四川省饲草用小麦品种筛选初报

2018-12-17 06:38王相权黄辉跃郭元林汪仁全王仕林杨杰智荣飞雪周海燕关淑仙
四川农业科技 2018年11期
关键词:农科院穗数饲草

王相权,黄辉跃,张 洁,郭元林,刘 培,汪仁全,王仕林,杨杰智,荣飞雪,周海燕,关淑仙,宣 朴,蒋 云

(1.四川省内江市农业科学院,四川 内江 641000;2.四川省农业科学院生物技术核技术研究所,四川 成都 610061; 3.四川省农业科学院农产品加工研究所,四川 成都 610061)

随着人民生活水平的提高,牛羊肉和奶制品在居民膳食中的占比增大,青饲料的需求量也随之增加,对饲料作物的需求越来越大。目前四川省约有85%畜产品来自农耕区,畜牧业产业中生猪占比达69.1%,属于典型的耗粮型畜牧业,四川省于2009年明确提出大力发展牛羊兔等草食家畜,调整优化畜牧业生产结构[1]。因此大力发展饲料作物是完成目前四川省畜牧产业转型升级的重要保障,饲料作物要成为粮食作物和经济作物以外的另一类规模化种植的作物种类。小麦在四川省属于传统农作物,耕作制度和栽培措施都相当成熟,用全株小麦进行青绿饲料生产无需调整、探索新的耕作制度,普通农户均可开展饲草小麦的生产,为畜牧生产提供优质青绿饲料[2]。小麦作为单胃动物日粮中的主要能量饲料原料已在世界范围内使用多年,而国内这一比例不足1/6,因此以小麦作为青饲料的来源是可行的[3]。同时小麦作为粮食作物能得到一定的财政补贴,农户种植饲草小麦的积极性较高。

目前国内育成的专用饲草小麦品种仅限于小黑麦(Triticale,AABBRR,2n=6X=42或AABBDDRR,2n=8X=56),还未有普通小麦(TriticumaestivumL.,AABBDD,2n=6X=42)育成的饲草小麦品种,短期内可在粮用小麦品种内筛选适宜于做饲草的小麦品种,长远来看仍需要选育专用的饲草小麦品种[4]。研究表明,全株青贮小麦的营养成分与黑麦草、大麦相似,饲用营养价值的某些方面高于玉米青贮饲料,用全株小麦代替玉米可促进奶牛泌乳量增加[5]。对小麦青贮品质的研究也表明,全株小麦很适宜制作青贮饲料[6]。目前一般使用饲用品质和青贮品质来评价饲草用小麦优劣的标准,即:单位面积的干物质产量、粗蛋白产量、粗纤维、灰分、可溶性糖含量、青贮后pH值和有氧稳定性等。我国饲用小麦的相关研究起步晚,尚处于理论研究阶段,现有研究主要集中于收割时期、青贮效果、营养评价等方面,参与评价的品种数量也非常有限[7]。目前我国全株饲用小麦的筛选仅有少量报道,主要考察了品种的整株干物质产量、粗蛋白、粗纤维、可溶性糖含量、灰分等性状,其中干物质产量是决定以上营养物质产量的重要因素,故本研究主要以全株干物质产量为依据进行四川省适宜全株饲用小麦品种的初步筛选。

以四川省近50年审定(认定)的175个小麦品种为对象开展试验,在2个环境下测试了各品种的生物产量、株高和分蘖数,以期筛选出一批生物产量高的品种供生产选用,同时为进一步的饲用小麦品种筛选提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

参试材料共175份,包括中国春、开县罗汉麦等一批地方品种,阿勃、南大2419等引进品种和川麦107等现代育成品种。以上材料由四川省农科院作物所、四川农业大学、中国科学院成都生物所、绵阳市农科院、西南科技大学、南充市农科院、内江市农科院、宜宾市农科院、国豪种业提供,由四川省农科院生物技术核技术研究所保存。

1.2 试验设计

试验地点位于四川省农科院现代农业高新技术示范园(郫县)和四川省内江市市中区。在每个试验点按照顺序排列法种植各参试品种,条播,每品种种植2行,行长1.5m,行距0.27m,株距0.15m,2次重复。

郫县点土壤肥力为有效氮96.2mg/kg、有效磷16.00mg/kg、有效钾64.8mg/kg,播前一次性施足底肥,不再追肥,施肥量为复合肥(N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15)300kg·hm-2。内江点土壤肥力为有效氮3.28mg/kg、有效磷16.06mg/kg、有效钾122.5mg/kg,播前一次性施足底肥,不再追肥,施肥量为复合肥(N∶P2O5∶K2O=20∶10∶10)825kg/hm2。扬花期结束后一喷三防防治蚜虫、赤霉病和条锈病。

1.3 测定项目及方法

腊熟前期调查每个小麦品种第一行的株高和分蘖数,刈割参试品种的第一行地面部分晒干称量干重。对2个试验点的结果进行统计,分析干重和株高、分蘖数的相关关系。

数据统计分析用Excel2007软件完成,相关性分析用DPS9.50软件完成。

2 结果与分析

从表1可以看出,株高的变异系数超过了10%,而有效穗数和干重的变异系数接近30%,表明这3个性状在品种间的多样性丰富,可以从中初步选择到生物产量高,宜于全株饲用的小麦品种。

表1 参试品种株高、有效穗数和干重统计

2.1 株高

株高是影响生物产量的重要因素,在本研究中株高介于77.2~145.8cm之间,平均为96.0cm。平均值区间在90.0~99.9cm的品种数量最多,为84个,占总数的50%,其次是80.0~89.9cm和100.0~109.9cm的品种,处于这3个区间内的品种占了总数的89.3%。株高最高的品种为本地区地方品种中国春,株高达145.8cm,株高排名前9位的品种均为第一次绿色革命之前的地方品种、引进品种或选育品种。第一次绿色革命之后的现代品种中株高最高的是川麦58,为115.0cm,而株高低于80cm的品种有绵麦38和绵阳23,分别为79.1和77.2cm。

图1 参试小麦品种株高的分布范围

2.2 有效穗数

单株有效穗数量也是影响生物产量的重要因素,本研究中有效穗数介于3.0~15.3个之间,平均为7.9个。其中位于7.0~8.9的品种数量最多,为66个,占总数的39.3%,其次是9.0~10.9区间和5.0~6.9区间,处于这3个区间内的品种占了总数的84.5%。有效穗最多的是引进品种矮粒多,达15.3个,第一次绿色革命后的现代品种中有效穗较高的有蜀麦51、绵麦40和川麦81,分别为13.5、13.2和13.0个。有效穗较低的品种有绵阳35、川麦42和绵阳11,分别为3.3、3.2和3.0个。

图2 参试小麦品种有效穗数的分布范围

2.3 全株干重

全株干重介于164.2~1337.8g之间,平均为665.2g,略呈正态分布,其中601~700g区间范围的品种最多,占22.0%。最重的品种为矮粒多,达1337.8g;其次为蜀麦51、川麦52和川农18,分别达到了1235.6、1128.2和1114.8g。而干重最低的3个品种是大粒早、绵阳11号和繁7,分别为216.4、208.8和164.2g。本研究中筛得全株干重大于900g的品种有19个,可以作为下一步深入研究的材料(表2)。

图3 参试小麦品种干重的分布范围

表2 全株干重大于900g的品种列表

2.4 全株干重和株高、分蘖数的相关性分析

从表3可以看出分蘖数与干重呈极显著正相关关系,分蘖数可以解释干重的47.8%的变异。株高和干重呈正相关关系但不显著,只能解释1.07%的干重的变异。因此有效穗数是选择全株饲用小麦品种的重要指标。

表3 参试小麦品种的株高、有效穗数和干重相关性分析

注:**表示在0.01水平上差异显著。

3 讨论

目前四川畜牧业中猪业一枝独秀,生猪数量居全国首位,“粮-猪农业”导致粮食安全面临巨大的挑战,供需矛盾十分突出,这在客观上促使四川调整畜牧业结构,发展以低耗粮为主的草食家畜,草食性牲畜的快速发展对牧草的需求变得急迫。目前四川农区青饲料主要以野生杂草、农作物秸秆为主,而优质专用饲草作物栽培较少[1]。白史且等[8]指出,发展饲料作物有利于提高土地产出效率,缓解环境压力,经济效益优于种粮养猪。小麦在我国传统粮食作物之一,但世界范围内它还是常用的饲料作物之一,如邻国日本进口小麦的25%用作饲料。研究表明,全株小麦适宜制作青贮饲料,小麦青贮饲料与黑麦草、大麦青贮饲料的化学成分和营养价值相似,可以作为奶牛的饲料。因此,筛选产量高、营养品质好的小麦品种作为饲料作物十分必要。本研究在四川粮用小麦品种中进行筛选,发现矮粒多、蜀麦51等19个小麦种质分蘖旺盛,单株干物质产量较高,可以作为粮饲兼用小麦品种加以利用,并且可以在这些小麦品种中进一步深入筛选营养品质和青贮品质优良的材料。

生物学产量是青贮小麦营养品质的基础,对青贮小麦选育起决定性的作用,一切营养物质含量均建立在较高的生物学产量上,分蘖数和株高是生物学产量的重要组成部分,对生物学产量有重要影响,本研究发现干重和有效穗呈极显著正相关关系,但与株高相关性不显著,表明青贮小麦品种的选育要注重单株有效穗的提高,而不必过度考虑株高的提升,提高株高增加的干物质有限,但却易引起倒伏,从而影响干物质产量及饲用品质。

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