陳軍強(qiáng)，李小剛，張世挺，周 振，丁路明＊

（1.蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國家重點(diǎn)實驗室，甘肅蘭州730060；2.蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，甘肅蘭州730060；3.蘭州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，甘肅蘭州730000；4.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，甘肅蘭州730020）

燕麥（Avenasativa）為禾本科燕麥屬一年生牧草。其性喜涼爽濕潤，耐寒［1－3］、耐旱耐瘠［1，4］，生育期短［4］。草產(chǎn)量與營養(yǎng)價值俱佳，適口性好等特點(diǎn)［5－8］是其成為一種重要的人工栽培牧草。甘南藏族自治州作為甘肅省乃至西北地區(qū)重要的畜產(chǎn)業(yè)基地，由于地處青藏高原，冬春枯草季漫長，加之近年來隨著當(dāng)?shù)丶倚蟠鏅诹康难杆僭黾樱猴暡荻倘钡默F(xiàn)狀愈加嚴(yán)重，制約了當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)的發(fā)展，并由于超載過牧導(dǎo)致了草地的退化。燕麥作為甘南地區(qū)常見的人工栽培牧草之一，一直是枯草期家畜補(bǔ)飼牧草的重要來源。但是，目前當(dāng)?shù)厮N植燕麥地方品種存在品種退化，產(chǎn)量低等普遍問題［5］。由于燕麥自身的特點(diǎn)，其在高寒牧區(qū)具有獨(dú)特的適應(yīng)能力［9］，所以適當(dāng)引進(jìn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)燕麥品種是解決該地區(qū)草地資源不足和飼草料短缺的重要途徑。

我國在燕麥引種方面已做了許多工作。王桃等［9］2008年和2009年在甘肅省天祝金強(qiáng)河地區(qū)對36種燕麥的營養(yǎng)品質(zhì)及生產(chǎn)效能進(jìn)行了評價。代元［10］2011年在青海省互助縣對4種皮燕麥在高寒牧區(qū)的生產(chǎn)性能進(jìn)行了詳細(xì)的評價。趙永峰等［4］2011年在寧夏南部山區(qū)對9個燕麥品種進(jìn)行了引種比較試驗。最近侯建杰等［5］在海拔3 019m 的甘南州夏河縣?？撇菰ㄟ^對6個燕麥品種（系）進(jìn)行適應(yīng)性評價和生產(chǎn)性能與營養(yǎng)品質(zhì)的比較，篩選出了適宜當(dāng)?shù)胤N植的隴燕2號，隴燕3號和白燕2號3個優(yōu)良品種（系）。青海是我國的主要燕麥產(chǎn)區(qū)，并已經(jīng)培育了許多適應(yīng)青藏高原的燕麥品種，本研究旨在對從青海引進(jìn)的5個燕麥品種進(jìn)行比較試驗研究，從而為進(jìn)一步豐富甘南州夏河地區(qū)的燕麥草種質(zhì)資源和該地區(qū)人工草地的建植提供更充分的科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地自然概況

試驗于2013年6～10月在甘肅省甘南州夏河地區(qū)?？撇菰M(jìn)行。海拔約3 000m。?？撇菰挥谇嗖馗咴瓥|北緣，試驗區(qū)年均氣溫2.6℃，最高氣溫28.9 ℃最低氣溫－24.6 ℃，為高寒濕潤型氣候。年均降水516mm，終年降水多集中在7～8月份，年平均無霜期為56d［5，11］。試驗地?zé)o人工灌溉。

1.2 供試燕麥品種及產(chǎn)地

供試燕麥品種及產(chǎn)地（見表1），所有品種均來源于青海省畜牧獸醫(yī)科學(xué)院草原研究所。

1.3 試驗設(shè)計

試驗采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，每個品種設(shè)置3個重復(fù)，五個燕麥品種共種植15個小區(qū)，每個小區(qū)面積為3m×5m，采用機(jī)械開溝條播的方式，每個小區(qū)12行，行距25cm，最外側(cè)一行距小區(qū)邊距12.5 cm，壟寬50cm。2013年6月3至10日播種。施肥量為尿素75kg／hm2，二銨150kg／hm2。

表1 供試材料和播種量Table 1 Test materials and seeding quantity

1.4 取樣與測定

分別于2013年8月3日，8月20日，9月8日號進(jìn)行野外樣品采集。在每個小區(qū)內(nèi)設(shè)置兩個50 cm×50cm 樣方，采用齊地面取樣的方法剪取地上生物量，裝袋、編號后帶回實驗室備測。在實驗室將獲得植物樣殺青后放入烘箱，在65℃條件下烘干至恒重，將每個品種在三個小區(qū)的6個50cm×50cm樣方內(nèi)的干草分別稱重，計算每個品種的干物質(zhì)量，并將其換算為產(chǎn)量。隨后將所得樣品過1mm 篩粉碎，分別測定有機(jī)質(zhì)（OM）、粗蛋白（CP）、中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）。其中OM 的測定參考陳軍強(qiáng)等［12］的方法，CP 的測定利用凱氏定氮法，NDF和ADF 的測定采用購自中國農(nóng)業(yè)大學(xué)肉牛研究中心的纖維袋進(jìn)行測定。

1.5 綜合分析方法

本研究對不同燕麥品種間的灰色關(guān)聯(lián)度計算采用侯建杰［5］，王桃［9］，呂小東等［13］方法。

在綜合比較各期燕麥不同品種間的優(yōu)劣前，需先選定一個參考品種作為對照。按照育種目標(biāo)，分別選取三期燕麥各指標(biāo)中干草產(chǎn)量和CP 的最大值，OM 和NDF以及ADF 的最小值作為參考品種的各項指標(biāo)，并以這幾項指標(biāo)組成一個數(shù)列X0（k），此參考品種即“最優(yōu)燕麥”。

利用如下公式計算供試品種與最優(yōu)品種間的關(guān)聯(lián)系數(shù)Σi（k）：△i（k）｜最大值，然后按照不同的i值在max｜△i（k）｜中選出max max｜△i（k）｜，即代表二級最大差。二級最小差的原理同上。

按照下面公式計算加權(quán)關(guān)聯(lián)度（ri）：

式中W（k）表示各項指標(biāo)的權(quán)重。

1.6 數(shù)據(jù)分析

所有數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2010 和SPSS 11.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。均值的多重比較采用Duncan＇s法。

2 結(jié)果與分析

其中：｜△i（k）｜＝｜X0（k）－Xi（j）｜。max｜△i（k）｜表示一級最大差，即按照不同的k 值選擇出｜

2.1 品種和生育期對燕麥干草產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)的影響

品種和取樣時間對燕麥干草產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)的影響如表2所示，除OM 外，兩個因素的主效應(yīng)和交互作用對燕麥干草產(chǎn)量和其他營養(yǎng)指標(biāo)都具有影響（P＜0.05）。

2.2 干草產(chǎn)量比較

燕麥干草產(chǎn)量是衡量其綜合性能的主要指標(biāo)。品種和取樣時間的交互作用對干草產(chǎn)量的影響顯著（P＜0.05）（表3）。隨著生育期的推移，燕麥干草產(chǎn)量升高（P＜0.05）。盛花期5個品種的平均干草產(chǎn)量15304.0kg／hm2，高于初花期6652.0kg／hm2（P＜0.05），而初花期高于抽穗期3770.7kg／hm2（P＜0.05）。抽穗期5種燕麥的干草產(chǎn)量均比較低，其中最高的青引1號為4546.7kg／hm2，最低的林納為3013.3kg／hm2，二者間差異顯著（P＜0.05）。初花期各品種較抽穗期的干草產(chǎn)量均有不同水平的提高，其中青引1號和青海444的干草產(chǎn)量較抽穗期有提高（P＜0.05）。所有品種在盛花期的干草產(chǎn)量較抽穗期和初花期均表現(xiàn)為提高（P＜0.05），產(chǎn)量最高的為加燕2號，達(dá)到了20640.0kg／hm2，與其余四種間均有差異（P＜0.05）。

表2 取樣時間和品種對燕麥干草產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)的影響Table 2 Effect of harvesting time and variety on oats hay yield and nutritional value

表3 不同品種燕麥不同生育期干草產(chǎn)量Table 3 Oats hay yield of different varieties at different growing stage

2.3 有機(jī)質(zhì)含量

通過方差分析發(fā)現(xiàn)（表2），品種和取樣時間的交互作用對OM 的影響不顯著（P＞0.05）。而兩因素的主效應(yīng)對OM 的影響顯著（P＜0.05）。從品種主效分析得知5個品種中青海444OM 含量高于加燕2號、甜燕麥和林納（P＜0.05），與青引1號差異不顯著（P＞0.05）。從取樣時間主效分析得知三個采樣時間中9月8日采樣OM 含量和8月20日以及8月3日之間差異顯著（P＜0.05）。

2.4 粗蛋白含量

粗蛋白是牧草營養(yǎng)價值高低的關(guān)鍵性指標(biāo)［14－16］。方差分析發(fā)現(xiàn)品種和取樣時間的交互作用對CP含量的影響顯著（P＜0.05）（表2）。按取樣時間主效分析，隨著生育期的推移，CP 含量在持續(xù)降低，其中抽穗期的CP平均含量（15.47%）高于初花期（11.08%）（P＜0.05）。而初花期的CP平均含量（11.08%）高于盛花期（8.07%）（P＜0.05）。其中抽穗期林納CP 含量（17.44%）高于甜燕麥（14.05%）（P＜0.05），其它品種間CP 含量介于二者之間差異不顯著（P＞0.05）。初花期所有燕麥品種CP含量差異不顯著（P＞0.05），盛花期甜燕麥CP含量顯著高于其他4個品種（P＜0.05）（表4）。品種主效分析顯示5個品種CP含量差異不顯著（P＞0.05）（表2）。在不同生育期5個品種均表現(xiàn)出CP含量較前一期顯著下降（P＜0.05）（表4）。雖然CP含量在抽穗期和初花期較高，但此時青刈所獲得的干草產(chǎn)量低，故選擇收獲時間應(yīng)考慮產(chǎn)量和營養(yǎng)價值的綜合影響。

2.5 中性洗滌纖維含量

通常情況下，纖維對于反芻動物都是不可缺少的，NDF 作為纖維中的代表性指標(biāo)，除了作為瘤胃微生物發(fā)酵的底物外，還在促進(jìn)消化道蠕動和保持瘤胃內(nèi)環(huán)境平衡以及維持其健康等方面發(fā)揮著重要作用［17］。方差分析發(fā)現(xiàn)品種和取樣時間的交互作用對NDF的影響顯著（P＜0.05）（表2）。5個品種抽穗期NDF 平均含量（57.77%）低于初花期（60.38%）（P＜0.05）。初花期NDF 平均含量（60.38%）低于盛花期（63.85%）（P＜0.05）。其中抽穗期甜燕麥和林納NDF 含量低于其他3個品種（P＜0.05）。初花期加燕2號和青海444NDF含量間差異不顯著（P＞0.05），均高于青引1號，甜燕麥和林納（P＜0.05），而這三個品種間NDF含量差異顯著（P＜0.05）。盛花期加燕2號NDF 含量高于其他4個品種（P＜0.05），其余品種間差異不顯著（P＞0.05）。除了青引1號之外，其余4 個品種在不同生育期NDF 含量均達(dá)到了顯著水平（P＜0.05），并呈現(xiàn)出增大的趨勢（表4）。

表4 供試燕麥品種在各采樣時間的營養(yǎng)指標(biāo)Table 4 Nutritional indicators of the five oats varieties at different harvesting time

2.6 酸性洗滌纖維含量

ADF是粗飼料中最難被消化的那部分，由木質(zhì)素和纖維素構(gòu)成。ADF 含量過高時飼料中能被家畜消化利用的部分就會減少，且適口性下降，飼草的飼用價值就降低。方差分析顯示品種和取樣時間的交互作用對ADF的影響顯著（P＜0.05）（表2）。隨著生育期的推移，燕麥中ADF 含量呈升高趨勢，且到盛花期時5個品種燕麥間ADF含量接近，差異不顯著（P＞0.05）。抽穗期5個燕麥品種ADF 平均含量（33.44%）低于初花期（35.10%）（P＜0.05），初花期（35.10%）低于盛花期（38.15%）（P＜0.05）。從品種主效分析發(fā)現(xiàn)不同品種間ADF 含量也存在差異，表現(xiàn)為林納和甜燕麥最低，加燕2號和青引1號最高，且二者間ADF 含量差異顯著（P＜0.05）。青引1號3個生育期間ADF含量差異不顯著（P＞0.05），加燕2號和甜燕麥隨著生育期的推移，ADF 含量均高于前一期（P＜0.05）。林納ADF含量在盛花期高于抽穗期和初花期（P＜0.05），而青海444ADF 含量在抽穗期低于初花期和盛花期（P＜0.05）。

2.7 綜合比較

2.7.1 計算供試品中與最優(yōu)燕麥品種間的關(guān)聯(lián)系數(shù) 利用公式（1）計算供試品中與最優(yōu)品種間的關(guān)聯(lián)系數(shù)Σi（k），同時可知為0.8540，為0。取ρ值為0.5，得供試品中與最優(yōu)品種間的關(guān)聯(lián)系數(shù)（見表5）。

表5 供試品中與最優(yōu)品種間的關(guān)聯(lián)系數(shù)Table 5 Grey relevant coefficient values of different indexes

2.7.2 計算關(guān)聯(lián)度 根據(jù)育種目標(biāo)和育種經(jīng)驗對干草產(chǎn)量各指標(biāo)賦予相應(yīng)的權(quán)重W（k）（表6），根據(jù)公式（2）計算其加權(quán)平均值，可得到各采樣時間點(diǎn)5個供試品種的加權(quán)關(guān)聯(lián)度（表7）。

表6 參考數(shù)列X0 和權(quán)重W（k）Table 6 Different indexes and its weights of the indicators

表7 供試品種和最優(yōu)品種間的加權(quán)關(guān)聯(lián)度以及排序Table 7 Grey relevant coefficient values of different indexes and sort

3 討論

3.1 影響刈割時間的因素

由于飼草作物干草產(chǎn)量高峰期和營養(yǎng)最佳期不是一致的，最佳的刈割期應(yīng)使干草產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)的組合達(dá)到最優(yōu)［18－19］，刈割時間過早，草產(chǎn)量很低但營養(yǎng)價值較高，收獲時間過遲干草產(chǎn)量顯著增加，但會導(dǎo)致青草中可利用的營養(yǎng)成分含量降低。同時，牧草干草產(chǎn)量和營養(yǎng)價值的高低也是評價其飼用價值和是否優(yōu)良的兩個重要因素［20］，所以確定合適的刈割期對于收獲草料具有重要意義，本試驗結(jié)果表明從抽穗期到盛花期燕麥干草產(chǎn)量和營養(yǎng)價值的綜合性能在逐步提高，到盛花期達(dá)到最高，這一結(jié)果與趙世鋒［7］，孫小凡［19］和馬春暉等［21］的研究結(jié)果燕麥最佳刈割期為抽穗后30～40d一致。

3.2 干草產(chǎn)量和營養(yǎng)價值的綜合評定

利用灰色關(guān)聯(lián)度分析法經(jīng)過對引進(jìn)的5個燕麥品種的干草產(chǎn)量和營養(yǎng)成分的綜合比較發(fā)現(xiàn)盛花期燕麥綜合性能好于初花期和抽穗期，說明此時收獲牧草可以使青草產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)之間的組合最優(yōu)，可以說盛花期為合理收獲期。抽穗期取樣分析表明林納最優(yōu)，其余依次為青引1號，加燕2號，甜燕麥和青海444。初花期分析結(jié)果表明綜合性能為林納＞青引1號＞甜燕麥＞青海444＞加燕2號。盛花期分析結(jié)果顯示除林納外，此時其余4種燕麥綜合性能均較前兩期有提升，尤以加燕2號綜合性能最好，其次為甜燕麥，林納，青引1 號和青海444。根據(jù)加權(quán)關(guān)聯(lián)系數(shù)大小的規(guī)定［22］，當(dāng)供試品種與參考品種間的加權(quán)關(guān)聯(lián)值≥0.7時可認(rèn)為供試品種與參考品種間的接近程度為優(yōu)，即供試品種優(yōu)秀；當(dāng)加權(quán)關(guān)聯(lián)值介于0.5～0.7時供試品種與參考品種間的接近程度為良好，即供試品種良；當(dāng)加權(quán)關(guān)聯(lián)值＜0.5時認(rèn)為較差。若按照此結(jié)論，可發(fā)現(xiàn)在最合理收獲期內(nèi)所引進(jìn)5種燕麥草中綜合性能以加燕2號為優(yōu)。甜燕麥，林納以及青引1 號為良好。而青海444綜合性能在三期內(nèi)表現(xiàn)均不好。此外，發(fā)現(xiàn)在整個試驗期內(nèi)甜燕麥和林納的CP 含量始終比較高，與加燕2號相比二者產(chǎn)量稍低。以上4個引進(jìn)品種在桑科草原的對比試驗中表現(xiàn)均比較好，除了引種時選擇的種質(zhì)資源比較優(yōu)質(zhì)外，可能與供試品種本身來自于青海省，其對高原環(huán)境氣候的適應(yīng)性好有一定關(guān)聯(lián)。

4 結(jié)論

5個品種均具有良好的適應(yīng)性；從抽穗期到盛花期，不同品種間雖有一定的差異，但各品種干草產(chǎn)量均增加（P＜0.05），CP 均降低（P＜0.05），而OM、NDF、ADF均有不同程度升高；各品種綜合性能為盛花期好于初花期和抽穗期，因此均宜在盛花期青刈；盛花期加燕2 號綜合表現(xiàn)性能最好，甜燕麥、林納和青引1號表現(xiàn)良好。加燕2號、甜燕麥、林納和青引1號可用于當(dāng)?shù)亟ㄖ踩斯げ莸?。若以干草產(chǎn)量為主要目標(biāo)，則宜選加燕2號。若以干草中CP含量為主，則宜選甜燕麥。

［1］劉文輝，周青平，賈志鋒，等.施鉀對青引1號燕麥草產(chǎn)量及根系的影響［J］.植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2010，16（2）：419－424.

［2］劉文輝，顏紅波，周青平，等.西寧地區(qū)六種燕麥品種比較試驗［J］.青海畜牧獸醫(yī)雜志，2005，35（1）：1－2.

［3］Achleitner A，Tinker N A，Zechner E，et al.Genetic diversity among oat varieties of worldwide origin and associations of AFLP markers with quantitative traits［J］.Theoretical and Applied Genetics，2008，117（7）：1 041－1 053.

［4］趙永峰，翟玉明，穆蘭海，等.燕麥引種比較試驗［J］.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技，2011（6）：30－30.

［5］侯建杰，趙桂琴，焦 婷，等.6個燕麥品種（系）在甘肅夏河地區(qū)的適應(yīng)性評價［J］.草原與草坪，2013，33（2）：26－32.

［6］徐長林.高寒牧區(qū)不同燕麥品種生長特性比較研究［J］.草業(yè)學(xué)報，2012，21（2）：280－285.

［7］趙世鋒，田長葉，陳淑萍，等.草用燕麥品種適宜取樣期的確定［J］.華北農(nóng)學(xué)報，2006，20（S1）：132－134.

［8］祁學(xué)東.高寒牧區(qū)燕麥營養(yǎng)價值及其評價［J］.畜牧獸醫(yī)雜志，2012，31（4）：100－101.

［9］王 桃.高寒牧區(qū)36種燕麥營養(yǎng)生態(tài)特性及其生產(chǎn)效能評價［D］.甘肅蘭州：蘭州大學(xué)，2010.

［10］代 元.4種皮燕麥在互助縣區(qū)域試驗比較研究［J］.草業(yè)與畜牧，2011（7）：29－31.

［11］丁路明，張世挺，韓永杰，等.甘南州夏河縣牧區(qū)冬春飼草儲備與抗災(zāi)運(yùn)營模式［J］.家畜生態(tài)學(xué)報，2013，34（4）：83－85.

［12］陳軍強(qiáng)，張 蕊，侯堯宸，等.亞高山草甸植物群落物種多樣性與群落C、N、P 生態(tài)化學(xué)計量的關(guān)系［J］.植物生態(tài)學(xué)報，2013，37（11）：979－987.

［13］呂小東，王建光，白音倉.內(nèi)蒙古引進(jìn)的11個國外苜蓿品種營養(yǎng)價值的灰色評價［J］.草原與草坪，2013，33（3）：21－25，30.

［14］周漢林，李 瓊，唐 軍，等.海南不同地區(qū)幾種熱帶牧草的營養(yǎng)價值評定［J］.草業(yè)科學(xué)，2006，23（9）：41－44.

［15］李艷琴，徐敏云，王振海，等.牧草品質(zhì)評價研究進(jìn)展［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，36（11）：4 485－486，4 546.

［16］張喜軍，祝廷成，潘偉.牧草飼用價值綜合評價的數(shù)學(xué)模型［J］.中國草地，1991（6）：63－67.

［17］張立濤，李艷玲，王金文，等.不同中性洗滌纖維水平飼糧對肉羊生長性能和營養(yǎng)成分表觀消化率的影響［J］.動物營養(yǎng)學(xué)報，2013，25（2）：433－440.

［18］楊 庫，王加啟，王連群，等.不同干物質(zhì)含量全株玉米青貯營養(yǎng)成分及有機(jī)酸比較［J］.中國奶牛，2007（8）：18－20.

［19］孫小凡.麥類作物青貯飼料營養(yǎng)價值研究［D］.陜西楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2003.

［20］鄭 凱，顧洪如，沈益新，等.牧草品質(zhì)評價體系及品質(zhì)育種的研究進(jìn)展［J］.草業(yè)科學(xué)，2006，23（5）：57－61.

［21］馬春暉，韓建國.燕麥單播及其與箭筈豌豆混播草地最佳刈割期的研究［J］.草食家畜，2000（3）：42－45.

［22］牟新待.草原系統(tǒng)工程［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1995.