Effects of altitude and variety on nutrient levels and epiphytes of oats

doi:10.11686/cyxb2021436

Abstract

Abstract:

Oat crops are a major animal feed source in the Qinghai-Tibetan plateau and nearby areas. Typically， the crops are used for making silage rather than hay because of frequent rain at harvest in autumn. However， there is little data on how the yield， forage quality and levels of epiphytes that may affect silage quality of different oat varieties are affected by altitude. Therefore， four oat varieties （Longyan No. 3， Longyan No. 5， Baiyan No. 2 and Bayou No. 3） were planted in 8 localities forming an altitude gradient： Huangzhong （2295 m）， Tianzhu （2797 m）， Shandan （2860 m）， Hezuo （2957 m）， Haiyan （3052 m）， Maqu （3474 m）， Maqin （3765 m） and Chengduo （4217 m）. Measurements included crop yield and dry matter （DM）， water soluble carbohydrate （WSC）， crude protein （CP）， neutral detergent fiber （NDF） and acid detergent fiber （ADF） contents， and counts of lactic acid bacteria （LAB）， molds， yeasts and aerobic bacteria. It was found that there were significant altitude and variety effects on fresh yield， nutritional quality and microbial epiphyte counts. With increase in altitude， fresh yield， WSC， NDF and LAB counts increased （P<0.05）， as much as 284.00%， 15.49%， 10.81% and 11.60% increment were observed at Chengduo site than that at Huangzhong， respectively； meanwhile DM， CP and yeast and mold counts were reduced by 15.67%， 36.27%， 23.53% and 7.75% at Chengduo compared with Huangzhong site， respectively. Among the four tested varieties， Longyan No.5 had the highest fresh yield （75605 kg·ha^-1）， WSC （201.4 g·kg^-1 DM） and NDF （604.2 g·kg^-1 DM） at the Chengduo site， followed by Longyan No.3. The highest CP （119.7 g·kg^-1 DM） and mold counts （4.12 lg cfu·g^-1 FM） were observed in Baiyan No. 2 at the Huangzhong site. Bayou No.3 produced the highest LAB and yeast counts at Maqin and Chengduo sites. In general， Longyan No.3 and Longyan No.5 gave better performance at sites above 3000 m altitude； for sites below 3000 m， the four tested varieties were all found to be suitable for silage production.

Key words: oat, altitude, varieties, nutritional quality, epiphytes

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Figures/Tables 7

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项目 Item	月份Month	湟中 Huangzhong	海晏 Haiyan	玛沁 Maqin	称多 Chengduo	山丹 Shandan	天祝 Tianzhu	合作 Hezuo	玛曲Maqu
海拔Altitude （m）		2295	3052	3765	4217	2860	2797	2957	3474
气温Temperature （℃）	3	-0.2	-2.6	-1.0	0.5	-1.6	0.6	-1.3	-1.8
	4	5.5	3.3	3.9	4.3	5.3	7.3	3.7	2.5
	5	9.9	7.7	8.0	8.2	11.0	12.4	7.8	6.1
	6	13.1	10.8	11.2	11.5	15.2	16.0	11.1	9.3
	7	15.2	12.9	13.2	13.3	16.8	18.0	13.3	11.4
	8	14.2	12.1	12.5	12.5	15.3	17.0	12.5	10.7
	9	9.9	8.2	9.4	9.6	11.0	12.4	8.9	7.4
	10	4.5	2.2	3.9	4.2	4.2	6.1	3.6	2.4
降水量Precipitation （mm）	3	19.2	13.7	14.6	4.3	14.3	11.2	14.3	13.3
	4	31.3	26.5	32.3	17.5	28.5	24.7	19.5	22.7
	5	71.1	70.2	71.0	47.5	53.8	47.6	39.8	41.0
	6	83.8	106.1	86.6	72.4	66.4	52.2	47.9	53.2
	7	108.8	125.2	105.8	101.7	88.8	68.6	61.6	72.6
	8	87.6	102.3	100.5	95.6	85.2	84.8	66.6	65.1
	9	72.3	88.0	80.0	72.3	59.0	45.4	48.8	49.5
	10	40.9	42.8	30.9	19.1	35.2	29.9	24.1	18.7

项目 Item	月份Month	湟中 Huangzhong	海晏 Haiyan	玛沁 Maqin	称多 Chengduo	山丹 Shandan	天祝 Tianzhu	合作 Hezuo	玛曲Maqu
海拔Altitude （m）		2295	3052	3765	4217	2860	2797	2957	3474
气温Temperature （℃）	3	-0.2	-2.6	-1.0	0.5	-1.6	0.6	-1.3	-1.8
	4	5.5	3.3	3.9	4.3	5.3	7.3	3.7	2.5
	5	9.9	7.7	8.0	8.2	11.0	12.4	7.8	6.1
	6	13.1	10.8	11.2	11.5	15.2	16.0	11.1	9.3
	7	15.2	12.9	13.2	13.3	16.8	18.0	13.3	11.4
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	9	9.9	8.2	9.4	9.6	11.0	12.4	8.9	7.4
	10	4.5	2.2	3.9	4.2	4.2	6.1	3.6	2.4
降水量Precipitation （mm）	3	19.2	13.7	14.6	4.3	14.3	11.2	14.3	13.3
	4	31.3	26.5	32.3	17.5	28.5	24.7	19.5	22.7
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	9	72.3	88.0	80.0	72.3	59.0	45.4	48.8	49.5
	10	40.9	42.8	30.9	19.1	35.2	29.9	24.1	18.7

项目 Item	湟中 Huangzhong	海晏 Haiyan	玛沁 Maqin	称多 Chengduo	山丹 Shandan	天祝 Tianzhu	合作 Hezuo	玛曲 Maqu
有机质Organic matter （g·kg^-1）	25.8	32.8	35.8	37.1	32.9	26.3	30.5	28.6
全氮Total nitrogen （g·kg^-1）	1.6	2.1	2.2	2.4	1.6	1.8	2.1	1.9
速效氮Available nitrogen （mg·kg^-1）	136.1	145.3	161.3	121.5	125.2	139.5	156.1	146.5
速效磷Available phosphorus （mg·kg^-1）	32.2	20.8	31.5	27.0	54.1	34.1	40.0	33.6
速效钾Available potassium （mg·kg^-1）	138.5	164.0	231.3	136.5	243.6	146.7	223.4	210.4
土壤pH Soil pH	7.8	7.2	6.8	6.9	7.4	7.3	7.4	7.2

项目 Item	湟中 Huangzhong	海晏 Haiyan	玛沁 Maqin	称多 Chengduo	山丹 Shandan	天祝 Tianzhu	合作 Hezuo	玛曲 Maqu
有机质Organic matter （g·kg^-1）	25.8	32.8	35.8	37.1	32.9	26.3	30.5	28.6
全氮Total nitrogen （g·kg^-1）	1.6	2.1	2.2	2.4	1.6	1.8	2.1	1.9
速效氮Available nitrogen （mg·kg^-1）	136.1	145.3	161.3	121.5	125.2	139.5	156.1	146.5
速效磷Available phosphorus （mg·kg^-1）	32.2	20.8	31.5	27.0	54.1	34.1	40.0	33.6
速效钾Available potassium （mg·kg^-1）	138.5	164.0	231.3	136.5	243.6	146.7	223.4	210.4
土壤pH Soil pH	7.8	7.2	6.8	6.9	7.4	7.3	7.4	7.2

项目 Item	自由度 df	鲜草产量 Fresh yield	干物质 Dry matter （DM）	水溶性碳水化合物 Water soluble carbohydrate （WSC）	粗蛋白 Crude protein （CP）	中性洗涤纤维 Neutral detergent fiber （NDF）	酸性洗涤纤维 Acid detergent fiber （ADF）	乳酸菌 Lactic acid bacteria （LAB）	好气性细菌 Aerobic bacteria	霉菌 Mold	酵母菌 Yeast
海拔Altitude	7	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001
品种Variety	3	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001	0.028	<0.001	<0.001	0.033	<0.001
海拔×品种Altitude×variety	21	<0.001	0.984	0.581	<0.001	0.821	0.004	0.004	0.986	0.983	0.011
标准误Standard error of mean （SEM）		58.89	0.90	0.63	0.19	1.08	0.98	0.11	0.14	0.11	0.11