黑龙江中南部16 个饲用燕麦品种生产性能综合评价

李峰，李文龙，李雪，张仲鹃，白林坡，赵雨霏，陶雅*

（1. 中国农业科学院草原研究所，农业农村部饲草高效生产模式创新重点实验室，内蒙古 呼和浩特 010010；2. 黑龙江飞鹤乳业有限公司创新中心，北京 100015；3. 中国动物卫生与流行病学中心，山东 青岛 266032；4. 中国兽医药品监察所，北京 100081）

黑龙江中南部是我国重要的农牧业生产基地，畜牧业发达，饲草料需求量大，但随着禁牧、休牧政策的实施，现有草地已难以满足该地区畜牧业发展的迫切需要。为了弥补该地区饲用牧草的空缺，平衡当地畜牧业发展和饲草料不足的矛盾，人工栽培饲草及其产业化发展已是必要措施。

燕麦（Avena sativa）是禾本科一年生草本植物，可粮饲兼用，其具有耐寒、耐旱、耐贫瘠等特点，且燕麦的产草量高、适口性好、营养丰富［1］，是大家公认的优质饲草类型，如今已是我国北方地区冬春补饲和建植栽培草地的首选饲用草种之一［2］，也逐渐成为南方地区冬闲田种植的优势饲草品种［3］。黑龙江中南部地处松嫩平原，夏季日照时间长、光照充足、土壤肥沃，具有种植燕麦的先天优势，燕麦产业化发展潜力巨大，这对当地草地生态建设和畜牧产业可持续发展具有重大意义。因此，在该地区引种燕麦新品种不仅能够有效缓解草畜平衡矛盾，发挥人工草地的生产与生态服务功能，还可以快速解决优良饲草品种缺乏这一矛盾［4］。大量研究表明，受燕麦自身遗传特性、栽培技术及生态环境等诸多因素的影响，不同燕麦品种在不同区域的适应能力和生长潜力存在较大差异。王永刚等［5］通过研究不同播期对皮燕麦产量的影响发现，黑龙江中西部地区在4 月13 日前后播种最佳，能够获得高产；宋雨桐等［6］研究表明黑龙江省哈尔滨地区燕麦种植密度为400 万株·hm-2、施肥量为375 kg·hm-2时，白燕2 号干草产量和品质较好；史京京等［7］通过农艺性状和品质性状对黑龙江西部地区引进的33 份国内外饲用燕麦品种进行了综合评价，结果表明T07、Ahzzewangc.i3821、T06、T13 和Tihor oats 为适宜黑龙江西部地区种植的饲用燕麦品种。诸多研究中，关于黑龙江中南部饲用燕麦引种试验的研究较少，尤其是通过对引进燕麦品种的生育周期、倒伏情况、生产性能和饲喂价值开展综合评价，进而确定种植潜力最大燕麦品种的研究更是鲜有报道。鉴于此，本研究结合该地区气候特点及土壤条件，从生育期、倒伏情况、产量、营养品质和饲喂价值等多个角度，对16个国内外燕麦品种进行综合评价，旨在筛选出适宜黑龙江中南部种植的春播饲用燕麦品种，为该地区饲用燕麦生产提供理论依据，助力该地区畜牧业实现可持续发展。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验地点位于黑龙江省双城区黑龙江鹤畦生态农业有限公司，地处松嫩平原腹部、松花江南岸，地势东高西低，以平原为主，地理坐标为126°04′43″ E，45°17′59″ N，海拔168 m。该地区属温带大陆性季风气候，年平均降水量为481 mm，年平均无霜期128 d，年平均日照时长约2559 h，多年平均气温4.4 ℃，极端低温-37.0 ℃，极端高温35.7 ℃，≥10 ℃有效积温2700～2900 ℃。试验地土壤pH 值6.34，有机质含量27.41 g·kg-1，全氮含量1.71 g·kg-1，全磷含量0.61 g·kg-1，全钾含量17.29 g·kg-1。

1.2 试验材料

针对该地区生态环境及品种特性，初步筛选出供试燕麦品种16 个，其中国内品种6 个，国外品种10 个，品种及其来源见表1。

表1 供试燕麦品种及来源Table 1 Oat varieties and sources for testing

1.3 试验设计

试验采用随机区组设计，16 个品种，3 次重复，共设48 个小区，小区面积为10 m×8 m=80 m2。试验地设有1 m 宽过道，周边设有1 m 宽保护行。2020 年4 月12 日带肥播种（磷酸二铵，300 kg·hm-2），播种量180 kg·hm-2，播种方式为机械条播，行距15 cm。6 月2 日进行中耕除草，6 月3 日追施尿素150 kg·hm-2，同时进行灌溉。当各品种达到乳熟期时测定农艺性状指标，之后进行刈割测产并取样（用于营养成分测定），留茬高度5～10 cm。

1.4 测试项目及方法

生育期观测：参照草品种审定技术规程GB/T 30395-2013［8］。

农艺及产量性状：在乳熟期，每小区随机取10 株燕麦，测定各株绝对株高、有效分蘖数、茎秆直径（主茎基部第 2 伸长节间）［9］。每小区避开边际30 cm，选取2 m×3 m（20 行）样方刈割后称重，计算每hm2鲜草产量。从中取1 kg 新鲜样品，杀青后放入65 ℃烘箱恒温烘干称重，计算干鲜比和干草产量，后用于营养品质测定；另取0.5 kg新鲜样品分离茎叶，于烘箱105 ℃杀青后65 ℃烘干至恒重，分别测定茎、叶重量，计算茎叶比。

营养成分：将干草样品粉碎过0.425 mm 筛后混匀，用于营养成分测定。粗蛋白（crude protein，CP）的测定采用凯氏定氮法GB/T 6432-2018，中性洗涤纤维（neutral detergent fiber，NDF）的测定采用GB/T 20806-2006，酸性洗涤纤维（acid detergent fiber，ADF）的测定采用NY/T 1459-2007，粗脂肪（ether extract，EE）采用索氏提取法测定，粗灰分（ash）的测定采用GB/T 6438-2007，可溶性碳水化合物（water-soluble carbohydrates，WSC）的测定采用NY/T 1278-2007［2］；相对饲草质量（relative feed quality，RFQ）采用下述公式计算［2］：

式中：DMI（dry matter intake）为干物质采食量；DDM（digestible dry matter，%DM）为可消化干物质；BW（body weight）为体重，DM（dry matter）为干物质。RFQ为相对饲草质量。

燕麦田间倒伏率（lodging rate，LR）=实际倒伏植株数/小区总植株数×100%；根据倒伏面积可将倒伏级别（lodging degree，LD）分为4 级：0 级（未倒伏）、1 级（0～15%倒伏）、2 级（15%～45%倒伏）、3 级（45%以上倒伏），倒伏面积按照实际倒伏面积占小区总面积的百分率（%）表示［9］。

1.5 数据统计及分析

试验数据采用Excel 2019 和SPSS Statistic 26 进行统计分析，不同品种间差异通过One-way ANOVA 分析，并利用Tukey 法进行多重比较，当P＜0.05 视为差异显著。通过灰色关联度法对各品种进行综合比较评价［10］。

式中：ei（k）为关联系数；|X0（k）-Xi（k）|代表X0（k）数列与Xi（k）数列在k点的绝对值差；minimink|X0（k）-Xi（k）|为二级最小差；maximaxk|X0（k）-Xi（k）|为二级最大差；gi为等权关联度；gi'为加权关联度；w（k）为权重系数；r为分辨系数，本研究取值0.5；n为样本数。参考数列X0选取株高、茎秆直径、有效分蘖数、干草产量、鲜草产量、干鲜比、粗蛋白、粗脂肪、相对饲草质量的最大值，选取茎叶比、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、可溶性碳水化合物、粗灰分的最小值。

2 结果与分析

2.1 不同燕麦品种的生育期及倒伏情况

如表2 所示，各品种4 月12 日播种，14 d 左右均已出苗；出苗后10 d 达到分蘖期；继续生长13～15 d 达到拔节期；5 月28 日猛士1 号、青引1 号、青海444 和白燕7 号进入孕穗期，科纳于6 月11 日进入孕穗期，而爱沃和牧王于6月19 日进入孕穗期，其余品种6 月5 日均已进入孕穗期；9～23 d 后各品种陆续达到抽穗期，其中爱沃、牧王、林纳、青引2 号、青海甜燕麦、黑贝和科纳在14 d 内完成，所需时间较短；各品种从抽穗期至灌浆期约10～15 d，其中大汉、林纳、领袖、爱沃、牧王及科纳仅需10 d 即可达到该时期；10～15 d 后各品种燕麦从灌浆期进入乳熟期，白燕7号最短，仅需8 d，黑贝、青海444、林纳、魅力和爱沃次之，需9 d。从整个生育期角度来看，各品种从播种至乳熟期刈割需83～97 d，其中青海444、林纳、白燕7 号、青引2 号和黑贝播种后90 d 内即可刈割，可作为该地区两季燕麦复种品种。

表2 16 个燕麦品种的生育期观测Table 2 The reproductive period of 16 oat varieties

通常当燕麦生长到一定高度后，若遇到大风等极端天气就容易发生倒伏。试验从孕穗期开始对16 个燕麦品种进行倒伏情况观测及倒伏级别判定（表3），结果显示，孕穗期各品种均未发生倒伏；抽穗期蓝鸟1 号和青海444发生倒伏现象，田间倒伏率分别为32.14%和29.10%，倒伏级别均为2 级；进入灌浆期后，除蓝鸟1 号和青海444外，牧王也发生倒伏，田间倒伏率21.68%，倒伏级别2 级，其他品种未倒伏；蓝鸟1 号、青海甜燕麦、黑贝、青海444、白燕7 号、林纳和领袖等7 个品种在乳熟期均发生倒伏，田间倒伏率在79.04%～93.20%之间，倒伏级别均为3 级，爱沃和牧王倒伏率为41.20%和44.28%，倒伏级别2 级，大汉发生轻微倒伏，猛士1 号、青引1 号、青引2号、魅力、太阳神以及科纳未发生倒伏。

表3 不同时期16 个燕麦品种倒伏情况Table 3 The lodging situation of 16 oat varieties in different periods

2.2 不同燕麦品种的农艺性状

不同燕麦品种农艺性状差异见表4。16 个燕麦品种株高在96.40～131.13 cm 之间，其中7 个品种株高大于120 cm，青引1 号、青海甜燕麦和黑贝超过130 cm，显著高于其他品种（P＜0.05）。不同品种燕麦茎秆直径差异相对较小，整体在3.56～6.42 mm 之间，太阳神、青引1 号、青引2 号以及蓝鸟1 号均超过5 mm，显著高于猛士1 号（P＜0.05），其他品种间无显著性差异。16 个燕麦品种的有效分蘖数为2.67～5.67 个·株-1，而大汉、蓝鸟1 号、青引2 号和黑贝植株有效分蘖数均在5 个及以上，显著大于林纳（P＜0.05）。各品种燕麦干草产量在7287.73～14635.76 kg·hm-2之间，其中猛士1 号、科纳、白燕7 号和大汉每hm2干草产量显著高于大部分其他品种（P＜0.05），超过11700 kg；鲜草产量在19366.97～36905.00 kg·hm-2之间，猛士1 号、青海444、白燕7 号、大汉、牧王和魅力鲜草产量超过27000.00 kg·hm-2，较其他品种差异明显。16 个燕麦品种中，科纳、白燕7 号、青海甜燕麦和青引2 号的干鲜比较高，在0.36～0.43 之间，显著高于魅力和爱沃（P＜0.05）。各品种茎叶比为0.70～1.34，有8 个品种茎叶比大于1，其中青海甜燕麦、白燕7 号、青海444 和爱沃茎叶比高于其他品种，且较蓝鸟1 号、青引2 号、牧王以及科纳差异显著（P＜0.05）。

表4 16 个燕麦品种农艺性状比较Table 4 Agronomic trait differences among the 16 oat varieties

2.3 不同燕麦品种的饲草品质

由表5 可知，不同品种燕麦CP 含量为8.61%～11.39%DM，其中猛士1 号、大汉、蓝鸟1 号、青引1 号、青海甜燕麦和白燕7 号CP 含量高于10%DM，蓝鸟1 号含量大于其他品种。16 个品种燕麦的NDF 含量为42.86%～57.84%DM，白燕7 号、猛士1 号和蓝鸟1 号显著低于魅力和爱沃（P＜0.05），且均未超过50%DM；ADF 含量在23.52%～34.99%DM 之间，其中猛士1 号、白燕7 号、领袖和蓝鸟1 号的ADF 含量不超过30%DM，显著低于爱沃（P＜0.05）；此外，猛士1 号、白燕7 号、领袖和蓝鸟1 号的NDF、ADF 含量均处于后4 位，低于其他品种。各品种燕麦WSC 含量在3.52%～10.18%DM 之间，其中青海甜燕麦、蓝鸟1 号、白燕7 号、青引2 号和黑贝高于其他品种。16 个燕麦品种的EE 含量处于1.19%～1.88%DM 之间，黑贝和科纳的EE 含量显著高于蓝鸟1 号、青引1号、林纳、魅力、领袖及太阳神（P＜0.05）。青海444、魅力的Ash 含量显著高于猛士1 号、白燕7 号和科纳（P＜0.05），分别为9.34%DM 和10.10%DM。结果显示，16 个燕麦品种的RFQ 变化范围是128.28～208.78，其中白燕7 号的RFQ 最大，较其他品种（除蓝鸟1 号外）差异显著（P＜0.05）。

表5 16 个燕麦品种的营养成分比较Table 5 Differences in nutrients among the 16 oat varieties

2.4 不同燕麦品种灰色关联度分析

利用灰色关联度法对16 个燕麦品种的14 个性状进行综合分析，对不同性状指标赋予相应的权重系数（表6），按照其权重系数的大小得出各指标在整个评价系统中的排序依次为：株高、CP、NDF、Ash、EE、干鲜比、ADF、茎秆直径、有效分蘖数、RFQ、茎叶比、干草产量、鲜草产量、可溶性碳水化合物，权重系数越大、排序越靠前，说明其越重要。进一步对不同燕麦品种进行关联度分析（表7），关联度越高、排序越靠前的品种则更接近理想品种，结果表明，无论按照等权关联度还是加权关联度进行排序，16 个燕麦品种在黑龙江中南部的综合生产性能强弱顺序均为：白燕7 号＞猛士1 号＞科纳＞青引2 号＞青海甜燕麦＞蓝鸟1 号＞牧王＞大汉＞黑贝＞青引1号＞领袖＞太阳神＞青海444＞林纳＞魅力＞爱沃，排名前5 的依次是白燕7 号、猛士1 号、科纳、青引2 号和青海甜燕麦。

表6 不同指标的权重系数及排序Table 6 The weight coefficient and rank of different indicators

表7 16 个燕麦品种的灰色关联度及排序Table 7 Gray correlation and rank of the 16 oat varieties

3 讨论

生育期不仅是燕麦品种特性的表达，也是体现不同燕麦品种对环境适应性的直观参数，造成生育期差异的主要原因有品种自身遗传因素、气候条件、环境因素以及播种期等［11］。黑龙江中南部不同燕麦品种从播种到乳熟期需83～97 d，与晋北农牧交错区相同燕麦所需的83～103 d 基本一致，但较赤峰市阿鲁科尔沁地区的71～77 d 更长［12-13］，可见其成熟期长短受光照、纬度、海拔等诸多因素影响。倒伏是影响燕麦产量和品质的重要因素之一，而本研究16 个燕麦品种当中，猛士1 号、青引1 号、青引2 号、魅力、太阳神以及科纳至刈割时未曾发生倒伏，具有良好的抗倒伏能力，这与其茎秆直径、株高等因素密切相关［9］。

农艺性状是反映作物生产性能的重要参数，将直接影响燕麦的生产能力、营养成分、饲喂价值以及适口性等。株高、茎秆直径、有效分蘖数、茎叶比以及草产量等都是衡量燕麦生产能力的主要农艺性状指标。本研究中16 个燕麦品种乳熟期平均株高为96.40～131.13 cm，品种间存在较大差异，但相对于新疆旱作地区同时期燕麦的平均株高86.22～109.11 cm［14］，该地区株高整体处于较高水平，这与当地良好的土壤及水热条件密切相关。不同燕麦品种茎秆直径在3.56～6.42 mm 之间，其中青引1 号、青引2 号等品种超过5 mm，同西藏日喀则地区基本一致［15］，说明茎秆直径主要与品种自身特性有关，受环境因素影响较小。王腾飞等［16］研究表明，在宁夏雨养区10 个燕麦品种的分蘖数为1.70～2.74 个·株-1，而黑龙江中南部不同燕麦品种的分蘖数高达2.67～5.67 个·株-1，造成该结果的原因除了品种自身因素外，也与东北黑土区肥沃的土壤和充沛的降水促进分蘖有关；大汉、蓝鸟1 号、青引2号和黑贝的单株分蘖数均在5 个以上，可见这些品种的营养枝分化能力较强，这在生产实践中不仅可以增加产量，还能节省种子。不同茎、叶构成比例会对燕麦的营养成分及饲草品质造成影响，还可以反映牧草的适口性，其比值越小则叶量越大，营养品质越好，适口性也越好［17］，本研究表明，青引2 号、牧王、蓝鸟1 号以及科纳茎叶比较小，说明其叶量丰富，适口性佳，营养丰富。研究区各春播燕麦品种乳熟期的干草产量为7287.73～14635.76 kg·hm-2，呼伦贝尔地区春播燕麦乳熟期的干草产量为8673～8780 kg·hm-2［4］，在降水量更低的宁夏雨养区，其春播燕麦乳熟期的干草产量仅有6456.29～8100.25 kg·hm-2［16］，而我国的降水量自东向西逐渐减少，由此可见降水量是燕麦草产量降低的重要因素之一；猛士1 号、白燕7 号和大汉3 个品种干、鲜草产量分别超过11400 kg·hm-2和27000.00 kg·hm-2，较其他品种差异显著（P＜0.05），直观地体现出了其品种对当地环境的良好适应性及优良的生产性能。

CP 是家畜所需营养的主要来源，也是衡量饲草品质的重要指标之一，EE 能够提高饲料的代谢能含量，而NDF 和ADF 是影响饲草采食量和消化率的因素［18］，故通常饲草的CP、EE 含量越高，NDF、ADF 含量越低，其营养价值就越高［19］。本研究中不同燕麦品种乳熟期CP 含量处于8.61%～11.39%DM 之间，与黄土高原西部丘陵区的8.17%～10.99%DM［20］差异较小；各品种的EE 含量为1.19%～1.88%DM，较重庆地区的1.00%～2.90%DM 略低［21］，这可能与其自身基因特性及地域差异有关；16 个燕麦品种的NDF、ADF 含量分别在42.86%～57.84%DM、23.52%～34.99%DM 之间，其中白燕7 号、猛士1 号和蓝鸟1 号的NDF 和ADF 分别低于50%DM 和30%DM，说明其更易被家畜消化利用，草品质相对较好。相对饲用价值（relative feed value，RFV）、相对饲草质量（relative feed quality，RFQ）常被用来评价牧草的饲用价值和品质，其数值越高，牧草的饲用价值和饲草品质就越好［21］，但有研究表明，用RFQ 来评价禾本科类牧草的品质较 RFV 更加准确［22］。本试验中各品种的RFQ 大小范围是128.28～208.78，整体高于冀西北地区的111.00～181.50［23］和西藏日喀则地区的118.03～174.76［15］，可见该地区燕麦草的品质较为优良。

人们常以草产量或几种营养成分来判断燕麦等饲草的优劣，这是较为片面的，应对目标品种的生产性状、营养成分等进行综合评价分析，进而筛选出适宜的品种。灰色关联度评价法能够对不同指标进行综合评价，且可以真实地反映出被评价对象的排名，排名越靠前，说明该品种越接近参考品种，综合表现越好。许多研究通过一年试验，采用灰色关联度评价法对不同燕麦品种的产量、品质等多个指标进行了综合评价，最终筛选出了适宜不同地区种植的最佳燕麦品种［10，24-25］。本研究选取了14 个常用指标，对16 个燕麦品种乳熟期的综合生产性能进行了灰色关联分析。结果表明，所有评价指标中，株高、CP、NDF、Ash 和EE 的权重位居前5，因此在黑龙江中南部进行燕麦品种筛选时，应优先选择植株高大、CP 和EE 含量高且纤维含量低的品种；白燕7 号、猛士1 号、科纳、青引2 号和青海甜燕麦的加权关联度排名位列前5，综合生产性能相对更好，可在黑龙江中南部优先推广种植。

4 结论

通过对黑龙江中南部16 个供试燕麦品种的生育期及生产性状和营养指标进行综合分析发现，不同燕麦品种对黑龙江中南部生态环境的适应性存在差异。基于7 个产量性状和7 个营养品质指标对各品种的综合生产性能进行评价，结果表明，14 个指标在综合评价系统中的权重大小排名前5 位的依次是：株高、CP、NDF、Ash 和EE；最适宜在该地区春播生产的燕麦品种为白燕7 号、猛士1 号、科纳、青引2 号和青海甜燕麦，其从播种到刈割需88～94 d，丰产性能良好，草产量高，营养品质佳，且抗倒伏能力较强，表现出较好的品种特性和区域适应性，可在试验区以及同类型区域作为主推品种推广种植。