王相權(quán),黃輝躍,張 潔,郭元林,劉 培,汪仁全,王仕林,楊杰智,榮飛雪,周海燕,關(guān)淑仙,宣 樸,蔣 云
(1.四川省內(nèi)江市農(nóng)業(yè)科學院,四川 內(nèi)江 641000;2.四川省農(nóng)業(yè)科學院生物技術(shù)核技術(shù)研究所,四川 成都 610061; 3.四川省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,四川 成都 610061)
隨著人民生活水平的提高,牛羊肉和奶制品在居民膳食中的占比增大,青飼料的需求量也隨之增加,對飼料作物的需求越來越大。目前四川省約有85%畜產(chǎn)品來自農(nóng)耕區(qū),畜牧業(yè)產(chǎn)業(yè)中生豬占比達69.1%,屬于典型的耗糧型畜牧業(yè),四川省于2009年明確提出大力發(fā)展牛羊兔等草食家畜,調(diào)整優(yōu)化畜牧業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)[1]。因此大力發(fā)展飼料作物是完成目前四川省畜牧產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要保障,飼料作物要成為糧食作物和經(jīng)濟作物以外的另一類規(guī)?;N植的作物種類。小麥在四川省屬于傳統(tǒng)農(nóng)作物,耕作制度和栽培措施都相當成熟,用全株小麥進行青綠飼料生產(chǎn)無需調(diào)整、探索新的耕作制度,普通農(nóng)戶均可開展飼草小麥的生產(chǎn),為畜牧生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)青綠飼料[2]。小麥作為單胃動物日糧中的主要能量飼料原料已在世界范圍內(nèi)使用多年,而國內(nèi)這一比例不足1/6,因此以小麥作為青飼料的來源是可行的[3]。同時小麥作為糧食作物能得到一定的財政補貼,農(nóng)戶種植飼草小麥的積極性較高。
目前國內(nèi)育成的專用飼草小麥品種僅限于小黑麥(Triticale,AABBRR,2n=6X=42或AABBDDRR,2n=8X=56),還未有普通小麥(TriticumaestivumL.,AABBDD,2n=6X=42)育成的飼草小麥品種,短期內(nèi)可在糧用小麥品種內(nèi)篩選適宜于做飼草的小麥品種,長遠來看仍需要選育專用的飼草小麥品種[4]。研究表明,全株青貯小麥的營養(yǎng)成分與黑麥草、大麥相似,飼用營養(yǎng)價值的某些方面高于玉米青貯飼料,用全株小麥代替玉米可促進奶牛泌乳量增加[5]。對小麥青貯品質(zhì)的研究也表明,全株小麥很適宜制作青貯飼料[6]。目前一般使用飼用品質(zhì)和青貯品質(zhì)來評價飼草用小麥優(yōu)劣的標準,即:單位面積的干物質(zhì)產(chǎn)量、粗蛋白產(chǎn)量、粗纖維、灰分、可溶性糖含量、青貯后pH值和有氧穩(wěn)定性等。我國飼用小麥的相關(guān)研究起步晚,尚處于理論研究階段,現(xiàn)有研究主要集中于收割時期、青貯效果、營養(yǎng)評價等方面,參與評價的品種數(shù)量也非常有限[7]。目前我國全株飼用小麥的篩選僅有少量報道,主要考察了品種的整株干物質(zhì)產(chǎn)量、粗蛋白、粗纖維、可溶性糖含量、灰分等性狀,其中干物質(zhì)產(chǎn)量是決定以上營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量的重要因素,故本研究主要以全株干物質(zhì)產(chǎn)量為依據(jù)進行四川省適宜全株飼用小麥品種的初步篩選。
以四川省近50年審定(認定)的175個小麥品種為對象開展試驗,在2個環(huán)境下測試了各品種的生物產(chǎn)量、株高和分蘗數(shù),以期篩選出一批生物產(chǎn)量高的品種供生產(chǎn)選用,同時為進一步的飼用小麥品種篩選提供理論依據(jù)。
參試材料共175份,包括中國春、開縣羅漢麥等一批地方品種,阿勃、南大2419等引進品種和川麥107等現(xiàn)代育成品種。以上材料由四川省農(nóng)科院作物所、四川農(nóng)業(yè)大學、中國科學院成都生物所、綿陽市農(nóng)科院、西南科技大學、南充市農(nóng)科院、內(nèi)江市農(nóng)科院、宜賓市農(nóng)科院、國豪種業(yè)提供,由四川省農(nóng)科院生物技術(shù)核技術(shù)研究所保存。
試驗地點位于四川省農(nóng)科院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高新技術(shù)示范園(郫縣)和四川省內(nèi)江市市中區(qū)。在每個試驗點按照順序排列法種植各參試品種,條播,每品種種植2行,行長1.5m,行距0.27m,株距0.15m,2次重復。
郫縣點土壤肥力為有效氮96.2mg/kg、有效磷16.00mg/kg、有效鉀64.8mg/kg,播前一次性施足底肥,不再追肥,施肥量為復合肥(N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15)300kg·hm-2。內(nèi)江點土壤肥力為有效氮3.28mg/kg、有效磷16.06mg/kg、有效鉀122.5mg/kg,播前一次性施足底肥,不再追肥,施肥量為復合肥(N∶P2O5∶K2O=20∶10∶10)825kg/hm2。揚花期結(jié)束后一噴三防防治蚜蟲、赤霉病和條銹病。
臘熟前期調(diào)查每個小麥品種第一行的株高和分蘗數(shù),刈割參試品種的第一行地面部分曬干稱量干重。對2個試驗點的結(jié)果進行統(tǒng)計,分析干重和株高、分蘗數(shù)的相關(guān)關(guān)系。
數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析用Excel2007軟件完成,相關(guān)性分析用DPS9.50軟件完成。
從表1可以看出,株高的變異系數(shù)超過了10%,而有效穗數(shù)和干重的變異系數(shù)接近30%,表明這3個性狀在品種間的多樣性豐富,可以從中初步選擇到生物產(chǎn)量高,宜于全株飼用的小麥品種。
表1 參試品種株高、有效穗數(shù)和干重統(tǒng)計
株高是影響生物產(chǎn)量的重要因素,在本研究中株高介于77.2~145.8cm之間,平均為96.0cm。平均值區(qū)間在90.0~99.9cm的品種數(shù)量最多,為84個,占總數(shù)的50%,其次是80.0~89.9cm和100.0~109.9cm的品種,處于這3個區(qū)間內(nèi)的品種占了總數(shù)的89.3%。株高最高的品種為本地區(qū)地方品種中國春,株高達145.8cm,株高排名前9位的品種均為第一次綠色革命之前的地方品種、引進品種或選育品種。第一次綠色革命之后的現(xiàn)代品種中株高最高的是川麥58,為115.0cm,而株高低于80cm的品種有綿麥38和綿陽23,分別為79.1和77.2cm。
圖1 參試小麥品種株高的分布范圍
單株有效穗數(shù)量也是影響生物產(chǎn)量的重要因素,本研究中有效穗數(shù)介于3.0~15.3個之間,平均為7.9個。其中位于7.0~8.9的品種數(shù)量最多,為66個,占總數(shù)的39.3%,其次是9.0~10.9區(qū)間和5.0~6.9區(qū)間,處于這3個區(qū)間內(nèi)的品種占了總數(shù)的84.5%。有效穗最多的是引進品種矮粒多,達15.3個,第一次綠色革命后的現(xiàn)代品種中有效穗較高的有蜀麥51、綿麥40和川麥81,分別為13.5、13.2和13.0個。有效穗較低的品種有綿陽35、川麥42和綿陽11,分別為3.3、3.2和3.0個。
圖2 參試小麥品種有效穗數(shù)的分布范圍
全株干重介于164.2~1337.8g之間,平均為665.2g,略呈正態(tài)分布,其中601~700g區(qū)間范圍的品種最多,占22.0%。最重的品種為矮粒多,達1337.8g;其次為蜀麥51、川麥52和川農(nóng)18,分別達到了1235.6、1128.2和1114.8g。而干重最低的3個品種是大粒早、綿陽11號和繁7,分別為216.4、208.8和164.2g。本研究中篩得全株干重大于900g的品種有19個,可以作為下一步深入研究的材料(表2)。
圖3 參試小麥品種干重的分布范圍
表2 全株干重大于900g的品種列表
從表3可以看出分蘗數(shù)與干重呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,分蘗數(shù)可以解釋干重的47.8%的變異。株高和干重呈正相關(guān)關(guān)系但不顯著,只能解釋1.07%的干重的變異。因此有效穗數(shù)是選擇全株飼用小麥品種的重要指標。
表3 參試小麥品種的株高、有效穗數(shù)和干重相關(guān)性分析
注:**表示在0.01水平上差異顯著。
目前四川畜牧業(yè)中豬業(yè)一枝獨秀,生豬數(shù)量居全國首位,“糧-豬農(nóng)業(yè)”導致糧食安全面臨巨大的挑戰(zhàn),供需矛盾十分突出,這在客觀上促使四川調(diào)整畜牧業(yè)結(jié)構(gòu),發(fā)展以低耗糧為主的草食家畜,草食性牲畜的快速發(fā)展對牧草的需求變得急迫。目前四川農(nóng)區(qū)青飼料主要以野生雜草、農(nóng)作物秸稈為主,而優(yōu)質(zhì)專用飼草作物栽培較少[1]。白史且等[8]指出,發(fā)展飼料作物有利于提高土地產(chǎn)出效率,緩解環(huán)境壓力,經(jīng)濟效益優(yōu)于種糧養(yǎng)豬。小麥在我國傳統(tǒng)糧食作物之一,但世界范圍內(nèi)它還是常用的飼料作物之一,如鄰國日本進口小麥的25%用作飼料。研究表明,全株小麥適宜制作青貯飼料,小麥青貯飼料與黑麥草、大麥青貯飼料的化學成分和營養(yǎng)價值相似,可以作為奶牛的飼料。因此,篩選產(chǎn)量高、營養(yǎng)品質(zhì)好的小麥品種作為飼料作物十分必要。本研究在四川糧用小麥品種中進行篩選,發(fā)現(xiàn)矮粒多、蜀麥51等19個小麥種質(zhì)分蘗旺盛,單株干物質(zhì)產(chǎn)量較高,可以作為糧飼兼用小麥品種加以利用,并且可以在這些小麥品種中進一步深入篩選營養(yǎng)品質(zhì)和青貯品質(zhì)優(yōu)良的材料。
生物學產(chǎn)量是青貯小麥營養(yǎng)品質(zhì)的基礎,對青貯小麥選育起決定性的作用,一切營養(yǎng)物質(zhì)含量均建立在較高的生物學產(chǎn)量上,分蘗數(shù)和株高是生物學產(chǎn)量的重要組成部分,對生物學產(chǎn)量有重要影響,本研究發(fā)現(xiàn)干重和有效穗呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,但與株高相關(guān)性不顯著,表明青貯小麥品種的選育要注重單株有效穗的提高,而不必過度考慮株高的提升,提高株高增加的干物質(zhì)有限,但卻易引起倒伏,從而影響干物質(zhì)產(chǎn)量及飼用品質(zhì)。