何鵬亮,揭紅東,馬玉申,邢虎成,鄧薈芬,吳勝蘭,張 英,揭雨成
(1.湖南農(nóng)業(yè)大學苧麻研究所, 湖南 長沙 410128;2.湖南省草類作物種質(zhì)創(chuàng)新與利用工程技術(shù)研究中心, 湖南 長沙 410128)
隨著我國農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和居民生活水平的不斷提高,畜產(chǎn)品的需求量日益增加,盡管牧草種植面積也逐年擴大,但我國飼草料生產(chǎn)還是難以滿足發(fā)展迅猛的畜牧業(yè)需求[1-3]。湖南省約有冬閑田200 萬hm2,大量冬閑田沒有被充分利用[4]。湖南地區(qū)的飼草季節(jié)分布不均,冬春季節(jié)飼草特別缺乏[5]。因此,可充分利用湖南冬閑田進行飼草生產(chǎn)。小黑麥(×TriticosecaleWittmack)是小麥(Triticum aestivum)與黑麥(Secale cereale)經(jīng)過屬間有性雜交,應用染色體數(shù)加倍和染色體工程育種而得到新物種,是優(yōu)良的一年生禾本科牧草[6-8],其飼草產(chǎn)量高、營養(yǎng)品質(zhì)好,抗逆性強。目前,小黑麥已成為我國最重要的冬春飼料作物之一,年種植面積近30 萬hm2[9]。
近年來,許多學者在不同區(qū)域開展了小黑麥引種適應性研究。在河北省,低平原區(qū)最適宜種植小黑麥品種‘中飼1048’和‘NTH1888’[10];‘中飼1048’和‘中飼1877’在黑龍港地區(qū)適合作為飼用小黑麥種植,而‘NTH2597’和‘NTH2179’適合曬制干草及作為糧飼兼用型小黑麥種植[11];‘冀飼-1’適宜在海河平原區(qū)推廣利用,‘冀飼-2’可作為該地區(qū)主要品種推廣種植[12]。在甘肅省,中部旱地8 個小黑麥新品系較對照‘定西24 號’小麥增產(chǎn)[13];小黑麥新品系‘P2’高產(chǎn)優(yōu)質(zhì),最適宜在高寒牧區(qū)種植[14];‘P3’在臨洮地區(qū)的綜合性狀最好,其次為‘P2’[15];品系‘Z9’‘Z12’和‘Z55’在臨洮地區(qū)的綜合性狀較好,適合作為優(yōu)質(zhì)粗飼料飼喂家畜[16];‘P2’的干草產(chǎn)量和營養(yǎng)評價值最高,在臨洮和瑪曲地區(qū)具有廣闊推廣利用前景[17];品系‘C18’在高海拔地區(qū)生產(chǎn)性能和飼草品質(zhì)均較好,可以進行示范推廣[18];品系‘C31’和‘C17’適合在合作地區(qū)生長[19]。小黑麥品種‘中飼237’‘中新830’和‘WOH828’適宜在安徽江淮地區(qū)種植與推廣[20];‘中飼1048’在安徽地區(qū)的飼草產(chǎn)量較高,適應性較強[21]?!? 號’適合作為貴州省冷季型牧草品種進行推廣應用[22]。‘FH2158’‘WOH939’‘6 昌-10’和‘6 昌-3’適宜在黑龍江西部干旱區(qū)推廣應用[23]。在拉薩地區(qū),‘新小黑麥3 號’為糧草兼用型,‘H10-7’為純飼草型[24]?!甈ingpong’‘中飼1048’和‘中飼3241’在青海民和地區(qū)表現(xiàn)出良好的適應性[25];‘甘農(nóng)4 號’最適宜在低海拔且水熱條件豐富的地方種植[26];‘中飼1 號’和‘中飼2 號’可作為優(yōu)質(zhì)飼草在環(huán)湖地區(qū)種植推廣[27];‘中飼1640’可作為優(yōu)質(zhì)飼草在高寒地區(qū)推廣種植[28]。以上研究表明,小黑麥在不同地區(qū)的差異較大,湖南地區(qū)的小黑麥引種適應性研究鮮有報道。因此,本研究在湖南南部和北部地區(qū)大田種植條件下通過分析5 個小黑麥和黑麥材料的生育期、農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì),對其適應性進行評價,篩選最佳品系,對解決該地區(qū)家畜飼料短缺和冬閑田閑置問題具有重要意義。
試驗在湖南省草食動物產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系湘北和湘南試驗站進行。湘北試驗站位于湖南省常德市漢壽縣(111°53′18″ E,28°38′45″ N),海拔32 m,年降水量1 465.1 mm,年均氣溫17.0 ℃,無霜期274 d。土壤pH 為6.22,有機質(zhì)含量為20.88 g·kg-1,全氮含量為1.62 g·kg-1,全磷含量為0.48 g·kg-1,全鉀含量為12.87 g·kg-1,堿解氮含量為103.60 mg·kg-1,速效磷含量為24.86 mg·kg-1,速效鉀含量為108.96 mg·kg-1。湘南試驗站位于湖南省永州市寧遠縣(111°42′21″E,25°32′17″ N),海拔343 m,年降水量1 450.8 mm,年均氣溫18.4 ℃,無霜期289 d。土壤pH 為6.35,有機質(zhì)含量為32.48 g·kg-1,全氮含量為1.96 g·kg-1,全磷含量為0.65 g·kg-1,全鉀含量為14.68 g·kg-1,堿解氮含量為112.55 mg·kg-1,速效磷含量為26.35 mg·kg-1,速效鉀含量為115.86 mg·kg-1。
參試材料共5 個,包括3 個小黑麥新品系‘中飼3241’‘中飼3297’和‘中飼1640’,1 個小黑麥品種‘中飼1877’,1 個黑麥品種‘中飼507’,均由中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所提供。
試驗采用隨機區(qū)組設計,所有材料3 次重復。小區(qū)長11 m,寬3 m,面積為33 m2,土地平整。播種前施磷酸二銨225 kg·hm-2和尿素96 kg·hm-2。2019年12 月10 日播種,播種量為90 kg·hm-2,條播,播種深度為3~5 cm,行距為20 cm,試驗地周圍1 m設保護行,均有灌溉條件。
生育期:觀察記錄不同小黑麥和黑麥材料的播種期、出苗期、分蘗期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、開花期、灌漿期和成熟期。
株高在灌漿期測定,每小區(qū)隨機抽取代表性植株10 株(除邊行外),分別測量從地面至最高部位的自然高度。分蘗數(shù):灌漿期測定,每小區(qū)隨機選取2 m樣段(除邊行外),統(tǒng)計樣段內(nèi)株高在30 cm 以上的植株分蘗數(shù)。綠葉數(shù):灌漿期測定,每小區(qū)隨機抽取代表性植株10 株(除邊行外),分別測量植株的綠葉數(shù)。倒伏程度:灌漿期測定,植株傾倒45°以上為倒伏,按照無(0)、輕(25%)、中(30%)和重(50%)的4級調(diào)查標準進行。
鮮草和干草產(chǎn)量在灌漿期測定,齊地面刈割每小區(qū)所有植株的地上部分(地頭兩邊和邊行的50 cm部分除外),稱量得到鮮草產(chǎn)量。每小區(qū)分別取全株鮮草樣品500 g,105 ℃烘箱中殺青2 h,60 ℃烘箱中烘至恒重,稱量得到干草重,計算得到鮮干比。根據(jù)鮮干比計算得到小區(qū)的干草產(chǎn)量。
營養(yǎng)品質(zhì)的測定:全株干草樣用粉碎機粉碎,分別過0.425 mm 篩和7.14 mm 篩,每個樣品3 個重復分別測定。粗蛋白(crude protein, CP)用凱氏定氮法測定;酸性洗滌纖維(acid detergent fiber, ADF)、中性洗滌纖維(neutral detergent fiber, NDF)和酸性洗滌木 質(zhì) 素(acid detergent lignin, ADL)用 濾 袋 技 術(shù) 改 進的范氏ADF、NDF 和ADL 方法測定;粗脂肪(ether extract, EE)用索氏浸提法測定;粗灰分(crude ash,Ash)用馬弗爐灼燒和差重法測定;可溶性糖(water soluble carbohydrate, WSC)用蒽酮比色法測定[29]。
采用Excel 2010 對數(shù)據(jù)進行初步整理,用DPS 9.01 軟件進行數(shù)據(jù)方差分析,并用Tukey 法對數(shù)據(jù)進行多重比較,SigmaPlot 10.0 作圖。采用灰色關聯(lián)度分析對參試小黑麥和黑麥材料進行綜合評價。將參試材料中各指標(干草產(chǎn)量和各營養(yǎng)品質(zhì)指標)的最佳值結(jié)合起來,作為一個“理想品種”,將“理想品種”各指標所構(gòu)成的序列設為參考序列,記為X0(k),參試材料各指標構(gòu)成的序列設為比較序列,記為Xi(k),i為參試材料,k為指標。首先對各指標原始數(shù)據(jù)進行無量綱化處理,即所有指標測定值除以相應的X0,然后根據(jù)處理后的結(jié)果求出對應X0與Xi的絕對差值,再計算出參試材料與“理想品種”之間的關聯(lián)系數(shù) [εi(k)],計算公式如下:
式中:|X0(k) -Xi(k)|為k點(指標)的絕對差值,minimink|X0(k) -Xi(k)|為二級最小差值,maximaxk|X0(k) -Xi(k)|為二級最大差值,ρ為分辨系數(shù),取值范圍為0~1,本研究取0.5。再利用下列公式分別計算,各參試材料各指標關聯(lián)系數(shù)的平均值為等權(quán)關聯(lián)度 (ri)。
每一項指標的關聯(lián)度與各指標關聯(lián)度總和的比值為權(quán)重系數(shù) (ωi)。
各指標的關聯(lián)系數(shù)與權(quán)重系數(shù)乘積的和為加權(quán)關聯(lián)度 (ri′)[30-31]。
參試材料在湘北試驗站的生育期為173~191 d,在湘南試驗站的生育期為168~185 d,黑麥‘中飼507’在湘北和湘南試驗站的生育期均最長,分別為191 和185 d;小黑麥‘中飼1640’在湘北和湘南試驗站的生育期均最短,分別為173 和168 d。5 個試驗材料生育期的長短順序為‘中飼507’> ‘中飼3241’>‘中飼1877’> ‘中飼3297’> ‘中飼1640’(表1)。
表1 試驗材料的生育期Table 1 Growth periods of experimental materials
2.2.1 湘北試驗站材料間農(nóng)藝性狀和草產(chǎn)量的差異
湘北試驗站材料間多重比較表明(圖1),參試材料的株高變異較大(113.92~147.96 cm),‘中飼3297’的株高(147.96 cm)最高,顯著高于其他材料(P<0.05);‘中飼 507’的株高(113.92 cm)最低,顯著低于其他材料(P< 0.05) (圖1A)。參試材料的分蘗數(shù)變異 較大(2.28×106~3.14×106個·hm-2),‘中飼 507’的分蘗數(shù)(3.14×106個·hm-2)最多,顯著高于其他材料;‘中飼1640’的分蘗數(shù)(2.28×106個·hm-2)最少,顯著低于其他材料 (圖1B)。參試材料的綠葉數(shù)變異較大(每株1.63~2.37 片),‘中飼3297’和‘中飼3241’的綠葉數(shù)(每株2.37 片)最多,且除與‘中飼507’無顯著差異外,顯著高于其他材料;‘中飼1640’的綠葉數(shù)(每株1.63 片)最少,除與‘中飼1877’無顯著差異外,顯著低于其他材料(圖1C)。參試材料的鮮草和干草產(chǎn)量變異較大(34.27~49.95 和8.19~14.27 t·hm-2),‘中飼3297’的鮮草和干草產(chǎn)量均最高,分別為49.95 和14.27 t·hm-2,除鮮草產(chǎn)量與‘中飼3241’無顯著差異外,顯著高于其他材料;‘中飼1877’的鮮草產(chǎn)量最低,為34.27 t·hm-2,且除與‘中飼507’無顯著差異外,顯著低于其他材料;‘中飼507’的干草產(chǎn)量最低,為8.19 t·hm-2,且除與‘中飼1877’無顯著差異外,顯著低于其他材料 (圖1D、E)。
圖1 試驗材料在湘北試驗站的農(nóng)藝性狀和草產(chǎn)量Figure 1 Agronomic traits and forage yields of experimental materials at the Xiangbei experimental station
2.2.2 湘南試驗站材料間農(nóng)藝性狀和草產(chǎn)量的差異
湘南試驗站材料間多重比較表明(圖2),參試材料的株高變異較大(125.30~176.47 cm),‘中飼1640’的株高(176.47 cm)最高,顯著高于其他材料(P< 0.05);‘中飼507’的株高(125.30 cm)最低,顯著低于其他材料(圖2A)。參試材料的分蘗數(shù)和綠葉數(shù)變異較大(215.00~330.67 萬個·hm-2和每株1.43~3.33片),‘中飼507’的分蘗數(shù)(330.67 萬個·hm-2)和綠葉數(shù)(每株3.33 片)均最多,顯著高于其他材料;‘中飼1640’的分蘗數(shù)(215.00 萬個·hm-2)和綠葉數(shù)(每株1.43 片)均最少,顯著低于其他材料(圖2B、C)。參試材料的鮮草和干草產(chǎn)量變異較大(30.46~52.37 和6.78~15.90 t·hm-2),‘中飼3297’的鮮草和干草產(chǎn)量均最高,分別為52.37 和15.90 t·hm-2,顯著高于其他材料;‘中飼507’的鮮草和干草產(chǎn)量均最低,分別為30.46 和6.78 t·hm-2,顯著低于其他材料(圖2D、E)。
圖2 試驗材料在湘南試驗站的農(nóng)藝性狀和草產(chǎn)量Figure 2 Agronomic traits and forage yields of experimental materials at the Xiangnan experimental station
2.2.3 試點間農(nóng)藝性狀和草產(chǎn)量的差異
試點間多重比較表明(圖3),5 個材料在湘南試驗站的株高均顯著高于湘北試驗站(P< 0.05) ,分別為158.00、125.30、162.00、136.17 和176.47 cm (圖3A)?!酗?877’和‘中飼507‘在湘南試驗站的分蘗數(shù)均較多,分別為3.06 和3.31×106個·hm-2,其中‘中飼1877’的分蘗數(shù)顯著高于湘北試驗站,‘中飼507’的分蘗數(shù)與湘北試驗站無顯著差異 (P> 0.05);‘中飼3297’‘中飼3241’和‘中飼1640’在湘北試驗站的分蘗數(shù)均較多,分別為2.85、2.77 和2.28×106個·hm-2,其中‘中飼3297’的分蘗數(shù)顯著高于湘南試驗站,‘中飼3241’和‘中飼1640’的分蘗數(shù)與湘南試驗站無顯著差異(圖3B)?!酗?877’和‘中飼1640’在湘北試驗站的綠葉數(shù)均較多,分別為每株1.83 和1.63 片,與湘南試驗站無顯著差異;‘中飼507’‘中飼3297’和‘中飼3241’在湘南試驗站的綠葉數(shù)均較多,分別為每株3.33、2.73 和2.40 片,顯著高于湘北試驗站 (圖3C)?!酗?877’‘中飼3297’和‘中飼1640’在湘南試驗站的鮮草產(chǎn)量均較高,分別為47.56、52.37 和49.58 t·hm-2,其中‘中飼1877’和‘中飼3297’的鮮草產(chǎn)量顯著高于湘北試驗站,‘中飼1640’的鮮草產(chǎn)量與湘北試驗站無顯著差異;‘中飼507’和‘中飼3241’在湘北試驗站的鮮草產(chǎn)量均較高,分別為37.38 和46.62 t·hm-2,顯著高于湘南試驗站(圖3D)?!酗?877’‘中飼3297’和‘中飼1640’在湘南試驗站的干草產(chǎn)量均較高,分別為13.17、15.90 和14.72 t·hm-2,顯著高于湘北試驗站;‘中飼507’和‘中飼3241’在湘北試驗站的干草產(chǎn)量均較高,分別為8.19 和12.03 t·hm-2,其中‘中飼507’的干草產(chǎn)量與湘南試驗站無顯著差異,‘中飼3241’的干草產(chǎn)量顯著高于湘南試驗站(圖3E)。
圖3 試點間農(nóng)藝性狀和草產(chǎn)量的多重比較Figure 3 Multiple comparisons of agronomic traits and forage yield at both experimental sites
2.2.4 倒伏程度
‘中飼3297’在湘北和湘南試驗站均無倒伏,‘中飼507’在湘南無倒伏,在湘北輕度倒伏,‘中飼3241’在湘北和湘南均輕度倒伏,‘中飼1640’和‘中飼1877’在湘北均中度倒伏,在湘南均輕度倒伏(表2)。
表2 不同材料的倒伏程度Table 2 Lodging degree of different materials
2.3.1 湘北試驗站材料間營養(yǎng)品質(zhì)的差異
湘北試驗站材料間多重比較表明(圖4),5 個試驗材料的CP 和WSC 含量變化范圍分別為10.47%~12.25%和2.00%~12.04%,‘中飼3297’的CP 和WSC含量均最高,分別為12.25%和12.04%,顯著高于其他材料(P< 0.05);‘中飼1640’的CP 含量(10.47%)最低,‘中飼507’的WSC 含量(2.00%)最低,都顯著低 于 其 他 材 料(P< 0.05) (圖4A、B)。5 個 材 料 的NDF 和EE 含量分別為62.07%~71.71%和5.02%~8.37%,‘中飼1877’的NDF 和EE 含量均最高,分別為71.71%和8.37%,且除NDF 含量與‘中飼507’無顯著差異外,顯著高于其他材料;‘中飼3297’的NDF 含量(62.07%)最低,‘中飼1640’的EE 含量(5.02%)最低,且除EE 含量與‘中飼3241’無顯著差異外,都顯著低于其他材料 (圖4C、D)。5 個材料的ADF 和ADL 含量分別為31.07%~41.69%和18.37%~22.64%,‘中飼507’的ADF 和ADL 含量均最高,分別為41.69%和22.64%,顯著高于其他材料;‘中飼1640’的ADF 含 量(31.07%)最 低,‘中 飼1877’和‘中飼1640’的ADL 含量(18.37%)最低,都顯著低于其他材料 (圖4E、圖4F)。5 個材料的Ash 含量為6.85%~10.02%,‘中 飼1640’的Ash含 量(10.02%)最高,顯著高于其他材料;‘中飼3297’的Ash 含量(6.85%)最低,顯著低于其他材料 (圖4G)。
圖4 試驗材料在湘北試驗站營養(yǎng)品質(zhì)的多重比較Figure 4 Multiple comparisons of the nutritional quality of experimental materials at the Xiangbei Experimental Station
2.3.2 湘南試驗站材料間營養(yǎng)品質(zhì)的差異
湘南試驗站材料間多重比較表明(圖5),5 個試驗材料的CP、EE 和WSC 含量變化范圍分別為9.28%~13.51%、5.35%~7.93%和2.81%~8.94%,‘中飼1640’的CP、EE 和WSC 含量均最高,分別為13.51%、7.93%和8.94%,EE 和WSC 含量除與‘中飼3297’無顯著差異外,顯著高于其他材料(P<0.05);‘中飼1877’的CP 含量(9.28%)最低,‘中飼507’的WSC 含量(2.81%)最低,‘中飼3241’的EE 含量(5.35%)最低。5 個材料的NDF、ADF、ADL 和Ash 含量分別為65.60%~72.86%、36.14%~41.37%、18.24%~23.85%和5.91%~8.69%,‘中飼507’的NDF、ADF、ADL 和Ash 含量均最高,分別為72.86%、41.37%、23.85%和8.69%,且除NDF 和ADF 與‘中飼1877’無顯著差異外,顯著高于其他材料;‘中飼3297’的NDF、ADL 和Ash 含量均最低,分別為65.60%、18.24%和5.91%,‘中飼1640’的ADF 含量(36.14%)最低,都顯著低于其他材料(圖5D、E、F、G)。
圖5 試驗材料在湘南試驗站營養(yǎng)品質(zhì)的多重比較Figure 5 Multiple comparisons of the nutritional quality of experimental materials at the Xiangnan Experimental Station
2.3.3 試點間營養(yǎng)品質(zhì)的差異
試點間多重比較表明(圖6),‘中飼1877’‘中飼507’和‘中飼3241’在湘北試驗站的CP 含量均較高,分別為11.54%、11.36%和11.51%,顯著高于湘南試驗站(P< 0.05);‘中飼3297’和‘中飼1640’在湘南試驗站的CP 含量均較高,分別為12.84%和13.51%,其中‘中飼3297’的CP 含量與湘北試驗站無顯著差異(P> 0.05),‘中飼1640’的CP 含量顯著高于湘北試驗站(P< 0.05) (圖6A)?!酗?877’‘中飼507’‘中飼3297’‘中飼3241’和‘中飼1640’在湘南試驗站的NDF 含量均較高,分別為72.67%、72.86%、65.60%、70.55%和66.43%,顯著高于湘北試驗站 (圖6B)?!酗?877’‘中飼3297’‘中飼3241’和‘中飼1640’在湘南試驗站的ADF 含量均較高,分別為40.82%、36.89%、40.68%和36.14%,顯著高于湘北試驗站;‘中飼507’在湘北試驗站的ADF 含量(41.69%)較高,但與湘南試驗站無顯著差異(圖6C)?!酗?877’‘中飼507’‘中飼3241’和‘中飼1640’在湘南試驗站的ADL 含量均較高,分別為22.64%、23.85%、20.96%和20.23%,且除‘中飼3241’的ADL 含量與湘北試驗站無顯著差異外,其余都顯著高于湘北試驗站;‘中飼3297’在湘北試驗站的ADL 含量(19.70%)較高,顯著高于湘南試驗站 (圖6D)。‘中飼1877’‘中飼507’和‘中飼3241’在湘北試驗站的EE 含量均較高,分別為8.37%、6.93%和5.84%,且除‘中飼3241’的EE 含量與湘南試驗站無顯著差異外,都顯著高于湘南試驗站;‘中飼3297’和‘中飼1640’在湘南試驗站的EE 含量均較高,分別為7.48%和7.93%,其中‘中飼3297’的EE 含量與湘北試驗站無顯著差異,‘中飼1640’的EE 含量顯著高于湘北試驗站 (圖6E)?!酗?07’‘中飼3297’‘中飼3241’和‘中飼1640’在湘北試驗站的Ash 含量均較高,分別為9.55%、6.85%、9.14%和10.02%,顯著高于湘南試驗站;‘中飼1877’在湘南試驗站的Ash 含量(7.53%)較高,與湘北試驗站無顯著差異(圖6F)?!酗?877’和‘中飼507’在湘南試驗站的WSC 含量均較高,分別為5.82%和2.81%,其中‘中飼1877’的WSC 含量與湘北試驗站無顯著差異,‘中飼507’的WSC 含量顯著高于湘北試驗站;‘中飼3297’‘中飼3241’和‘中飼1640’在湘北試驗站的WSC 含量均較高,分別為12.04%、5.87%和9.12%,且除‘中飼3241’的WSC 含量與湘南試驗站無顯著差異外,其余都顯著高于湘南試驗站 (圖6G)。
圖6 試點間營養(yǎng)品質(zhì)的多重比較Figure 6 Multiple comparisons of the nutritional quality at different experimental sites
應用灰色關聯(lián)度法,通過對不同小黑麥和黑麥材料的干草產(chǎn)量與營養(yǎng)品質(zhì)各項指標綜合匯總,分別對湘北和湘南試驗站的參試材料進行了綜合評價。5 個參試材料在湘北試驗站的等權(quán)關聯(lián)度和加權(quán)關聯(lián)度排名一致,綜合評價最優(yōu)的材料是‘中飼3297’,等權(quán)關聯(lián)度為0.840 1,加權(quán)關聯(lián)度為0.838 4,綜合評價最低的材料是‘中飼507’,等權(quán)關聯(lián)度為0.384 5,加權(quán)關聯(lián)度為0.383 6。5 個參試材料在湘南試驗站的等權(quán)關聯(lián)度和加權(quán)關聯(lián)度排名一致,綜合評價最優(yōu)的材料是‘中飼3297’,等權(quán)關聯(lián)度為0.904 3,加權(quán)關聯(lián)度為0.906 0,綜合評價較優(yōu)的材料是‘中飼1640’,等權(quán)關聯(lián)度為0.829 1,加權(quán)關聯(lián)度為0.830 8,綜合評價最低的材料是‘中飼507’,等權(quán)關聯(lián)度為0.347 0,加權(quán)關聯(lián)度為0.346 8(表3)。
表3 不同材料的關聯(lián)度及排名Table 3 The rank and relevance of different triticale and rye materials
物候期是評價飼草適應性的重要指標[32]。受氣候條件和栽培技術(shù)等影響,同一飼草會表現(xiàn)出不同的物候期[33]。生育期的長短是植物自身對外界生態(tài)環(huán)境的適應性,它受多種因素的影響,如自身遺傳因素、種植地區(qū)和播種期等[34]。不同小黑麥材料的生育期在各地的表現(xiàn)有所差異。黑龍江西部干旱區(qū)小黑麥的生育期為94~118 d[23],安徽江淮地區(qū)小黑麥的生育期為221~224 d[20],湖南長沙地區(qū)小黑麥的生育期為194~213 d[35],甘肅高寒牧區(qū)小黑麥的生育期為81~106 d[14],河北海河平原區(qū)小黑麥的生育期為230~240 d[12],青海不同海拔生態(tài)區(qū)小黑麥的生育期為87~161 d[36]。本研究中,5 個試驗材料在湘北試驗站的生育期為173~191 d,在湘南試驗站的生育期為168~185 d,這與上述研究結(jié)果有所差異,可能與材料的種質(zhì)遺傳特性、種植地區(qū)和播種期等均有關。從‘中飼1640’‘中飼3297’等試驗材料在湘北和湘南生育期變化的一致性來看,小黑麥材料生育期的變化受生態(tài)環(huán)境的影響,主要受遺傳物質(zhì)控制,保持了很強的遺傳穩(wěn)定性。本研究中參試材料在試驗地的氣候條件下均能完成整個生育期生長,說明所有材料均能較好地適應本地的生態(tài)氣候條件,但不同材料在同一環(huán)境條件下的生育期有較大差異,‘中飼1640’在湘北和湘南試驗站的生育期均最短,其次是‘中飼3297’。
株高、分蘗數(shù)和葉片數(shù)是決定飼草生產(chǎn)性能的重要因素,是重要的草產(chǎn)量構(gòu)成性狀[37-38]。飼草產(chǎn)量是株高和分蘗數(shù)等性狀指標的綜合體現(xiàn),是飼草選育和評價飼草生產(chǎn)性能的重要指標,評定飼草品種優(yōu)劣的重要標準,對飼草的經(jīng)濟價值具有重要意義[39-41]。不同小黑麥材料的草產(chǎn)量在各地的表現(xiàn)存在較大差異。在河北低平原區(qū),小黑麥和黑麥的鮮草 產(chǎn) 量 為28.86~53.00 t·hm-2,干 草 產(chǎn) 量 為8.13~16.34 t·hm-2[10]。在甘肅省,高寒牧區(qū)小黑麥的干草產(chǎn)量為9.70~14.42 t·hm-2[14];李冬梅等[15]研究表明甘肅臨洮地區(qū)小黑麥的鮮草產(chǎn)量為42.24~69.15 t·hm-2,干草產(chǎn)量為10.63~16.20 t·hm-2;甘肅不同地區(qū)小黑麥的干草產(chǎn)量為2.63~18.78 t·hm-2[17];趙雅姣[42]和趙方媛等[43]研究發(fā)現(xiàn)臨洮地區(qū)小黑麥的鮮草產(chǎn)量為44.05~69.31 t·hm-2,干草產(chǎn)量為11.54~17.99 t·hm-2。在云南香格里拉地區(qū),小黑麥和黑麥的鮮草產(chǎn)量為15.6~28.0 t·hm-2,干草產(chǎn)量為6.86~11.96 t·hm-2[44]。本研究中,在湘北試驗站,5 個參試材料的鮮草產(chǎn)量為34.27~49.95 t·hm-2,干草產(chǎn)量為8.19~14.27 t·hm-2,‘中飼3297’的鮮草和干草產(chǎn)量(49.95 和14.27 t·hm-2)均最高。在湘南試驗站,5 個參試材料的鮮草產(chǎn)量為30.46~52.37 t·hm-2,干草產(chǎn)量為6.78~15.90 t·hm-2,‘中飼3297’的鮮草和干草產(chǎn)量(52.37 和15.90 t·hm-2)均最高,其次‘中飼1640’的鮮草和干草產(chǎn)量(49.58 和14.72 t·hm-2)均較高。從上述其他學者的研究結(jié)果來看,本研究中的小黑麥材料鮮草和干草產(chǎn)量偏低,主要是播種期(12 月10日)較晚導致生育期縮短,進而影響了小黑麥的草產(chǎn)量。
飼草品質(zhì)在飼草的引種栽培及利用中具有非常重要的地位,是飼草最基本的特性之一[45]。飼草的營養(yǎng)品質(zhì)主要取決于飼草養(yǎng)分含量,是評價飼草利用價值的重要指標[41]。CP、NDF 和ADF 含量是評定飼草營養(yǎng)品質(zhì)的重要指標[46-48]。CP 是指飼草中含氮物質(zhì)的總和,也是評定優(yōu)質(zhì)飼草的主要依據(jù)之一[49-50]。NDF 含量越低,則家畜采食率越高,ADF 含量越低,則消化率越高[51-52]。ADL 無法被家畜利用,ADL 含量越低,則消化率越高[53-54]。CP 含量越高,NDF和ADF 含量越低,則飼草品質(zhì)越好[55]。EE 和WSC含量也是評定飼草營養(yǎng)品質(zhì)的重要指標[56-57]。WSC越高,消化率就越高,則飼草營養(yǎng)品質(zhì)就越好[58]。
在甘肅省,高寒牧區(qū)小黑麥的CP 含量為7.40%~13.31%,NDF 含量為61.65%~68.14%,ADF 含量為41.97%~45.06%[14];李冬梅等[15]研究發(fā)現(xiàn),小黑麥在臨洮地區(qū)的CP 含量為8.10%~14.91%;小黑麥在甘肅不同地區(qū)的CP 含量為6.20%~13.92%,NDF 含量為50.26%~69.56%,ADF 含量為36.10%~46.95%[17];趙方媛等[16,43]研究表明,小黑麥在臨洮的CP 含量為5.05%~8.43%,NDF 含量為71.96%~79.74%,ADF含量為48.89%~57.75%,EE 含量為0.94%~2.46%;趙雅姣[42]研究表明,小黑麥在臨洮的CP 含量為9.12%~14.21%。在云南香格里拉地區(qū),小黑麥和黑麥 的NDF 含 量 為57.78%~70.19%,ADF 含 量 為45.8%~59.6%,ADL 含量為4.69%~7.68%,EE 含量為0.34%~0.99%,Ash 含量為4.24%~5.84%[44]。
本研究中,在湘北試驗站,5 個參試材料的CP、NDF、ADF、ADL、EE、Ash 和WSC 含量變化范圍分別為10.47%~12.25%、62.07%~71.71%、31.07%~41.69%、18.37%~22.64%、5.02%~8.37%、6.85%~10.02%和2.00%~12.04%。‘中飼3297’的CP 和WSC含量均最高,分別為12.25%和12.04%,且NDF 和Ash 含量均最低,分別為62.07%和6.85%,‘中飼1877’的EE 含量(8.37%)最高,‘中飼1640’的ADF含量(31.07%)最低,‘中飼1877’和‘中飼1640’的ADL 含量(18.37%)最低。在湘南試驗站,5 個參試材料的CP、NDF、ADF、ADL、EE、Ash 和WSC 含量分別為9.28%~13.51%、65.60%~72.86%、36.14%~41.37%、18.24%~23.85%、5.35%~7.93%、5.91%~8.69%和2.81%~8.94%,‘中 飼1640’的CP、EE 和WSC 含量均最高,分別為13.51%、7.93%和8.94%,且ADF 含量(36.14%)最低,‘中飼3297’的NDF、ADL和 Ash 含量均最低,分別為65.60%、18.24%和5.91%。
上述研究與本研究結(jié)果不同,主要是由于基因型、播種期、播種量、種植地區(qū)和刈割期等不同導致。綜合比較,在湘北試驗站,‘中飼3297’的鮮草和干草產(chǎn)量均最高,CP 和WSC 含量均最高,NDF 和Ash 含量均最低,EE 含量較高,ADF 和ADL 含量均較低,生育期較短,抗倒性最好。在湘南試驗站,‘中飼3297’的鮮草和干草產(chǎn)量均最高,CP、EE 和WSC 含量均較高,NDF、ADL 和Ash 含量均最低,ADF 含量較低;‘中飼1640’的鮮草和干草產(chǎn)量均較高,CP、EE 和WSC 含量均最高,ADF 含量最低,NDF、ADL 和Ash 含量均較低,生育期最短,抗倒性較好。本研究中,5 個材料的營養(yǎng)品質(zhì)存在較大差異,這主要是由于不同材料遺傳特性不同導致。
5 個參試材料都可在湖南南部和北部地區(qū)正常成熟。通過對飼草產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)的綜合分析,‘中飼3297’綜合表現(xiàn)最好,適宜在湖南南部和北部地區(qū)推廣應用,‘中飼1640’綜合表現(xiàn)較好,適宜在湖南南部地區(qū)推廣應用。