河南省秋播饲用燕麦的越冬率、分蘖特性及其生产性能

2023-03-05 14:04卢家顶张晓霞崔亚垒王志昌朱晓艳史莹华李德锋
草地学报 2023年2期
关键词:秋播干草燕麦

姚 晋, 何 云, 卢家顶, 张晓霞, 崔亚垒,2,3, 马 森,2,3, 王志昌,2,3, 朱晓艳,2,3, 史莹华,2,3, 李德锋,2,3*, 孙 浩,2,3*

(1.河南农业大学动物科技学院, 河南 郑州 450046; 2.河南省草地资源创新与利用重点实验室, 河南 郑州 450046; 3.河南省牧草工程技术研究中心, 河南 郑州 450046; 4.河南科技学院动物科学学院, 河南 新乡 453003; 5.河南省畜牧局饲草饲料站, 河南 郑州 450008)

中图分类号:S512.6文献标识码:A

文章编号:1007-0435(2023)02-0528-12

Winter Survival Rate,Tillering Characteristics,and Production Performance of Autumn-Sown Forage Oats in Henan Province

YAO Jin1, HE Yun4, LU Jia-ding1, ZHANG Xiao-xia5, CUI Ya-lei1,2,3, MA Sen1,2,3, WANG Zhi-chang1,2,3, ZHU Xiao-yan1,2,3, SHI Ying-hua1,2,3, LI De-feng1,2,3*, SUN Hao1,2,3*

(1.College of Animal Science and Technology, Henan Agricultural University, Zhengzhou, Henan Province 450046, China; 2.Henan Key Laboratory of Innovation and Utilization of Grassland Resources, Zhengzhou, Henan Province 450046, China; 3.Henan Forage Engineering Technology Research Center, Zhengzhou, Henan Province 450046, China;4.College of Animal Science,Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang, Henan Province 453003, China;5. Forage and Feed Station of Henan Province, Zhengzhou, Henan Province 450008, China)

Abstract:To explore the winter survival and production performance of autumn-sown oat in Henan Province,this experiment was carried out to measure agronomic traits such as winter survival rate,tillering characteristics,hay yield,lodging resistance,and nutritional quality for 21 autumn-sown oat varieties. The results showed that the winter survival rates of oat varieties ranged from 33% to 86%,with above 60% in thirteen oat varieties. Autumn-sown oats had a strong tiller capacity with two tillering peaks before and after winter respectively,and only the tillers before winter were effective ones. The plant height of each variety was 1.04~1.42 m and the hay yield was 9.95~18.69 t·hm-2. Among the 21 varieties,‘Titan’ had the tallest plant height,and ‘Baler’ was with the highest hay yield. Correlation analysis showed that hay yield was significantly positively correlated with plant height,and there was no significant correlation between tillering and hay yield. The principal component analysis for nutritional indicators showed that the principal components could be used to score nutritional quality quantitatively. The comprehensive evaluation by combining lodging resistance,hay yield,and nutritional quality showed that ‘Baler’‘Haymaker’ and ‘Baler’ II obtained higher scores,and they were appropriate for autumn sowing in Henan Province and Huang-Huai-Hai Plain.

Keywords:Forage oat;Production performance;Principal component analysis;Winter survival rate;Tillering

燕麦(AvenasativaL.)是一年生或越年生粮饲兼用作物,用作饲草时产量高、品质好[1]。燕麦与苜蓿(MedicagosativaL.)、全株青贮玉米是奶牛饲养中三大主要优质粗饲料,在提高牛奶产量、改善奶品质方面发挥了重大作用[2]。截至2019年底,我国燕麦商品草生产面积已达7.1万hm2,商品草总产量74.4万t,但仍然满足不了国内生产需求,需要从美国、加拿大和澳大利亚等国家进口。2017—2020年我国燕麦进口量分别为31万吨、29.36万吨、24.09万吨、33.47万吨,2021年,因中澳贸易摩擦,我国燕麦进口量断崖式下跌,导致缺口进一步加大,燕麦价格飙升[3]。我国燕麦产地主要分布在青海、内蒙古、甘肃三个地区,分别占全国种植面积的49.6%,25.3%,21.9%,分别生产全国51.0%,29.6%,17.6%的燕麦商品草[3]。河南省是畜牧业高度发展地区,但燕麦等优质饲草供应不足,需要通过进口或从青海、内蒙、甘肃等地区调运,存在价格偏高、运输成本大等问题。自种自用燕麦是解决问题的有效办法,但河南省燕麦种植研究较少,目前河南省是按照我国北方地区传统的春播模式,于3月上旬进行春播[4]。河南是传统的“一年二熟”地区,春播燕麦5月下旬抽穗,6月中旬进入灌浆期收获,收获较晚,很难与玉米(ZeamaysL.)搭配实现“一年二熟”,在河南省推广燕麦春播有一定难度。研究表明,燕麦秋播比春播收获早,在河南省可与玉米搭配实现“一年二熟”,且秋播燕麦分蘖能力更强,产量更高,此外,秋播的冬燕麦比春燕麦对生态环境更有利,因其可在冬季涵养土地并减少土壤侵蚀[5]。

燕麦抗寒性较差[6],限制了其秋播种植[7],在河南省秋播燕麦能否安全越冬是其能否推广种植的关键。因燕麦抗寒机制较为复杂,培育抗寒燕麦品种较困难[8-9],尽管有研究表明,欧洲和美洲北部有部分燕麦品种可抵御-18℃低温,但其生产性能较差,无法满足商品化生产的要求,因此,缺少抗寒性强的商品化燕麦品种[10]。目前,北半球燕麦种植以春播为主,我国燕麦主要种植的西北等北方地区,由于其冬季寒冷,燕麦无法越冬,不能进行秋播,以春播或夏播为主。秋播主要在长江流域和西南地区,这些地区冬季无严寒,燕麦可安全越冬[11-13],欧美秋播燕麦的地区气候条件与我国长江流域类似,很少有0℃以下低温[14],不存在越冬问题。河南省处于我国南方和北方过渡地区,冬季寒冷,燕麦秋播后能否安全越冬少见报道,郭孝等研究显示在河南省黄河滩区燕麦秋播后可以越冬,但未提及越冬率,且试验品种较少[15]。国内有关燕麦抗寒性研究主要聚焦于春播时倒春寒对燕麦出苗的影响[16-17],并未专门开展秋播燕麦越冬性的相关工作,仅有少量有关燕麦越冬的报道[18]。基于上述原因,本研究对市场上主要几家草业种子公司主推的21个燕麦品种进行秋季播种,测定越冬率、分蘖和生产性能等指标,以期探索河南省燕麦秋播的可行性,为河南省饲用燕麦引种提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地点位于河南农业大学原阳科教园区(北纬35°6′,东经113°56′),为温带大陆性季风气候,河南省农业气象中心多年气象数据显示,极端低温在1—2月份(-8~-14℃),极端高温在7—8月份(35~37℃),年平均气温15℃左右,年平均日照时数2 000 h以上,年降水量556 mm,0℃以上积温5 300℃,10℃以上积温4 700℃,年无霜期225 d。该试验点土壤为壤土,土壤有机质含量为1.33%,碱解氮含量为73.5 mg·kg-1,速效磷含量为18.8 mg·kg-1,速效钾含量为107 mg·kg-1。2018年10月至2019年5月温度情况见图1。

1.2 试验材料

供试燕麦共21个品种,其中‘甜燕1号’(Sweety)、‘甜燕2号’(Haywire)‘ESK’‘兰普顿’(Lampton)、‘蒙特’(Mengte)、‘莫妮达’(Monida)6个品种由北京佰清源畜牧业发展科技有限公司赠送;‘海威’(Haiwee)、‘牧乐思’(Molasses)由克劳沃(北京)生态科技有限公司赠送;‘歌莱德’(Gelaide)、‘边锋’(Bianfeng)、‘LAMPTON’由郑州华丰草业科技有限公司赠送;‘贝勒’(Baler)、‘贝勒2号’(Baler Ⅱ)、‘燕王’(Forage plus)、‘爱沃’(Everleaf)、‘枪手’(Shooter)、‘太阳神’(Titan)、‘牧王’(Haymaker)、‘美达’(Meida)、‘魅力’(Charisma)、‘领袖’(Souris)10个品种购于北京正道种业有限公司。

图1 2018年10月至2019年5月温度情况Fig.1 Temperature dynamics from October 2018 to May 2019

1.3 试验设计

试验采用单因素完全随机区组设计,4个重复,每个试验小区面积为2 m×10 m。整地时施N15P15K15复合肥(含N为15%,P2O5为15%,K2O为15%)750 kg·hm-2;播种方式为人工开沟条播,行距20 cm,各品种有效播种量均为150 kg·hm-2,播深3~5 cm,2018年10月20日播种。播种前测定各品种种子净度和发芽率,并计算播种量(播种量=150 kg·hm-2/(种子纯净度×发芽率))(表1)。翌年返青后,在返青期、拔节期各浇水1次。

表1 各燕麦品种发芽率、净度、千粒重及播种量Table 1 Germination percentage,seed purity,thousand-grain weight,and sowing rate of all oat varieties

1.4 测定指标与方法

2018年11月底,在燕麦越冬前,每小区随机选一行取1 m燕麦挖出,测定苗数(计算密度),从挖出的燕麦中随机抽取20株测定每株分蘖数,取平均值。翌年3月,在燕麦返青后,用同样方法测定苗数和分蘖数,并用越冬前、后苗数计算越冬率。冬至后燕麦叶片开始出现枯黄,分别于冬至后1个月、2个月、返青期和拔节期(2019年1月23日、2月24日、3月10日、3月29日)观测燕麦持绿性[19],依据绿叶比例打分,分为5级(81%~100%)、4级(61%~80%)、3级(41%~60%)、2级(21%~40%)、1级(0~20%)共5个级别。

2019年5月中旬至下旬,各燕麦品种在乳熟末期刈割,于上午露水消失后,每小区随机取4 m2(5行,4 m长)样方、留茬5 cm进行刈割并立刻称鲜重,每小区随机取1 kg燕麦鲜草样,带回实验室置于恒温烘箱在65℃下烘干至恒重,称量干草重,计算干鲜比,折算成每公顷干草产量。每个小区随机选择燕麦20个有效穗,用卷尺测量从根部到顶部的高度,计算株高平均值。收获时,随机挖取20株测定每株有效穗数;根据各燕麦品种的倒伏程度判断其抗倒伏性,将各燕麦品种的抗倒伏性分为4个等级:无倒伏为Ⅳ级(倒伏率为0~3%),轻度倒伏为Ⅲ级(倒伏率为4%~20%),中度倒伏为Ⅱ级(倒伏率为21%~40%),重度倒伏为Ⅰ级(倒伏率为41%~100%)[20]。

养分测定与品质分级:将收获时所取草样粉碎成草粉,采用近红外扫描的方法测定粗蛋白(Crude protein,CP)、脂肪(Fat)、中性洗涤纤维(Neutral detergent fiber,NDF)、酸性洗涤纤维(Acid detergent fiber,ADF)等含量,并计算出相对饲喂价值(Relative feeding value,RFV)、相对牧草质量(Relative forage quality,RFQ)。根据中国畜牧业协会团体标准(T/CAAA 002-2018)对各品种营养品质进行分级[21]。

1.5 数据处理与统计分析

用SPSS 19.0 软件进行单因素方差分析(One-way ANOVA),采用Duncan’s进行多重比较,数值用平均数±标准差表示,P<0.05为差异显著。对营养品质指标进行主成分分析,得到各品种主成分得分。

根据燕麦品种生产性能综合评价的需要,将燕麦的干草产量、抗倒伏性、营养品质主成分得分用极差标准化法进行标准化处理。具体方法为,找出每个属性的最小值和最大值,将原始值X通过min-max标准化映射成在区间[0,1]中的值X′,X′=(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)[22]。对抗倒伏性、干草产量、营养品质主成分得分分别赋予50%,30%,20%的权重,根据各因素权重计算求和并对各燕麦品种进行排序[23]。

2 结果与分析

2.1 不同燕麦品种的越冬情况

越冬前,21个燕麦品种苗数为每公顷2.8~5.8百万株,越冬后减少到1.6~3.8百万株,各品种越冬率33%~86%,有13个品种越冬率在60%以上,领袖的越冬率最高为86.1%(表2)。

1月和2月是河南省最冷月份,燕麦叶片部分枯黄,1月份各品种仍保持大量绿叶,2月受低温影响较明显,大量绿叶变黄,但不同品种差异较大,有些品种仍保持较多绿叶,其中‘ESK’‘枪手’的持绿性最好。3月份天气回暖燕麦开始返青,绿叶增多,从1月至3月,各品种持绿性先降后升,最冷月2月份的持绿性最低。

2.2 不同燕麦品种的生产性能

由表3可知,越冬前,各品种每株分蘖数0.58~2.15;越冬后,各品种分蘖数为3.00~9.25,较越冬前有所增加,且越冬前、后‘LAMPTON’的分蘖数均最高;收获时,各品种每株有效穗数为2.01~6.60。各品种干草产量为9.95~18.69 t·hm-2,其中‘贝勒’产量最高,显著高于‘魅力’‘甜燕1号’‘牧乐思’等8个产量较低的品种(P<0.05)。各品种株高1.04~1.42 m,其中‘太阳神’最高,显著高于‘ESK’和‘魅力’2个品种(P<0.05)。‘ESK’‘兰普顿’和‘甜燕2号’等7个品种出现严重倒伏,‘贝勒’‘牧王’和‘甜燕1号’等8个品种未出现倒伏。

表2 各燕麦品种的苗数、越冬率与持绿性Table 2 Seedling number,winter survival rate and stay green of different oat varieties

表3 各燕麦品种的分蘖数、株高与产量Table 3 Tillering number,plant height and yield of oat varieties

2.3 不同燕麦品种的营养品质及主成分分析法评分

各燕麦品种的粗蛋白、可溶性碳水化合物含量分别为6.77%~14.03%,5.63%~12.19%,品种间差异较大,其中‘蒙特’均最高。各品种NDF,ADF含量分别为57.39%~71.39%,33.52%~43.93%。RFV为71.29~101.37,不同品种间有显著差异,其中‘牧王’最高,显著高于‘枪手’等11个品种。RFQ为61.58~87.51,其中‘牧乐思’最高,显著高于‘太阳神’等10个品种(表4)。

表4 各燕麦品种常规营养指标Table 4 Common nutritional indicators of oat varieties

对28个营养指标进行主成分分析,提取出4个主成分,方差贡献率分别为52.08%,22.05%,14.08%和3.93%,累积92.15%(表5)。第一主成分NDF,NEL,RFV等指标载荷较大(表6),对主成分影响的程度较大。对各品种第一主成分得分进行排序,‘牧王’‘蒙特’‘兰普顿’等品种得分较高,与燕麦干草质量分级结果一致(表7)。

表5 燕麦品质评价指标的特征值和累计方差贡献率Table 5 Characteristic values and cumulative variance contribution rates of oat quality evaluation indexes

2.4 产量、品质与农艺性状等指标间的相关性分析

相关分析显示,越冬前与越冬后苗数极显著正相关(P<0.01),苗数显著影响燕麦的持绿性(P<0.05),密度(苗数)越大持绿性越高,其直观长势越好,但更容易倒伏(P<0.05)。越冬率与越冬前苗数显著负相关(P<0.05),密度越大越冬率越低,其他指标与越冬率无显著相关关系。越冬前分蘖数与收获时有效分蘖数极显著正相关(P<0.01),但分蘖能力不影响干草产量,只影响燕麦品质,分蘖越多RFV越高(P<0.05)。干草产量仅与株高显著正相关(P<0.05),与其他指标无显著相关关系,而株高与收获时有效穗数显著负相关(P<0.05)(表8)。

表6 主成分在各营养指标上的成分矩阵Table 6 The composition matrix of the main components on nutritional indexes

表7 21个燕麦品种的第一主成分得分及质量分级Table 7 The first principal component score and quality grading of 21 oat varieties

表8 苗数、越冬率和分蘖数等指标之间的相关性Table 8 Correlation among indicators such as seedling number,wintering rate,and tillering number

2.5 各燕麦品种的综合评价

根据产量、品质和抗倒伏性对21个燕麦品种进行综合评价和排序,排在前5位的分别为‘贝勒’‘牧王’‘贝勒2’‘领袖’‘太阳神’,其中‘贝勒’的干草产量及抗倒伏性表现最好,‘牧王’的抗倒伏性及营养品质表现最好(表9)。

表9 21个燕麦品种干草产量、抗倒伏性及营养品质主成分得分的标准化处理及综合评价排序Table 9 Normalization and comprehensive ranking of the main component scores of hay yield, lodging resistance,and nutritional quality of 21 oat varieties

3 讨论

3.1 秋播燕麦生产性能与越冬性

产量是衡量燕麦品种优劣的重要指标[24],21个秋播燕麦品种每公顷干草产量9.95~18.69 t,品种间差异较大,其中‘贝勒’产量最高,为18.69 t·hm-2,显著高于北方地区春播燕麦7.00~10.00 t·hm-2的生产水平[25]。产量主要受各品种分蘖、株高等自身遗传特性影响[26]。分蘖能力越强,分蘖节生出的节根越多,根系和植株越健壮[27],分蘖产生的更多枝条和叶片可最大限度的提高光能利用率,进而影响产量[28]。秋播燕麦分蘖期较长,越冬前、后均会产生分蘖,有2次分蘖高峰期,第1次在越冬前,主要产生一级和二级分蘖。本试验中,越冬前分蘖数0.58~2.15,与有效穗数极显著正相关,说明越冬前的分蘖可抽穗结实形成有效穗。第2次分蘖高峰在返青期,分蘖数增至3.00~9.25,主要产生二级和三级分蘖,三级分蘖不能抽穗或抽穗不结实称为无效分蘖,且会在生长过程中干枯死亡[29]。秋播燕麦的分蘖数显著高于本地区春播燕麦的分蘖数(2.33~4.38)[4],郑曦等[30]在扬州地区以及柳茜等[31]在攀西地区秋播燕麦的分蘖数均在5个以上,最高可达14个,而徐长林、徐慧云以及耿小丽等[32-34]研究表明,春播燕麦的分蘖数均不超过4个,明显低于秋播燕麦。因此,秋播燕麦分蘖更多,燕麦的分蘖数,特别是有效分蘖数与籽粒产量呈正相关[35],吴海艳等[36]推荐选择分蘖能力突出的燕麦品种进行种植,但本试验中,分蘖数与干草产量无相关性,分蘖能力与草产量的关系有待进一步研究。株高是遗传特性中影响产量的重要因素,在一定程度上可以反映草产量的高低[37]。本试验中,干草产量与株高极显著正相关,与其他指标无显著相关关系,说明株高是影响燕麦干草产量的关键因素之一。本试验中,各品种株高1.04~1.42 m,与2017年本试验点春播燕麦相比[4],株高提高30 cm,明显高于川西高寒地区的0.82~0.91 m[38]和国内北方地区的0.54~1.26 m[25],但低于江淮地区的1.29~1.54 m[11],说明水热条件是影响燕麦生长的重要因素,水热条件好的江淮和黄淮海平原燕麦的株高和产量高于西北和其他北方地区,适宜种植燕麦。

秋播的燕麦能否安全越冬是其推广种植的关键。安全越冬率是当越冬率低于某一阈值时,其产量显著降低,高于这一阈值时,产量不受越冬率影响[39]。燕麦的安全越冬率未见报道,本试验中,大部分品种越冬率在60%以上,其中‘领袖’越冬率最高为86.1%,越冬率与产量无相关关系,类似研究显示冬小麦(TriticumaestivumL.)的越冬率与产量的相关性不显著[39],张莹等[16]在关中地区以及庄克章等[18]在鲁南地区对燕麦进行的秋播试验显示燕麦均可安全越冬,推测本试验中大部分燕麦品种越冬率高于安全越冬率阈值,可在河南省安全越冬。低温胁迫对燕麦幼苗叶片内叶绿体造成一定破坏,导致叶绿素含量下降[40],在冬季最直观的表现是叶片受低温影响萎蔫变黄,本试验中,不同品种间差异较大,有些品种仍保持较多绿叶,植株密度越大持绿性越好[19],但密度大时会影响个体发育和越冬能力,降低其越冬率[27]。因此,在不影响产量的情况下,应适当减少播种量,降低密度,使个体发育更健壮,提高越冬率。河南省所属的黄淮海平原是传统的“冬小麦-夏玉米”一年二熟种植地区,春播燕麦6月才能收获,影响玉米种植,秋播燕麦5月份即可收获,非常适合与玉米搭配实现一年二熟。秋播燕麦分蘖能力强,春季返青时幼苗敦实再生快,秋播比春播增产50%以上[4],产量优势明显,说明在黄淮海平原燕麦秋播更有优势,可形成“冬燕麦+夏青贮玉米”种植模式,提高黄淮海地区优质饲草产量,促进该地区畜牧业发展。

3.2 燕麦的营养品质及主成分分析法评分

牧草营养品质的优劣不仅影响家畜的生长和发育也影响畜产品的产量和品质,通常把粗蛋白、可溶性碳水化合物、NDF和ADF等作为评价牧草营养价值的主要指标[41]。粗蛋白是家畜必需的营养物质,燕麦中粗蛋白含量与其营养价值呈正相关,其值越高表明营养价值越高[42]。本试验中,粗蛋白平均含量为10.0%,与吴亚等[13]在扬州地区的研究结果相接近,但高于王彦超等[43]和周启龙等[44]在新疆、拉萨地区的研究结果,这可能与燕麦的生长环境、收获时期等因素有关。可溶性碳水化合物是反刍动物的主要能量来源,在维持动物生长发育、机体代谢和生产性能等方面发挥关键作用,是评价燕麦品质的重要指标[45]。本试验中,可溶性碳水化合物平均含量为8.6%,比豆科牧草高40%以上,青贮时不用添加剂即可稳定发酵[46]。NDF作为牧草主要的纤维类物质,含量过高影响家畜的采食量;ADF与木质化程度呈正相关,含量越高消化率越低[47]。本试验中,NDF和ADF平均含量分别为64.1%和37.5%,与周启龙等[44]在拉萨地区的研究结果相接近,但显著高于吴亚等[13]、庄克章等[18]和王腾飞等[48]在扬州、鲁南、宁夏地区的研究结果,这可能是由于本试验收获期较晚导致各燕麦品种的纤维含量偏高,使品质降低。在中国畜牧业协会2018年发布的燕麦干草质量分级标准中,根据A型燕麦干草(高蛋白型)的质量分级要求,本试验的燕麦品种中无特级及一级品种,二级品种有5个,三级品种有8个,其余为等级外品种,说明乳熟末期收获对燕麦纤维含量影响很大,进而影响燕麦的营养品质,应适度提早收获。

本试验测定了20多项营养指标,大量数据为燕麦品质评价提供了充足信息,但也增加评价的复杂性和难度。如果对各指标进行单独分析,不能全面反映各品种营养品质特点,需要利用恰当方法综合利用这些指标较准确反映燕麦品质。RFV是广泛使用的粗饲料质量评定指数,随着新的方法及模型引入,粗饲料相对质量指数(RFQ)在RFV的基础上进一步发展而来,能更准确地对禾本科牧草进行评价[49]。然而本试验中,各燕麦品种的RFQ排序与根据分级标准的分级结果不一致,说明利用RFQ评价燕麦品质可能也存在一定的局限性。由于测得的各指标之间存在一定的相关性,可以利用主成分分析法来整合各指标中存在的信息。近年来主成分分析被广泛应用于农业领域进行优良品种的选择和综合性状评价,如荆瑞勇、任丽娟和唐凤等[50-52]利用此方法对水稻(OryzasativaL.)、青贮玉米和披碱草(ElymusdahuricusTurcz.)等进行筛选并取得良好效果。根据李志强[53]对燕麦干草质量评价的研究表明,粗蛋白,ADF,NDF,产奶净能,RFV,RFQ等指标是评价燕麦干草质量的主要指标,与本试验第一主成分高度契合,因此选择第一主成分得分对各品种进行综合评分,所得结果与根据分级标准对各燕麦品种的营养分级情况一致,说明应用主成分分析方法量化燕麦营养品质是可行的方法。

3.3 燕麦的抗倒伏性及品种的综合评价

倒伏是燕麦生产中最常见的问题之一,也是限制其推广的重要因素[54]。倒伏不仅破坏植物茎秆的疏导系统,导致根系向叶片输送水分和养料受阻,还会恶化群体小环境、加重病虫害、产生腐烂草,影响产量和品质,不利于机械收获[55]。燕麦倒伏基本稳定在抽穗期至乳熟期[56],抽穗后燕麦籽粒灌浆引起穗部重量不断增加,茎秆负担逐渐加重[57]。在河南省秋播燕麦一般在4月底至5月初抽穗,抽穗后常有大风降雨天气,易发生倒伏。燕麦发生倒伏的原因比较复杂,株高、分蘖和重心高度等品种自身的遗传特性以及气候、环境等多种因素都会对其产生影响。其中,株高被认为是会影响燕麦倒伏性的重要指标[58],另外,分蘖过多,会导致茎秆软弱容易发生倒伏,分蘖数少是抗倒伏品种的特点,也是抗倒伏育种的重要性状[59]。但本试验结果显示倒伏与株高、分蘖数等指标均无相关关系,而与植株密度呈显著正相关。有研究表明,品种的遗传特性是影响燕麦抗倒伏性的主因,密度影响抗倒伏性的重要外在因素[60]。增加密度会使单位面积枝条数上升,茎秆基部节间长度增加,茎秆强度及倒伏指数下降[61]。密度过高会引起株高、重心高度增加,植株遮蔽严重,通风透光性变差,容易引发倒伏[57]。合理的种植密度是塑造作物群体结构、提高茎秆强度、增强抗倒伏性的关键[62],通过调整种植密度,可以减少燕麦倒伏情况的发生[63]。关于燕麦适宜种植密度的研究较多,王雪莱等[64]和冯学颖等[62]研究表明,春播燕麦的适宜密度分别为750万株·hm-2和600万株·hm-2,因秋播燕麦植株更高、分蘖更多,其适宜密度低于春播,如周萍萍等[65]研究发现,秋播燕麦的适宜密度为180万株·hm-2。在降低播种量方面,有研究表明,因存在补偿效应,在一定范围内适当降低播种量对产量影响不显著,但可减少高播种量所引起的倒伏风险[66]。因此,为减少秋播燕麦的倒伏风险,生产中应选择抗倒伏品种,并适当降低播种量,使个体发育更健壮,提高其抗倒伏能力,关于河南省秋播燕麦的适宜播种量有待进一步研究。

评价品种时常会测定大量与生产性能和营养品质等相关的指标,采用单一指标无法准确反映品种的优劣,常采用综合评价的方法来进行筛选。抗倒伏性是燕麦品种在应用时最重要的指标[67],有些品种即使干草产量较高但是抗倒伏性较差也无法在生产中推广,在抗倒伏性强的基础上筛选干草产量高、营养品质优良的燕麦品种才符合实际生产需要。所以综合评价时赋予抗倒伏性50%权重。产量是影响经济效益的核心指标,营养品质是影响家畜生产性能的重要指标[41],因此,干草产量、营养品质分别赋予30%,20%的权重。对这3个指标综合评价显示,‘贝勒’和‘牧王’等品种得分较高,其干草产量高,抗倒伏性好,品质优良。姜慧新等[68]对黄淮海地区引进的22个燕麦品种进行比较发现,‘贝勒’‘领袖’表现最优。耿小丽等[34]在甘肃天祝地区对30个燕麦品种的生长适应性评价中,‘牧王’‘贝勒’等品种综合适应性较好。可见,‘贝勒’‘牧王’等燕麦品种在不同的生长环境中均能保持良好的生产性能,适宜推广种植。

4 结论

综上所述,大部分燕麦品种在河南省秋播后可以安全越冬,且生产性能优越;密度影响越冬性和抗倒伏性,应适当调整播种量;燕麦的品质可利用主成分分析法进行量化评分;结合产量、品质和抗倒伏性综合评价,‘贝勒’‘牧王’‘贝勒2’表现较好,适宜在河南省及黄淮海平原进行秋播推广。

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