含量在4.22%~7.17%,其中,‘爱沃126’的CP 含量最高,‘贝勒’最低,显著低于‘爱沃126’和‘燕王’(P< 0.05) (表3)。8 个燕麦品种的EE 含量在2.08%~2.89%,其中,‘领袖’的EE 含量最高,显著高于‘牧王’、‘爱沃126’和‘贝勒2’(P< 0.05) (表3)。8 个 燕 麦 品 种 的Ash 含 量 在3.01%~6.27%,其中,‘爱沃126’最高,其他品种的Ash 含量之间无显著差异(P> 0.05) (表3)。8 个燕麦品种的NDF 含量在54.63%~65.66%,‘领袖’、‘贝勒’和‘楷 模’的NDF 含 量 相 对 较 低;ADF 含 量 在29.81%~40.24%,‘爱沃126’最高,‘领袖’最低,除与‘贝勒’无显著差异(P> 0.05)外,显著低于其他品种(P< 0.05) (表3)。
此外,各品种中‘领袖’和‘贝勒’的RFV 相对较高,显著高于‘爱沃126’和‘贝勒2’(P< 0.05) (表3)。
表3 不同燕麦品种的营养成分及相对饲用价值Table 3 Nutritional composition and relative feeding value of different oat varieties
2.3 综合评价
通过灰色关联度分析,得出各品种相关指标的关联系数如表4 所列,进一步计算各品种的关联度,关联度越高,品种的综合性越好。在承德坝上御道口地区8 个燕麦品种的等权关联度与加权关联度的结果一致,综合表现排名均为‘爱沃126’ > ‘牧王’ > ‘楷模’ > ‘燕王’ > ‘领袖’ > ‘贝勒2 ’ > ‘贝勒’ >‘艾博’(表5)。
表4 不同燕麦品种各指标的关联系数Table 4 Correlation coefficients of various indexes of different oat varieties
表5 不同燕麦品种关联度及排序Table 5 Correlation degree and order of different oat varieties
3 讨论与结论
农艺性状是描述和鉴定牧草种质资源和评价牧草生产性能的重要依据。株高作为衡量牧草生长特性的重要指标之一,本研究中,收获时各燕麦品种的株高在100.3~139.3 cm,均超过了100 cm,其中‘牧王’和‘贝勒2’的株高显著高于其他燕麦品种。熊景发等[11]在巍山县的燕麦品比试验中发现,6 个燕麦品种中仅‘甘肃花燕麦’的株高在100 cm 以上;孙建平等[12]在晋北农牧交错区引进的13 个燕麦品种株高介于92.02~133.61 cm,略低于本研究的结果。通常来讲,株高和鲜(干)草产量有一定的关联,株高较高的品种其产量也相对较高[13],这与本研究的结果相一致。杨富等[14]在晋北地区对9 个燕麦品种生产性能的评价中发现,产草量最高的‘草莜1 号’在开花期的干草产量达到最大,为9 385.85 kg·hm−2。王国良等[13]对黄河三角洲地区20 个燕麦品种的比较中得出,仅有2 个品种的干草产量超过9 500 kg·hm−2。而本研究中,除‘领袖’、‘艾博’和‘贝勒’外,其余各品种的干草产量均在9 500 kg·hm−2以上。以上结果说明燕麦在不同地区的表现存在差异,且燕麦作为我国传统的饲草作物,在承德坝上御道口地区长势较好。
CP、EE、NDF、ADF 和Ash 等一直是判断饲草品质好坏的重要营养成分指标。其中CP 含量越高,饲草的品质越好[15-16],本研究8 个品种中‘爱沃126’的CP 含量显著高于其他品种。NDF 和ADF 可以进一步精准地反映粗饲料的利用价值。NDF 含量越高,牧草的适口性越差,家畜对牧草的采食率会降低;ADF 含量越高,木质化程度就越高,家畜对牧草的消化率会降低[9,17]。RFV 作为粗饲料的饲用价值评价指标,其值越高,则牧草的饲用价值越高[14,18]。本研究中,各品种的CP、EE、NDF、ADF、Ash 含量和RFV 之间存在差异,这与前人的研究结果相一致,即可能受到品种本身遗传特性的影响导致同一环境下不同品种的品质存在差异[3,5]。其中,‘领袖’的ADF 和NDF 含量最低,RFV 相对较高,但其产草量较低,在生产应用中应对其性能进行综合考虑。此外,与其他地区种植的饲用燕麦相比,引进的8个燕麦品种的CP 含量低于,ADF、NDF 含量高于王国良等[13]在黄河三角洲地区的研究结果,但与张光雨等[19-20]在西藏河谷区和西藏当雄的试验结果相近,这可能是由于品种、收获时期或生长环境差异等因素导致不同饲用燕麦品种的适应性不同所致。今后研究中应进一步考虑不同生育期及其不同播种时期各品种在该地区的种植表现,以期为燕麦的推广种植提供更多的参考依据。
受自身遗传特性、地域、环境等多种因素的影响,不同燕麦品种在同一地区的形态特征及饲用价值上存在不同表现[21-22],用单一指标评价牧草的优劣存在片面性,应采用多项指标进行综合评价以提高结果的可靠性。其中,灰色关联度法能够全面反映评价材料的综合表现,在品种比较试验中被广泛应用[9,14-15]。农艺性状是评价牧草生产性能的重要方法,而牧草营养价值是评价牧草品质优劣的重要指标。本研究通过灰色关联度综合分析了株高、叶面积、产量等农艺性状及CP、ADF、NDF 等营养成分,得出综合表现优良的品种为‘爱沃126’、‘牧王’和‘楷模’。
综上,承德坝上御道口地区不同燕麦品种的生产性能及营养成分之间存在较大差异。通过灰色关联度法对各指标进行综合评价,得出综合表现排名为‘爱沃126’ > ‘牧王’ > ‘楷模’ > ‘燕王’ > ‘领袖’ > ‘贝勒2 ’ > ‘贝勒’ > ‘艾博’。因此,‘爱沃126’、‘牧王’和‘楷模’更适宜在承德坝上御道口地区推广种植。