焦金壽,富新年,*,柴繼寬
(1.甘肅省天??h草原工作站,甘肅 天祝 733299;2.甘肅農(nóng)業(yè)大學草業(yè)學院)
燕麥(Avena sativa L.)是糧草兼用型一年生飼料作物,具有適應性強、產(chǎn)草量高、營養(yǎng)價值高、適口性好等特點燕麥的籽粒是高能量、高蛋白的優(yōu)質(zhì)精飼料;莖葉中蛋白質(zhì)、脂肪、可消化纖維等含量高于其它作物,而難以消化的粗纖維較少;青刈燕麥莖稈柔軟、葉片肥厚、細嫩多汁、富含營養(yǎng),適口性好,是奶牛等家畜的優(yōu)質(zhì)青料或青貯料;收獲籽實后的干草又是牲畜的優(yōu)良粗飼料。由于燕麥的產(chǎn)草量高且適口性好,所以它是家畜冬春補飼的主要飼草。燕麥利用方式多樣,籽實可作精飼料,海拔較低的地區(qū)收獲種子后的秸稈可直接飼喂家畜,也可青貯;種子不能成熟的地區(qū)可在抽穗開始期刈割,曬制青干草;與豆類作物混播能提高青草產(chǎn)量和品質(zhì),一般可與豌豆或箭筈豌豆混播。盡管燕麥在青藏高原及其周邊地區(qū)栽培歷史悠久,但品種混雜退化、倒伏嚴重、種植技術落后、產(chǎn)量和品質(zhì)低下等問題普遍存在,嚴重妨礙了燕麥產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展。為此,本研究擬通過在甘肅天??h進行燕麥生產(chǎn)性能方面的研究,篩選出適應性較強的燕麥良種,為高寒地區(qū)建植高產(chǎn)燕麥人工草地提供科學依據(jù)。
天??h打柴溝海拔2 594 m,年平均氣溫-2℃,年平均無霜期60~90 d,年均降雨量400~450 mm,全年日照時數(shù)2 500~2 700 h,≥0℃的積溫為1 970℃。實驗地土壤全氮含量0.23%、速效氮含量121 mg/kg、速效磷含量34.15 mg/kg、速效鉀含量126.74 mg/kg 、土壤ph值7.83、 有機質(zhì)含量4.99%。
試驗材料共7份(見表1),3份裸燕麥,49份皮燕麥。試驗前對種子進行品質(zhì)鑒定,其純凈度、發(fā)芽勢、發(fā)芽率和生活力等指標均符合播種質(zhì)量標準。
試驗小區(qū)隨機排列,重復4次,小區(qū)面積3 m×5 m。播種前翻地整平耙細,人工開溝條播,行距20 cm,播種量為180 kg/hm2,拔節(jié)期表施尿素一次,施用量為50 kg/hm2,生育期沒有灌水,人工除草兩次。
表1 供試材料名錄
1.4.1 燕麥生育期調(diào)查 觀察不同品種的生育期,包括播種期、出苗期、三葉期、拔節(jié)期、抽穗期、乳熟期、和完熟期。記載標準參考??×x(1997)。鑒別標準是:50%的植株達到某一生育階段為到達某一生育期;10%~20%植株到達為初期;80%植株到達為盛期。
1.4.2 燕麥鮮干比測定 在抽穗期在每個小區(qū)隨機選取1米樣段,齊地刈割,先將樣品在105℃條件下殺青30 min,再在80℃條件下烘干至恒重,留下干樣,稱重,重復3次。
1.4.3 燕麥株高的測定 抽穗期在每個小區(qū)選取10個單株,測定株高,重復3次。
1.4.4 燕麥葉面積指數(shù)測定 在抽穗期用CI-203激光葉面積儀測出10株的葉面積,運用下面公式算出葉面積系數(shù)。
1.4.5 草產(chǎn)量 灌漿期每個小區(qū)隨機選取1 m樣段,齊地刈割,稱重,70℃下烘48 h后稱干重,3次復。
1.4.6 種子產(chǎn)量 成熟后收獲小區(qū)所有植株曬干,脫粒,燕麥種子含水量達11%~12%時,稱重。
植物的生育期是植物自身對外界生態(tài)因子影響的生長反應。不同燕麥品種在同一環(huán)境條件下的生育期有所不同。從表2可以看出,供試的7個品種在天祝高寒地區(qū)都能完成生育期。供試品種從播種到出苗達17 d左右,由于播種時氣溫偏低,種子的萌動受到抑制,出苗延遲。就品種而言,供試品種大部分屬于中、晚熟型,少部分屬于極晚熟型。壩莜3號的生育期最長,為140 d,丹麥444生育期最短,為110 d,比壩莜3號早30 d。
表2 不同燕麥品種物候期(月-日)
牧草的鮮干比是指鮮草的重與干草重的比例,它反映牧草的干物質(zhì)累積程度和利用價值。鮮干比也是評價燕麥適口性的一個重要指標,鮮干比越高適口性越好。鮮干比越低,單位鮮草累積干物質(zhì)越多,其干草產(chǎn)量就越高。在高海拔地區(qū),隨著燕麥的生育期延長,燕麥鮮干比升高。晉燕9號和甜燕麥屬于晚熟型,其二者的鮮干比顯著高于其它品種,說明這兩個品種的適口性好。白燕2號的鮮干比最低,僅為6.51,說明白燕2號在單位鮮草積累干物質(zhì)高于其它品種。
表3 不同燕麥品種鮮干比
植株高度既是衡量其生長發(fā)育狀況的重要標準,也是反映草地生產(chǎn)能力的生產(chǎn)指標。株高與產(chǎn)量呈正相關,高植株通常有更高的相對產(chǎn)量潛力。株高與抗倒性成負相關,植株矮化可降低重心高度,從而提高植株的抗倒伏能力。從表4可以看出,抽穗期青引2號和壩莜3號的株高顯著高于其它供試燕麥品種,青引2號株高最高,為80.3 cm,丹麥444的株高最低,為64.0 cm,占前者的79.7%。其原因可能是丹麥444生育期為110 d,為中熟品種,而青引2號和壩莜3號為晚熟和極晚熟品種,二者的營養(yǎng)生殖時間長。
作物葉面積指數(shù)(Leaf Area Index,縮寫LAI) 是衡量作物群體生產(chǎn)規(guī)模即作物群體大小的主要指標,葉面積指數(shù)是描述作物長勢的重要參數(shù),參與許多生物和物理過程。崔鮮一報道,凈光合速率高的品種,LAI大,同時LAI與牧草生物產(chǎn)量呈極顯著正相關(r=0.87-0.96)。從表4可以看出,供試燕麥品種的葉面積指數(shù)差異顯著,青引2號的葉面積指數(shù)最大,為6.15,白燕2號的葉面積指數(shù)最小,為2.17,比前者低64.7%。
表4 不同燕麥品種株高與葉面積指數(shù)
產(chǎn)草量是衡量燕麥品種優(yōu)劣的重要指標,是株高、分蘗數(shù)、生長速度、生物量生長率等性狀指標的綜合體現(xiàn),高產(chǎn)燕麥的選育栽培要綜合考慮上述性狀指標。從表5可以看出,灌漿期壩莜3號和甜燕麥的產(chǎn)草量顯著高于其它品種(p<0.05),其干草產(chǎn)量分別為10 511.38 kg/hm2和9 261.12 kg/hm2;晉燕9號干草產(chǎn)量最低,分別為4 622.31 kg/hm2,比前兩者分別低56%和50.1%;白燕2號和白燕7號燕干草產(chǎn)量間的差異不明顯,當以草產(chǎn)量為育種指標時,上述2個品種可以互換。
品種特性、氣候條件對燕麥籽粒產(chǎn)量及其構成要素均有一定程度的影響。從表5可以看出,供試品種中,裸燕麥和皮燕麥的差異顯著,甜燕麥、白燕7號、丹麥444的種子產(chǎn)量顯著高于其它品種,白燕7號的種子產(chǎn)量最高,為4 738.63 kg/hm2,白燕2號的產(chǎn)量最低,為3115.30 kg/hm2,比前者低34.3%。
表5 不同燕麥品種的干草產(chǎn)量和種子產(chǎn)量
3.1燕麥的生長發(fā)育因品種特性、播種期和施肥等栽培管理措施、栽培地區(qū)等而異。本試驗中供試的各燕麥品種在天祝打柴溝都能完成生育期,對當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境適應性較強,由于該地區(qū)屬于高寒陰濕區(qū),海拔高,氣溫低,燕麥營養(yǎng)生長和生殖生長時間較長,導致生育期延長,供試燕麥品種中,白燕2號屬于早熟品種,但在該區(qū)域由于生育期延長成為中熟品種。燕麥的株高是其生產(chǎn)性能的一個重要評價指標,適宜的高度是影響燕麥草產(chǎn)量的重要因素,一般在冷涼及高海拔地區(qū),燕麥的株高將顯著的增高。供試的7燕麥品種,平均株高為72.8cm皮燕麥的平均株高高于裸燕麥。
3.2葉面積指數(shù)是衡量作物群體結構是否合理的一項重要指標,其大小與產(chǎn)量的關系十分密切,過大與過小都不利于作物的高產(chǎn)。自然條件下,群體結構合理,綠葉數(shù)量適當,總葉面積較大,葉片疏密合理而光合面積較大,有利于牧草個體生產(chǎn)形成較多有機物而增加產(chǎn)量。這與本試驗的研究結果一致,供試7個燕麥品種的葉面積指數(shù)在抽穗期差異顯著,青引2號的葉面積指數(shù)最大,使有機物質(zhì)增加,在灌漿期青引2號的干草產(chǎn)量也高。
3.3燕麥的在灌漿期的干草產(chǎn)量和種子產(chǎn)量差異顯著,壩莜3號、甜燕麥和青引2號的干草量顯著高于其它品種,這與它們有著相應大的葉面積指數(shù)有關。這與康海軍等人的研究結果相一致,即產(chǎn)草量受到多種因素的影響,其主要的影響是品種自身的遺傳特性和外界環(huán)境因子。燕麥產(chǎn)草量主要受到地區(qū)生態(tài)條件和燕麥品種影響,生長期內(nèi)較低的溫度限制著莖稈的發(fā)育,在一定范圍內(nèi)低溫影響燕麥莖葉比例,從而減少草產(chǎn)量。
4.1供試的7個燕麥品種在天祝高寒地區(qū)均能完成生育期,由于海拔高,氣溫低,,燕麥營養(yǎng)生長和生殖生長時間較長,導致生育期延長。
4.2在天祝高寒地區(qū),由于海拔高,晝夜溫差大,白天光合作用強, 有利于光合物形成,制造的有機物質(zhì)多,供試燕麥種子產(chǎn)量較高。
4.3燕麥的選育栽培要綜合考慮株高、葉面積指數(shù)和生物量積累,在天祝高寒地區(qū),青引2號和甜燕麥的表現(xiàn)較好。