飼草型小黑麥新品系在甘肅高海拔地區(qū)的 生產(chǎn)性能和品質(zhì)研究

郭建文，李林淵，田新會，杜文華

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院，草業(yè)生態(tài)系統(tǒng)教育部重點實驗室，中-美草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展 研究中心，甘肅 蘭州 730070； 2.重慶西藏中學(xué)，重慶 400036)

小黑麥(TriticosecaleWittmack)是由小麥屬(Tritium)和黑麥屬(Secale)物種屬間有性雜交和雜種染色體加倍重組而人工培育成的新物種，具有豐產(chǎn)、耐貧瘠、抗寒性強、適應(yīng)性廣等特性[1]。飼草型小黑麥的生物產(chǎn)量高，主要表現(xiàn)在株高和葉量上，植株適口性好，為畜禽所喜食，使得其作為高海拔地區(qū)的飼草使用方便，且效率高[2]。近年來隨著農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整，畜牧業(yè)發(fā)展越來越受到國家關(guān)注和人們重視，選擇高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的牧草品種尤為重要[3]。小黑麥在利用過程中既可以生產(chǎn)糧食又能夠獲得大量優(yōu)質(zhì)青草，很大程度上解決了多個地區(qū)青飼料和精飼料的短缺問題，并且小黑麥的種植成本低、收益大[4-7]。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗區(qū)在甘肅省草品種審定委員會規(guī)定的小黑麥區(qū)域試驗點(合作市，和政縣和夏河縣)進(jìn)行。

合作點：海拔2 950 m，年降水量570 mm，無霜期113 d，年平均氣溫3.2℃(最高氣溫28℃，最低氣溫-23℃)，高寒草甸土，土壤有機質(zhì)7.56 g/kg，速效氮382.25 mg/kg，速效磷98.84 mg/kg，速效鉀45.33 mg/kg，pH 7.55，前茬作物為披堿草(Elymusdahuricus)，無灌溉條件。

和政點：海拔2 200 m，年降水量639 mm，無霜期133 d，年平均氣溫5℃(最高年氣溫5.6℃，最低年氣溫4.3℃)，黑壚土，土壤有機質(zhì)38.60 g/kg，速效氮53.08 g/kg，速效磷10.65 g/kg，速效鉀106.35 g/kg，pH 7.76，前茬作物為披堿草，無灌溉條件。

夏河點：海拔3 200 mm，年降水量360 mm，無霜期56 d，年平均氣溫1.6℃，土壤有機質(zhì)2.25 g/kg，速效氮8.05 mg/kg，速效磷18.39 mg/kg，速效鉀164 mg/kg，pH 7.65，前茬作物為披堿草，無灌溉條件。各試驗點所有前茬作物第4年翻耕，種植小黑麥。

1.2 試驗材料

參試材料為甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)利用系譜法選育的小黑麥新品系C18，對照為石河子大學(xué)選育的石大1號(CK1)和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物所選育的中飼1048(CK2)，是國家草品種委員會規(guī)定的小黑麥區(qū)域試驗對照品種。

1.3 試驗設(shè)計

二因素隨機區(qū)組設(shè)計。A因素為試驗材料，設(shè)3個水平(A1 C18，A2.CK1，A3.CK2)；B因素為試驗點，設(shè)3個水平(B1.合作，B2.和政，B3.夏河)。條播，行距20 cm，播量225 kg/hm2，播種深度5～6 cm，小區(qū)面積3 m×5 m，3次重復(fù)。和政點2016年4月21日播種，夏河點2016年4月24日播種，合作點2016年4月28日播種，播前施尿素109 kg/hm2(含氮50 kg/hm2)，過磷酸鈣3 015 kg/hm2(含磷79 kg/hm2)。

1.4 測定指標(biāo)

1.4.1 物候期 分別記錄每個試驗點的播種期、出苗期、分蘗期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期和開花期，并計算出生育期(播種期至開花期的時間段)。

1.4.2 株高 初花期進(jìn)行。各小區(qū)隨機選取10株(邊行除外)，測定其自然高度，求平均值。

盡管名為黑洞，超大質(zhì)量黑洞其實是宇宙中最為明亮的天體之一。物質(zhì)掉入其中時會釋放出海量能量。這些能量足以制造出類星體。從20世紀(jì)60年代初開始，類星體這種遙遠(yuǎn)的微弱射電信標(biāo)就一直令地球上的天文學(xué)家困惑不已。

1.4.3 莖葉比 初花期進(jìn)行。每一小區(qū)選取10株長勢一致的單莖(邊行除外)，莖葉分離，105℃殺青30 min，在65℃下烘8 h，分別稱重，計算莖葉比(葉重/莖重)，求平均值。

1.4.4 鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量和鮮干比 初花期齊地面刈割植株地上部分(除去邊行和地頭兩邊的50 cm部分)，稱其鮮草產(chǎn)量，然后將其置于自然條件下風(fēng)干，待水分降至30%時稱重，得到干草產(chǎn)量。同時從鮮草樣中抽取1 kg草樣，帶回實驗室，105℃殺青30 min，置于65℃烘箱中烘8 h，至恒重，得到鮮草樣的干重，計算鮮干比。

1.5 數(shù)據(jù)分析

利用Microsoft Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和作圖，用SPSS 19.0中二因素隨機區(qū)組試驗設(shè)計的統(tǒng)計方法對株高、鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量作方差分析，F(xiàn)檢驗顯著時用Duncan法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

方差分析表明(表1)，試驗點間株高、鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量的差異極顯著(P<0.01)；小黑麥材料間鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量差異極顯著(P<0.01)；試驗點×材料互作間鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量的差異極顯著。需對上述存在極顯著差異的指標(biāo)進(jìn)行多重比較。

表1 小黑麥材料間和試驗點×材料交互作用間 株高、鮮草、干草產(chǎn)量的方差分析

注：**表示差異達(dá)極顯著水平(P<0.01)

2.1 株高

不同試驗點間由于海拔和降水量的差異，株高差異較大。和政點小黑麥的株高最高，為141.23 cm，與其他試點間差異顯著(P<0.05)；夏河點的株高最低，為114.42 cm(圖1)。

圖1 不同試驗點間的株高、鮮草、干草產(chǎn)量Fig.1 Plant height，fresh weight and hay yield for different experiment sites注：同一指標(biāo)間不同字母表示差異顯著(P<0.05)，下同

2.2 鮮草產(chǎn)量

2.2.1 不同試點間小黑麥鮮草產(chǎn)量的差異 不同試驗點的鮮草產(chǎn)量有顯著差異(P<0.05)，和政點最高(27.84 t/hm2)，夏河點最低(12.75 t/hm2)(圖1)。

2.2.2 小黑麥材料間鮮草產(chǎn)量的差異 小黑麥材料間的鮮草產(chǎn)量由高到低依次為C18(20.97 t/hm2)>CK1(20.01 t/hm2)>CK2(18.41 t/hm2)，C18的鮮草產(chǎn)量顯著高于2個對照(P<0.05)(表2)。

2.2.3 試驗點×材料互作間鮮草產(chǎn)量的差異 試驗點×材料互作效應(yīng)的多重比較結(jié)果表明，和政點CK1鮮草產(chǎn)量最高，除與和政點CK2差異性不顯著外，與其他處理均有顯著差異(P<0.05)；夏河點CK2的鮮草產(chǎn)量顯著低于其他處理。C18在合作與夏河的鮮草產(chǎn)量顯著高于CK1和CK2(P<0.05)，但和政點的鮮草產(chǎn)量低于CK1和CK2對照(圖2)。

表2 不同小黑麥材料的鮮草、干草產(chǎn)量

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)

圖2 不同試驗點間各小黑麥材料鮮草、干草 產(chǎn)量的互作效應(yīng)Fig.2 The interaction between experiment sites and triticale materials for the fresh weight

2.3 干草產(chǎn)量

2.3.1 不同試驗點間小黑麥干草產(chǎn)量的差異 不同試驗點間小黑麥的平均干草產(chǎn)量均達(dá)顯著差異(P<0.05)，和政點最高，夏河點最低(圖1)。

2.3.2 小黑麥材料間干草產(chǎn)量的差異 3份小黑麥材料中，C18的干草產(chǎn)量最高，為8.08 t/hm2，顯著高于CK1和CK2(P<0.05)；CK2的干草產(chǎn)量最低，為5.19 t/hm2(表2)。

2.3.3 試驗點×材料互作間干草產(chǎn)量的差異 和政點的CK1和合作點的C18干草產(chǎn)量分別為10.66和9.53 t/hm2，顯著高于其他處理(P<0.05)；夏河點CK1和CK2的平均干草產(chǎn)量顯著低于其他處理(P<0.05)；合作點和夏河點C18的干草產(chǎn)量顯著高于該點CK1和CK2(P<0.05)的產(chǎn)量。C18和CK1小黑麥材料不同試點間干草產(chǎn)量均有顯著差異，CK2在不同試點間干草產(chǎn)量差異較小(圖2)。

2.4 莖葉比

不同試驗點間莖葉比依次為合作>夏河>和政，3個材料中，C18的平均莖葉比高于CK1和CK2，表明C18的葉量豐富，品質(zhì)好。

從交互作用看，合作點C18的莖葉比最高，說明合作點C18的品質(zhì)最好；和政點CK2的莖葉比最低，品質(zhì)最差(圖3)。

圖3 不同試驗點間各小黑麥材料的莖葉比和鮮干比Fig.3 Experiment sites and triticale materials for the stem leaf ratio and dry fresh ratio

2.5 鮮干比

不同試點間，夏河點的平均鮮干比最高(3.58)，和政點的平均鮮干比最低(3.24)。3個參試材料中，C18的平均鮮干比最高(3.57)，說明其飼草含水量高，草質(zhì)鮮嫩；CK2的平均鮮干比最低(3.33)。從試點和材料的交互作用而言，夏河點C18的鮮干比最高，最低的為和政點的CK2(圖3)。

2.6 物候期

合作點從播種到出苗時間比其他2個試驗點長6～19 d，抽穗期到開花期的時間短1～7 d，開花期晚12～41 d。和政點CK1的生育期最短(77 d)，合作點C18和CK2的生育期最長(119 d)?？傮w分析和政點的生育期比其他試驗點的生育期短。

表3 不同試驗點間各小黑麥材料的物候期

3 討論

(1)牧草的生產(chǎn)性能，如株高、莖葉比、株型，是由其遺傳特性決定的[28]，同時受氣候條件和栽培技術(shù)等多種因素影響，為自身特性和環(huán)境條件綜合作用的結(jié)果[29]。播量、播期、不同播種方式、施肥、行距、灌水量、刈割高度、刈割次數(shù)等外在環(huán)境條件對草產(chǎn)量皆有較大影響。草產(chǎn)量隨播量的增大呈先增加后減少的趨勢[30]。紫花苜蓿在吉林省中部地區(qū)的播期以4月末～7月初最好，之后隨著播期的延后鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量呈下降趨勢[31]。株高是檢測牧草產(chǎn)量的重要指標(biāo)之一，莖葉比在衡量牧草經(jīng)濟性狀上發(fā)揮著重要作用，鮮干比反映了牧草干物質(zhì)的積累程度和利用價值，外界環(huán)境對株高、莖葉比、鮮干比影響較大[32-33]。試驗中，3個試點間的播期各不相同，不同環(huán)境條件對小黑麥株高、鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量、莖葉比、鮮干比均有較大影響，這與在其他牧草上的研究基本一致。

(2)由于草地利用不合理，超載過牧，畜牧業(yè)生產(chǎn)中冬春草缺乏嚴(yán)重，加之氣溫的高低對牧草產(chǎn)量影響顯著[34]。面對此種情況最好的解決辦法就是建植人工草地，多年生牧草在高寒地區(qū)生長緩慢，干物質(zhì)積累率低，草產(chǎn)量低，而小黑麥作為耐寒的一年生牧草在高寒地區(qū)被廣泛種植[35]。試驗選取了3個海拔不同的高寒地區(qū)進(jìn)行小黑麥區(qū)域試驗，結(jié)果表明，和政點的株高、鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量最高，生育期最短，這是由于和政點的海拔在3個試點中最低，年積溫較高；C18在合作點與夏河點的鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量顯著高于對照，但在和政點，其草產(chǎn)量卻低于CK1，由此可以說明，小黑麥品系C18在海拔3 000 m的高海拔地區(qū)生產(chǎn)性能較好，具有較大優(yōu)勢。

(3)牧草生產(chǎn)中，主要以收獲莖葉為主，葉片中的蛋白質(zhì)含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于莖稈。研究表明[36]，鮮干比越高，牧草的蛋白質(zhì)含量就越高，適口性越好。試驗可知，3個試驗點中，合作點生產(chǎn)的小黑麥飼草葉量豐富，莖葉比最高；3個材料中，C18莖葉比和鮮干比較高，草質(zhì)鮮嫩，葉量較多，適口性最好。合作點的C18和夏河點的C18在莖葉比和鮮干比上達(dá)到了最大值。因此，C18的品質(zhì)優(yōu)于CK1和CK2，更宜于在合作和夏河點種植。

4 結(jié)論

小黑麥品系C18在合作與夏河的生產(chǎn)性能較好，鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量顯著高于對照，株高較高，葉量豐富；牧草品質(zhì)優(yōu)良，莖葉比和鮮干比較高，適口性較好，而且抗寒性強。因此，小黑麥品系C18在海拔較高地區(qū)的生產(chǎn)性能和飼草品質(zhì)較好，可以進(jìn)行示范推廣。