引用本文
孙建平, 董宽虎, 蒯晓妍, 薛竹慧, 高永强. 晋北农牧交错区引进燕麦品种生产性能及饲用价值比较. 草业学报, 2017,26(11): 222-230
SUN Jian-Ping, DONG Kuan-Hu, KUAI Xiao-Yan, XUE Zhu-Hui, GAO Yong-Qiang. Comparison of productivity and feeding value of introduced oat varieties in the agro-pasture ecotone of northern Shanxi. Acta Prataculturae Sinica,2017,26(11): 222-230  
Doi:10.11686/cyxb2017021
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晋北农牧交错区引进燕麦品种生产性能及饲用价值比较
孙建平, 董宽虎*, 蒯晓妍, 薛竹慧, 高永强
山西农业大学动物科技学院,山西 太谷 030801
*通信作者Corresponding author. E-mail: dongkuanhu@126.com

作者简介:孙建平(1993-),男,山西临汾人,在读硕士。E-mail: sunjianping0317@163.com

收稿日期: 2017-01-08
基金项目:国家自然科学基金项目(31572452)和山西省牧草工作站牧草区域试验项目资助
摘要

为筛选出适宜晋北农牧交错区栽培的燕麦品种,对13个燕麦品种的物候期、株高、产草量、叶茎比、营养成分[干物质(DM)、粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)和粗灰分(Ash)]以及饲用价值等进行品比试验。结果表明,不同燕麦品种株高、鲜草产量、干草产量、茎叶比及其营养成分含量之间差异显著,其中太阳神的株高最高,为133.61 cm,而梦龙的株高最低,仅92.02 cm,差异极显著( P<0.01)。牧王的干草产量最高,为10511.98 kg/hm2,与牧乐思、太阳神及科纳无显著差异( P>0.05),但显著高于其他品种( P<0.05)。牧王和牧乐思的叶茎比较高于其他品种,分别为0.31和0.28。各个燕麦品种的DM、CP、EE、NDF、ADF和Ash含量的变化范围分别为93.37%~95.29%、11.03%~12.81%、2.78%~4.45%、55.51%~65.20%、26.14%~34.39%和5.70%~7.13%。美达及贝勒的饲料相对值(RFV)显著高于其他品种( P<0.05)。综合分析结果表明,牧王、牧乐思及太阳神较其他品种更适宜在该地区推广种植。

关键词: 晋北农牧交错区; 燕麦; 产量; 营养价值; 饲用价值
Comparison of productivity and feeding value of introduced oat varieties in the agro-pasture ecotone of northern Shanxi
SUN Jian-Ping, DONG Kuan-Hu*, KUAI Xiao-Yan, XUE Zhu-Hui, GAO Yong-Qiang
College of Animal Science and Veterinary Medicine, Shanxi Agricultural University, Taigu 030801, China
Abstract

In order to screen suitable forage germplasm for the agro-pasture ecotone of northern Shanxi, phonological development, height, fresh and dry (hay) yields, stem to leaf ratio, nutrient [dry matter (DM), crude protein (CP), ether extract (EE), neutral detergent fibre (NDF), acid detergent fibre (ADF), Ash] content and feeding value of 13 oat varieties were assessed. The height, fresh and hay yields, stem to leaf ratio and nutrient content of different oat varieties were significant different; Titan was the tallest variety (133.61 cm) while Magnum was the lowest (92.02 cm) ( P<0.01). The hay yield of Haymaker was the higher than all varieties ( P<0.05) apart from Molasses, Titan and Kona. The leaf to stem ratios of Haymaker and Molasses were higher than those of the other varieties. The ranges of DM, CP, EE, NDF, ADF and Ash contents of different varieties were 93.37%-95.29%, 11.03%-12.81%, 2.78%-4.45%, 55.51%-65.20%, 26.14%-34.39% and 5.70%-7.13%, respectively. The relative feeding value of Monida and Baler were significantly ( P<0.05) higher than those of other varieties. It was concluded that Haymaker, Molasses and Titan were the most suitable varieties for extensive utilization in northern Shanxi.

Keyword: agro-pasture ecotone of the northern Shanxi; oat; yield; nutritive value; feeding value

燕麦(Avena sativa)是禾本科燕麦属一年生饲料作物, 因具有抗寒、抗旱、产草量和营养价值高等优良特性, 是我国北方地区冬春补饲和草地栽培的首选草种之一, 在我国华北、西北及西南等地区均有分布, 且主要以燕麦青(干)草、青贮燕麦和燕麦籽实等方式被家畜利用[1, 2]。

晋北农牧交错区是山西省重要的畜牧业发展区域, 近年来, 随着畜牧业的不断发展, 使得该地区草牧业发展面临着严峻的挑战, 由于优质饲草供不应求、优质草种资源缺乏等问题长期存在, 严重限制了当地畜牧业的发展, 因此, 筛选出优质、高产的牧草品种迫在眉睫。目前, 燕麦凭借其优良的特性, 在牧草产业发展中占据了越来越重要的地位, 对农区、牧区草牧业发展都具有重要的意义, 是该地区牧草品种选择的主要草种之一。另外, 牧草的饲用价值是评价牧草可利用性的重要指标, 近年来关于燕麦的研究报道很多, 国内学者对不同燕麦品种在河北坝上、扬州、甘肃等地区的适应性进行了品比试验[3, 4, 5], 但大多数的报道是关于国内品种, 国外引进品种报道较少, 特别是关于晋北地区的燕麦引种试验以及燕麦的饲用价值报道甚少, 因此本试验选用国外11个燕麦品种以及国内2个燕麦品种, 在晋北农牧交错区进行品比试验, 对其物候期、产草量、营养价值以及饲用价值等进行观测和比较, 为筛选出适合该地区推广种植的燕麦品种提供数据支撑, 并为推进我省草牧业发展提供理论基础。

1 材料与方法
1.1 试验地概况

试验地位于山西省朔州市右玉县威远镇, 地理坐标为: 39° 59'17.0″ N, 112° 19'17.6″ E, 海拔1340 m, 属晋北黄土高原, 地势南高北低, 中间平缓。年均气温3.6 ℃, 极端高温与极端低温分别为31.4和-33.0 ℃; 无霜期平均104 d, 最长120 d, 最短100 d; 年降水量450 mm, 主要集中在6-7月, 年日照时长2900 h左右, 属温带大陆性季风气候, 夏季雨热同期, 冬季寒冷干旱。试验区地势平坦, 土壤属砂质壤土, 盐碱化程度较高, 土壤pH在8.69~9.16。

1.2 试验材料

供试13个燕麦品种及其来源见表1。

表1 燕麦品种名称及其来源 Table 1 Name and origin of oat varieties
1.3 试验设计

试验采用随机区组设计, 每个品种设3次重复, 小区面积5.0 m× 3.0 m(15 m2), 于2016年5月16日进行播种, 播前精细整地, 人工开沟进行条播, 行距30 cm, 播深3~5 cm, 播种量15 g/m2。播种前灌水一次, 自播种后不施肥不灌溉, 田间不定期人工去除杂草。

1.4 测定项目

物候期:自播种后每5 d观察一次, 以50%的植株达到某一生育阶段为到达某一生育期为标准, 在接近某一生育期时, 每天进行观测, 分别记录其各个生育期, 直至刈割。

植株高度:在刈割前, 每个小区随机选取10株, 测定其自然高度。

产草量:于2016年8月3日(乳熟期至蜡熟期)对燕麦进行收割, 刈割前去除小区边行及两端50 cm, 留茬5 cm, 即测产面积为4.0 m× 2.4 m=9.6 m2, 刈割后称鲜重, 测定燕麦鲜草产量。并随机选取1000 g左右鲜样, 带回实验室于105 ℃烘箱中杀青30 min, 之后在65 ℃条件下烘干至恒重, 称重并记录, 计算干草产量。

茎、叶、穗测定:每个小区随机选取500 g鲜样, 带回实验室进行茎、叶、穗分离, 然后于105 ℃烘箱中杀青30 min, 之后在65 ℃条件下烘干至恒重, 分别称其干重, 计算茎、叶、穗构成比例及其叶茎比。

营养成分测定:将烘干后的干草样品粉碎, 过0.425 mm筛, 装于自封袋中, 放于阴凉干燥处, 用于营养成分[干物质(dry matter, DM)、粗蛋白质(crude protein, CP)、粗脂肪(ether extract, EE)、中性洗涤纤维(neutral detergent fibre, NDF)、酸性洗涤纤维(acid detergent fibre, ADF)和粗灰分(Ash)]的测定[6]。

饲料相对值:燕麦的饲料相对值(relative feed value, RFV)[7], 由以下公式计算得出:

DDM(%DM)=88.9-0.779× ADF(%DM)

DMI(%BW)=120/NDF(%DM)

RFV=DMI× DDM/1.29

式中:DDM为可消化干物质(digestible dry matter, %DM); DMI为干物质采食量(dry matter intake, %BW); DM为干物质(dry matter); BW为体重(body weight)。

1.5 数据处理

经Excel 2007初步整理试验数据后, 用SAS 9.0对数据进行统计分析, 采用单因素方差分析(ANOVA), 并用Duncan’ s法进行多重比较, P< 0.05 为差异显著, P< 0.01 为差异极显著。

2 结果与分析
2.1 不同燕麦品种生育期观测

不同燕麦品种从播种期至抽穗期的各个生育期观测结果如表2所示, 不同燕麦品种随着生育期的推进, 不同生育时期长短差异趋于明显。各燕麦品种的出苗时间在5~10 d, 贝勒和太阳神的出苗时间最短, 而牧乐思和贝勒2的出苗时间最长; 从播种期至抽穗期, 牧乐思和贝勒2生育期最长, 为73 d, 其次是蒙燕1号, 而贝勒的生育期最短, 仅59 d, 差异较大。

表2 不同燕麦品种生育期观测 Table 2 Growth stages of different oat varieties 月/日Month/day
2.2 不同燕麦品种株高及产草量

由表3可知, 不同燕麦品种株高及产草量之间均存在显著差异。在收割期, 太阳神的株高最高, 为133.61 cm, 除了与伽利略、牧乐思和牧马人无显著差异外(P> 0.05), 显著高于牧王和贝勒2(P< 0.05), 极显著高于其他品种(P< 0.01); 梦龙的株高最低, 仅92.02 cm, 极显著低于除贝勒、美达、科纳及蒙燕1号之外的其他品种(P< 0.01)。

表3 不同燕麦品种株高、鲜草产量和干草产量 Table 3 Plant height and fresh and hay yield of different oat varieties

不同燕麦品种鲜草产量在25520.83~36232.64 kg/hm2之间, 差异显著, 其中牧乐思的鲜草产量最高, 与伽利略、牧王、太阳神、锋利、贝勒2和梦龙之间无显著差异(P> 0.05), 但显著高于其他品种(P< 0.05); 贝勒的鲜草产量最低, 极显著低于牧乐思(P< 0.01)。不同燕麦品种干草产量差异较大, 牧王的干草产量最高, 达到10511.98 kg/hm2, 显著高于除牧乐思、太阳神和科纳之外的其他品种(P< 0.05), 并极显著高于锋利、美达、坝燕6号和牧马人(P< 0.01), 而美达的干草产量最低, 仅8413.99 kg/hm2。

2.3 不同燕麦品种茎、叶、穗比重及叶茎比

如表4所示, 不同燕麦品种茎、叶、穗所占比重以及茎叶比之间存在显著差异。太阳神和坝燕6号的茎干重含量所占比重极显著高于除伽利略和牧马人之外的其他品种(P< 0.01); 牧王的叶干重含量所占比重最高, 为16.30%, 和牧乐思无显著差异(P> 0.05), 但显著高于太阳神、锋利和蒙燕1号(P< 0.05), 极显著高于其他品种(P< 0.01); 不同燕麦品种穗干重含量所占比重在25.85%~35.03%之间, 其中美达最高, 太阳神最低, 差异极显著(P< 0.01); 坝燕6号的叶茎比最低, 为0.16, 极显著低于除贝勒外的其他品种(P< 0.01), 而牧王和牧乐思的茎叶比较高, 分别为0.31和0.28, 说明牧王和牧乐思的适口性较优于其他品种。

表4 不同燕麦品种茎、叶、穗比重及叶茎比 Table 4 The proportion of stem, leaf and spike and the leaf/stem of different oat varieties
2.4 不同燕麦品种DM、CP、EE、NDF、ADF和Ash含量比较

由表5可知, 不同燕麦品种DM、CP和EE含量之间存在显著差异。各燕麦品种DM含量在93.37%~95.29%之间, 牧乐思最高, 牧王最低。牧王的CP含量最高, 为12.81%, 其次是锋利(12.75%), 两者除了与伽利略、太阳神和贝勒2无显著差异外(P> 0.05), 极显著高于其他品种(P< 0.01); 贝勒的CP含量最低, 为11.03%。

表5 不同燕麦品种DM、CP、EE、NDF、ADF和Ash含量 Table 5 The content of DM, CP, EE, NDF, ADF and Ash of different oat varieties%

太阳神的EE含量最高, 为4.45%, 与EE含量最低的牧乐思相差1.67个百分比, 差异极显著(P< 0.01)。牧马人的NDF含量最高, 为65.20%, 与牧王、牧乐思以及贝勒2无显著差异, 但极显著高于其他品种(P< 0.01); 美达的NDF含量最低, 与贝勒和坝燕6号无显著差异(P> 0.05), 但显著低于锋利、梦龙和蒙燕1号(P< 0.05), 极显著低于其他品种(P< 0.01)。各燕麦品种的ADF含量在26.14%~34.39%之间, 牧马人最高, 贝勒最低, 差异极显著(P< 0.01)。锋利的Ash含量最高, 为7.13%, 而美达、贝勒以及科纳的Ash含量较低, 分别为5.70%、5.97%和5.99%, 差异极显著(P< 0.01)。

2.5 不同燕麦品种饲用价值比较

由表6可知, 不同燕麦品种的DDM、DMI和RFV存在显著差异。贝勒的DDM最高, 其次是美达, 而牧马人的DDM最低, 差异极显著(P< 0.01); 各燕麦品种的DMI在1.84%~2.16%之间, 其中美达最高, 牧马人最低, 差异极显著(P< 0.01); 美达的RFV最高, 为114.36, 与贝勒无显著差异, 但显著高于其他品种(P< 0.05), 而牧马人、牧王、牧乐思、贝勒2以及太阳神的RFV较低, 均未超过100。

表6 不同燕麦品种DDM、DMI和RFV Table 6 The DDM, DMI and RFV of different oat varieties
3 讨论
3.1 不同燕麦品种物候期

在相同的田间管理条件下, 牧草生育期是评价供试牧草品种对试验区域环境适应性的重要指标。本试验结果表明, 不同燕麦品种随着生育期的推进, 生育期长短不一致, 且差异趋于明显, 从出苗期至抽穗期, 贝勒的生育期最短, 仅59 d, 而牧乐思与贝勒2的生育期达到73 d, 有较大差异, 说明贝勒对该地区的环境适应性较强于其他品种。徐长林[8]对不同燕麦品种在高寒牧区生长的生育期进行观测研究, 结果表明不同燕麦品种不同物候期的生育期长短不一致, 且与本试验结果有较大差异, 主要由于供试品种不同, 遗传特性有差异, 且生境条件不同, 导致试验结果差异明显。

3.2 不同燕麦品种生长特性

牧草株高及其产量可直观地反映出不同牧草品种的生产性能差异, 本试验结果显示, 供试13个燕麦品种的植株高度介于92.02~133.61 cm, 略低于杨海磊等[9]关于燕麦研究的报道结果(128.4~151.3 cm), 但较高于董世魁等[10]的研究结果, 可能是由于品种及生境条件差异导致的。且本试验结果表明, 不同燕麦品种鲜草产量及干草产量之间存在显著差异(表3), 各燕麦品种的鲜草产量介于25520.83~36232.64 kg/hm2, 其中太阳神鲜草产量最高, 贝勒最低; 对于干草产量而言, 牧王最高, 为10511.98 kg/hm2, 较干草产量最低的美达(8413.99 kg/hm2)高2097.99 kg/hm2, 差异极显著。李春喜等[11]对不同燕麦品种在高寒地区的饲草产量进行研究, 本试验结果与其关于乳熟期的鲜草产量及干草产量报道结果相近, 且本试验与杨海磊等[9]关于干草产量的报道结果相似, 另外, 孙鏖等[12]在湖北冬闲旱地对不同燕麦品种的生产性能进行研究, 结果显示, 3个燕麦品种的鲜草产量介于58.42~70.91 t/hm2, 明显高于本试验结果, 差异较大, 另外, 本试验结果与周青平等[13]的报道结果也有较大差异, 可能是由品种、收获时期、气候条件及土壤条件等因素引起的。

叶茎比是反映牧草适口性的重要指标, 叶含量越高, 适口性越好。本试验结果表明, 在收获时期, 牧王的茎所占比重最低, 且叶所占比重最高, 其叶茎比最高, 说明牧王的适口性较其他品种好, 家畜更喜食, 而坝燕6号的叶茎比最低, 与其他品种相比, 适口性较差。本试验茎叶比结果与Jat等[14]以及Muhammad等[15]的研究结果相近, 但均高于国内关于燕麦的研究报道结果, 可能是由品种、管理条件以及收获时期等差异导致的。

3.3 不同燕麦品种营养成分

营养成分是反映饲草品质的关键指标, 可直接体现出牧草的饲用价值。本试验对供试13个燕麦品种的DM、CP、EE、NDF、ADF和Ash含量进行分析, 结果表明, 不同品种营养成分之间差异显著, 各个燕麦品种的DM、CP、EE、NDF、ADF和Ash含量的变化范围分别为93.37%~95.29%、11.03%~12.81%、2.78%~4.45%、55.51%~65.20%、26.14%~34.39%和5.70%~7.13%。赵宁等[3]对不同燕麦品种在坝上地区的适应性进行评价, 本试验与其所得CP结果相近, 柴继宽等[16]对不同种植区生态环境对燕麦营养价值及干草产量的影响进行研究, 本试验结果与其所得灌浆期燕麦的CP含量及ADF含量相近, 而明显高于其成熟期的CP含量, 且本试验结果也高于Nehvi等[17]关于燕麦CP含量的报道, 另外, 王巧玲等[18]对不同干燥方式条件下不同生育期燕麦失水和营养成分的影响进行研究, 本试验结果均低于其NDF及ADF含量, 而本试验结果均高于其CP、EE和Ash含量, 其与陈莉敏等[19]的研究结果一致, 可能与品种、地域、生育期、牧草加工方式等差异有关, 而且本试验地位于晋北农牧交错区, 具有独特的气候及土壤条件, 也可能是导致结果差异的主要原因。

3.4 不同燕麦品种饲用价值

牧草的饲料相对值(RFV)是由美国饲草和草原理事会下属的干草市场全国饲草协会确认的粗饲料相对价值指数, 是一种较为简便实用的粗饲料饲用价值评价模型, 也是目前美国生产实际中唯一广泛使用的粗饲料质量评定指标。RFV值越高, 说明牧草的饲用价值越高。本试验中, 美达的RFV最高, 为114, 其次是贝勒, 说明两者饲用价值较高于其他品种。根据红敏等[20]报道的粗饲料分级标准, 美达、贝勒以及坝燕6号等6个燕麦品种属于2级(103~124), 而伽利略、锋利以及太阳神等7个燕麦品种属于3级(87~102)。吴娜等[21]在不同灌溉条件下对夏播裸燕麦的产量及品质进行研究, 所得裸燕麦相对饲用价值均高于本试验结果, 可能是由于栽培条件、遗传特性以及不同的环境条件导致的。周汉林等[22]对不同地区的几种热带牧草进行营养价值评定, 其中除热研1号银合欢的RFV高于本试验结果外, 其他草种均低于本试验结果, 可能与草种遗传特性以及环境条件等因素有关。本试验中各燕麦品种RFV差异较大, 这可能是由于品种适应性差异、收获期牧草生育期不同等因素造成的, 此外, 可能与晋北农牧交错区独特的气候条件密切相关, 其可作为燕麦品种筛选的参考指标, 但在品种筛选过程中要综合考虑其生产性能、营养成分等, 来综合评价各个燕麦品种, 从而筛选出更适宜的栽培品种。

4 结论

在晋北农牧交错区, 供试13个燕麦品种株高、鲜草产量、干草产量、叶茎比、营养成分以及饲用价值均存在显著差异, 其中太阳神的株高最高, 牧王、牧乐思、太阳神以及科纳的干草产量明显高于其他品种, 表现出高产优势, 且牧王及牧乐思的叶茎比较高, 表现出较好的适口性。此外, 牧王的CP含量最高, 太阳神的EE含量较高于其他品种, 而贝勒及美达的NDF及ADF含量较低, 且美达和贝勒的RFV均高于其他品种。综合分析可以看出, 牧王、牧乐思和太阳神更适宜在该地区推广种植。

The authors have declared that no competing interests exist.

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