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二棱饲用大麦产量及其与主要构成因素的相关分析

更新时间:2016-07-05

江苏省盐城市一直是全国重要的啤酒大麦生产基地,20世纪80年代中期啤酒大麦种植面积曾高达16.7万hm2[1]。近年来,由于麦芽品质问题以及国外啤酒大麦的影响,啤用大麦种植效益降低[2],大麦种植面积骤减。盐城市在江苏省乃至全国的啤酒大麦生产中有着重要地位,大麦生产如何继续发挥优势,值得业内深思。

大麦是兼食用、饲用、酿造等多用途的禾谷类作物,其营养丰富,富含蛋白质、矿物质及微量元素。大麦作为饲用,其蛋白质含量高,氨基酸组成种类及含量普遍高于玉米,矿物质钙、磷、钾及维生素A、E含量均高于玉米[3]。随着畜牧业生产的发展、种植业结构的调整,建立粮食、经济作物、饲料作物相结合的多元化生产模式,开发非常规的饲料资源十分迫切。青绿麦类作物茎叶柔软,鲜嫩多汁,含有丰富的碳水化合物、蛋白质等,是反刍家畜的良好饲料[4],大麦早期刈割,其粗蛋白、钙、磷含量高,粗纤维含量低,品质及适口性好,适宜直接作青饲料[5]。灌浆后期的全株大麦较其他时期更适合青贮,对奶牛来说,全株大麦是一种可以得到有效利用的饲料资源[6]。冬闲田种植大麦宜在乳熟期至蜡熟早期收割青贮。在国外,大麦等麦类饲料作物已经成为一类重要的青贮原料[7]

研究产业集聚与环境效应之间的关系实现经济与环境协调发展,不同区域环境承载力受自然资源禀赋、社会经济发展水平等多种因素交织影响,从而导致产业集聚的环境效应存在差异。因此,从多维度构建产业集聚背景下区域环境承载力清单研究显得十分必要。区域环境承载力具有空间分异性和时间动态性,随着时间和空间的变化,产业集聚与环境效应之间的关系也会发生变化,确定不同空间维度的区域环境承载力,才能准确评估产业集聚的环境效应;确定不同时间维度的区域环境承载力演变,从优化产业集聚格局的视角出发,提出具有针对性和操作性的区域环境规制。

不同地区间旅游开发状况不同,比如,靠近天柱山这种大景点的乡镇经济发展普遍较快,而一些小景点附近的乡镇发展则显得有些滞后,这就造成了发展不平衡,收益不均匀的现象,因此导致一部分人已经脱贫,仍然很大一部分人还处于贫困状况。

江苏沿海地区农业科学研究所多年来一直从事啤酒大麦育种工作,所藏大麦种质资源丰富,面对当前啤酒大麦生产的严峻形势,应积极拓展大麦资源的多样化利用。本试验利用本所育成的啤用大麦高产新品系,开展二棱大麦从啤用转向灌浆期地上部分作为饲用的研究,从而合理开发冬闲田,解决当前冬季青绿优质饲草严重不足的状况,进而促进当地大麦生产和畜牧业的发展。

1 材料与方法

1.1 供试材料与田间实施

于2017年5月12日灌浆期,每个小区除边行外,选择生长均匀的1 m长样段,统计茎蘖数,用SPAD-502叶绿素测定仪随机测定样点内10个茎蘖的剑叶中部叶绿素的SPAD值,随机测定样点内10张叶片的长、宽值,以长×宽×0.7的积作为叶面积的大小。后将样段内大麦植株齐地割下,称量地上部鲜质量,取1 kg在105℃杀青30 min,烘干至恒质量,并称量地上部干质量。每样点再连续取10个茎蘖,测量株高、倒三节中部茎秆的直径、穗质量、叶片质量(含叶鞘)、秆质量;籽粒成熟收获后,测定正常成熟的籽粒产量及千粒质量。

从图1可看出,此时15个品系(种)间SPAD值相差不是很大,对照苏啤3号SPAD值为50.6,盐05170和盐05203这2份材料的SPAD值相对较高,分别为 58.3、56.0,盐09085和盐07244这2份材料SPAD值相对低,分别为47.5、47.6。

盐城地区具有较强的啤酒大麦生态优势,但产量和品质往往受气候条件影响而具有很大的变数。盐城麦区灌浆至成熟期经常发生大风降雨天气,因啤酒大麦根系不发达、分布浅,或因种植密度、施肥等栽培原因,极易发生大面积的倒伏,这也正是盐城麦区因气候因素导致大麦籽粒品质及产量下降的重要原因之一。在啤用大麦需求萎缩的形势下,本研究探索以籽粒产量为目标的高产新品系转为青贮用的饲草,为大麦生产的发展另辟蹊径。而且,盐城大麦产区是冬麦区,病虫害少,农药使用量少,作为饲料利用绿色、安全。生产上为兼顾大麦饲草产量与品质,可于灌浆期一次刈割[7],田静等研究也认为,刈割冬闲田种植的大麦最佳时期为乳熟期至蜡熟早期[8]。大麦齐穗期收割,作为青饲,适口性好,营养丰富,但产量偏低,如用作青贮,则可推迟到灌浆期—蜡熟期,此时产量较高。马燕欣等对成熟的低洼田小麦采用粮转饲割青青贮处理[9],值得借鉴。青饲或青贮可依天气调整收获期,倒伏前收割或倒伏后部分或全部及时收割,避免或减少因不利天气带来的影响,也不失为解决盐城麦区大麦灌浆中后期倒伏的一个很好的途径。况且,啤酒大麦的品质要求较高,散户种植,品质均一性较差,且以高产作为目标,加大播量及氮肥的投入,极易导致粒质量下降、籽粒蛋白质偏高,而达不到优质啤麦要求,而这正是青贮饲料所需要的,从而克服原来啤麦蛋白质超标、粒质量低、多品系(种)混种混收的难题。

表1 供试大麦品系(种)编号与名称

编号 品系(种) 编号 品系(种)1盐04189-1 11 苏啤7号2盐05150 12 盐08218 3盐07216 13 盐07244 4盐05028-4 14 盐05028-15 5盐04189-5 15 苏啤3号(CK)

1.2 大麦性状的测定与数据分析

本研究以本所近年选育的籽粒产量较高的14个二棱高代品系和苏啤3号[品系(种)编号:1—15]为材料,编号与品系(种)名称见表1。因本地区没有专用的青贮大麦品种,因此仍以当地大面积种植的啤用大麦苏啤3号为对照。

1.3 数据统计与处理

从表4中可以看出,地上部鲜质量与干质量间呈极显著正相关,相关系数为0.85;地上部鲜质量和干质量与籽粒产量呈极显著正相关,相关系数分别为0.25和0.27;地上部鲜质量和干质量分别与株高、分蘖数、剑叶面积、倒2叶面积、倒3节直径都呈极显著正相关,其中地上部鲜质量与剑叶面积相关系数为0.75,与株高、倒2叶面积的相关系数分别为0.62、0.58;鲜质量与单穗质量、叶片质量相关较小。地上部干质量与剑叶面积、倒二叶面积也呈极显著正相关,相关系数分别为0.58、0.62;干质量与单穗质量、叶片质量为负相关,但相关系数较小。

2 结果与分析

2.1 供试大麦品系(种)剑叶叶绿素SPAD值

对滨海白首乌及其近缘种药用植物的54个样品的ITS2 序列分析发现,所有实验样本的PCR扩增及测序成功率均为100%,序列获得率(有效序列比例)亦为100%,经1.0%琼脂糖凝胶电泳得到PCR扩增电泳图(图1),扩增效果较好,条带较亮,没有拖尾现象,ITS2序列均在500 bp左右。

图1 大麦刈割时剑叶叶绿素SPAD值

2.2 供试大麦刈割时饲草鲜质量、干质量及成熟时籽粒产量

从表2可以看出,大麦饲草鲜质量的产量差异很大,为 3 035.7~5 089.1 kg/667 m2,干质量为1 090.3~1 562.2 kg/667 m2,正常成熟籽粒产量从436.2~534.0 kg/667 m2,各品种间差异较大。盐07212的鲜质量、干质量分别为5 089.1、1 562.2 kg/667 m2,在15个品系(种)中均居首位,籽粒产量居参试品种的第7位;籽粒产量最高的为盐07216,其鲜质量、干质量均居参试品种的第4位;盐05028-15籽粒产量居参试品种的第2位,其饲草鲜质量、干质量分别居参试品种的第10位和第9位。可见,作为饲草品种的选择,并不能单纯以籽粒产量的高低作为选择标准;同时,盐07216和盐05203在饲草鲜质量、干质量和籽粒产量上都高于对照,表明这2个材料是饲草和籽粒兼用型材料。

表2 刈割时地上部分鲜质量、干质量及成熟时籽粒产量

注:同列数据后不同小写字母表示在0.05水平上差异显著。下同

编号 鲜质量(kg/667 m2) 较CK增(%) 干质量(kg/667 m2) 较CK增(%) 成熟籽粒产量(kg/667 m2) 较 CK增(%)3 960.2 cd 5.3 1 529.3 a 14.9 475.3 cdef -2.9 2 3 582.4 ef -4.8 1 335.7 bc 0.4 500.0 abcd 2.1 3 4 042.4 cd 7.4 1 356.8 bc 1.9 534.0 a 9.0 4 4 404.7 b 17.1 1 321.3 bc -0.7 487.7 bcde -0.4 5 3 035.7 h -19.3 1 115.4 d -16.2 502.1 abcd 2.5 6 3 055.7 h -18.8 1 113.1 d -16.4 472.2 def -3.6 7 5 089.1 a 35.3 1 562.2 a 17.4 496.9 abcd 1.5 8 4 089.1 c 8.7 1 389.0 b 4.4 522.7 ab 6.7 9 3 197.9 gh -15.0 1 090.3 d -18.1 436.2 f -10.9 10 3 386.8 fg -10.0 1 131.0 d -15.0 478.4 cde -2.3 11 3 782.4 de 0.5 1 355.6 bc 1.8 484.6 bcde -1.0 12 3 406.8 fg -9.5 1 223.4 cd -8.1 449.6 ef -8.2 13 3 262.4 gh -13.3 1 109.2 d -16.7 518.5 abc 5.9`14 3 397.9 fg -9.7 1286.2 bc -3.4 523.7 ab 6.9 15(CK) 3 762.4 de 1 331.0 bc 489.7 bcde 1

2.3 供试大麦品系(种)农艺性状及产量性状的比较

从表3可以看出,参试品系(种)的株高以90~95 cm的居多,有8个品系(种),株高在98~100 cm的品系(种)有4个,80~84 cm的品系(种)有3个;分蘖性强的品系(种)5个,定点分蘖数在298~332个,分蘖性弱的品系(种)4个,定点分蘖数在206~239个,其余分蘖性中等;剑叶面积差异较大,盐05028-4的剑叶面积达23.3 cm2,盐05028-15的剑叶面积仅3.5 cm2;倒二叶面积基本都较大,9个品系(种)的面积在32.3~37.5 cm2,仅2个倒2叶面积较小,分别为16.0、16.2 cm2;品种间倒3节直径差异不是很大,其中,盐05028-4、盐08218直径较大,分别达6.0、5.8 mm;穗质量大多差异不显著;叶片质量、茎秆质量在品种间有显著差异。

2.4 鲜草产量与籽粒产量及主要农艺性状的相关分析

采用Excel 2016及SPSS 16.0进行数据统计、相关分析及多重比较。

表3 大麦刈割时农艺及产量性状的比较

品系(种) 株高(cm)茎秆质量(g)1 84 f 268 c 16.2 c 37.3 a 5.0 bc 2.5 abcde 3.0 bcde 3.1 gh 2 90 e 298 b 13.1 d 37.5 a 5.1 bc 2.3 cde 1.8 g 2.8 h 3 100 a 264 c 15.8 c 37.2 a 5.4 b 2.2 de 2.5 def 3.8 defg 4 99 a 265 c 23.3 a 34.4 bc 6.0 a 2.8 abcd 3.2 bcd 5.9 a 5 83 fg 268 c 7.1 g 22.1 e 5.4 b 3.1 ab 2.6 cdef 3.3 efgh 6 80 g 206 f 12.2 de 32.3 c 4.5 d 3.0 abc 3.5 b 4.5 bcd 7 100 a 323 ab 17.6 b 35.6 ab 5.1 bc 3.1 ab 3.3 bc 5.0 b 8 93 cde 229 ef 17.6 b 37.0 a 5.2 bc 2.4 bcde 3.3 bc 4.0 cde 9 90 e 228 ef 7.8 g 16.0 f 5.3 bc 2.8 abcd 3.7 b 4.7 bc 10 92 cde 304 b 11.3 ef 28.6 d 4.3 e 2.7 abcd 2.2 fg 3.5 efgh 11 98 ab 239 de 10.9 ef 26.8 d 5.0 bc 3.2 a 3.3 bc 5.8 a 12 95 bc 255 cd 11.5 e 33.6 bc 5.8 a 2.6 abcd 4.5 a 6.2 a 13 94 cd 271 c 10.0 f 22.3 e 4.9 cd 2.8 abcd 2.6 cdef 3.9 def 14 95 bc 332 a 3.5 h 16.2 f 4.1 e 1.8 e 2.3 efg 3.2 fgh 15 91 de 314 ab 16.8 bc 32.3 c 5.0 bc 2.7 abcd 2.7 cdef 3.9 def分蘖数(个)剑叶面积(cm2)倒2叶面积(cm2)倒3节直径(mm)穗质量(g)叶片质量(g)

表4 供试大麦材料饲草产量与主要农艺性状的相关分析

注:数据后“*”表示在0.05水平上显著相关,“**”表示在0.01水平上显著相关

茎秆质量地上部鲜质量 1地上部干质量 0.85** 1籽粒产量 0.25** 0.27** 1株高 0.62** 0.38** 0.31** 1分蘖数 0.30** 0.33** 0.35** 0.32** 1剑叶面积 0.75** 0.58** 0.07* 0.30** -0.05 1倒2叶面积 0.58** 0.62** 0.13** 0.11** -0.04 0.81** 1倒3节直径 0.30** 0.14** -0.20** 0.27** -0.31** 0.51** 0.33** 1单穗质量 0.04 -0.17** -0.42** -0.16** -0.35** 0.14** -0.04 0.24** 1叶片质量 0.09* -0.01 -0.62** 0.04 -0.57** 0.14** 0.06* 0.46** 0.39** 1茎秆质量 0.28** 0.02 -0.46** 0.46** -0.38** 0.29** 0.08* 0.53** 0.49** 0.80** 1地上部鲜质量地上部干质量籽粒产量 株高 分蘖数 剑叶面积倒2叶面积倒3节直径单穗质量叶片质量

3 讨论与结论

试验在本所南洋试验场进行,土质为黏沙壤土,肥力中上等,前茬大豆,2016年11月10日耕翻,12日旋耕,13日进行种植,随机区组设计,设3个重复。每小区10.8 m2,行长4 m,行距0.3 m,9行区。基本苗15万/667 m2,基肥施饼肥200 kg/667 m2、尿素 15 kg/667 m2、磷酸二铵 15 kg/667 m2;腊肥施尿素10 kg/667 m2;拔节肥施尿素10 kg/667 m2。中耕松土、除草各1次;化除1次。

本次试验结果显示,青贮用大麦地上部鲜质量与株高、叶面积呈极显著正相关,因此,通常情况下,青贮用大麦宜选择植株较高、叶面积大的品系(种);同时鲜质量与分蘖数、茎秆的直径、茎秆质量也具一定相关性,因此选育青贮的大麦品系(种),性状的选择以植株高大、分蘖力强、茎粗、叶大、生长繁茂性好为目标。本结果也显示,地上部鲜质量与籽粒产量呈正相关,因此可以在盐城地区已有啤酒大麦种质资源中,利用高产品系(种)进行饲料化利用;同时,大麦在从啤用转为饲用的品系(种)选育中,性状选择要适当调整。本试验中,地上部鲜、干质量与叶片质量相关性小,这可能与成熟后期,中下部叶片衰老较多有关。

本试验所有参试品系(种)中,盐07212鲜、干质量及产量最高。从农艺性状、产量性状表中可以看出,盐07212在参试品系(种)中,植株最高,定点分蘖数也居参试品系(种)第2位,分蘖性强,剑叶面积、倒2叶面积大小分别居参试品系(种)第2位和第5位,倒3节直径中等,单穗质量、叶片质量、茎秆质量均较高,可作为较优异的二棱饲用大麦品系(种)作进一步开发利用。

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陶红,沈会权,孙雪辉,陈键,张英虎,栾海业,乔海龙,臧慧,徐肖,陈和
《大麦与谷类科学》 2018年第01期
《大麦与谷类科学》2018年第01期文献

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