新疆昌吉15個引進飼用燕麥品種的生產性能綜合評價

摘要：為了篩選出適宜新疆昌吉種植的飼用燕麥（Avena sativa）品種，助力該地區畜牧業可持續發展，本研究通過田間試驗對15個引進的飼用燕麥品種的生產性能進行了2年的測定，并應用灰色關聯法對不同品種燕麥的產量、營養品質及飼喂價值等11個指標進行了綜合評價。結果表明，灌溉條件下15個燕麥品種從播種至刈割（乳熟期）需 56～77 d；灰色關聯度綜合排名前5的品種依次為：‘甜燕1號’（0.730 7）、‘青牧3號’（0.711 5）、‘草莜1號’（0.674 6）、‘白燕3號’（0.667 9）、‘壩燕4號’（0.652 7）；年均干草產量在12 000 kg·hm-2以上的為：‘甜燕1號’（12 096.96 kg·hm-2）和‘青牧3號’（12 143.17 kg·hm-2）；相對飼草質量（Relative feed quality，RFQ）值在140以上的為：‘青牧3號’（148.63）、‘甜燕1號’（147.95）、‘草莜1號’（143.62）、‘甜燕70’（140.34）；倒伏率30%以上的品種為：‘青牧3號’（36.25%）、‘甜燕70’（32.50%）、‘白燕3號’（32.50%）。結合品種的干草產量、品質及倒伏率，綜合評價認為‘甜燕1號’‘草莜1號’和‘壩燕4號’適宜在本地區推廣種植。

關鍵詞：新疆昌吉；飼用燕麥；生產性能；營養品質；綜合評價

中圖分類號：S512.6""" 文獻標識碼：A""""" 文章編號：1007-0435（2024）07-2151-07

doi：10.11733/j.issn.1007-0435.2024.07.016

引用格式：

朱" 昊， 張薈薈，張學洲，等.新疆昌吉15個引進飼用燕麥品種的生產性能綜合評價［J］.草地學報，2024，32（7）：2151-2157

ZHU Hao， ZHANG Hui-hui， ZHANG Xue-zhou，et al.Comprehensive Evaluation of Production Performance of 15 Introduced Forage Oat Varieties in Changji，Xinjiang［J］.Acta Agrestia Sinica，2024，32（7）：2151-2157

收稿日期：2024-03-07；修回日期：2024-05-10

基金項目：財政部和農業農村部：國家現代農業產業技術體系（CARS-34-42）資助

作者簡介：

朱昊（1979-），男，漢族，甘肅正寧人，碩士，副研究員，主要從事草種質資源保護與利用方向研究，E-mail：116548919@qq.com；*通信作者Author for correspondence，E-mail：272893272@qq.com；wangxm@iascaas.net.cn

Comprehensive Evaluation of Production Performance of 15

Introduced Forage Oat Varieties in Changji，Xinjiang

ZHU Hao1， ZHANG Hui-hui1*， ZHANG Xue-zhou1， LIANG Wei-wei1， ASIYA Manlike1，

GUAN Ting-xian2， WANG Xue-min3*

（1.Grassland Research Institute of Xinjiang Academy of Animal Science， Urumqi， Xinjiang 830000， China; 2. Grassland

Workstation， Bole， Xinjiang 833400， China;3.Institute of Animal Science， Chinese Academy of Agricultural Sciences，

Beijing 100193， China）

Abstract：In order to screen out the forage oat varieties that are suitable to be planted in Changji，Xinjiang，and help the sustainable development of animal husbandry in this area，the productive performance of 15 introduced forage oat varieties was measured for 2 years through field experiments，and 11 indexes such as yield，nutritional quality and feeding value of different varieties of oats were comprehensively evaluated by the grey correlation method. The results showed that it took 56-77 days from sowing to cutting （milk stage） for 15 oat varieties under irrigation conditions. The top five varieties ranked by grey correlation degree were ‘Tianyan No.1’ （0.730 7）， ‘Qingmu No.3’ （0.711 5）， ‘Caoyou No.1’ （0.674 6）， ‘Baiyan No.3’，（0.667 9） and ‘Bayan No.4’ （0.652 7）. The average annual hay yield of ‘Tianyan No.1’ （12 096.96 kg·hm-2） and ‘Qingmu No.3’ （12 143.17 kg · hm-2） was more than 12 000 kg · hm-2. The relative feed quality （RFQ） values of ‘Qingmu No.3’ （148.63），‘Tianyan No.1’ （147.95）， ‘Caoyou No.1’ （143.62） and ‘Tianyan No.70’ （140.34） were above 140. The varieties with more than 30 % lodging rate were：‘Qingmu No.3’ （36.25 %）， ‘Tianyan No.70’ （32.50 %）， ‘Baiyan No.3’ （32.50 %）. Combined with the hay yield，quality and lodging rate of the varieties，the comprehensive evaluation showed that ‘Tianyan No.1’， ‘Caoyou No.1’ and ‘Bayan No.4’ were the most suitable to planting in this area.

Key words：Changji，Xinjiang;Feeding oats;Production performance;Nutritional quality;Comprehensive evaluation

新疆是中國第二大牧區，草原畜牧業在新疆社會生產和經濟發展中占有舉足輕重的地位［1］，但由于氣候和過度利用等因素影響，新疆的草原退化嚴重，導致區域性、季節性缺草問題突出。為此，新疆維吾爾自治區畜牧業“十四五”發展規劃提出優化糧經飼比例，在水土資源相對豐富區域，引導支持擴大優質飼草種植面積［2］。燕麥（Avena sativa）是一年生糧草兼用型作物，具有抗旱、耐寒、產草量高、營養價值豐富、粗纖維含量較低等特點，在調整和優化農牧業結構中具有重要的作用［3-4］，可以解決冬春草場牧草供應不足的問題，是保護草地資源，促進草地畜牧業和生態環境可持續發展的關鍵［5］。

燕麥在新疆各地的引種與適應性評價已有報道，王彥超等［6］從生產性能和營養品質等方面篩選出適宜在新疆石河子地區種植的晚熟品種為‘愛沃’‘貝勒2代’，早、中熟品種為‘加燕2號’；付東青等［7］研究表明，在新疆塔城巴爾魯克山區旱作條件下，最適宜種植中熟燕麥品種‘巴燕3號’‘甜燕麥’和‘貝勒’；趙永剛等［8］對北疆不同生態區種植燕麥的生產性能進行評價，發現‘貝勒2號’牧王和美達適宜低海拔奎屯地區種植，‘貝勒2號’‘青海444’‘加燕2號’和‘青引2號’適宜高海拔冷涼的阿吾斯奇地區種植，‘牧王’‘太陽神’和甜燕麥適宜低海拔高溫地區種植，可用于復播；曹禹等［9］采用隸屬函數法綜合評價出‘BYKY’‘蒙燕1號’‘燕科2號’適宜在伊犁河谷昭蘇縣進行推廣種植。但新疆地域廣闊，海拔和氣候條件差異較大，同一燕麥品種在各地的表現不一。針對北疆人工飼草生產發展過程中存在優質飼草短缺的問題，本研究在已有燕麥引種工作的基礎上［10］，采用灰色關聯度分析法對不燕麥品種的農藝性狀、生產性能、營養成分等指標進行綜合評價，以期篩選出適宜昌吉推廣種植的高產、優產燕麥品種，為人工草地建植提供科學的參考依據。

1" 材料與方法

1.1" 試驗區概況

試驗區位于新疆昌吉州呼圖壁縣國家農業部旱生牧草種子基地（44°14′08.47″N，86°37′41.32″E，海拔616 m），屬溫帶大陸性干旱半干旱氣候，年平均氣溫為12℃，極端最高溫39℃，極端最低溫-30℃，無霜期170 d，穩定在10℃以上的積溫為3 881℃，年降水量190.6 mm，年平均蒸發量為2 361.1 mm。土壤為灰棕色荒漠土，有機質含量為8.5 g·kg-1，土壤呈堿性，pH值8.8，全鹽量3.2 g·kg-1，輕度鹽漬化，地勢較平坦。

1.2" 試驗材料

參試的15個燕麥品種分別為：‘草莜1號’‘壩燕4號’‘青海甜燕麥’‘蒙燕3號’‘青牧3號’‘青引2號’‘白燕7號’‘青牧2號’‘甜燕1號’‘甜燕70’‘白燕3號’‘青引1號’‘隴燕2號’‘隴燕3號’‘青海444’。種子均由中國農業科學院畜牧獸醫研究所提供。

1.3" 試驗設計

試驗采用隨機區組設計，3次重復，共計45個小區，小區面積為15 m2（5 m×3 m），小區的間距為50 cm，周圍設60 cm寬的保護行。2020年4月24日和2022年4月29日播種，條播種植，播種深度2～3 cm，行距30 cm，播種量225 kg·hm-2。播種前深翻整地，施底肥磷酸二銨450 kg·hm-2，拔節期和孕穗期分別施用尿素225 kg·hm-2。灌溉方式為地表滴灌，灌水7次，生長期內人工清除雜草2次。

1.4" 測定項目和方法

1.4.1" 生長時長" 從播種到收獲期的生長天數記為生長時長。

1.4.2" 生產性能及相關指標測定" 在乳熟期測定各項指標。（1）株高：每個小區隨機選取10株，測量從地面到植株最高點的絕對高度。（2）葉莖比：選取500 g左右鮮樣，及時分離葉和莖（含葉鞘），穗計算在葉中，陰干后分別稱重，計算葉莖比。（3）產量測定：各小區除去兩側邊行后，刈割剩余部分稱量鮮重，計算單位面積的鮮草產量，留茬高度5 cm。同時取約2 000 g鮮樣帶回陰涼干燥處自然風干稱重，計算干鮮比，換算出每公頃的干草產量。（4）倒伏率：倒伏率=倒伏面積/總面積×100%，小區內植株的傾斜角度＞30°視為倒伏。

1.4.3" 營養成分與飼喂價值" 燕麥的營養成分檢測委托新疆農業科學院農業質量標準與檢測技術研究所完成。取2020年乳熟期燕麥混合干樣1.0 kg送樣檢測。粗蛋白（Crude protein，CP）、粗脂肪（Ether extract，EE）、粗灰分（Ash）、中性洗滌纖維（Neutral detergent fiber，NDF）、酸性洗滌纖維（Acid detergent fiber，ADF）分別依據GB/T 6432－2018、GB/T 6433－2006、GB/T 6438－2007、GB/T 20806－2022、NY/T 1459－2022標準測定，可溶性糖（Soluble sugars，SS）含量采用蒽酮法測定［11］。

相對飼喂價值［12］（Relative feed value，RFV）和相對飼草質量［13］（Relative feed quality，RFQ）的計算公式：

DDM（%DM）=88.9－0.779×ADF（%DM）

DMI（%BW）=120NDF（%DM）

RFV=DDM（DM%）×DMI（%BW）1.29

RFQ=1.9499×RFV－67.038" （R2=0.755 2）

式中：DDM為可消化干物質，用占干物質（DM）的百分比表示；DMI為干物質采食量，用占體重（BW）的百分比表示。

1.5" 數據統計

采用WPS2016進行整理數據，利用DPS7.05統計軟件對數據進行方差分析和Duncan新復極差法多重比較。通過灰色關聯度法對各燕麥品種進行綜合評價［14-15］計算公式如下。

關聯系數：

ξi（k）=miniminkX0k－Xik+ρmaximaxkX0k－XikX0k－Xik+ρmaximaxkX0k－Xik

等權關聯度：Ri=1N∑NK=1ξik

式中N為燕麥品種數。

權重系數：ωi=Ri∑Ri

加權關聯度：Ri′=∑NK=1ξik×ωi

式中：X0（k）－Xi（k）代表X0（k）數列與Xi（k）數列在k點的絕對值差；miniminkX0（k）－Xi（k）為二級最小差；maximaxkX0（k）－Xi（k）為二級最大差；ρ為分辨系數，取值為 0～1，通常取0.5。X0為理想“參考品種”各指標最優數值組成的數列，Xi為供試“參評品種”各指標實測數值組成的數列。本研究中X0的株高、干草產量、鮮草產量、干鮮比、葉莖比、CP、EE及SS取比Xi的最大值略高一點的數值，NDF、ADF、Ash 取比Xi的最小值略低一點的數值。

2" 結果與分析

2.1" 不同年份氣候要素比較

由不同年份燕麥生長周期內平均低溫、平均高溫、總降雨量的比較可以看出（圖1），2022年度的平均低溫和高溫分別為18.8℃、31.5℃，均高于2020年，2020年的總降雨量為105.1 mm，較2022年高出58.08 mm。

2.2" 不同燕麥品種生育期及倒伏情況

不同燕麥品種乳熟期刈割前的生長時長各異（表1），總體上，2022年供試燕麥品種的評均生長時長較2020年少3 d，倒伏率較2020年減少4.32%。2年的平均生長時長較長的是‘青牧3號’和‘甜燕1號’，分別為77 d和74 d，為晚熟品種，最短的是‘青引1號’和‘青海444’，分別為60 d和62 d，為早熟品種，其他品種介于兩者之間。2年生長季內倒伏率為0%的品種有‘壩燕4號’、‘白燕7號’、‘青牧2號’，倒伏率在30%以上的品種有‘青牧3號’、‘甜燕70’及‘白燕3號’。

2.3" 不同燕麥品種的主要性狀年際變化

由表2可知，供試品種2022年的平均株高、干鮮比及葉莖比普遍高于2020年，且同一年份內不同品種間存在一定的差異。對于2020年，青海甜燕麥的株高最高，為128.98 cm，與‘甜燕1號’、‘隴燕2號’差異不顯著，但顯著高于其余燕麥品種（Plt;0.05）；‘甜燕1號’干鮮比顯著高于其余品種（Plt;0.05），‘隴燕3號’干鮮比最低；‘青引1號’和‘青海444’的葉莖比顯著高于‘青海甜燕麥’、‘隴燕3號’、‘白燕3號’、‘白燕7號’、‘甜燕70’、‘青牧3號’（Plt;0.05），與其余品種間的差異不顯著。對于2022年，‘隴燕2號’的株高最高，為131.60 cm，與‘青海甜燕麥’和‘甜燕1號’差異不顯著，但顯著高于其余品種（Plt;0.05）；‘青引1號’干鮮比顯著高于其余品種（Plt;0.05），‘隴燕3號’干鮮比最低；‘青引1號’葉莖比顯著高于其余品種（Plt;0.05），‘隴燕3號’和‘青牧3號’葉莖比較低，在1.0以下，顯著低于其余品種（Plt;0.05）。

2.4" 不同燕麥品種草產量年際變化

由不同燕麥品種草產量的年際變化（表3）可知，2020年15個燕麥品種的鮮、干草產量均值總體較2022年高出20.44%和0.77%，且同一年份內不同品種間存在較大差異。對于2020年，‘隴燕3號’鮮草產量最高，為54 528.05 kg·hm-2，顯著高于其余品種（Plt;0.05），‘青牧3號’和‘白燕3號’位居其次，鮮草產量分別為49 169.69 kg·hm-2和48 900.25 kg·hm-2，‘青引1號’鮮草產量最低為22 064.00 kg·hm-2，顯著低于其余品種（Plt;0.05）；‘甜燕1號’和‘青牧3號’干草產量分別為12 568.87 kg·hm-2、12 482.09 kg·hm-2，顯著高于其余品種（Plt;0.05），‘白燕3號’干草產量位居第三，‘青引1號’和‘青海444’干草產量較低。對于2022年，‘隴燕3號’鮮草產量最高，為44 382.44 kg·hm-2，與‘甜燕1號’、‘甜燕70’、‘白燕3號’間的差異不顯著，但顯著高于其余品種（Plt;0.05），‘青引1號’鮮草產量最低為24 089.01 kg·hm-2，顯著低于其余品種（Plt;0.05）；‘青牧3號’的干草產量最高為11 804.25 kg·hm-2，與‘甜燕1號’、‘隴燕2號’差異不顯著，但顯著高于其他品種（Plt;0.05）。

2.5" 不同燕麥品種的飼用品質比較

供試燕麥品種的CP含量變化范圍為8.90%～12.28%、EE為14.40%～ 23.60%、Ash為9.40%～11.20%、NDF為52.10%～58.60%、ADF為34.60%～41.00%、SS為3.00%～6.40%（表4）。綜合評價15個燕麥品種的相對飼草質量，表現較好的是‘青牧3號’‘甜燕1號’‘草莜1號’‘甜燕70’，其RFQ值都在140以上，且相對飼用價值都在106%以上。按照燕麥干草產品營養品種評價及質量分級標準［16］可將15份燕麥干草劃分為3個等級，1級包括‘草莜1號’‘白燕7號’‘青海444’，2級包括‘壩燕4號’‘蒙燕3號’‘青牧3號’‘青引2號’‘甜燕1號’‘甜燕70’‘白燕3號’和‘青引1號’，3級包括‘青海甜燕麥’‘青牧2號’‘隴燕2號’‘隴燕3號’。

2.6" 不同燕麥品種灰色關聯度分析

利用灰色關聯度法對15個燕麥品種的11個性狀進行分析，各指標的權重系數從大到小依次為：NDF（0.106 8）、株高（0.103 5）、ADF（0.103 0）、Ash（0.100 8）、干草產量（0.092 8）、鮮草產量（0.089 4）、CP（0.089 3）、EE（0.084 1）、干鮮比（0.082 2）、SS（0.076 3）、葉莖比（0.071 7），指標的權重系數越大越重要。進一步對供試燕麥品種進行關聯度分析（表5），關聯度越高、排序越靠前的品種則更接近理想品種，根據加權關聯度的大小對燕麥的產量和營養品質做出綜合評定，結果從高到低排序為‘甜燕1號’＞‘青牧3號’＞‘草莜1號’＞‘白燕3號’＞‘壩燕4號’＞‘青海444’＞‘青引1號’＞‘隴燕2號’＞‘青海甜燕麥’＞‘甜燕70’＞‘青引2號’＞‘白燕7號’＞‘蒙燕3號’＞‘青牧2號’＞‘隴燕3號’。

3" 討論

生育周期是評價燕麥適應性的最直觀指標之一［12］，因受自身遺傳因素、栽培地區氣候條件、環境因素以及播種期的影響［17］，在不同區域的生育期表現各異。昌吉州平原荒漠灌區不同燕麥從播種到乳熟期的生長時長56～77 d，其中，‘青引1號’和‘青海444’生長周期較短，60 d左右即可達到乳熟期，為早熟品種，與呼倫貝爾地區的生長周期基本一致［12］，但較黑龍江中南部的乳熟期刈割時間早20多天［13］，青牧3號和甜燕1號生長周期較長，為晚熟品種，與吳欣民等［18］在山西雁門關地區的研究結果相同，這是由于環境因子的差異，影響了燕麥的物候期。研究還發現2022年大部分燕麥品種從播種至乳熟期的生長時長較2020年減少了3～8 d，2022年氣溫較2020年有所升高，降雨量則減少了58.08 mm，說明在昌吉州平原荒漠灌區燕麥的生長可能受當地氣溫和降雨量的影響較大。

同一燕麥品種在不同生態區的生產性能表現差異大，因此進行品種的區域試驗非常重要［19］。株高可衡量牧草的生產潛力［20］，產量可直接反映不同品種間的生產性能和適應性［21］。本研究中，在新疆昌吉荒漠灌區灌溉條件下，供試燕麥品種的平均株高為97.01～130.19 cm，比新疆塔城巴爾魯克山區旱作條件下的燕麥平均株高高出約10～20 cm［7］，說明燕麥生長過程中株高受水分影響較大。此外，青海甜燕麥在本研究的供試品種中的株高最高、青引1號最低，此結果與楊敏等［22］在云南烏蒙山冷涼山區旱作條件下的研究結果也不一致。這表明燕麥品種的株高因不同區域氣候條件及栽培方式的不同而表現出明顯的差異。供試燕麥品種的年均鮮草產量在23 076.51～49 455.25 kg·hm-2之間，其中最高的是隴燕3號，但其干鮮比較低，說明‘隴燕3號’在乳熟期植株鮮嫩多汁、適宜青飼或青貯。供試燕麥品種的年均干草產量介于5 779.94～12 568.87 kg·hm-2之間，其中‘甜燕1號’和‘青牧3號’干草產量在12 000 kg·hm-2以上，這說明這2個品種在昌吉州平原荒漠灌區的表現較好。同樣，王茜等［23］、王筱等［19］在吉林省西部和內蒙古赤峰分別篩選出適宜當地推廣種植的最優飼草型品種中也包括‘甜燕1號’。然而，李鴻飛等［24］、吳欣明等［18］的評價結果則顯示‘甜燕1號’在內蒙古呼倫貝爾地區和山西雁門關地區的表現一般，這可能與不同區域的氣候條件和灌溉方式有關。

本研究中，‘青引1號’和‘青海444’屬于早熟品種，干草產量在9 000 kg·hm-2以下，但其葉莖比高，抗倒伏能力強，這與那亞等［25］在內蒙古西部黃河南岸地區的研究結果基本一致，產量也相當，而在祁連山高寒山區［26］‘青海444’的干草產量可達11 400 kg·hm-2，說明該品種適宜在無霜期較短的冷涼地區種植。研究還發現，年度間燕麥生長季內的平均株高、干鮮比、葉莖比和鮮草產量表現不同，2020年度燕麥鮮草產量高于2022年，其余指標均低于2022年度，這可能與年度間的溫度和降雨量變化有關。

營養成分是評價飼草品質的重要指標［27］。本研究中新疆昌吉地區15個燕麥品種的CP含量為8.90%～12.28%，而王筱等［19］研究顯示內蒙古赤峰市10個燕麥的CP含量為11.75%～15.45%，這說明不同地理環境下的氣候、土壤等條件對燕麥的飼草品質具有突出的影響。RFV被廣泛用于評定牧草營養品質［28］，而RFQ評價燕麥干草質量比RFV更準確［29］。15個燕麥品種中‘青牧3號’‘甜燕1號’‘草莜1號’‘甜燕70’，其RFQ值都在140以上，且相對飼用價值都在106%以上，品質表現較好。按照燕麥干草質量分級標準劃分，‘草莜1號’‘白燕7號’‘青海444’為1級飼草，‘青牧3號’‘甜燕1號’‘白燕3號’和‘壩燕4號’等8個品種為2級飼草，其余4個品種為3級飼草，無特級飼草。

灰色關聯度分析法是灰色系統綜合評價的重要方法，理論上可以客觀地反映被評價對象的排名［24］。本研究采用灰色關聯度分析法對15份供試燕麥品種的產量、品質等11個指標進行綜合評價，結果表明，‘甜燕1號’‘青牧3號’‘草莜1號’‘白燕3號’和‘壩燕4號’的加權關聯度排名位列前5，綜合生產性能表現較優，但‘青牧3號’和‘白燕3號’的倒伏率位于30%以上，在種植過程中需注意水肥管理，降低倒伏帶來的風險。‘青海444’‘青引1號’的綜合排名為第6和第7，屬于早熟品種，可在無霜期較短的冷涼地區種植。

4" 結論

本研究通過對15份燕麥品種農藝性狀、生產性能和飼草品質等指標進行灰色關聯度分析，綜合評定結果從高到低排序為：‘甜燕1號’＞‘青牧3號’＞‘草莜1號’＞‘白燕3號’＞‘壩燕4號’＞‘青海444’＞‘青引1號’＞‘隴燕2號’＞‘青海甜燕麥’＞‘甜燕70’＞‘青引2號’＞‘白燕7號’＞‘蒙燕3號’＞‘青牧2號’＞‘隴燕3號’。倒伏率是燕麥實際生產中的一個重要考量因素，青牧3號和白燕3號的倒伏率位于30%以上，結合品種的倒伏率，認為適宜在昌吉推廣種植的品種為：‘甜燕1號’‘草莜1號’‘壩燕4號’。

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（責任編輯" 付" 宸）