拉萨河谷农区粮饲兼用型小黑麦品种(系)比较研究

苗彦军 ,  刘丹丹 ,  翟亚军 ,  武俊喜 ,  余成群 ,  杨建平 ,  牟涛

高原农业 ›› 2025, Vol. 9 ›› Issue (2) : 153 -166.

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高原农业 ›› 2025, Vol. 9 ›› Issue (2) : 153 -166. DOI: 10.19707/j.cnki.jpa.2025.02.002
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拉萨河谷农区粮饲兼用型小黑麦品种(系)比较研究

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A Comparative Study of Triticale Varieties (Lines) for Grain Use in Agricultural Areas of the Lasa Valley

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摘要

针对西藏地区饲草季节性短缺问题,本研究在拉萨河谷农区引进粮饲兼用小黑麦(Triticosecale Wittmack)品种,以实现粮食与饲草生产的双重增效。对6个小黑麦品种(系)(豫饲601、豫饲602、中饲1 048、中饲1 640、中饲1 877和中饲3 241)进行春播试验,比较其在灌浆期和成熟期株高、鲜草产量、干草产量、茎叶比、营养品质以及成熟期籽粒产量及其构成因素。研究发现,豫饲601和中饲3 241在饲草产量和营养品质方面表现出色,其中豫饲601在饲草产量和营养品质上更具优势。结论表明,豫饲601和中饲3 241在西藏拉萨河谷农区春播的饲草产量高,具有推广种植的潜力,有望为该地区种植业结构优化调整做出贡献。

Abstract

Aiming at the severe seasonal shortage of forage grass in Xizang, the Lasa River Valley agricultural region, recognized as a key area for grain and artificial forage grass production, introduced the triticale varieties for both grain and forage. The goal was to achieve a win-win situation in both grain production and forage grass supply. Six triticale varieties (lines) (Yusi 601, Yusi 602, Zhongsi 1 048, Zhongsi 1 640, Zhongsi 1 877 and Zhongsi 3 241) were sown in spring. We compared their plant height, fresh grass yield, hay yield, stem to leaf ratio, nutritional quality, and grain characteristics during filling and maturation stages. The findings indicated that Yusi 601 and Zhongsi 3 241 excelled in both yield and nutritional quality. Notably, the Yusi 601 variety (line) not only achieved higher yields but also demonstated significant advantage in nutrient composition. Both Yusi 601 and Zhongsi 3 241 exhibited high forage yields when spring-sown in the Lasa River Valley agriculture region, indicating their potential for widespread adpotion in addressing forage shortages.

Graphical abstract

关键词

小黑麦 / 生产性能 / 营养品质 / 拉萨河谷农区

Key words

Triticale / Forage yield / Forage quality / The Lasa River Valley Agricultural Region

引用本文

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苗彦军,刘丹丹,翟亚军,武俊喜,余成群,杨建平,牟涛. 拉萨河谷农区粮饲兼用型小黑麦品种(系)比较研究[J]. 高原农业, 2025, 9(2): 153-166 DOI:10.19707/j.cnki.jpa.2025.02.002

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西藏位于中国西南边疆,平均海拔超过4 000 m[1],被誉为“世界屋脊”和“地球第三极”[2]。作为中国的重要生态安全屏障[3],西藏面临草地退化加剧草畜矛盾的问题[4-6],天然草地的生产力无法满足牲畜的牧草需求[7]。因此,发展人工牧草种植以解决饲草短缺问题显得尤为关键[8]。这不仅有助于缓解草畜矛盾,还能实现生态保护与经济发展的双重目标[9]
小黑麦(Triticosecale Wittmack)是通过小麦属(Triticum)与黑麦属(Secale)属间有性杂交及杂种染色体加倍形成的新物种,属于1年生禾本科植物[10]。粮饲兼用小黑麦的鲜嫩植株可作青饲料[11],其籽粒收获后的秸秆可用作干草饲料[12,13]。粮饲兼用小黑麦的种植范围[17],推动了畜牧业发展[18]。粮饲兼用小黑麦已成为农业结构调整中的重要作物之一。本研究的目标是筛选出适合西藏拉萨河谷农区种植的小黑麦品种(系),通过比较饲草产品和营养品质,挑选出适宜的粮饲兼用小黑麦品种(系),旨在为该地区的小黑麦引种种植提供科学的参考依据,进而推动农业结构的优化和人工饲草种植的发展。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于拉萨市曲水县才纳乡,地处北纬29°14' - 29°36',东经90°22' - 91°03',属高原温带半干旱大陆性气候区,日照时间长,辐射强烈,日温差大,年温差小,干湿季节分明。年日照时数3 065 h,年无霜期110 d左右,多年平均气温7.7 ℃,极端最高气温29.5 ℃,极端最低气温-18 ℃。降雨主要集中在6 月至9月,约占全年降水量的89 %,多年平均降水量约446 mm。

1.2 试验材料

供试品种(系)豫饲601和豫饲602来自河南农业大学,中饲1 048、中饲1 640、中饲1 877、中饲 3 241来自中国农业科学院。

1.3 试验设计

试验为随机区组设计,于2023年3月27日播种。试验小区采用条播,行距25 cm,播种量为 300 kg/hm2,小区面积30 m2。在本研究中,试验共设置6个品种(系):豫饲601、豫饲602、中饲1 048、中饲1 640、中饲1 877和中饲3 241,每个处理重复3次,共计18个处理。为了减少边缘效应,试验小区周围设置了1 m宽的保护行。播种前施等量高原2号有机肥(江平生物公司)1 200 kg/hm2和复合肥(N-P2O5-K2O= 17-17-17;心连心肥料公司)600 kg/hm2作为底肥;在拔节期时追加尿素150 kg/hm2,试验期间及时中耕除草,田间管理措施均保持一致。

1.4 测定指标及方法

产量指标:分别于灌浆期、成熟期测定株高、鲜重、干重和茎叶比。采集每个试验小区中部的1 m2内的全部植株,称取鲜重,置于65 ℃烘箱中烘干至恒重(约72 h)后称取干重,烘干后的植物样品采用不锈钢粉样机磨粉后过100目网筛待测。选取长势均匀的20株将茎、叶分为两部分用于测茎叶比。

种子产量的测定在完熟期进行。各处理分别随机选取每个小区中心1 m2的地上部分作为收获样本(避免边缘效应)。收获后,将样品移至田间进行自然晾晒,直至晾晒至恒重。随后对样品进行脱粒处理,并再次晾干至恒重,记录脱粒后净种子产量(单位为kg/hm2)。在此基础上,从上述收获样本中随机选取10个完整单穗进行考种分析,以单穗为单位测量以下指标:穗长:使用精度为0.1 cm的标准量具测量穗的长度;小穗数:统计单穗小穗总数;穗粒数:统计单穗籽粒总数;穗粒重:精确称量每穗脱粒后籽粒总质量(精确至小数点后两位);千粒重:取每穗籽粒随机分样,数取1 000粒后称量,并换算为标准含水率下的千粒重(g)。每个小区考种的10个单穗的各项指标值取其平均值作为该小区的相应指标值。最终,所有重复小区的指标平均值代表处理水平的考种指标测定结果。

营养成分:酸性洗涤纤维(Acid detergent fiber,ADF)、中性洗涤纤维(Neutral detergent fiber,NDF)、粗灰分(Crude ash,Ash)、木质素(Acidic detergent lignin,ADL)、粗脂肪(Ether extract,EE)、粗蛋白(Crude protein,CP)、粗淀粉(Crude starch,CS)、赖氨酸(Lysine,Lys)。这些成分的测定和描述均基于文献[19,20]所提供的数据。

1.5 数据分析

试验所得数据在Excel软件上进行整理,并用SPSS20软件进行统计分析和方差分析,Origin9.0作图。结果以“平均值±标准误差”表示,P < 0.05表示差异显著。

1.6 综合评价

采用模糊数学中的隶属函数值法[21]对6个小黑麦品种(系)进行综合评价。

指标性状与品质呈正相关关系时:

U(Xi)=(XiXmin)/(XmaxXmin)

指标性状与品质呈负相关关系时:

U(Xi)=1(XiXmin)/(XmaxXmin)

公式中:U(Xi)表示隶属函数值,Xi代表特定品种在某项指标上的测定值,XmaxXmin分别指所参试品种中某项指标的最大值和最小值。通过对每个品种各项指标的隶属函数值进行累加,并计算其平均值,进而实现品种间的比较与排序。

2 结果与分析

2.1 小黑麦品种(系)间农艺性状比较分析

2.1.1 小黑麦品种(系)株高的比较

通过表1表2可知,同一品种(系)在灌浆期和成熟期株高差异不显著(P > 0.05)。豫饲601、中饲1 048、中饲1 877和中饲3 241的株高在灌浆期和成熟期均无显著差异,但显著高于豫饲602(P < 0.05)。

2.1.2 小黑麦品种(系)鲜草产量的比较

除中饲1 046外,其他品种(系)的鲜草产量在灌浆期和成熟期均有显著差异。灌浆期时,豫饲601鲜草产量高达30 320.67 kg/hm2,显著高于豫饲602、中饲1 048、中饲1 640和中饲1 877;中饲3 241次之,鲜草产量为27 639.67 kg/hm2,显著高于中饲1 048和中饲1 640(表1)。由表2可知成熟期鲜草产量最高的是豫饲601和中饲3 241,二者无显著差异,均显著高于其他4个品种(系)。

2.1.3 小黑麦品种(系)干草产量的比较

除豫饲601和中饲1 877外,其他品种(系)在灌浆期干草产量均显著低于成熟期(P > 0.05)。灌浆期干草产量最高的是豫饲601为18 172.92 kg/hm2,其次是中饲3 241为15 324.32 kg/hm2,豫饲601显著高于除中饲3 241之外的其他品种(系)(P < 0.05),其余4个品种(系)间干草产量差异不显著(P > 0.05,表1)。豫饲601、中饲3 241、豫饲602、中饲1 048在成熟期的干草产量无显著性差异,豫饲601成熟期干草产量显著高于中饲1 877和中饲1 640(P < 0.05,表2)。

2.1.4 小黑麦品种(系)间茎叶比的比较

表1表2显示,除豫饲602外,其他品种(系)在灌浆期和成熟期的茎叶比差异不显著(P > 0.05)。灌浆期时,豫饲601、豫饲602和中饲3 241的茎叶比显著高于中饲1 048、中饲1 640和中饲1 877(P < 0.05)。成熟期时,豫饲601的茎叶比显著高于其他品种(系),中饲3 241的茎叶比显著高于豫饲602和中饲1 877(P < 0.05)。

2.1.5 刈割期及品种(系)影响小黑麦农艺性状的双因素方差分析

表3的双因素方差分析结果显示,刈割期和品种(系)对小黑麦的农艺性状均有显著影响(P < 0.05)。然而,刈割期与品种(系)的交互作用对株高和干草产量无显著影响(P > 0.05),但对鲜草产量和茎叶比的影响显著(P < 0.05)。

2.2 小黑麦品种(系)营养品质比较分析

2.2.1 小黑麦品种(系)酸性洗涤纤维(ADF)含量的比较

图1a显示,同一品种ADF含量在灌浆期和成熟期无显著差异(P > 0.05),但不同品种间差异显著(P < 0.05)。灌浆期时,豫饲602、中饲1 048和中饲1 640的ADF含量无显著差异,但显著高于豫饲601、中饲1 877和中饲3 241。成熟期时,中饲1 640和豫饲602的ADF含量无显著差异,但显著高于豫饲601。

2.2.2 小黑麦品种(系)中性洗涤纤维(NDF)含量的比较

中饲1 048和中饲1 640在灌浆期和成熟期的中性洗涤纤维(NDF)含量差异显著(P < 0.05),而其他品种(系)在这两个时期差异不显著(P > 0.05)。同一时期不同品种(系)的NDF含量差异显著(P < 0.05),灌浆期NDF含量最高的为中饲1 640(64.29%),除豫饲602之外,显著高于其他品种(系)(P < 0.05);NDF含量最低的为豫饲601(56.59%)和中饲3 241(59.02%),二者差异不显著。成熟期NDF含量最高的是豫饲602(61.92%)和中饲16 40(61.70%),均显著高于豫饲601(58.53%)。其余3个品种(系)间NDF含量差异不显著(P > 0.05,图1b)。

2.2.3 小黑麦品种(系)木质素(ADL)含量的比较

同一品种(系)在灌浆期和成熟期的木质素(ADL)含量差异不显著(P > 0.05)。灌浆期时,不同品种(系)的ADL含量差异显著,豫饲601和中饲3 241的ADL含量最高,二者差异不显著,但均显著高于其他品种(系)。成熟期时,各品种(系)的ADL含量差异不显著(P > 0.05,图1c)。

2.2.4 小黑麦品种(系)粗灰分(Ash)含量的比较

除豫饲602外,其他品种(系)在灌浆期和成熟期的粗灰分(Ash)含量差异显著(P < 0.05),且灌浆期的Ash含量显著高于成熟期。灌浆期时,豫饲601(7.41%)、中饲3 241(7.29%)和中饲1 640(7.13%)的Ash含量差异不显著,但显著高于中饲1 048(6.62%)、中饲1 877(6.57%)和豫饲602(6.56%)。成熟期时,豫饲601(6.41%)的Ash含量最高,与中饲3 241(5.99%)差异不显著,但显著高于其他品种(系)(P < 0.05)。豫饲602、中饲1 048、中饲1 640和中饲1 877的Ash含量差异不显著(P > 0.05,图1d)。

2.2.5 小黑麦品种(系)粗蛋白(CP)含量的比较

图1e显示,同一品种(系)在灌浆期和成熟期的粗蛋白(CP)含量差异不显著(P > 0.05),但不同品种(系)在同一时期的CP含量差异显著(P < 0.05)。灌浆期时,豫饲601(9.39%)、中饲3 241(8.77%)和中饲1 877(8.56%)的CP含量较高,三者差异不显著,但显著高于其他品种(系)。成熟期时,豫饲601(9.21%)的CP含量最高,与中饲3 241(8.93%)差异不显著,但显著高于其他品种(系)(P < 0.05)。

2.2.6 小黑麦品种(系)粗脂肪(EE)含量的比较

图1f显示,同一品种(系)在灌浆期和成熟期的粗脂肪(EE)含量差异不显著(P > 0.05),但不同品种(系)在同一时期的EE含量差异显著(P < 0.05)。灌浆期时,豫饲601(4.73%)和中饲3 241(4.47%)的EE含量最高,二者差异不显著,但显著高于其他4个品种(系)。成熟期时,豫饲601(4.44%)和中饲3 241(4.16%)的EE含量最高,二者差异不显著,但显著高于豫饲602、中饲1 048和中饲1 877(P < 0.05)。

2.2.7 刈割期及品种(系)影响小黑麦营养品质的双因素方差分析

表4的双因素方差分析结果显示,刈割期对小黑麦的营养品质有显著影响(P < 0.05)。品种(系)对ADF、NDF、Ash、CP和EE的影响显著(P < 0.05),但对ADL的影响不显著(P > 0.05)。此外,刈割期与品种(系)的交互作用对ADF、NDF、ADL、CP和EE的影响显著(P < 0.05),但对Ash的影响不显著(P > 0.05)。

2.3 小黑麦品种(系)籽粒产量及其构成因素比较分析

2.3.1 小黑麦品种(系)籽粒产量比较分析

6个小黑麦品种(系)籽粒产量差异显著(表5),豫饲601籽粒产量最高达8 567.47 kg/hm2,中饲

3 241次之,达6 066.64 kg/hm2,籽粒产量最低的是豫饲602,为2 783.23 kg/hm2,其余3个品种(系)间差异不显著(P > 0.05),由高到低依次为:中饲1 640(4 890 kg/hm2)> 中饲1 877(4 815.4 kg/hm2)> 中饲1 048(4 152 kg/hm2)。

2.3.2 小黑麦品种(系)籽粒产量构成因素比较分析

6份小黑麦品种(系)的穗长、小穗数、穗粒数、穗粒重和千粒重差异显著(P < 0.05,表5)。穗长最长的是豫饲601和中饲3 241,二者无显著差异。小穗数最多也是豫饲601和中饲3241,二者无显著差异,均显著高于豫饲602、中饲1 640和中饲1 877(P < 0.05)。穗粒数最多的是豫饲601,其次是中饲 3 241,均显著高于其他品种(系)。穗粒重最重的是豫饲601和中饲3 241,二者差异不显著,均显著高于其他品种(系)(P < 0.05)。千粒重最大的是豫饲601和中饲3 241,二者无显著差异。

2.4 小黑麦品种(系)籽粒的营养价值比较分析

2.4.1 籽粒粗脂肪EE含量

表6显示,6个小黑麦品种(系)的籽粒粗脂肪(EE)含量差异显著(P < 0.05)。豫饲601的粗脂肪含量最高(12.48%),其次为中饲3 241(11.73%),二者显著高于其他品种(系),但与中饲1 877差异不显著。中饲1 048(9.14%)和豫饲602(8.91%)的粗脂肪含量最低,显著低于其他品种(系)(P < 0.05)。

2.4.2 籽粒粗蛋白CP含量

6个小黑麦品种(系)的粗蛋白CP含量差异显著(P < 0.05,表6),其中含量较高的品种(系)是豫饲601、中饲3 241、中饲1 048,均显著高于其他品种(系)(P < 0.05),中饲1 877和中饲1 640的粗蛋白含量最低。

2.4.3 籽粒粗淀粉CS含量

豫饲601籽粒粗淀粉(CS)含量显著高于其他品种(系)(P < 0.05),含量最高达到56.71%,含量最低的是中饲1 048,为43.37%;其余4个品种(系)间差异不显著(P > 0.05)含量为43.37% ~ 49.55%(表6)。

2.4.4 籽粒赖氨酸Lys含量

6个小黑麦品种(系)籽粒赖氨酸(Lys)含量差异显著(P < 0.05,表6),含量最高的是豫饲601(0.61%),其次为中饲3 241(0.59%),含量最低是中饲1 640(0.55%),其余4个品种(系)无显著差异(P > 0.05)。

2.5 小黑麦品种(系)农艺性状和营养品质的相关性分析

相关性分析表明,灌浆期时,株高与ADL、CP极显著正相关(P < 0.01),与Ash、EE显著正相关(P < 0.05)(图2a);鲜草产量与干草产量、茎叶比、ADL、Ash、EE极显著正相关(P < 0.01),与CP显著正相关(P < 0.05),但与ADF、NDF极显著负相关(P < 0.01);干草产量与茎叶比、ADL、Ash、CP、EE极显著正相关,但与ADF、NDF极显著负相关(P < 0.01);茎叶比与Ash显著正相关(P < 0.05),与EE极显著正相关(P < 0.01);ADF与NDF极显著正相关,但与ADL、CP、EE极显著负相关(P < 0.01);NDF与ADL、CP、EE极显著正相关(P < 0.01);ADL与Ash、CP、EE极显著正相关(P < 0.01);Ash与CP显著正相关(P < 0.05)与EE极显著正相关(P < 0.01);CP与EE极显著正相关(P < 0.01,图2a)。

成熟期时,株高与茎叶比、CP极显著正相关(P < 0.01),与ADL、EE显著正相关(P < 0.05);鲜草产量与干草产量、ADL、EE极显著正相关(P < 0.01),与茎叶比、CP显著正相关(P < 0.05),但与ADF、NDF极显著负相关(P < 0.01);干草产量与EE显著正相关(P < 0.05),但与ADF显著负相关(P < 0.05),与NDF极显著负相关(P < 0.01);茎叶比与ADL显著正相关(P < 0.05),与CP、EE极显著正相关(P < 0.01)但与ADF显著负相关(P < 0.05),与NDF极显著负相关(P < 0.01);ADF与NDF极显著正相关,但与CP、EE极显著负相关(P < 0.01)与ADL显著负相关(P < 0.05);NDF与CP、EE极显著负相关(P < 0.01);ADL与CP显著正相关(P < 0.05);CP与EE极显著正相关(P < 0.01,图2b)

2.6 小黑麦品种(系)籽粒产量及其构成因素和营养品质的相关性分析

籽粒产量与穗长、小穗数、穗粒数、穗粒重、千粒重、CP、CS极显著正相关,但与Lys极显著负相关(P < 0.01),与EE显著负相关(P < 0.05);穗长与小穗数、穗粒数、穗粒重、千粒重、CP极显著正相关,但与CS、Lys显著负相关(P < 0.05),小穗数与穗粒数、穗粒重、千粒重、CP、CS极显著正相关,但与Lys极显著负相关(P < 0.01)与EE显著负相关(P < 0.05);穗粒数与穗粒重、千粒重、CP、CS极显著正相关,但与Lys极显著负相关(P < 0.01)与EE显著负相关(P < 0.05);穗粒重与千粒重、CP、CS极显著正相关(P < 0.01),但与Lys显著负相关(P < 0.05);千粒重与CP极显著正相关(P < 0.01);CP与CS极显著正相关(P < 0.01),但与Lys显著负相关(P < 0.05);EE与Lys极显著正相关(P < 0.01);CS与Lys极显著正相关(P < 0.01,图2c)。

2.7 小黑麦品种(系)的综合评价

表7显示,基于模糊数学隶属函数法对6个小黑麦品种(系)的灌浆期干草产量和品质指标进行综合评价的结果如下:豫饲601排名第1,其综合平均值为0.714,灌浆期干草产量、ADL、Ash、CP和EE含量均为最高;中饲3 241排名第2,平均值为0.602;中饲1 640排名第3,平均值为0.494,其ADL和NDF含量最高,但干草产量最低;豫饲602表现最差,平均值为0.257,其ADL、Ash、CP和EE含量均为最低。综合排序为:豫饲601 > 中饲3 241 > 中饲1 640 > 中饲1 048 > 中饲1 877 > 豫饲602。

通过模糊数学隶属函数法对6个小黑麦品种(系)的成熟期干草产量和品质指标进行综合评价:排名第1的品种是豫饲601,综合各项指标的平均值达0.714,其成熟期干草产量、ADL、Ash、CP、EE亦是最高,ADL、NDL最低;排名第2的是中饲3 241,平均值为0.540;排名第3的是中饲1 640;表现最差的为豫饲602。综合各项指标排序:豫饲601 > 中饲3 241 > 中饲1 640 > 中饲1 048 > 中饲1 877 > 豫饲602(表8)。

通过模糊数学隶属函数法对6个小黑麦品种(系)的籽粒产量和其品质指标进行综合评价:排名第1的品种是豫饲601,综合各项指标的平均值达1.000,其各项指标值均最高;排名第2的是中饲3241,平均值为0.697;排名第3的是中饲1 048,平均值为0.325;表现最差的为豫饲602,籽粒产量和CP参数最低。综合各项指标排序:豫饲601 > 中饲3 241 > 中饲1 048 > 中饲1 877 > 中饲1 640 > 豫饲602(表9)。

3 讨论

3.1 不同小黑麦品种(系)的饲草生产性能差异及其影响因素

株高是衡量牧草生产能力的重要指标[22]。谢楠等[17]研究河北省的研究结果显示,小黑麦的株高为124.5 m~ 147.4 m,普遍高于本研究结果,这种差异可能源于生长环境和气候条件的不同。本研究中,同一品种(系)在灌浆期和成熟期的株高差异不显著(P > 0.05),表明品种的生长稳定性较高。

产量是评估和筛选粮饲兼用小黑麦的最重要的指标之一[23,24]。本试验结果与刘彦培等[25]在云南冬播小黑麦的研究有所不同,云南地区海拔3 277 m低于拉萨河谷地区,其鲜草产量最佳的品种为中饲1 048,产量达28 000.00 kg/hm2,相比之下,本研究中豫饲601表现最佳,灌浆期鲜草产量为30 320.67 kg/hm2,成熟期的鲜草产量为28 707.33 kg/hm2;豫饲601的干草产量在灌浆期和成熟期分别为18 172.92 kg/hm2和18 916.00 kg/hm2,略高于云南地区的干草产量。

茎叶比是评价饲料适口性和营养价值的重要指标[26]。本研究发现,小黑麦的茎叶比在灌浆期高于成熟期,这可能是由于灌浆至成熟期间,叶片的光合产物和营养物质大量转运至茎秆和穗部,导致叶片积累减少[27,29]。灌浆期和成熟期不同品种(系)间的茎叶比差异显著,豫饲601、中饲3 241、中饲1 048、中饲1 640和中饲1 877的茎叶比依次降低,表明品种间在营养分配和生长特性上存在显著差异。

3.2 不同小黑麦品种(系)的营养品质差异及其影响因素

饲草营养成分是粮饲兼用小黑麦的重要品质指标,直接影响着牲畜的消化吸收和养分摄入[30]。较高的中性洗涤纤维(NDF)含量会降低饲草的适口性,减少牲畜采食量;而较高的酸性洗涤纤维(ADF)含量则会降低饲草的消化能力[31,32]。本研究发现,豫饲601在灌浆期和成熟期的NDF和ADF含量均为最低,而中饲1 640和豫饲602的含量较高。姬亚红等[33]的研究也表明,随着生育期的推移,粗蛋白(CP)含量逐渐下降,而NDF和ADF含量逐渐升高,这与本研究部分品种的结果一致。木质素(ADL)是植物体内重要的高分子化合物,对维持植物结构完整性至关重要。本研究中,豫饲601的ADL含量在灌浆期和成熟期分别为24.92%和20.41%,略低于梁琪等[34]在7种饲草不同生育期木质纤维素及饲用评价的研究中对小黑麦晋饲1号的研究(灌浆期26.94%;成熟期29.01%),这种差异可能源于品种和气候条件的不同。粗灰分(Ash)是衡量牧草品质的重要指标,反映了牧草中矿物质元素的含量,对动物的健康和生长至关重要[35,36]。本研究中,豫饲601的Ash含量在灌浆期为7.41%,成熟期为6.41%,略低于马霞等[37]对小黑麦品种生产性能及营养品质的研究中的粗灰分含量最高为8.80%。粗蛋白(CP)和粗脂肪(EE)是评定饲草品质的重要指标[38],高含量的粗蛋白质和粗脂肪能够促进动物健康成长,提高其生产效率[39,40]。本研究中,豫饲601在灌浆期和成熟期的CP和EE含量均高于其他品种(系),但低于祝嘉慧等[41]在甘南高寒区的研究结果,这可能是由于品种(系)和种植区域的差异。马霞等[42]在宁夏地区小黑麦品种筛选研究中,表现最好的晋饲草1号粗脂肪含量为1.35%,低于本研究中豫饲601的粗脂肪含量(4.44%)。这进一步表明,品种和种植区域对饲草营养品质有显著影响。研究发现,小黑麦的ADF、NDF、ADL、Ash、CP、EE等含量存在明显的差异[43];品种间差异,以及栽培地的生态、气候和田间管理等因素对饲草营养品质均有影响[44]

3.3 不同小黑麦品种(系)籽粒产量差异及其构成因素的影响

籽粒产量是衡量小黑麦经济价值的重要指标之一。本研究中的小黑麦品种(系)籽粒产量低于李冬梅等[45]的研究结果。籽粒产量的构成因素包括穗长、小穗数、穗粒数、穗粒重和千粒重。穗长直接影响穗子的整体大小,小穗数决定了穗子的饱满程度,穗粒数反映了每穗种子的数量,而穗粒重则关系到收获时的经济价值[46-48]。此外,千粒重体现了籽粒质量的一个重要方面,它不仅与粮食的口感和营养成分有关,还对存储和运输有着直接的影响[49]。小黑麦的籽粒产量与穗粒重、穗粒重呈极显著正相关,这与王旭等[50]研究结果一致,本研究中,豫饲601和中饲3 241在穗长、小穗数、穗粒数、穗粒重和千粒重方面均表现优异,表明这些品种在籽粒产量构成因素上具有显著优势。

小黑麦籽粒营养丰富,含有多种重要营养成分[51],对促进人和动物健康有重要作用[52]。魏向宇等[53]分析得出,小黑麦的籽粒粗脂肪含量介于2.77% ~ 3.82%,籽粒粗蛋白含量介于12.31% ~ 13.63%,与本研究对参试品种(系)粗脂肪含量(3.64% ~ 3.76%)和粗蛋白含量(11.73% ~ 12.48%)的研究结果相近。面粉中粗淀粉的含量是衡量其质量的一个重要指标[54]。一般而言,粗淀粉含量高的面粉通常具有更加柔软和细腻的口感[55]。在谷物中,赖氨酸的含量越高,越有助于提升整体的食用价值和健康效益[56]。本试验中表现最好的品种是豫饲601其CS含量为56.71%,Lys含量为0.61%,与赵方媛[12]等研究相似,小黑麦新品系Z5的淀粉含量最高,为65.69%,小黑麦新品系Z35的赖氨酸含量最高为0.46%。

4 结论

本研究通过饲草和籽粒产量及其营养成分的综合比较,筛选出豫饲601和中饲3 241两个小黑麦品种。这两个品种在饲草产量和营养品质方面表现出色,同时籽粒产量和营养品质也较为优异。因此,豫饲601和中饲3 241适宜在拉萨河谷农区大规模种植,可作为该地区农业结构调整的重要作物,为解决饲草短缺问题提供科学依据。

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基金资助

国家自然科学基金资助项目(30660127)

西藏高寒区生态草牧业科技示范(XDA26050501)

西藏高寒牧草新品种选育与高效生产技术研究(XZ202401ZY0103)

西藏草业时空拓展技术模式创新与示范(XZ202101ZD003N)

“新农科”高原植物生产类专业提升实践创新能力平台建设(藏财预指2023-1号)

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