趙世鋒 曹麗霞 石碧紅 劉文婷 趙雪峰 劉君馨 張麗霞 李嘉豪
(張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,075000,河北張家口)
以國(guó)家燕麥?zhǔn)w麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系2017-2019年多點(diǎn)試驗(yàn)的20個(gè)飼草燕麥品種為材料,試驗(yàn)在張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院壩上科研基地(114°44′55″E,41°8′54″N)進(jìn)行,海拔1375.6m。試驗(yàn)與馬鈴薯試驗(yàn)田同一地塊倒茬種植,土質(zhì)為沙壤,肥力中上等,5月下旬播種,小區(qū)面積13.5m2,行距30cm,3次重復(fù),不施肥,不澆水,人工除草。按照刈割和測(cè)產(chǎn)2組種植。
測(cè)產(chǎn)組:記錄測(cè)定物候期、株高、千粒重、生物產(chǎn)量、籽粒產(chǎn)量,收獲后測(cè)定生物產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量。
刈割組:于孕穗期、抽穗期、開(kāi)花期、乳熟期、成熟期測(cè)定飼草產(chǎn)量(鮮、干),各期測(cè)產(chǎn)面積2m2。
采用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)算平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù),利用R語(yǔ)言中的corrplot語(yǔ)言包進(jìn)行相關(guān)性分析。
2017年5-9月平均氣溫15.2℃,比歷年高2.1℃??偨涤炅?44.5mm,比歷年增加21.4mm,降雨不均。5月下旬降雨充足,出苗好,6月22日大雨后遇嚴(yán)重冷害,經(jīng)緩苗后恢復(fù)生長(zhǎng),7月份降雨集中多于平年,試驗(yàn)表現(xiàn)正常,生育期延長(zhǎng)。
2018年5-9月平均氣溫16.9℃,比歷年高3.4℃??偨涤炅?97.1mm,比歷年多39.5mm,降雨分布不均。播種前5月11日降中雨,出苗后遇干旱,6月23日后降雨正常,6月份降雨量比歷年少33.3mm,7月份降雨比歷年多37mm,8月份降雨比歷年多51.6mm,呈現(xiàn)前期干旱后期澇的特點(diǎn),后期試驗(yàn)多倒伏返青,對(duì)試驗(yàn)造成一定影響。
2019年5-9月的月平均氣溫16.5℃,比歷年平均高3.0℃,6月初經(jīng)歷1次低溫。總降雨量316.3mm,比歷年減少41.3mm,播種期間墑情較好,出苗正常。整個(gè)生長(zhǎng)季雨量分配較均勻,后期降雨較少,日照時(shí)間較長(zhǎng),燕麥生長(zhǎng)健壯,倒伏極輕,產(chǎn)量較好。臨近氣象站點(diǎn)氣溫和降雨情況見(jiàn)圖1和圖2,可見(jiàn)2018年8月中旬降雨多是造成倒伏的主要原因,此時(shí)正值早熟燕麥成熟期和中晚熟燕麥灌漿期。
本文采用頂空固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用法對(duì)竹葉青酒的常溫下?lián)]發(fā)性成分進(jìn)行鑒定,萃取溫度選用常溫25℃,萃取時(shí)間50 min,模擬消費(fèi)者飲用竹葉青酒產(chǎn)品前先聞其香的行為特點(diǎn)和環(huán)境特點(diǎn)。
圖1 張北縣2017-2019年氣溫Fig.1 Temperature in Zhangbei county from 2017 to 2019
圖2 張北縣2017-2019年降雨量Fig.2 Rainfall in Zhangbei county from 2017 to 2019
2018年試驗(yàn)倒伏返青,2017年和2019年試驗(yàn)品種生育期表現(xiàn)情況見(jiàn)表1。20個(gè)品種中有早熟品種1個(gè)、中早熟品種7個(gè)、中熟品種6個(gè)、中晚熟品種3個(gè)、晚熟品種3個(gè)。2017-2019年平均氣溫16.9℃,比平年高1.7℃,受試驗(yàn)?zāi)攴輾鉁厣叩扔绊懀囼?yàn)品種成熟期提前,生育期縮短,晚熟品種生育期縮短較早熟品種明顯。
表1 試驗(yàn)品種生育期Table 1 Growth period of test varieties
對(duì)燕麥品種在不同年份、不同刈割期的干物質(zhì)積累進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果見(jiàn)圖3。結(jié)合2017-2019年度氣象因素,經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)降水對(duì)生物產(chǎn)量的影響較大。2017年的苗期冷害使燕麥發(fā)育進(jìn)程推遲,2018年的苗期干旱對(duì)燕麥干物質(zhì)積累造成嚴(yán)重影響,生物產(chǎn)量降低,且品種間差異較大;從圖3可見(jiàn),正常年份(2019年)開(kāi)花期以后干物質(zhì)積累已經(jīng)具有較高水平,品種間干物質(zhì)積累進(jìn)度差異不大;后期降水充足(2017年)仍然可提高干物質(zhì)積累水平。
圖3 年度間燕麥不同刈割期干物質(zhì)量Fig.3 Annual dry matter amount of oat at different cutting stages
從表2可看出,不同熟期品種間干物質(zhì)積累速率各具特點(diǎn),定燕2號(hào)表現(xiàn)出先快后慢的特點(diǎn),GL381、遠(yuǎn)雜1號(hào)和壩莜18號(hào)表現(xiàn)先慢后快的特點(diǎn),草莜1號(hào)、壩莜3號(hào)表現(xiàn)慢快慢,蒙燕1號(hào)、Haywire、甜燕2號(hào)較為均衡,定燕2號(hào)、甜燕2號(hào)、Haywire、壩莜3號(hào)、壩莜18號(hào)、壩燕6號(hào)、KONA、遠(yuǎn)雜1號(hào)、張燕4號(hào)、GL381、蒙燕1號(hào)孕穗前期都有較快的干物質(zhì)積累,其余品種則發(fā)育慢,產(chǎn)量低。
表2 品種間不同刈割期干物質(zhì)積累差異Table 2 Difference of dry matter accumulation among varieties at different cutting stages kg/hm2
從表2可知,孕穗期干物質(zhì)積累平均為2970.0kg/hm2,超過(guò)3000.0kg/hm2的品種有11個(gè),定燕2號(hào)最高,達(dá)到4485.0kg/hm2;抽穗期干物質(zhì)積累平均為4305.0kg/hm2,超過(guò)4500.0kg/hm2的品種有7個(gè),GL381最高,達(dá)到5535.0kg/hm2;開(kāi)花期干物質(zhì)積累平均5430.0kg/hm2,超過(guò)6000.0kg/hm2的品種有5個(gè),草莜1號(hào)最高,達(dá)到6705.0kg/hm2;乳熟期干物質(zhì)積累平均為6840.0kg/hm2,超過(guò)7500.0kg/hm2的品種有5個(gè),遠(yuǎn)雜1號(hào)最高,達(dá)到9030.0kg/hm2;成熟期干物質(zhì)積累平均9424.5kg/hm2,超過(guò)9750.0kg/hm2的品種有9個(gè),GL381、壩莜18號(hào)、遠(yuǎn)雜1號(hào)較高,分別達(dá)到了11 220.0、11 085.0和10 800.0kg/hm2。
按照刈割時(shí)期進(jìn)行高產(chǎn)品種選擇,結(jié)果見(jiàn)表3。如按照品種物候期選擇,開(kāi)花期前刈割僅可選擇種植定燕2號(hào),開(kāi)花期后刈割,則GL381、壩莜18號(hào)、遠(yuǎn)雜1號(hào)、定燕2號(hào)、壩莜3號(hào)都是較好的選擇;早熟品種青引2號(hào)、白燕2號(hào)、白燕7號(hào)、白燕18號(hào)、白燕19號(hào)、甜燕麥、KONA和魁北克等品種僅在有生長(zhǎng)時(shí)間限制時(shí)選擇應(yīng)用,無(wú)生長(zhǎng)時(shí)間限制的情況下產(chǎn)量均不具有優(yōu)勢(shì)。
表3 不同物候期的高產(chǎn)品種篩選Table 3 Screening of high-yielding varieties in different phenological periods
由表4可見(jiàn),試驗(yàn)品種平均苗數(shù)為372.0萬(wàn)/hm2,變異系數(shù)7.0%,品種間差異不明顯,試驗(yàn)結(jié)果可比性強(qiáng)。
生物產(chǎn)量高的品種首選遠(yuǎn)雜1號(hào)和GL381,生物產(chǎn)量分別達(dá)到10 920.0和10 819.5kg/hm2,其次為壩莜3號(hào)、壩莜18號(hào)、定燕2號(hào)、草莜1號(hào)、蒙燕1號(hào)和Haywire,生物產(chǎn)量為9756.0~10 249.5kg/hm2;籽粒產(chǎn)量較高的品種依次是甜燕2號(hào)、魁北克、張燕4號(hào)、GL381、白燕7號(hào)、隴燕3號(hào)、蒙燕1號(hào)、KONA和遠(yuǎn)雜1號(hào),產(chǎn)量水平為4269.0~5185.5kg/hm2,其中裸燕麥GL381、遠(yuǎn)雜1號(hào)分別為第4和第9位,籽粒產(chǎn)量分別為4765.5和4269.0kg/hm2,表現(xiàn)較好。
兼顧生物產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量均較好的品種僅有GL381(裸)、蒙燕1號(hào)(皮)、遠(yuǎn)雜1號(hào)(裸)、Haywire(皮)。
由表4可知,飼草燕麥品種平均生物產(chǎn)量為9336.0kg/hm2。品種間比較,遠(yuǎn)雜1號(hào)和GL381極顯著高于草莜1號(hào)和張燕4號(hào)等12個(gè)品種,遠(yuǎn)雜1號(hào)、GL381、甜燕2號(hào)、壩莜18號(hào)、壩莜3號(hào)、定燕2號(hào)、Haywire、蒙燕1號(hào)極顯著高于壩燕6號(hào)和甜燕麥等7個(gè)品種,遠(yuǎn)雜1號(hào)、GL381、甜燕2號(hào)、壩莜18號(hào)、壩莜3號(hào)、定燕2號(hào)間差異不顯著,Haywire、蒙燕1號(hào)、草莜1號(hào)、張燕4號(hào)、隴燕3號(hào)、白燕7號(hào)、魁北克間差異不顯著,張燕4號(hào)、隴燕3號(hào)、白燕7號(hào)、魁北克、壩燕6號(hào)、甜燕麥、KONA、白燕2號(hào)間差異不顯著。
表4 試驗(yàn)品種的主要經(jīng)濟(jì)性狀及產(chǎn)量(測(cè)產(chǎn)組)Table 4 Main economic characters and yield of tested varieties(yield group)
由圖4可見(jiàn),株高與生物產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.74,與穗數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.73;千粒重與籽粒產(chǎn)量呈顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.53;生物產(chǎn)量與籽粒產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.68;與穗數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.47。
圖4 飼草燕麥品種主要經(jīng)濟(jì)性狀相關(guān)性分析Fig.4 Correlation analysis of main economic characters of forage oat varieties
因皮燕麥籽粒帶殼,籽粒產(chǎn)量與裸燕麥不具可比性,由表5可知,皮燕麥平均籽粒產(chǎn)量為4191.0kg/hm2。甜燕2號(hào)極顯著高于白燕7號(hào)、隴燕3號(hào)等10個(gè)品種,白燕7號(hào)、隴燕3號(hào)、蒙燕1號(hào)、KONA、Haywire、壩燕6號(hào)、定燕2號(hào)極顯著高于白燕19號(hào)、甜燕麥和青引2號(hào),甜燕2號(hào)、魁北克、張燕4號(hào)顯著高于隴燕3號(hào)和蒙燕1號(hào)等9個(gè)品種,白燕7號(hào)、隴燕3號(hào)、蒙燕1號(hào)、KONA、Haywire、壩燕6號(hào)、定燕2號(hào)品種間差異不顯著,白燕19號(hào)和甜燕麥間差異不顯著。
表5 皮燕麥籽粒產(chǎn)量比較Table 5 Comparison of differences in seed yield of oat
由表6可知,裸燕麥平均籽粒產(chǎn)量為3855.0kg/hm2。品種間比較GL381、遠(yuǎn)雜1號(hào)、壩莜18號(hào)、壩莜3號(hào)、白燕2號(hào)極顯著高于白燕18號(hào)、草莜1號(hào);GL381顯著高于遠(yuǎn)雜1號(hào)、壩莜18號(hào),遠(yuǎn)雜1號(hào)、壩莜18號(hào)、壩莜3號(hào)、白燕2號(hào)間差異不顯著,白燕18號(hào)和草莜1號(hào)差異不顯著。
表6 裸燕麥籽粒產(chǎn)量比較Table 6 Comparison of yield differences of naked oat seeds
國(guó)內(nèi)專家已進(jìn)行了多個(gè)方向的探究和專項(xiàng)研究,有研究[9-13]分別在定西、遼寧、內(nèi)蒙古、青海等地進(jìn)行了品種適應(yīng)性試驗(yàn),有研究[14-17]對(duì)品種進(jìn)行了配套栽培技術(shù)研究,也有一些研究[18-25]開(kāi)展了植物生理對(duì)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響等。但燕麥相關(guān)研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其他作物。燕麥?zhǔn)侵匾娘暡?、飼料作物,以物候期為研究?duì)象時(shí),晚熟品種多數(shù)產(chǎn)草量較高,籽粒產(chǎn)量并不一定也高,同一品種飼草產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量的一致性不強(qiáng),飼草品種和飼料品種的選用必須有所區(qū)別;晚熟品種需要較長(zhǎng)的生長(zhǎng)季,在搶季種植的情況下品種應(yīng)用會(huì)有所限制,飼草產(chǎn)量的測(cè)定按照單位生長(zhǎng)時(shí)間的生物產(chǎn)量為研究對(duì)象更為合理。燕麥?zhǔn)嵌碳咀魑?,可生產(chǎn)籽粒也可以產(chǎn)飼草,生長(zhǎng)期可調(diào)節(jié)性強(qiáng),適宜用于一季栽培或復(fù)種栽培,有利于調(diào)整農(nóng)牧業(yè)栽培結(jié)構(gòu),特別是對(duì)一季變兩季、二元(糧—經(jīng))變?nèi)Z—經(jīng)—飼)的農(nóng)牧業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和增產(chǎn)、增收、增效具有獨(dú)特作用。產(chǎn)草量、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和生產(chǎn)特性是評(píng)價(jià)一種牧草優(yōu)劣的3個(gè)重要指標(biāo),隨著燕麥品種的產(chǎn)草量、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、抗旱性、適應(yīng)性以及耐輕度鹽堿特性研究的深入,將使其在干旱半干旱地區(qū)的農(nóng)牧交錯(cuò)帶相較于其它作物有著更廣泛的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。燕麥具有較強(qiáng)的抗逆性和較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,一直以來(lái)是國(guó)外家畜和賽馬的主要飼草、飼料來(lái)源之一,尤其是對(duì)于氣候嚴(yán)酷、暖季短暫、冷季漫長(zhǎng)的高寒牧區(qū)來(lái)說(shuō),更是解決草畜供求不平衡和保護(hù)草地資源與促進(jìn)草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。
雨熱條件影響飼草飼料產(chǎn)量。氣溫對(duì)燕麥生育期影響較為明顯,氣溫升高生育期縮短,尤以對(duì)晚熟品種影響較大;降雨對(duì)燕麥生物產(chǎn)量影響較為明顯,降雨多生物產(chǎn)量高;苗期干旱對(duì)飼草生產(chǎn)不利。
早熟品種是二季作區(qū)生產(chǎn)首選。早熟和中早熟品種青引2號(hào)、白燕2號(hào)、白燕7號(hào)、白燕18號(hào)、白燕19號(hào)、甜燕麥、KONA(美)、魁北克可在二季作區(qū)和有生長(zhǎng)期限制時(shí)選用。
適宜的飼草型品種是GL381、壩莜18號(hào)、遠(yuǎn)雜1號(hào)、定燕2號(hào)、壩莜3號(hào)和草莜1號(hào)。開(kāi)花期前刈割僅定燕2號(hào)是最好的選擇;開(kāi)花期后刈割首選遠(yuǎn)雜1號(hào)、GL381、壩莜18號(hào),其次,選擇壩莜3號(hào)、定燕2號(hào);乳熟期刈割首選遠(yuǎn)雜1號(hào)、GL381、壩莜18號(hào)、壩莜3號(hào)和草莜1號(hào),生物產(chǎn)量為7515.0~9030.0kg/hm2;成熟期刈割選遠(yuǎn)雜1號(hào)和GL381,生物產(chǎn)量達(dá)到10 819.5~10 920kg/hm2,其次為壩莜3號(hào)、壩莜18號(hào)、定燕2號(hào)、草莜1號(hào)、蒙燕1號(hào)和Haywire,生物產(chǎn)量為9756.0~10 249.5kg/hm2。
適宜的飼料型品種是甜燕2號(hào)、魁北克、張燕4號(hào)、白燕7號(hào),籽粒產(chǎn)量4627.5~5185.5kg/hm2,裸燕麥GL381和遠(yuǎn)雜1號(hào)具有更高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,籽粒產(chǎn)量4269.0~4765.5kg/hm2。
糧草兼用品種可選擇生物產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量均較好的裸燕麥品種GL381、遠(yuǎn)雜1號(hào)、壩莜18號(hào)、壩莜3號(hào)和早熟品種白燕2號(hào),生物產(chǎn)量8673.0~10 819.5kg/hm2,籽粒產(chǎn)量3808.5~4765.5kg/hm2。