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国内主要莜麦品种在冀北坝上的适应性评价
赵世锋1,曹丽霞1,石碧红1,张新军1,李云霞1,李萌萌2,郭明3
（1张家口市农业科学院,河北张家口075000；2张家口市农牧局,河北张家口075000；3沽源县农牧局,河北沽源076550）
摘 要：为了明确来自国内6 个育种单位的12 份莜麦（裸燕麦）品种在冀北坝上的区域适应性,连续进行了3 年适应性试验,通过对试验品种的主要性状以及籽实产量和生物产量的变异系数、方差等进行分析.结果表明：‘定莜1 号’、‘坝莜3 号’和‘坝莜1 号’的生物产量对环境敏感,‘草莜1 号’、‘坝莜1 号’和‘晋燕14 号’的籽实产量对环境敏感,‘坝莜3 号’、‘定莜1 号’和‘晋燕13 号’的株高对环境敏感；年度间籽实产量和生物产量差异均达极显著水平,品种间籽实产量差异达极显著水平、生物产量差异不显著.认为‘晋燕14 号’、‘白燕2 号’、‘宁莜1 号’、‘花早2 号’、‘坝莜1 号’和‘白燕11 号’适宜作为粮用型品种应用,‘坝莜3 号’、‘晋燕13 号’适宜作为草用型品种应用,‘坝莜1 号’、‘白燕2 号’、‘宁莜1 号’和‘晋燕14 号’宜作为粮草兼用型品种应用；早熟品种‘白燕2 号’,中早熟品种‘晋燕14 号’,中熟品种‘坝莜1 号’和中晚熟品种‘坝莜3号’是最适宜张家口坝上种植的裸燕麦品种.
关键词：莜麦；品种；籽实产量；生物产量；适应性试验；评价
中图分类号：S-3 文献标志码：A 论文编号：cjas15060018
0 引言
燕麦栽培种分皮燕麦和裸燕麦（莜麦）2 个种,燕麦耐旱耐瘠薄,喜冷凉湿润气候,是具有高营养价值的1 年生禾本科草本植物,是重要的饲草、饲料作物.燕麦籽粒富含营养,是公认的健康食品[1],燕麦茎秆柔软,叶片丰富,适口性好,用燕麦制作的干草和青贮料,消化率高,是奶牛最优良的禾本科饲草之一,是畜牧业的优质饲草饲料[2-3].中国是莜麦（裸燕麦）的起源地,又是主产国之一,有着悠久的栽培历史,莜麦主要分布在华北、西北和西南高寒、冷凉、半干旱地区的农牧交错带,近年种植面积在70 万hm2左右（最大面积时200万hm2）,主要分布在华北、西北的冀晋蒙甘四省,约占全国燕麦的90%,东北、西北和西南地区也有种植,但面积较小.莜麦种植区多为经济和科技相对落后的地区,各育种单位育成的品种区域适应性较强,品种跨区域应用较少[4],栽培技术研究也较少[5].近年来,莜麦（裸燕麦）市场需求逐年扩大,随着莜麦籽实和饲草应用的快速发展,形成了饲草与籽实生产相互促进、共同发展的局面,付爱良等[6]、董彦红[7]介绍了燕麦作为饲草应用的重要性,国内引种热兴起,黑龙江、青海、新疆、西藏等地亦成为燕麦生产区,江苏、山东、河南、安徽、江西、陕西、重庆、广西、四川等地也在积极试种燕麦取得了进展.高明文等[8]、唐凤德等[9]、岳武等[10]报道了东北地区燕麦引种试验结果.郭孝等[11]报道了河南燕麦引种试验结果.仁青等[12]、包成兰等[13]、韩志林等[14]、刘彦明等[15]、李军[16]、徐长林[17]报道了青海、西藏等地燕麦引种试验结果,均对燕麦籽粒和饲草的应用方向做了肯定回答.曹丽霞等[18]、赵世锋等[19]、赵宝平等[20]报道了燕麦不同条件下的抗旱性研究结果.罗志娜等[21]对燕麦种子萌发期品种耐盐性进行了评价,认为燕麦的耐旱、耐盐碱特性最好.董世魁等[22]、牛伊宁等[23]分别对燕麦籽实和饲草的生产性能进行了评价.刘刚等[24]、张志芬等[25]在统计学上得到了验证.燕麦生产最为重要的是食用品质和饲用品质.吴娜等[26]、高晨光[27]、徐向英等[28]对燕麦品种籽实营养做了评价.多位学者[29-35]还对饲用燕麦品种营养做了评价,燕麦的应用价值得到了进一步肯定.在区域适应性方面,柴继宽等[36]、巩爱岐等[37]、刘刚等[40]对饲草型燕麦品种进行了评价.
赵宁等[41]、王林等[42]、柴继宽等[43]、侯建杰等[44]、程玉臣等[45]对籽实燕麦进行了评价,尽管生产上对燕麦的营养价值有了更高的要求,但是相比之下对燕麦的广泛适应性要求更为紧迫,尽管国内研究者对燕麦进行了较为广泛的研究和探讨,但是,尚未有研究者对中国主产区近年主要应用的莜麦品种进行综合对比和评价,本研究结合国家现代农业产业技术体系燕麦荞麦张家口试验站的展示试验,对国内主要生产应用的莜麦品种进行多年一地评价,拟从区域适应性方向明确适宜冀北坝上应用的莜麦品种.
1 材料与方法
1.1 试验材料
共计12份,以‘坝莜3号’为对照,试验品种来源于国内主产省（区）6 个育种单位的主栽或新近育成的主推品种,试验品种名称与来源见表1.
1.2 试验方法
试验于2012—2014 年在张家口市农科院坝上基地管理处同一地块进行,试验地位于河北省张北县境内,东经114o45′,北纬41o09′,海拔1450 m,试验土壤经农业部蔬菜品质监督检验测试中心测定（2012 年）0~30 cm 土壤肥力状况是：pH 8.25,有机质19.8 g/kg,全效N 0.119%,全效P 862 mg/kg,全效K 0.565%,碱解N 78.4 mg/kg,速效P 59.6 mg/kg,速效K 167 mg/kg,土壤肥力居中上等.试验采用顺序排列法,每个品种种植1 个小区,小区面积40.5 m2,前茬马铃薯（2 年轮作制）.
1.3 气候条件
2012—2014 年为冀北坝上典型气候年份,分别表现为平年、丰年和夏旱年.2012 年播种期土壤墒情好,适遇低温、生长期间降雨均匀,后期遇早霜,为平年；2013 年播种时墒情差,生长期间风调雨顺,为历史上丰年；2014 年播种时墒情差,生长期间降雨少,夏旱严重,严重欠收.试验期间降雨和平均气温见表2.
2 结果与分析
2.1 莜麦品种的熟性与产量
按照成熟期对试验品种进行归类,试验数据列表3,3年试验结果表明：
早熟品种有‘白燕11 号’、‘宁莜1 号’、‘内燕5 号’和‘ 白燕2 号’4 个,平均生育期77~79 天,株高93~108.7 cm,千粒重21.1~29.8 g,生物产量8572.5~9861 kg/hm2,籽实产量2914.5~3264 kg/hm2.籽粒大产量高的优选‘白燕2号’和‘宁莜1号’.中早熟品种有‘定莜1 号’、‘晋燕14 号’和‘花早2号’3 个,平均生育期81~82 天,株高92~121 cm,千粒重22.4~24.3 g,生物产量8947.5~9684 kg/hm2,籽实产量2625~3393 kg/hm2.产量高的优选‘晋燕14号’.
中熟品种有‘草莜1 号’、‘燕科1 号’和‘坝莜1 号’3 个,平均生育期83~89 天,株高98~114 cm,千粒重21.4~25.6 g,生物产量9325.5~10099.5 kg/hm2,籽实产量2247.0~3066.0 kg/hm2.大粒产量高的优选‘坝莜1号’.
中晚熟品种有‘晋燕13 号’和‘坝莜3 号’2 个,平均生育期98 天,株高121~123 cm,千粒重21.6~23.4 g,生物产量10396.5~10680.0 kg/hm2,籽实产量2658.0~2910.0 kg/hm2.产量高的优选‘坝莜3号’.
2.2 群体与经济性状和产量
试验按照有效粒450 万/hm2播种,受降雨、土壤墒情和播种方式的影响,莜麦试验的亩苗数为288~382.5万/hm2,出苗率64%~85%,品种间存在明显差异,成穗数和穗粒数并没有随基础苗数的变化而呈现规律性变化,试验统计结果见表4.由表4 可见,基础苗的差异对品种的经济性状和产量并无直接影响,莜麦品种的产量由生长过程的单株成穗数、穗粒数等经济性状得到修补,实现产量的相对稳定.所以适度的播种量差异不对产量高低产生主要影响.
2.3 莜麦品种主要性状对环境条件的敏感性莜麦主要经济性状的稳定性.对调查性状进行变异系数分析,按照各品种主要性状变异系数平均数由小到大对莜麦性状的稳定性排序为：生育期＞千粒重＞基础苗＞穗粒数＞亩穗数＞株高＞籽实产量＞生物产量（见表5）.
品种间性状稳定性的差异.由各主要性状的变异系数大小发现：‘定莜1 号’、‘坝莜3 号’和‘坝莜1 号’的生物产量对环境敏感,‘草莜1号’、‘坝莜1号’和‘晋燕14 号’的籽实产量对环境敏感,‘坝莜3 号’、‘定莜1号’和‘晋燕13 号’的株高对环境敏感,‘白燕11 号’、‘花早2号’和‘晋燕14号’的亩穗数对环境敏感,‘草莜1 号’和‘晋燕13 号’的穗粒数对环境敏感.结果见表5.
2.4 莜麦品种的产量与谷草比
对试验品种籽实产量由高到低进行排列,可以认为在土壤肥力中等偏上地块种植,‘晋燕14 号’是高产欠稳定品种,谷草比较高,为35.4%较为稳定,有增产潜力,适宜粮用；‘白燕2号’、‘宁莜1号’是高产较稳定品种,增产潜力有限,谷草比较高,分别为33.3%、32.8%,较为稳定,适宜粮用；‘花早2 号’和‘坝莜1 号’是高产欠稳定品种,有增产潜力,谷草比较高,分别为33.6%、31.0%,较为稳定,适宜粮用.‘草莜1 号’和‘燕科1 号’是低产不稳定品种,谷草比较低,分别为25.1%、25.6%,稳定性差,不适宜粮用.
对试验品种生物产量由高到低进行排列,试验统计结果见表7.可以认为在土壤肥力中等偏上地块种植,‘坝莜3 号’、‘晋燕13 号’是高产不稳定品种,有增产潜力,谷草比较低,26.7%~28.2%欠稳定,最适宜草用；‘坝莜1 号’是高产不稳定品种,具有增产潜力、‘白燕2 号’、‘宁莜1 号’高产较为稳定品种,一般增产潜力,谷草比31.0%~33.3%较为稳定,适宜粮草兼用；‘定莜1 号’、‘内燕5 号’是低产不稳定品种,增产潜力有限,谷草比30.4%~34.7%较为稳定,不适宜草用.谷草比低于30%的品种‘坝莜3 号’、‘晋燕13 号’、‘草莜1 号’和‘燕科1 号’认为是粮草兼用型品种或适宜草用,其中‘草莜1号’和‘燕科1号’籽实和生物产量均低不建议生产应用.
2.5 方差分析
对试验品种籽实产量和生物产量进行方差分析,结果列表8.
对试验结果进行方差分析,年度间籽实产量和生物产量差异均达极显著水平,品种间籽实产量差异达极显著水平、生物产量差异不显著.进而对试验品种籽实产量进行差异显著性比较,结果见表9.进一步明确‘晋燕14号’、‘白燕2号’、‘宁莜1号’、‘花早2号’、‘坝莜1 号’和‘白燕11 号’最适宜作为粮用型品种,‘坝莜3 号’、‘晋燕13 号’最适宜作为草用型品种,‘坝莜1号’、‘白燕2 号’、‘宁莜1 号’和‘晋燕14 号’可作为粮草兼用型品种应用.
3 结论与讨论
依据国家燕麦荞麦产业技术体系在冀北坝上的3年品种展示试验结果,通过对试验品种的主要性状对比以及籽实产量和生物产量的变异系数、方差、谷草比等分析,对国内6 个育种单位的12 份裸燕麦品种进行了区域适应性评价,结果表明：（1）‘定莜1 号’、‘坝莜3号’和‘坝莜1号’的生物产量对环境敏感,‘草莜1号’、‘坝莜1号’和‘晋燕14号’的籽实产量对环境敏感,‘坝莜3 号’、‘定莜1 号’和‘晋燕13 号’的株高对环境敏感；年度间籽实产量和生物产量差异均达极显著水平,品种间籽实产量差异达极显著水平、生物产量差异不显著.认为‘晋燕14 号’、‘白燕2 号’、‘宁莜1 号’、‘花早2 号’、‘坝莜1 号’和‘白燕11 号’适宜作为粮用型品种应用,‘坝莜3号’、‘晋燕13号’适宜作为草用型品种应用,‘坝莜1 号’、‘白燕2 号’、‘宁莜1 号’和‘晋燕14号’可作为粮草兼用型品种应用.（2）‘白燕11 号’、‘宁莜1 号’、‘内燕5 号’和‘白燕2 号’为早熟品种,‘定莜1号’、‘晋燕14 号’和‘花早2 号’为中早熟品种,‘草莜1号’、‘燕科1号’和‘坝莜1号’为中熟品种,‘晋燕13号’和‘坝莜3号’为中晚熟品种.
总之,早熟品种‘白燕2 号’、中早熟品种‘晋燕14号’、中熟品种‘坝莜1 号’和中晚熟品种‘坝莜3 号’是冀北张家口坝上最适宜种植的品种,均可以粮草兼用；其中‘坝莜3 号’最适宜草用方向,‘白燕2 号’和‘坝莜1号’最适宜燕麦米加工应用.
从发展的观点看,燕麦的应用不仅仅是高保健价值籽粒的应用,还会更多地应用饲草.本试验依据了一点多年试验结果,是多数研究者习惯的评价方法,结果具有一定局限性,试验结论同本产区生产应用主要品种相一致,例如早熟品种‘花早2 号’、中熟品种‘坝莜1号’和晚熟品种‘坝莜3号’等已经是冀北坝上甚至周边山西、内蒙的生产主要应用品种,有差异的是‘花早2 号’已经是冀北产区坝头沿线的主要应用品种,所以,早熟且籽粒外观优异的‘白燕2 号’的引进,必将使早熟品种应用市场产生振动.
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