甘引1號黑麥在高寒地區(qū)的適應(yīng)性評價

孟祥君，俞聯(lián)平，張少平，楊 浩

(甘肅省草原技術(shù)推廣總站，甘肅 蘭州 730010)

俞聯(lián)平為通訊作者。

冬春季節(jié)飼草不足是制約高寒牧區(qū)草原畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。選育適宜在高寒地區(qū)栽培種植的優(yōu)良牧草用來生產(chǎn)飼草，是從草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)第一性生產(chǎn)入手，解決當(dāng)?shù)夭菪蟛黄胶猬F(xiàn)狀，提高草地畜牧業(yè)生產(chǎn)能力的重要手段之一[1-2]。

黑麥(Secalecereale)是禾本科黑麥屬一年生或越年生草本植物，喜溫耐寒，適應(yīng)性強(qiáng)，莖稈柔軟，葉量大，營養(yǎng)豐富，適口性好，是家畜的優(yōu)質(zhì)飼草[3-4]。甘引1號黑麥(Secalecerealecv.Ganyin No.1)是由甘肅省草原技術(shù)推廣總站和天?？h草原工作站立足天祝生態(tài)氣候條件，在高寒地區(qū)栽培選育的牧草，并通過甘肅省草品種審定委員會審定登記的黑麥新品種(甘審GCS004號)。冬牧70黑麥(Secalecerealecv.Wintergrazer70)于1979年從美國引入，目前在我國廣泛栽培[5-6]，該品種主要分布在華北、東北、西北部分地區(qū)，江淮流域及其以南的高山區(qū)、云貴高原等均有大面積栽培[7]；小黑麥(TriticaleWittmack)是由黑麥屬(Secale)和小麥屬(Triticum)經(jīng)屬間有性雜交和雜種染色體加倍而育成的糧飼兼用作物，主要分布在西南、西北高寒瘠薄山區(qū)[8-9]。冬牧70黑麥和小黑麥都具有較強(qiáng)的耐寒性，產(chǎn)量高，品質(zhì)好，對甘肅省高寒及干旱生態(tài)氣候條件具有較好的適應(yīng)性，且具有糧飼兼用特點(diǎn)[10]。通過比較甘引1號黑麥與冬牧70黑麥和固原小黑麥在天?？h高寒區(qū)生長特性及生產(chǎn)性能，對甘引1號黑麥在高寒地區(qū)的適應(yīng)性及生產(chǎn)性能做出客觀評價，為甘引1號黑麥的示范推廣及其在高寒地區(qū)建植提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗地設(shè)在天?？h抓喜秀龍鄉(xiāng)國家級高寒牧草示范園區(qū)，位于天祝縣抓喜秀龍鄉(xiāng)岔西灘村，地理位置N 37°9′51.9″、E 102°51′10.7″，海拔2 980 m，氣候寒冷潮濕，晝夜溫差較大，日照強(qiáng)，雨熱同步。年均溫-0.1℃，全年≥0℃積溫為1 300℃，年降水量416 mm，主要集中在7～9月，無絕對無霜期，生長期120～140 d，土壤類型為高山草甸土，土層厚度40～80 cm。pH8.07，有機(jī)質(zhì)10.31%， 全氮0.04%，速效磷16.4 mg/kg，速效鉀149 mg/kg。試驗地為栽培草地，前茬作物是燕麥(Avenasativa)和油菜(Brassicacampestris)。

1.2 試驗材料

供試品種，來源、純凈度、發(fā)芽率、千粒質(zhì)量見表1；試驗用尿素(CON2H4)總氮≥46.4%，由甘肅劉化(集團(tuán))有限公司生產(chǎn)銷售；磷酸二銨(N∶P2O5=18∶46)總養(yǎng)分≥64%，由甘肅金昌化學(xué)工業(yè)集團(tuán)有限公司生產(chǎn)銷售。

表1 供試品種

1.3 試驗方法和測定指標(biāo)

1.3.1 試驗設(shè)計與田間管理 試驗于2009～2010年進(jìn)行品比，3個供試品種隨機(jī)區(qū)組排列，4次重復(fù)，小區(qū)面積3 m×6 m,小區(qū)間隔50 cm。2014年進(jìn)行刈割試驗，拔節(jié)期至孕穗期第1次刈割，花期至乳熟期第2次刈割。根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，于每年5月中下旬播種，播種為條播，行距30 cm，播深5 cm，播種量20 g/m。播種前每小區(qū)開溝施復(fù)合肥1.5 kg，孕穗期每個小區(qū)追施尿素135 g，苗期人工除草1次，試驗期間無灌溉。

1.3.2 觀測項目及方法 生育期觀測出苗期、分蘗期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、開花期、乳熟期、蠟熟期、完熟期。

生長高度以小區(qū)隨機(jī)測定10株，測量從地面拉直后至植株最高部位(芒除外)的絕對高度，取其平均值。

分蘗數(shù)在各小區(qū)隨機(jī)挖取30株，測定其分蘗數(shù)。

產(chǎn)草量及鮮干比在各品種進(jìn)入乳熟期后進(jìn)行測產(chǎn)。在各小區(qū)遠(yuǎn)離邊行30 cm處隨機(jī)取樣，取樣面積1 m×1 m，重復(fù)3次，離地面2～3 cm刈割，稱鮮重，測定其鮮草產(chǎn)量；將3個重復(fù)刈割的草樣剪成3～4 cm長，混合均勻后，取約1 000 g樣品，稱鮮重并編號，風(fēng)干后再稱干重，計算鮮干比及干草產(chǎn)量。

營養(yǎng)成分：粗蛋白(CP)參照文獻(xiàn)[11]凱氏定氮法測定；粗脂肪(EE)參照文獻(xiàn)[12]索氏脂肪抽提法測定；酸性洗滌纖維(ADF)參照文獻(xiàn)[13]Van Soest纖維洗滌法測定；中性洗滌纖維(NDF)參照文獻(xiàn)[14]Roberston法測定；磷參照文獻(xiàn)[12]鉬銻抗比色法測定，鈣參照文獻(xiàn)[15]原子吸收火焰光度計法測定。

根據(jù)花期干草產(chǎn)量及相應(yīng)營養(yǎng)物質(zhì)含量，計算營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量。

CP產(chǎn)量=干草產(chǎn)量(t/hm2)×CP 含量(%)/100

1.4 數(shù)據(jù)分析

結(jié)果均以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差示出。數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0軟件的One-way過程對數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，差異顯著時用Duncan法進(jìn)行多重比較，顯著性水平為0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 生育期

甘引1號黑麥比冬牧70、固原小黑麥提前出苗4～6 d。進(jìn)入分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、開花期時間均較冬牧70和固原小黑麥早10～14 d。在天祝高寒氣候條件下，3個參試品種均未進(jìn)入蠟熟期。除甘引1號黑麥外，其他2個品種也未進(jìn)入乳熟期，顯示甘引1號黑麥具有較短的生育期，較冬牧70和固原小黑麥更適宜在高寒地區(qū)生長(表2)。

表2 供試品種生育期

2.2 株高

甘引1號黑麥在不同生育期株高均顯著高于冬牧70和固原小黑麥(P<0.05)(圖1)。觀測表明，6月25日，甘引1號黑麥進(jìn)入分蘗期，冬牧70和固原小黑麥尚在苗期，株高分別為20.4，9.6和8.9 cm；7月30日，甘引1號、冬牧70和固原小黑麥平均株高分別為109.9，41.7和40 cm ；8月30日，甘引1號、冬牧70和固原小黑麥平均株高分別為163.3,122.3和124.9 cm 。6月25～7月30日，甘引1號黑麥株高增長2.56 cm/d，冬牧70和固原小黑麥分別為0.92、0.89 cm/d，甘引1號株高增長較快，而后兩者株高增長較慢。7月30～8月30日，甘引1號生長減緩，株高增長1.78 cm/d，冬牧70和固原小黑麥生長較快，株高分別增長2.69和2.83 cm/d。全生育期甘引1號生長速度2.20 cm/d，冬牧70 為1.73 cm/d，固原小黑麥為1.77 cm/d，甘引1號黑麥株高增幅顯著快于后兩者(P<0.05)，冬牧70與固原小黑麥之間株高差異不顯著(P>0.05)。

圖1 供試品種株高Fig.1 The height of the tested varieties

2.3 生長特性

株高、分蘗數(shù)、鮮干比、產(chǎn)草量是衡量牧草生長性能的主要指標(biāo)[16](表3)。甘引1號黑麥與冬牧70和固原小黑麥分蘗數(shù)平均為4.5個/株，差異不顯著，株高、鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量、鮮干比差異均顯著(P<0.05)。進(jìn)入乳熟期后，甘引1號黑麥株高分別較冬牧70和固原小黑麥高36.33%、30.62%；鮮草產(chǎn)量分別提高33.33%、27.45%；干草產(chǎn)量分別高53.61%、41.39%。冬牧70和固原小黑麥鮮草產(chǎn)量差異不顯著，干草產(chǎn)量差異顯著(P<0.05)。鮮干比，甘引1號黑麥顯著低于冬牧70黑麥和固原小黑麥(P<0.05)，冬牧70黑麥顯著高于固原小黑麥(P<0.05)。

表3 供試品生長特性比較

2.4 甘引1號黑麥2次刈割

2014年甘引1號黑麥刈割試驗表明，在孕穗期及之前刈割，年可刈割2兩茬。第1茬草7月14日(拔節(jié)期)刈割，平均鮮草產(chǎn)量11.47 t/hm2。第2茬草在8月30日(揚(yáng)花期)刈割，平均鮮草產(chǎn)量20.88 t/hm2，兩茬合計32.35 t/hm2(表4)。未刈割組8月30日(灌漿期)一次性刈割，平均鮮草產(chǎn)量32.67 t/hm2，較刈割組高0.32 t/hm2，二者無顯著差異(P>0.05)。干草產(chǎn)量刈割組兩茬合計7.82 t/hm2，未刈割組干草產(chǎn)量10.07 t/hm2，二者之間差異顯著(P<0.05)(表4)。

表4 不同刈割處理草產(chǎn)量

注：同行不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，下同

2.5 牧草營養(yǎng)成分比較

牧草花期營養(yǎng)成分分析結(jié)果表明(表5)，甘引1號黑麥粗蛋白高于冬牧70和固原小黑麥，但3個品種間無顯著差異(P>0.05)；粗脂肪與冬牧70一樣，低于固原小黑麥(P>0.05)；酸性洗滌纖維低于冬牧70和固原小黑麥，但3個品種間無顯著差異(P>0.05)；中性洗滌纖維含量顯著地低于冬牧70和固原小黑麥(P<0.05)；鈣含量顯著高于冬牧70和固原小黑麥(P<0.05)，冬牧70與固原小黑麥間無顯著差異；磷含量高于冬牧70黑麥和固原小黑麥，但三者間差異不顯著(P>0.05)。

表5 供試品種的營養(yǎng)成分(占干物質(zhì)%)

2.6 牧草營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量

甘引1號黑麥的粗蛋白、粗脂肪、鈣和磷產(chǎn)量顯著高于固原小黑麥和冬牧70(P<0.05)，分別較固原小黑麥高42.36%、39.0%、54.02%和47.82%(P<0.05)，較冬牧70高出54.66%、53.61%、61.55%、60.59%。固原小黑麥粗蛋白、粗脂肪和磷產(chǎn)量顯著高于冬牧70，但Ca含量則相反(P<0.05)(表6)。

3 討論

苜蓿品比試驗表明，3個品種在高寒地區(qū)的生長發(fā)育差異較大，甘引1號比冬牧70、固原小黑麥提前出苗4～6 d。甘引1號黑麥進(jìn)入乳熟期，冬牧70黑麥、固原小黑麥才開始灌漿，各生育期較后兩者提前10～15 d。甘引1號黑麥進(jìn)入乳熟期，冬牧70黑麥和固原小黑麥進(jìn)入灌漿期后生長停止，供試3品種均未完成整個生育期，與9月中下旬后當(dāng)?shù)貧鉁卮蠓认陆?，受低溫脅迫牧草停止生長有關(guān)[17]。

甘引1號黑麥平均株高163.3 cm，分別較冬牧70和固原小黑麥高26.25%和23.62%(P<0.05)，且從拔節(jié)到抽穗株高增幅最快，在孕穗前刈割，年可收獲2茬。劉貴波等[18]研究表明，飼用黑麥多次刈割利用時，每次刈割株高應(yīng)在50 cm以下(拔節(jié)期)進(jìn)行。俞聯(lián)平等[19]報道，刈割2茬的甘引1號黑麥的營養(yǎng)成分顯著高于年刈割1茬的，且適口性較優(yōu)。

草產(chǎn)量主要受自身遺傳特性和外界環(huán)境因子的影響[20]，在同一栽培條件下差異主要是不同品種牧草自身遺傳特性造成的。甘引1號黑麥鮮、干草產(chǎn)量分別較冬牧70增產(chǎn)24.07%和42.72%，較固原小黑麥增產(chǎn)19.35%和32.49%。鮮干比一方面反映牧草干物質(zhì)積累程度和利用價值，另一方面也反映了牧草水分含量的多少，是曬制青干草和調(diào)制青貯飼草重要的理論依據(jù)之一[21]。甘引1號黑麥鮮干比顯著低于冬牧70黑麥和固原小黑麥，說明單位鮮重甘引1號黑麥干物質(zhì)含量優(yōu)于后兩者。

牧草營養(yǎng)成分的高低是評價牧草飼用價值的重要指標(biāo)，也是衡量牧草和飼料作物品質(zhì)優(yōu)劣的重要依據(jù)。牧草營養(yǎng)品質(zhì)很大程度上取決于粗蛋白和粗纖維的含量，粗蛋白含量較高，粗纖維含量低的牧草，其飼用價值也較高[22]。研究3個供試品種營養(yǎng)成分差異顯著，甘引1號黑麥的粗蛋白、粗脂肪、酸性洗滌纖維和磷含量與冬牧70黑麥和固原小黑麥之間差異不顯著，中性洗滌纖維顯著低于而鈣含量顯著高于后兩者；但單位面積粗蛋白、粗脂肪、鈣、磷產(chǎn)量分別較冬牧70高出54.66%、53.61%、61.55%、60.59%，較固原小黑麥高42.36%、39.0%、54.02%和47.82%(P<0.05)。

4 結(jié)論

綜合供試品種生育期、生長特性、營養(yǎng)成分和有效營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量試驗結(jié)果，甘引1號黑麥具有較短的生育期，更適宜在高寒地區(qū)生長。在孕穗前刈割，不僅可年刈割2茬，改善青干草質(zhì)量，且可消除甘引1號黑麥乳熟后麥芒刺傷牛羊口腔和莖稈粗硬導(dǎo)致牧草采食率低，在祁連山乃至青藏高原等高寒牧區(qū)，甘引1號黑麥?zhǔn)且荒晟耘嗖莸亟ㄖ驳膬?yōu)良牧草品種。

[1] 王赟文,南志標(biāo),王彥榮，等.高山草原條件下一年生豆科牧草生產(chǎn)性能的評價[J].草業(yè)學(xué)報,2001,10(2):47-55.

[2] 宋謙,田新會,杜文華.甘肅省高寒牧區(qū)小黑麥新品系的生產(chǎn)性能[J].草業(yè)科學(xué),2016,33(7):1367-1368.

[3] 全國牧草品種審定委員會.中國牧草登記品種集[M].北京:中國農(nóng)大出版社,1999:74-75,85-87.

[4] 李國輝,李志堅,胡躍高.青刈黑麥產(chǎn)草量與營養(yǎng)動態(tài)分析[J].草地學(xué)報,2000,8(1):49-54.

[5] 贠旭疆.中國主要優(yōu)良栽培草種圖鑒[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2008:128-129.

[6] 劉建寧,胡躍高,王運(yùn)琦，等.青刈黑麥引種及栽培試驗研究[J].中國草地,2003 (2):22-24.

[7] 華仁林,吳興煥.冬牧70黑麥與建立草地農(nóng)業(yè)[J].中國草食動物,2001(6):32-34.

[8] 何江峰,趙萌莉,鄭軼慧，等.小黑麥的飼用特性及其在草地生態(tài)中的應(yīng)用前景[J].中國草地學(xué)報,2012(1):101-105.

[9] 李冬梅,田新會,杜文華.飼草型小黑麥新品系在甘肅臨洮灌區(qū)的生產(chǎn)性能研究[J].草原與草坪,2016(5):76-81.

[10] 杲壽善.甘肅高寒地區(qū)冬牧70黑麥引種試驗[J].中國草食動物,2001(4):34-35.

[11] 全國飼料工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.GB/T 6432-1994 飼料中粗蛋白的測定方法[S].北京:國家技術(shù)監(jiān)督局,1986.

[12] 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué).草原生態(tài)化學(xué)實驗指導(dǎo)書[M].北京;農(nóng)業(yè)出版社,1987:38-115.

[13] 中華人民共和國農(nóng)業(yè)部.NY/T 1459-2007飼料中酸性洗滌纖維的測定[S].北京:農(nóng)業(yè)出版社,2008.

[14] 全國飼料工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.GB/T 20806-2006 飼料中酸性洗滌測定[S].北京:國家技術(shù)監(jiān)督局,2007.

[15] 黎浩勁.用原子吸收火焰分光光度法測定飼料中鈣的含量[J].吉林農(nóng)業(yè),2011(6):96.

[16] 陳寶書.牧草飼料作物栽培學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2001:87.

[17] 汪璽,嚴(yán)學(xué)兵,席亞麗.小黑麥在高寒地區(qū)的適應(yīng)性[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2002(4):428-432.

[18] 劉貴波,喬仁甫.飼用黑麥適宜青刈時期及青刈次數(shù)研究[J].草業(yè)科學(xué),2005,22(10):47-48.

[19] 俞聯(lián)平,孟祥君,李新媛,等.高寒地區(qū)甘引1號黑麥生產(chǎn)及放牧綿羊補(bǔ)飼效果評價[J].中國草食動物科學(xué),2015(6):27-29.

[20] 李春喜,葉潤榮,周玉碧,等.高寒牧區(qū)不同燕麥品種飼草產(chǎn)量及品質(zhì)的研究[J].草地學(xué)報,2014,22(4):882-888．

[21] 侯建杰,趙桂琴,焦婷,等.6個燕麥品種(系)在甘肅夏河地區(qū)的適應(yīng)性評價[J].草原與草坪,2013(2):26-30.

[22] 王桃,徐長林,姜文清,等.高寒草甸區(qū)飼用燕麥品種營養(yǎng)價值綜合評價研究[J].中國草地學(xué)報,2010(5):25-26.