聶瑩瑩，嚴翊丹，徐麗君，陶 雅，張洪志，饒彥章，饒 雄，蔣 華，夏艷萍，付廷飛，陳是元

（1.北方干旱半干旱耕地高效利用全國重點實驗室 / 中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所 / 內蒙古呼倫貝爾草原生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學觀測研究站, 北京 100081；2.中國農(nóng)業(yè)科學院草原研究所, 內蒙古 呼和浩特 010010；3.云南省會澤縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,云南 會澤 654200；4.云南省會澤縣種子管理站, 云南 會澤 654200；5.云南省會澤縣良種繁殖場,云南 會澤 654200；6.云南省會澤縣農(nóng)業(yè)技術推廣中心, 云南 會澤 654200）

烏蒙山區(qū)位于云貴高原與四川盆地結合部，屬亞熱帶、暖溫帶高原季風氣候，降水時空分布不均。旱地占耕地面積比例高達84%，宜農(nóng)宜牧，土地貧瘠，人均耕地少，土地生產(chǎn)力低。該區(qū)域主要農(nóng)作物為馬鈴薯(Solanum tuberosum)、玉米(Zea mays)、蕎麥(Fagopyrum esculentum)和小麥(Triticum aestivum)等，種植制度為一年一季，多數(shù)地區(qū)春季播種，夏末秋初收獲，冬季大量的耕地閑置，豐富的土地資源得不到有效利用，農(nóng)業(yè)資源優(yōu)勢還未有效轉化為經(jīng)濟優(yōu)勢。

滇東北地區(qū)是烏蒙山區(qū)集中分布區(qū)域，同時云南是我國重要的牲畜養(yǎng)殖大省，也是我國肉類的重要供給區(qū)，家畜口糧主要以秸稈、麥秸為主，優(yōu)質飼草缺口較大。據(jù)統(tǒng)計，云南省擁有農(nóng)閑田面積4.95×105hm2[1]。如何深挖閑田資源，充分利用農(nóng)閑田、四邊地種植飼草，“以草帶糧”“藏糧于草”“藏肉于草”是亟待攻克的難題。云南省會澤縣地處滇東北烏蒙山主峰地段，山高陡峭，山地面積占比高達95.7%，屬高寒冷涼地區(qū)，地下水資源貧乏，冬春干旱，夏秋雨水豐沛，是烏蒙山區(qū)代表性區(qū)域之一。據(jù)會澤縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局統(tǒng)計，2021 年牛存欄50.61 萬頭，羊存欄68.33 萬只。隨著當?shù)匦竽翗I(yè)的快速發(fā)展和養(yǎng)殖規(guī)模的不斷擴大，優(yōu)質牧草需求量也在不斷增加，優(yōu)質飼草料嚴重匱乏，導致草畜規(guī)模化養(yǎng)殖、提質增效等受到嚴重制約。由此可見，如果能夠將會澤縣閑置的冬閑田資源充分利用，由一年一季變成一年兩季，使長期“糧—經(jīng)”二元種植結構轉變?yōu)椤凹Z—經(jīng)—草”三元種植結構，可以很大程度上減少經(jīng)濟上的損失，增加當?shù)剞r(nóng)民的經(jīng)濟收入，同時也為會澤地區(qū)種植業(yè)良性循環(huán)增加新的選擇，從而增加優(yōu)質飼草的生產(chǎn)供給，有效緩解牧草短缺困局，推動會澤縣畜牧業(yè)的發(fā)展。

灰色關聯(lián)度分析是一種將各個因子的作用進行綜合描述和量化的評價方法，其理論認為，品種的關聯(lián)度值越高，則表明該品種與參考品種越接近，綜合表現(xiàn)越好[2]。近年來，在農(nóng)業(yè)領域中在小麥[2]、玉米[3]、多年生黑麥草(Lolium perenne)[4]、紫花苜蓿(Medicago sativa)[5]、燕麥(Avena sativa)[6]等作物的品種篩選試驗中研究中得到廣泛應用，結果可靠。

燕麥是禾本科燕麥屬一年生草本植物，能草籽兼用，不僅是一種優(yōu)質口糧，而且是一種優(yōu)質飼草，可為牲畜提供穩(wěn)定而優(yōu)質的精飼料，對畜牧業(yè)發(fā)展和生態(tài)建設都具有重要意義。燕麥具有適應性廣、抗逆性強等優(yōu)點[7]，在烏蒙山區(qū)冬閑田種植燕麥，能夠防止水土流失和地表徑流，在一定程度上還可以減少無效蒸發(fā)[8]。燕麥還具有營養(yǎng)品質優(yōu)、能量含量高、有效纖維豐富以及適口性好的特點，牲畜喜食[9]。隨著會澤縣種植業(yè)結構的調整，燕麥已成為會澤重要的優(yōu)質飼草料作物，種植面積逐漸擴大。目前，關于燕麥的研究主要集中于引種篩選[10]、青貯品質[11]、栽培管理[12-14]、生理特性[15-16]、生產(chǎn)性能和營養(yǎng)價值[17-20]等多方面，但針對云南高海拔地區(qū)尤其是冬閑田種植研究還十分有限，目前影響燕麥推廣種植的主要因素有燕麥品種品質差、產(chǎn)量低、種植積極性低等。綜上，在會澤引進和推廣優(yōu)良燕麥品種顯得尤為迫切。本研究從生產(chǎn)需求出發(fā)，以19 份不同品種燕麥作為試驗材料，從生產(chǎn)性能與營養(yǎng)品質方面進行多角度探究，并運用灰色關聯(lián)度法進行綜合評價，以期篩選出適宜在會澤縣種植的優(yōu)質燕麥品種，并為冬閑田的進一步開發(fā)利用提供數(shù)據(jù)支撐與理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試的燕麥品種共19 個，具體來源如表1 所列。

表1 參試燕麥品種名稱及其來源Table 1 Name of participating oat varieties and their origin

1.2 研究區(qū)概況

研究區(qū)會澤縣大橋鄉(xiāng)(26°38′00″～26°44′24″ N，130°12′06″～130°22′02″ E)，國土面積222 m2，海拔3 010 m，年平均氣溫9.6 ℃，年平均日照時數(shù)2 100 h，年均降水量933 mm，無霜期192 d。圖1 為會澤縣大橋鄉(xiāng)2018—2021 年降水量情況。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設計及田間管理

試驗為隨機區(qū)組設計，每個小區(qū)種植一個品種，小區(qū)面積為4 m × 5 m，行距20 cm，每個品種設4 次重復。于2020 年11 月6 日條播，旱作，施入基肥二胺225 kg·hm-2，播種量為180 kg·hm-2。在燕麥分蘗期(12 月中旬)，追施尿素一次(150 kg·hm-2)。試驗期間未進行灌溉。

1.3.2 測定指標及方法

產(chǎn)量測定：燕麥乳熟期時取樣，樣方長2 m，寬取5 行，齊地刈割，稱重，計算樣方產(chǎn)量后折算成鮮草產(chǎn)量，4 個重復，每個樣方取樣1 kg，自然條件下陰干，稱干重。2021 年5 月26 日進行刈割測產(chǎn)，從播種到刈期生長時長209 d。

營養(yǎng)品質測定：燕麥烘干至恒重后，將干草樣品全株粉碎，粉碎后，過40 mm 篩子制成植物樣品，進行營養(yǎng)成分的測定。粗蛋白(crude protein，CP)采用半自動凱氏定氮法測定[7]；中性洗滌纖維(neurtral detergent fiber，NDF)與酸性洗滌纖維(acid detergent fiber，ADF)采用纖維濾袋法測定[18]；相對詞喂價值(relative feed value，RFV)養(yǎng)分含量進行估算[21]，公式如下：

式中：DDM為干物質消化率，DMI為干物質采食量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 進行數(shù)據(jù)處理，SPSS 19.0 軟件進行方差分析(P＜ 0.05)。利用Original 2017 制圖。

灰色相關聯(lián)分析法：依據(jù)灰色關聯(lián)度理論，將19 份參試燕麥品種的干草產(chǎn)量、株高、粗蛋白含量、酸性洗滌纖維含量、中性洗滌纖維含量和相對飼喂價值視為一個整體，應用灰色關聯(lián)度分析法進行綜合評價，參試品種用X表示，性狀用k表示，各參試品種X在性狀k處的值構成比較數(shù)列Xk，X0為構建的理想?yún)⒖计贩N。供試的燕麥品種以X表示，性 狀以k表示，參考數(shù)列記為{X0(k) }(k=1, 2, 3, ···,n)比 較 數(shù) 列 記 為{Xi(k) }(i= 1, 2, 3, ···,m；k= 1, 2,3, ···,n)，通過各個比較數(shù)列 (Xi) 與參考數(shù)列 (X0) 的相似程度來判斷關聯(lián)系數(shù)與關聯(lián)度[14]。公式如下：

2 結果與分析

2.1 19 份燕麥品種株高和干草產(chǎn)量

參試的19 份燕麥品種株高在59.47～108.80 cm，‘青引1 號’最高(108.80 cm)，‘永久444’次之(100.53 cm)，‘青海444’居第3(100.40 cm)，三者的株高顯著高于其他燕麥品種的株高(P＜ 0.05) (表2)。干草產(chǎn)量以品種‘伽利略’最高(15 941.55 kg·hm-2)，‘青引1 號’品種(15 744.67 kg·hm-2)次之，‘青海444’品種(13 831.14 kg·hm-2)居第3，分別比干草產(chǎn)量最低 的‘貝 勒’(5 475.15 kg·hm-2)顯 著 高 出191.16%、187.57%和152.62% (P＜ 0.05)。

表2 不同燕麥品種株高和干草產(chǎn)量情況Table 2 Plant height and hay yield of different oat varieties

2.2 19 份燕麥品種營養(yǎng)品質比較

不同燕麥品種營養(yǎng)品質差異明顯，參試的19 份燕麥粗蛋白含量在8.05%～10.21% (表3)?！惱闸颉?10.21%)干草CP 含量最高，‘青引1 號’(10.08%)次之，二者顯著高于‘伽利略’、‘青引2 號’、‘加燕2 號’、‘白燕7 號’、‘青海444’、‘青燕1 號’、‘領袖’、‘燕王’和‘貝勒’(P＜ 0.05)。各燕麥品種ADF 含量在25.31%～30.86%，以‘燕王’含量最高，與‘黃燕麥’、‘永久444’、‘伽利略’、‘W-BL2’、‘青引2 號’、‘白燕7 號’、‘青海444’和‘青燕1 號’之間差異不顯著(P＜0.05)，但顯著高于其余燕麥品種(P＞ 0.05)?！嗤酢腘DF 含量最高，為57.35%，與‘林納’、‘青引1 號’、‘青海甜燕麥’、‘白燕7 號’、‘貝勒’和‘貝勒Ⅱ’之間差異顯著(P＜ 0.05)，與其他燕麥品種差異不顯著(P＞ 0.05)。

表3 19 份燕麥品種營養(yǎng)品種比較分析Table 3 Comparative analysis of nutritional varieties of 19 oat varieties

2.3 19 份燕麥品種相對飼喂價值

不同燕麥品種RFV 在105.26～126.93 (圖2)。RFV 排名前4 的燕麥品種分別是‘貝勒Ⅱ’、‘貝勒’、‘林納’和‘青引1 號’，RFV 最低的燕麥品種是‘燕王’，相比前4 的燕麥品種分別顯著減少17.07%、14.35%、12.36%和11.49% (P＜ 0.05)；19 份燕麥品種中，有16 份燕麥品種的相對飼喂價值高于110，其余3 份燕麥品種的相對飼喂價值小于110，分別是‘燕王’、‘永久444’和‘伽利略’(圖2)。

圖2 不同燕麥品種的相對飼喂價值Figure 2 Relative feed value of different oat varieties

2.4 灰色系統(tǒng)關聯(lián)度法綜合評價

運用灰色關聯(lián)度理論，根據(jù)關聯(lián)度的大小對19 份燕麥品種的產(chǎn)量、株高和營養(yǎng)價值指標做出綜合評定(表4)。綜合評定結果從高到低依次為‘青引1 號’、‘伽利略’、‘青海444’、‘加燕2 號’、‘青引2 號’、‘永久444’、‘青海甜燕麥’、‘甜燕麥’、‘貝勒’、‘青燕1 號’、‘燕王’、‘林納’、‘愛沃’、‘白燕7 號’、‘黃燕麥’、‘W-BL2’、‘美達’、‘領袖’和‘貝勒Ⅱ’。

表4 不同燕麥品種各性狀指標的關聯(lián)系數(shù)值與關聯(lián)度Table 4 Trait correlation coefficient and association of each oat variety

3 討論

株高和產(chǎn)草量可以反映出燕麥的生產(chǎn)發(fā)育情況，是衡量禾本科牧草生產(chǎn)潛力的主要指標[6]。本研究中，‘青引1 號’、‘永久444’和‘青海444’的株高排名靠前，‘青引1 號’顯著高于其他供試品種(P＜0.05)；與其他地區(qū)研究相比，本研究中19 份燕麥品種的株高介于59.47～108.80 cm，低于張光雨等[20](108.5～140.5 cm)和楊海磊等[22](128.4～151.3 cm)關于燕麥的研究結果。另外，同一品種在不同區(qū)域的研究結果不同，如‘甜燕麥’、‘青海444’、‘青引2 號’和‘林納’株高明顯低于在西藏那曲申扎縣[23]、甘肅天祝地區(qū)[24]和晉北農(nóng)牧交錯帶[6]的研究結果。這可能與會澤縣土壤貧瘠、地下水資源貧乏和氣候干旱(圖1)有關，特別是2021 年是會澤縣相對干旱的年份，從播種到收獲，降水量僅為60 mm 左右，選擇的燕麥品種也充分體現(xiàn)出了極強的抗旱能力。

牧草產(chǎn)量是飼用型燕麥生產(chǎn)中最重要的指標，直接反映了不同品種間的生產(chǎn)性能和適應性[19]。有研究指出，燕麥株高越高，其產(chǎn)量就越高[25]。但本研究中干草產(chǎn)量最高的品種是‘伽利略’，但其株高卻顯著低于‘青引1 號’、‘永久444’和‘青海444’(P＜0.05)，說明試驗品種中燕麥產(chǎn)量并不是僅與植株高度相關，還取決于生境條件、燕麥品種和分蘗數(shù)影響。另外有研究表明[26-28]，在西昌冬閑田燕麥干草產(chǎn)量為13 432.63～19 612.93 kg·hm-2，攀西地區(qū)冬閑田種植燕麥干草產(chǎn)量最高達到15 065.98 kg·hm-2，華南地區(qū)冬閑田種植燕麥干草產(chǎn)量9 290～1 0230 kg·hm-2。這些研究結果與本研究中燕麥干草產(chǎn)量5 475.15～15 941.55 kg·hm-2之間具有一定的差異。這也反映出，即使都是冬閑田種植燕麥，但因區(qū)域不同，燕麥生產(chǎn)性能表現(xiàn)出差異。即使是同一品種在不同區(qū)域條件下表現(xiàn)結果也不盡相同[29]。本研究中‘伽利略’和‘甜燕麥’產(chǎn)量高于晉北農(nóng)牧交錯區(qū)[6]；‘青海444’、‘青引2 號’和‘林納’產(chǎn)量高于西藏那曲申扎縣[23]和肅南皇城鎮(zhèn)[22]；‘青引1 號’產(chǎn)量高于川西北[30]和呼倫貝爾[18]；由此說明，即使在烏蒙山區(qū)的冬閑田種植這些燕麥品種，產(chǎn)量方面也比一些地區(qū)的春播燕麥具有優(yōu)勢。

在營養(yǎng)品質方面，粗蛋白含量是評價飼草營養(yǎng)價值的重要指標，其次是NDF 和ADF[31]。本研究結果顯示，參試的19 份燕麥品種的CP、ADF 和NDF 含量之間存在明顯差異。CP、ADF和NDF 的變化范圍分別在8.05%～10.21%、25.31%～30.86%和50.75%～57.35%。張光雨等[32]等對不同燕麥品種在西藏河谷區(qū)的生產(chǎn)性能和營養(yǎng)品質進行評價，其CP 含量低于本研究，但其NDF 含量卻高于比本研究，ADF 含量相差不大。孫建平等[6]的研究結果顯示，CP 含量和NDF 含量高于本研究結果，而ADF含量相近。姜慧新等[33]在黃淮海地區(qū)分析了22 個燕麥品種的農(nóng)藝性狀和飼草品質，結果表明，NDF 的含量與本研究結果相近，CP 含量比本研究的CP 含量略高；而本研究的CP 含量卻顯著高于張偉等[34]所研究的抽穗期燕麥CP 含量。其原因可能與燕麥品種的遺傳特性、生長環(huán)境和收獲時間密切相關[20]。牧草的RFV 是被確認的粗飼料相對價值指數(shù)，是一種較為簡單實用的粗飼料飼用價值評價模型，RFV 值越高，說明牧草的飼用價值好[35]。本研究中，RFV 較好的品種依次是‘貝勒Ⅱ’、‘貝勒’、‘林納’和‘青引1 號’。結合CP、ADF 和NDF 含量，‘貝勒Ⅱ’和‘青引1 號’燕麥品種CP 含量表現(xiàn)最好，且NDF 和ADF 均較低，說明這兩種燕麥適口性較好，易被家畜吸收。

本研究基于產(chǎn)量與營養(yǎng)品質兩個決定因素，應用灰色關聯(lián)度分析方法對云南省會澤縣冬閑田引種的19 個燕麥品種綜合評價，所構建的參考品種綜合了供試品種的全部優(yōu)良信息，能夠客觀、準確、全面地評價燕麥品種的優(yōu)劣?；疑P聯(lián)度排名靠前的分別是‘青引1 號’、‘伽利略’和‘青海444’。本研究結果與徐麗君等[19]在烏蒙山區(qū)春閑田糧草輪作燕麥的生產(chǎn)性能的研究中得到的結果不同?？赡苁且驗椴テ诓煌?，另外根據(jù)會澤縣大橋鄉(xiāng)氣象局資料顯示(圖1)，2021 年屬于干旱年份，相比2018—2020 年研究區(qū)降水量明顯減少，在這種干旱的情況下，‘青引1 號’、‘伽利略’、‘青海444’表現(xiàn)出了更好的抗旱性，說明在極端氣候條件下，這些品種可作為烏蒙山區(qū)冬閑田的首選種植品種。

4 結論

應用灰色關聯(lián)度理論對燕麥的產(chǎn)量與營養(yǎng)品質進行綜合分析發(fā)現(xiàn)，排名前3 的品種分別是‘青引1 號’、‘伽利略’和‘青海444’；若作為干草利用，在會澤縣地區(qū)可推薦種植的燕麥品種是‘伽利略’、‘青引1 號’、‘青海444’；以青貯利用為目的，推薦種植‘貝勒Ⅱ’、‘貝勒’、‘林納’和‘青引1 號’。在烏蒙山區(qū)冬閑田發(fā)展燕麥產(chǎn)業(yè)具有重要意義，生產(chǎn)中，一方面可為牲畜提供優(yōu)質的飼草，另一方面，種植模式由傳統(tǒng)的一年一茬，變?yōu)橐荒陜刹纾岣吡藦头N指數(shù)和單位土地面積效益產(chǎn)出比率，且減少了與主要作物爭用耕地的問題、降低了面源污染、改善了生態(tài)環(huán)境，為會澤縣畜牧業(yè)發(fā)展提供了飼草保障。