秦立金,楊學文,竇 志
(1.赤峰學院 生命科學學院,內(nèi)蒙古 赤峰 024000;2.赤峰市農(nóng)牧科學研究院,內(nèi)蒙古 赤峰 024000)
燕麥為禾本科燕麥屬一年生植物,是世界上重要的農(nóng)作物之一.栽培燕麥一般分為皮燕麥(A.sativa L.)和裸燕麥(A.nuda L.)兩類.燕麥籽粒中蛋白質(zhì)和脂肪含量居水稻、小麥、玉米等八大作物之首,人體必需的8種氨基酸含量豐富且平衡,經(jīng)常食用燕麥具有調(diào)節(jié)血脂、減肥、延緩衰老、調(diào)解血糖、改善腸胃功能等保健功能.燕麥籽實具有極高的營養(yǎng)保健價值,又是畜禽的珍貴飼料,秸稈是極好的飼草,青割的燕麥,柔嫩多汁,適口性強、易消化,是幼、弱畜的優(yōu)良飼草[1].我國主要種植裸燕麥,幾乎全部食用.燕麥喜冷涼氣候,我國裸燕麥主要種植在華北、西北和西南高寒干旱地區(qū),其中內(nèi)蒙古的播種面積居全國之首[2].
赤峰市地處蒙古高原向西遼河平原過渡地帶,地形以山地丘陵為主,約占全市總面積的66%,氣候冷涼,無霜期短[3],以旱作雜糧種植為主,尤其適宜燕麥的生長[3].赤峰市燕麥常年種植面積20~25萬畝,主要分布在克旗、林西、松山區(qū)西北部,平均單產(chǎn)在100~150kg/畝,品種以科燕1號、壩莜6號、壩莜10號為主[4].近年我市為緩解草場及環(huán)境壓力,大力發(fā)展舍飼、半舍飼養(yǎng)殖,燕麥秸稈正好可以成為牲畜的優(yōu)質(zhì)飼料,這樣種養(yǎng)相結(jié)合,對促進我市農(nóng)牧業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和可持續(xù)發(fā)展,緩解畜草壓力,保護生態(tài)環(huán)境,改善人們的膳食結(jié)構(gòu),提高人民生活質(zhì)量都具有重要意義[5].
本試驗于2013年3~10月在赤峰市農(nóng)牧科學研究院試驗地進行燕麥的種植、田間的觀察與調(diào)查,最后選取有代表性的6個燕麥材料,對其進行生物學特性的對比比較試驗,篩選綜合形狀表現(xiàn)優(yōu)良的燕麥材料,為赤峰地區(qū)燕麥的生產(chǎn)及育種研究提供理論依據(jù).
供試材料的名稱、來源見表1.
米尺、保鮮袋、標簽、電子稱、稱量紙等.
表1 燕麥品種的名稱及來源
2.3.1 田間調(diào)查法
2013年7月24日,在赤峰市農(nóng)牧科學研究院燕麥種植基地隨機抽取有代表性的6個燕麥品種,每個品種中隨機抽取10株燕麥,進行旗葉葉相觀察和旗葉長與寬的測量,測量之后再對每個燕麥品種的根分蘗數(shù)進行觀察測量并記錄.
2.3.2 實驗室測量法
2013年9月7日,對上述標記過的6個品種都拔出一定數(shù)量的燕麥植株,做好標記,帶回實驗室進行其它生物學性狀的測量.
2013年10月,進行小區(qū)產(chǎn)量的測定.
2.4.1 田間指標的測定及方法
旗葉:每個品種選取生長發(fā)育好且長勢相對一致的10株燕麥,用直尺和米尺于抽穗后測量其主莖旗葉長和旗葉寬.同時觀察其旗葉的葉相.
根分蘗數(shù):對上述每個品種的10株燕麥進行根分蘗數(shù)的測量.
株高:在已選定好并測量完根分蘗數(shù)的燕麥品種中,每個品種隨機挑選10株,用米尺對其進行株高的測量.
穗數(shù):對測量株高的每株燕麥進行穗數(shù)的記錄.
單株粒數(shù):對上述每一株燕麥的所有的穗粒數(shù)進行統(tǒng)計.
千粒重:用電子天平對其進行千粒重的稱量.
畝產(chǎn)量:2013年10月對上述采樣的燕麥品種進行脫粒后產(chǎn)量的測量,小區(qū)面積為1m×1m,再換算成畝產(chǎn)量.
旗葉又稱“劍葉”、“止葉”.禾本科作物一生中抽出的最后一片葉,其同化和供應能力最大.光合產(chǎn)物主要運向籽實,延長其功能期,能顯著增加粒重,提高產(chǎn)量.旗葉葉相分為上舉、平展和下垂.測量的6個燕麥品種中燕麥-1和芝士十八盤燕麥的旗葉葉相為下垂型;燕麥-2和克旗野生燕麥的旗葉葉相為上舉型;燕芝士商店燕麥和燕麥7號的旗葉葉相為平展型.旗葉葉相與葉片的光合作用有關(guān),從旗葉葉相與葉片光合作用強弱的分析,不同旗葉葉相的光合作用強弱為平展型>上舉型>下垂型,即燕芝士商店燕麥、燕麥7號(CK)>燕麥-2、克旗野生燕麥>燕麥-1和芝士十八盤燕麥.
葉片是光合作用的物質(zhì)基礎,是制造營養(yǎng)物質(zhì)的“綠色工場”,是蒸騰作用的媒介,是植物的生長發(fā)育產(chǎn)量形成和品種特性重要指標.從圖1可以看出,芝士商店燕麥和燕麥-2的旗葉葉面積比對照高,分別為52.14cm2和43.7cm2,比對照增加了21.0%和1.3%.而克旗野生燕麥、燕麥-1和芝士十八盤燕麥的旗葉葉面積分別為為21.67cm2、33.07cm2和25.57cm2,均比對照降低.
圖1 不同燕麥品種的旗葉葉面積比較
圖2 不同燕麥品種根分蘗數(shù)的比較
根分蘗數(shù)是指禾本科等植物在地面以下或近地面處所發(fā)生的分枝,產(chǎn)生于比較膨大而貯有豐富養(yǎng)料的分蘗節(jié)上,直接從主莖基部分蘗節(jié)上發(fā)出的稱一級分蘗,在一級分蘗基部又可產(chǎn)生新的分蘗芽和不定根,形成次一級分蘗.燕麥品種在條件良好的情況下,可以形成第三級、第四級分蘗,結(jié)果一株植物形成了許多叢生在一起的分枝.早期生出的能抽穗結(jié)實的分蘗稱為有效分蘗,晚期生出的不能抽穗或抽穗而不結(jié)實的稱為無效分蘗.從圖2可以看出,每一品種的根分蘗數(shù)均比對照有所增加,其中芝士商店燕麥和芝士十八盤燕麥根分蘗數(shù)較大,分別為19.4株和18.0株,是對照的4.09倍和4.40倍.克旗野生燕麥、燕麥-1和燕麥-2的根分蘗數(shù)分別為14.4株、11.2株和7.2株,分別為對照的3.27倍、2.09倍和1.63倍.
株高是指植株根頸部到頂部之間的距離,是營養(yǎng)體的主要表現(xiàn)之一.從圖3可以看出,克旗野生燕麥、芝士商店燕麥和燕麥-2的株高較高,分別為120.1cm、127.0cm.和126.6cm,比對照分別增加了3.7%、11.0%和9.6%.而燕麥-1和芝士十八盤燕麥的株高分別是102.8cm和109.4cm,均比對照降低.
圖3 不同燕麥品種株高的比較
穗數(shù)是在分蘗期確定的,對上一步株高測量完之后的燕麥再進行穗數(shù)的測量,從圖4看出,每株穗數(shù)除燕麥-2之外的其它4種燕麥與對照相比均有所增加,其中芝士商店燕麥的穗數(shù)最大,每株9.1穗,是對照的1.31倍.克旗野生燕麥、燕麥-1和芝士十八盤燕麥的單株粒數(shù)測量值分別為8.5穗、7.8穗和7.5穗,分別為對照的1.23倍、1.13倍和1.08倍.
圖4 不同燕麥品種穗數(shù)的比較
單株粒數(shù)是指一株燕麥上所有的燕麥粒數(shù),對測量完穗數(shù)的燕麥分別進行單株穗粒數(shù)統(tǒng)計后,從圖5出,其余5個品種的單株粒數(shù)均比對照有所增加,其中芝士商店燕麥和芝士十八盤燕麥單株粒數(shù)的測量值較高,分別為135.0粒和121.4粒,是對照的2.71倍和2.44倍.克旗野生燕麥、燕麥-1和燕麥-2的單株粒數(shù)分別為97.7粒、100.3粒和63.0粒,分別是對照的1.97倍、2.01倍和2.26倍.
圖5 不同燕麥品種單株粒數(shù)的比較
千粒重是以克表示的一千粒種子的重量,它是體現(xiàn)種子大小與飽滿程度的一項指標,是檢驗種子質(zhì)量和作物考種的內(nèi)容,也是田間預測產(chǎn)量時的重要依據(jù).從圖5看出,芝士商店燕麥的千粒重比對照增加,千粒重重量為26.66g,比對照增加了3.6%.克旗野生燕麥、燕麥-1、芝士十八盤燕麥和燕麥 -2的千粒重分別為24.43g、22.09g、20.90g和23.62g,均比對照降低.
圖6 不同燕麥品種千粒重的比較
畝產(chǎn)量是體現(xiàn)產(chǎn)量大小的一項指標,是檢驗種子質(zhì)量和作物考種的內(nèi)容,也是田間測量產(chǎn)量時的重要依據(jù).從圖7中可以看出,除對照之外的其余5個品種中,芝士商店燕麥的畝產(chǎn)量與對照相比有所增加,它的產(chǎn)量為232.89kg/畝,比對照增加了6.7%.克旗野生燕麥、燕麥-1、芝士十八盤燕麥和燕麥 7號的畝產(chǎn)量分別為149.40kg、14.35kg、112.70kg和117.81kg,均比對照降低.
圖7 不同燕麥品種畝產(chǎn)量的比較
燕麥葉片是同化物形成的主要器官,燕麥葉相葉與光合特性、籽粒產(chǎn)量的形成密切相關(guān),葉相的類型是燕麥栽培和育種實踐中重要的指標,是影響群體結(jié)構(gòu)及冠層結(jié)構(gòu)的主要因子.本試驗研究結(jié)果表明:燕麥的葉相有3種類型,平展型、上舉型和下垂型.葉相類型不同,葉片進行光合作用的強弱也不同,葉相的光合作用強弱表現(xiàn)為平展型>上舉型>下垂型,本試驗的6個品種中,芝士商店燕麥和對照的旗葉葉相為平展型,平展型葉相更容易接受光的照射,接受光照的葉面積相對更大,更有利于植株葉片進行光合作用,形成同化產(chǎn)物,供作物生長發(fā)育.但是不同的葉相類型是否與作物產(chǎn)量有關(guān),還有待于進一步的研究.
本試驗中不同燕麥品種的旗葉長、旗葉寬和旗葉葉面積與對照相比,芝士商店燕麥和燕麥-2的旗葉葉面積比對照高,其余3個品種,葉面積有所下降,葉面積的大小是否與燕麥產(chǎn)量具有一定的相關(guān)性,也需做進一步研究.
燕麥作物具有根分蘗的特性,根分蘗能力越強,作物根系越強壯,根越容易吸收水分和礦物質(zhì)[7],這樣水分和礦物質(zhì)才能不斷的輸送到植株的地上部分,促進燕麥植株地上部分的生長發(fā)育.本試驗研究結(jié)果表明:芝士商店燕麥的株高最高、根分蘗數(shù)最多,根系最強壯,植株最健壯.
植株穗數(shù)、單株粒數(shù)和千粒重是燕麥產(chǎn)量的三要素,也是衡量燕麥光合產(chǎn)物積累的主要指標[8,9].本試驗結(jié)果表明,芝士商店燕麥的各指標均比對照增加,應該是當?shù)氐臍夂驐l件和土壤條件更有利于本品種在赤峰地區(qū)的生長和發(fā)育.
畝產(chǎn)量的高低一方面取決于產(chǎn)量因素的合理構(gòu)成,另一方面又受控于諸多內(nèi)外因素的影響.本試驗研究結(jié)果表明,不同燕麥品種的畝產(chǎn)量差異較大,其中,芝士商店燕麥的畝產(chǎn)量比對照高,其余4個品種均低于對照,進一步說明,芝士商店燕麥更適于在赤峰地區(qū)進行栽培.
綜上所述,6個燕麥品種中,芝士商店燕麥從旗葉葉相、葉面積、根分蘗數(shù)、株高、穗數(shù)、單株粒數(shù)、千粒重、畝產(chǎn)量等這些生物學性狀上的測量指標與對照和其他燕麥品種相比,更適宜赤峰地區(qū)的生長發(fā)育,為赤峰地區(qū)燕麥的引種和育種工作提供較好的理論研究基礎.
〔1〕丁素榮,楊國文,生國莉,等.燕麥新品種赤燕 7號的選育及栽培技術(shù)[J].作物雜志,2013,3(1):154~155.
〔2〕徐微,張宗文,吳斌,崔林.裸燕麥種質(zhì)資源 AFLP標記遺傳多樣性分析[J].作物學報,2009,35(12):2205-2212.
〔3〕孟繁盛,王立平,鄭偉,慈艷華,楊艷梅,霍劍鋒.赤峰市的生態(tài)狀況、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)限制因子及發(fā)展對策[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技,2009(5):9-11.
〔4〕國家燕麥蕎麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系興安盟綜合試驗站調(diào)研報告[EB/OL].內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)信息網(wǎng),2012.
〔5〕康海軍,杜鐵瑛,嚴陣英,等.青南牧區(qū)不同燕麥品種種植試驗報告[J].青海畜牧獸醫(yī)雜志,2000,30(2):18~21.