冀北燕麥一點多年高產試驗分析

趙世鋒，曹麗霞，石碧紅，黃文勝，劉君馨，葛軍勇

（張家口市農業科學院，河北張家口075000）

0 引言

燕麥是禾本科草本植物，在中國栽培歷史悠久，主要分布在晉、冀、蒙、陜、甘、寧等13個?。▍^）的邊遠、高寒、冷涼地區。燕麥是重要的糧飼兼用作物，全世界產量僅次于小麥、玉米、水稻、高粱、大麥，居第6位[1]。燕麥的營養價值較高，是優質的保健型食品[2-3]。中國多種植裸燕麥，燕麥種植區多為生態環境脆弱、農牧交錯地帶，由于生產條件等限制，燕麥產量低而不穩[4]；近年來，隨著飼草業的發展，燕麥草作物優質牧草被大量的應用[5-6]，各地興起了燕麥種植熱。唐鳳德等[7]、岳武等[8]、高晨光等[9]、翟苗苗[10]、魏黎明等[11]先后進行了燕麥在東北地區的引種試驗，‘壩莜1號’、‘冀張燕3號’、‘壩燕5號’等都表現突出；韓志林等[12]、劉彥明等[13]、羅志娜等[14]、董世魁等[15]、牛伊寧[16]等、劉剛等[17]、李春喜等[18]、柴繼寬等[19-20]、鞏愛岐等[21]、劉剛等[22]、候建杰等[23]先后在西北的青海、甘肅等地進行了燕麥的引種試驗，對其生產性能、品質及抗性進行了比較，確定了適宜當地的優良燕麥品種；高明文等[24]、曹麗霞等[25]、趙世鋒等[26]、趙寶平等[27]、張志芬等[28]、王林等[29]、程玉臣等[30]先后在華北的張家口北部和內蒙等地進行了燕麥的抗性試驗試驗，篩選了當地的不同性能的品種；郭孝等[31]在河南也進行了莜麥引種試驗；鄭曦等[32]在揚州地區也進行了燕麥的適應性研究；董彥紅[33]、仁青等[34]、包成蘭等[35]、李軍[36]、徐長林[37]、候建杰[38]、李春喜等[39]、王桃等[40]、趙明義等[41]、趙寧等[42]均在高寒地區對燕麥品種進行引種篩選，明確了燕麥在高寒地區種植適應性較強；徐向英等[43]、康健等[44]對燕麥的品質進行檢測，認為燕麥草是優質的飼草，在適宜種植區應大力推廣。

冀北壩上高寒冷涼，生態條件多樣，主要種植燕麥、胡麻、馬鈴薯等耐寒作物，生產上燕麥種植也形成了多類型品種同時應用的特點；張家口市農業科學院自開展燕麥育種以來，已經引進或選育成功46個皮、裸燕麥品種滿足生產不同時期和不同用途的生產需求[45]，為河北省及周邊地區更新品種4～5次，20世紀70年代的‘華北2號’、80年代的‘冀張莜1號’(578)、90年代的‘冀張莜’系列（品字號）品種和現今的‘冀張燕’[46]系列和‘壩莜’[47-50]系列品種等已成為燕麥換代的標志性代表品種，育成品種已經初步實現系列專用目標，籽實產量由過去的900 kg/hm2左右提高到現在的2100 kg/hm2左右，2014年康保縣良種場應用裸燕麥品種‘壩莜18號’在0.21 hm2旱地上創造了6565.8 kg/hm2的產量紀錄，在提升燕麥品質和產量上做出了顯著成績。

張家口壩上地區種植的燕麥品種90%以上來自張家口市農業科學院，張家口農科院的研究成果不斷地為農民提供品種和技術支撐，在當地的燕麥產業發展中占據重要的地位，極具影響力。雖然燕麥的功能性作用得到大力挖掘，燕麥產品得到了大力開發，再加上畜牧業發展帶動了燕麥產業的發展，需求量不斷增加，但是由于其產量相對較低，原料價格也偏低，經濟效益不高，嚴重影響了農民的種植積極性，所以張家口市農科院在不斷選育高產新品種的基礎上，調整耕種技術，挖掘品種的高產潛力，為農民創造更高的經濟價值和社會價值?；诖?，本研究選擇6個不同類型的主要生產應用品種在同一地塊進行了連續7年節水種植，測定冀北壩上燕麥主要應用品種的高產特性及綜合性狀，旨為燕麥育種、栽培和理論研究提供科學信息。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗選用生產實踐證明最為適宜冀北壩上應用的5個裸燕麥和1個皮燕麥品種為試驗材料（見表1），其中，早熟品種2個、中熟品種3個、晚熟品種1個，以‘壩莜1號’為對照品種。

表1 試驗品種名稱及特點

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計 2009—2015年在張家口市農業科學院壩上基地（張北縣武老二房村）高產試驗圃順序種植，2年輪作制，輪茬作物為馬鈴薯，不設重復。每年5月中下旬播種，每品種年種植面積810 m2，統計試驗結果的平均值(X)及變異系數(CV)。

1.2.2 土壤條件及田間管理 土壤為沙質栗鈣土，地勢平坦，土壤肥力中等較為一致，排灌方便，與馬鈴薯輪茬種植。2014—2015年經張家口市農牧局土肥站和北方學院測定0～30 cm土壤肥力：有機質含量18.4～18.5 g/kg，堿解氮含量 63.0～69.3 mg/kg，全氮含量0.21 g/kg，有效磷含量 22.4～25.8 mg/kg，速效鉀含量111.1～122.0 mg/kg，pH 8.1～8.5。采用近生產大田常規田間管理，施種肥磷酸二胺120 kg/hm2，一般于分蘗期和孕穗期分別追肥2次，每次施尿素150 kg/hm2。

1.3 氣候因素及肥水運用

統計燕麥生長期間氣溫和降雨變化動態。

1.3.1 氣溫變化 見表2。5—8月基本呈拋物線型，2010年7月下旬高溫，8月上旬低溫，起伏變化較大，其余年份較為平穩。

1.3.2 降雨變化 見表3。播種期間2012年降雨較多；苗期2009年、2010年、2011年、2013年降雨較多；拔節孕穗期2013年降雨較多；灌漿期2010年、2012年降雨較多；2009年、2014年、2015年全年降雨偏少。

1.3.3 施肥與澆水 依據田間旱情和試驗生產條件施肥和澆水，試驗于5月13—21日播種，施種肥磷酸二銨120 kg/hm2，拔節孕穗期、灌漿期分別追肥0～2次，試驗期間澆水0～4次。田間管理、氣象情況及主要代表品種產量，見表4。

1.4 測產及主要經濟性狀調查

測定籽實產量和生物產量，產量以kg/hm2記，總產和小區測產結合；經濟性狀調查物候期、株高(cm)、群體結構（萬/hm2）、穗長(cm)、穗粒數（粒）、穗粒重(g)、千粒重(g)等。

表3 2009—2015年降雨情況表（5月中旬—8月下旬） mm

表2 2009—2015年氣溫情況表（5月中旬—8月下旬） ℃

2 結果與分析

2.1 燕麥品種籽實產量和生物產量分析

對試驗產量結果基礎數據進行統計，見表5。

2.1.1 籽實產量 對7個年度的燕麥品種籽實產量進行分析，結果見表6。從試驗品種籽實產量創高產能力看，2009年皮燕麥‘壩燕4號’取得了6861.0 kg/hm2的最高產量，2012年裸燕麥‘壩莜6號’取得了5494.5 kg/hm2的最高產量，是最具優勢的2個品種。6個燕麥品種7年平均籽實產量為2845.5～4753.05 kg/hm2，皮燕麥品種‘壩燕4號’的平均產量最高為4753.05 kg/hm2，顯著高于裸燕麥品種；裸燕麥品種以‘壩莜6號’平均產量最高為3641.4 kg/hm2，居裸燕麥第1位，‘壩莜1號’、‘壩莜9號’平均產量分別為3243.15 kg/hm2、3225.45 kg/hm2，居第2、3位，晚熟裸燕麥品種‘壩莜3號’的平均產量最低為2845.5 kg/hm2?！畨窝?號’最為適宜2009年的少雨試驗條件，是最具備創造高產的試驗品種；‘壩莜3號’在2009年、2010年和2014年有較好的產量表現，‘壩莜1號’在2010年和2014年有較好的產量表現，同樣有創造高產紀錄的可能。

表5 燕麥品種年份間產量結果表 kg/666.7 m2

表6 燕麥品種的籽實產量表現

所以，籽實產量創高產的品種以皮燕麥‘壩燕4號’和裸燕麥‘壩莜6號’最有可能。

2.1.2 生物產量 試驗調查了4個年度的燕麥品種生物產量，結果見表7。2009年皮燕麥品種‘壩燕4號’生物產量達到最高為14571 kg/hm2；燕麥品種的平均生物產量為9882.5～12389.3 kg/hm2，‘壩燕4號’平均生物產量為12389.3 kg/hm2，居第1位；其次，‘壩莜3號’和‘壩莜1號’平均生物產量較高為11484.0～11229.5 kg/hm2，居第2位、3位；‘壩莜9號’、‘壩莜6號’平均生物產量稍低為10751.7～10279.5 kg/hm2，‘白燕2號’的平均生物產量最低為9882.5 kg/hm2。飼草生產上，皮、裸燕麥品種的追求目標相同，生物產量沒有區分皮燕麥和裸燕麥的必要，總體試驗燕麥品種的生物產量差異不太明顯。試驗結果顯示‘壩莜3號’和‘白燕2號’的平均生物產量低于預期，‘壩燕4號’和‘壩莜1號’的生物產量結果超出預期。

所以，生物產量創高產的品種以皮燕麥‘壩燕4號’和裸燕麥‘壩莜3號‘和‘壩莜1號’最有可能。

2.2 不同年份燕麥的籽實產量和生物產量

2.2.1 籽實產量 為考察年度間燕麥產量差異，方便比較不計皮燕麥‘壩燕4號’的籽實產量，對5個裸燕麥品種試驗結果按照年度進行統計，見表8。

年份間燕麥產量結果見表9，試驗品種產量年度間變化趨勢不盡一致，2012年裸燕麥‘壩莜6號’產量突出高于其他裸燕麥品種，2011、2013、2015年3年明顯高于其余品種；‘壩莜1號’、‘白燕2號’和‘壩莜9號’品種間差異較小；在2014年干旱年份‘壩莜3號’有一定優勢，其余年份表現不佳。2012年、2009年試驗品種產量最高卻不是降雨最多的年份，2010年、2011年卡脖旱同樣產量較高，2013年風調雨順未獲得較高產量、2014年、2015年未施肥澆水產量較低。因此，2009年氣候更適宜中晚熟品種高產，2012年氣候更適宜早熟品種高產。

表7 燕麥品種的生物產量表現

表8 年份間裸燕麥的籽實產量

表9 年份間皮、裸燕麥最高籽實產量的對比 kg/hm2

2009年和2010年嚴重卡脖旱年份籽實產量具有較低的變異系數；2009年裸燕麥品種產量接近，變異系數為0.05，2012年、2013年和2015年品種間產量差異大，變異系數為0.17～0.19，其余年度差異較?。环治鲈颍貉帑湲a量水平受氣象、肥料、澆水等多因素影響，2012年、2009年、2014年代表品種分別有較好的籽實產量，降雨多、施肥多、有澆水不是獲得高產的唯一保證，最為重要的因素是水肥供應時間與作物生長需求相一致才有創高產的可能。所以，保證全苗、苗期適度干旱、后期風調雨順宜形成高產，早、中、晚熟品種均有獲得最高產量的機會。

皮燕麥‘壩燕4號’產量穩居最高位，有4年產量突出高于其余品種，雖具有最高的創高產特性，在2013年正常氣候條件下未獲得較高的產量，與裸燕麥相比僅為平產或減產。由于皮燕麥產量是帶殼稱重的，在產量比較中占有優勢，但從表9也可以看出皮、裸燕麥之間的產量差異是明顯的。

2.2.2 生物產量 為便于發現裸燕麥生物產量特點，對4年裸燕麥的生物產量調查結果進行單獨統計，見表10。

由表11可見，2014年未澆水施肥和2009年有澆水施肥‘壩莜3號’均獲得了裸燕麥最高生物產量，2010年和2013年降雨較多‘，壩莜1號’和‘壩莜6號’獲得了較高產量。

皮、裸燕麥的生物產量在不同年份有不同表現，試驗裸燕麥品種中‘，壩莜1號’‘、壩莜3號’和‘壩莜6號’均獲得過年度最高生物產量‘，壩莜9號’和‘白燕2號’生物產量始終較低，皮燕麥‘壩燕4號’有最高的平均生物產量，在特定的氣象條件下也會低于裸燕麥生物產量。品種間生物產量的差異小于籽實產量，外部環境條件起主要作用，其次是品種條件。

表10 年份間裸燕麥的生物產量

表11 年份間皮、裸燕麥最高生物產量的對比

表12 試驗品種主要經濟性狀平均數(X)

2.3 試驗品種主要性狀表現

對試驗品種的主要經濟性狀平均值及變異系數，見表12、表13。

2.3.1 生育期 試驗品種生育期為81～97天，變異系數為0.03～0.06。‘壩莜6號’‘、白燕2號’和‘壩莜9號’生育期81～84天，均可以作為早熟品種應用‘，壩莜6號’生育期相對趨于穩定‘；壩莜1號’‘、壩燕4號’生育期90～91天，屬于中熟品種‘，壩莜1號’生育期相對趨于穩定；‘壩莜3號’生育期98天，屬晚熟品種。

2.3.2 株高 株高是燕麥的一個植物學形態指標，植株高大，有利于形成較多的生物產量。試驗燕麥品種的株高為98.2～120.9 cm，變異系數為0.07～0.20。‘壩莜6號’、‘壩莜9號’和‘壩燕4號’植株較矮，平均株高在98～102 cm，‘白燕2號’和‘壩莜1號’植株稍高，平均株高在111～112 cm，‘壩莜3號’植株最高為121 cm?！畨屋?號’株高不易受外部環境影響，相對最為穩定，‘壩燕4號’株高最不穩定。

2.3.3 千粒重 千粒重是燕麥重要的經濟性狀指標，粒大飽滿是育種工作者的追求。試驗裸燕麥品種的千粒重為20.8～25.3 g，皮燕麥品種的千粒重為34.8 g，變異系數為0.03～0.15?！畨屋?號’和‘壩莜6號’籽粒較小，平均千粒重在20.8～22.9 g；‘白燕2號’、‘壩莜1號’和‘壩莜9號’籽粒較大，平均千粒重在24.3～25.3 g，‘壩燕4號’屬皮燕麥千粒重為34.8 g?！畨屋?號’、‘壩莜9號’的千粒重不易受外部環境影響，相對較為穩定，‘白燕2號’的千粒重最不穩定。

2.3.4 群體結構 苗數是實現高產的基本保證，試驗品種播種粒數相同，平均基本苗為(358.5～438)萬/hm2，變異系數為0.09～0.21?！籽?號’基本苗最低為358.5萬/hm2，是較難獲得較高基本苗的品種，其余品種在(390～438)萬/hm2之間，‘壩莜1號’、‘壩燕4號’較宜形成穩定基本苗。

分蘗數是反映燕麥高產能力的指標，試驗燕麥品種的分蘗數為(622.5～829.5)萬/hm2，相對較為穩定，試驗品種變異系數為0.07～0.15。‘白燕2號’、‘壩莜3號’、‘壩燕4號’變異更小。

成穗數是燕麥高產的重要指標，成穗數多有利于形成較高的籽實產量，試驗燕麥品種的成穗數為(393.0～493.5)萬/hm2，變異系數為0.12～0.22?！畨屋?號’、‘壩燕4號’成穗數稍低為(393.0～402.0)萬/hm2，其余品種差異不大為(453.0～493.5)萬/hm2。

2.3.5 穗部性狀及變異系數 試驗燕麥品種的穗長為14.8～21.0 cm，差異較大，變異系數為0.05～0.12。‘壩莜6號’、‘壩莜9號’、‘壩莜1號’和‘白燕2號’穗子較小，‘壩莜3號’和‘壩燕4號’穗子較大。

試驗品種穗粒數為61～89.6粒，變異系數為0.11～0.24?！籽?號’和‘壩莜9號’穗粒數較少為61.0～64粒；‘壩莜9號’和‘壩莜1號’居中為71.7～79.1粒；‘壩燕4號’和‘壩莜3號’較高為84.4～89.6粒。

試驗品種穗粒重為1.57g～3.31 g，變異系數為0.07～0.20?！畨屋?號’、‘壩莜9號’和‘白燕2號’穗粒重較低為1.57～1.60 g；‘壩莜3號’和‘壩莜1號’較高為1.98～2.02 g；‘壩燕4號’最高為3.31 g。

綜合評價結果顯示：熟性方面‘壩莜6號’、‘白燕2號’和‘壩莜9號’為早熟品種，‘壩莜1號’和‘壩燕4號’為中熟品種，‘壩莜3號’為晚熟品種；株高方面‘壩莜3號’為高稈品種、‘壩莜1號’和‘白燕2號’為中高稈品種，其余3個品種為中稈品種；籽粒大小方面‘壩莜3號’為小粒品種，‘壩莜六號’為中粒品種，其余為大粒品種；‘壩莜1號’和‘壩莜3號’為大穗多粒型品種等。

從表13各性狀變異系數發現，生育期、千粒重和穗長相對穩定；從試驗品種平均變異系數上看，‘壩莜1號’綜合性狀表現最為穩定。

3 結論與討論

（1）通過試驗及分析，明確了‘壩燕4號’和‘壩莜3號’為最佳飼料飼草專用品種，‘白燕2號’、‘壩莜9號’和‘壩莜1號’為最佳加工專用型品種，早熟型品種‘壩莜6號’和‘白燕2號’可以做作為一季作區救災以及二季作區糧食和飼草生產應用。

（2）在本試驗條件下，2009年皮燕麥‘壩燕4號’獲得6861.0 kg/hm2的最高籽實產量和14571.0 kg/hm2的最高生物產量，2012年裸燕麥‘壩莜6號’獲得了5494.5 kg/hm2的最高籽實產量，2014年裸燕麥‘壩莜3號’獲得了12507.0 kg/hm2的生物產量，‘壩燕4號’、‘壩莜6號’分別為皮、裸燕麥籽實產量潛力最高的品種，‘壩燕4號’、‘壩莜3號’、‘壩莜1號’分別為皮、裸燕麥生物產量潛力最高的品種。

表13 試驗品種主要經濟性狀變異系數(CV)

（3）旱作條件下，降雨多、施肥多不是獲得高產的唯一保證，最為重要的因素是自然氣候和水肥供應時間與作物生長需求相一致才有創高產的可能，早、中、晚熟品種均有獲得高產的預期，在不同的土壤類型和氣候條件條件下，選用合適的品種、適宜的配套栽培措施是獲得高產的保證。

（4）本研究在同一土壤類型條件下試驗，歷經多變的氣候條件，在不同的栽培措施條件下取得了試驗結果，對試驗品種的穩定性和特殊性均具有重要的評價意義。