饲用燕麦(Avena sativa. L)的青刈茎叶营养丰富、嫩而多汁、适口性好、消化率高[1],适用于青饲和调制干草。燕麦具有抗旱、耐贫瘠、耐适度盐碱等特点,成为仅次于小麦、玉米和水稻的世界第4大谷物[2-3]。近年来,鲁南地区牛羊饲养量不断增加,饲草需求量持续提高,急需优质牧草来满足本地饲养业需求。鲁南地区冬春季存在大量的农闲田。冬、春季节种植燕麦能够有效利用光照、积温和降水等资源,以满足牲畜对牧草的需求,提高养殖业的经济效益。同一燕麦品种对不同生态环境的适应性有很大差异,因此有必要对引进燕麦品种进行适宜性评价,筛选出适宜鲁南地区的燕麦品种。1材料与方法1.1试验材料11个参试燕麦品种由山东省农业科学院资源所提供(见表1)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.10.001.T001表1参试的11个燕麦品种序号品种序号品种1林纳7魄力2枪手8青引1号3领袖9青海4444牧王10燕王5贝勒11加燕2号6甜燕麦1.2试验方法1.2.1试验设计试验在山东省临沂市农业科学院试验田进行(N118°26′92″,E35°10′83″)。试验田所在地属暖温带季风气候,常年降水量约840 mm、无霜期200 d以上。0~20 cm耕层土壤基础地力:土壤为潮土,前茬玉米,全氮127.6 mg/kg、全磷14.25 mg/kg、速效钾135 mg/kg、有机质119 mg/kg。试验采用随机区组设计。2019年3月5日播种,小区面积36 m2(8 m×4.5 m)、条播、播深3 cm、行距30 cm、边距10 cm,共15行,小区播量15 g/m2,6月12日收割。1.2.2隶属函数法隶属函数值:Di=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)(i=1,2,3...,n) (1)式中:Xi为第i个因子的得分值;Xmin为第i个因子得分值最小值;Xmax为第i个因子得分最大值。权重:Wi=Pi∑i-1nPi(i=1,2,3....,n) (2)式中:Wi为第i个因子在所有公因子中的重要程度;Pi为各品种第i个因子的贡献率。综合评价:D=∑i=1n(Di×Wi)(i=1,2,3...,n) (3)式中:D为不同燕麦品种综合评价值。1.3测定指标及方法1.3.1性状指标株高:每个小区2019年6月3日抽取10株燕麦测量其绝对高度。茎叶比:每个小区在收获前取2行0.23 m样段,齐地刈割后分成茎、叶和穗3部分称重,分别装入牛皮纸袋,105 ℃烘箱中杀青30 min,80 ℃烘至恒重,称重,计算茎叶比。观测从基部叶腋内伸出的分蘖芽数。1.3.2营养成分粗蛋白(CP)利用凯氏定氮法测定;中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)利用范氏洗涤法测定。粗脂肪(EE)用索氏浸提法测定。粗灰分(ASH):样品经600 ℃高温灼烧氧化后,利用分析天平称重。1.3.3相对饲草品质DMI(%BW)=120/NDF(%DM) (4)DDM(%DM)=88.9-0.779×ADF(%DM) (5)RFV=DMI×DDM/1.29 (6)RFQ=1.949 9RFV-67.038(R2=0.755 2) (7)式中:DMI为干物质采食量(%BW);DDM为可消化性干物质(%DM);DM为干物质;%BW为占动物代谢体重的百分比;RFV为相对饲喂价值;RFQ为相对饲草品质[4]。1.4数据统计与分析采用Excel 2003进行数据统计,采用SPSS 19.0软件进行相关性分析和主成分分析。2结果与分析2.1参试燕麦品种的性状指标(见表2)由表2可知,在参试的11个燕麦品种中,株高在88.0~122.3 cm,青海444株高最高(122.3 cm),燕王株高最低(88.0 cm)。林纳鲜草产量最少(29.83 t/hm2),燕王鲜草产量最高(66.70 t/hm2)。干草产量最高的是牧王(16.12 t/hm2),最低的是林纳(9.63 t/hm2)。牧王的茎叶比最低为1.34,青海444的最高达3.11。燕麦的茎叶比低,说明牧草的适口性好、青干草品质越高,牧草的营养物质含量就越丰富[5]。中性洗涤纤维含量在46.28%~63.18%,最低的为青引1号(46.28%)。酸性洗涤纤维含量在33.11%~42.63%,加燕2号的酸性洗涤纤维含量最低,为33.11%;其次是青引1号(33.47%)。魄力粗脂肪含量最高(12.57%),青引1号(12.22%)和甜燕麦(11.60%)分别位于第2、3位;粗蛋白含量最高的是青引1号(12.33%),加燕2号最低(7.61%)。燕王粗灰分含量最高为11.76%。青引1号相对饲草品质最高为246.15。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.10.001.T002表2参试燕麦品种的性状指标品种株高/cm鲜重/(t/hm2)干草产量/(t/hm2)茎叶比中性洗涤纤维/%酸性洗涤纤维/%粗脂肪/%粗蛋白/%粗灰分/%分蘖数相对饲草品质林纳95.529.839.632.1256.3735.068.8810.0710.092.1198.09枪手118.540.7612.781.7758.2841.529.189.008.792.3175.95领袖95.734.4613.342.1060.3638.3410.388.8210.432.4177.30牧王112.657.6216.121.3462.0242.637.629.3610.701.3162.80贝勒106.550.7715.931.8249.2936.068.709.728.381.8223.68甜燕麦113.947.6214.641.9654.1334.1311.609.8710.471.6208.70魄力93.752.4314.821.4959.0535.0912.5710.969.711.8189.01青引1号117.438.7213.712.1846.2833.4712.2212.339.812.1246.15青海444122.341.1314.643.1146.3540.918.149.368.611.6223.08燕王88.066.7014.821.3763.1842.159.609.2311.761.7160.89加燕2号119.153.1715.562.2354.8033.1110.387.619.902.2208.782.2参试燕麦品种各指标之间的相关性(见表3)由表3可知,参试燕麦品种干草产量与鲜草产量呈极显著正相关;相对饲草品质与鲜重呈显著正相关,与茎叶比呈极显著负相关;粗灰分含量与中性洗涤纤维呈显著正相关。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.10.001.T003表3参试燕麦品种各指标之间的相关性项目株高鲜重干草产量茎叶比中性洗涤纤维酸性洗涤纤维粗脂肪粗蛋白粗灰分分蘖数相对饲草品质株高1.00鲜重-0.161.00干草产量0.260.759**1.00茎叶比0.52-0.58-0.211.00中性洗涤纤维-0.600.380-0.04-0.741.00酸性洗涤纤维-0.060.29-0.14-0.200.401.00粗脂肪-0.15-0.05-0.01-0.10-0.10-0.671.00粗蛋白-0.09-0.23-0.19-0.07-0.4-0.330.501.00粗灰分-0.530.41-0.01-0.500.667*0.140.17-0.071.00分蘖数-0.06-0.58-0.540.210.00-0.330.29-0.13-0.201.00相对饲草品质-0.360.686*0.41-0.912**0.500.210.060.260.30-0.461.00注:“*”表示差异显著(P0.05),“**”表示差异极显著(P0.01)。2.3主成分分析及隶属函数函数分析(见表4~表7)由表4、表5可知,根据主成分对应的特征值大于1的原则提取出4个主成分。主成分累积贡献率为84.7%,累积贡献率达到80%以上即为比较满意[6]。主成分分析法将其原来的11个指标提取为4个新的综合指标,这些综合性状相互独立,能代表原来的绝大部分信息。因此,可以用这4个主成分对燕麦品种进行综合评价。主成分1的特征值为4.048,可反映原有信息量的36.797%,包含的主要性状为鲜重、干草产量、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、粗灰分含量、相对饲草品质;成分2的特征值为2.296,主分量贡献率占20.873%;成分3和4的特征值分别为1.939和1.034,累积贡献率分别为17.627%和9.402%。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.10.001.T004表4主成分分析的特征值与方差贡献率成分初始特征值提取平方和载入特征值方差的%累积%合计方差的%累积%14.04836.79736.7974.04836.79736.79722.29620.87357.6702.29620.87357.67031.93917.62775.2981.93917.62775.29841.0349.40284.7001.0349.40284.69950.7036.38791.08660.3963.59794.68470.3122.83697.52080.1621.47098.98990.0970.87999.868100.0150.132100.000110.0000.000100.00010.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.10.001.T005表5成分载荷矩阵指标成分1成分2成分3成分4株高-0.504-0.6130.2850.129鲜重0.823-0.3010.2910.274干草产量0.442-0.5550.5270.377茎叶比-0.868-0.308-0.0600.069中性洗涤纤维0.7580.260-0.5220.123酸性洗涤纤维0.454-0.508-0.482-0.360粗脂肪-0.1030.6960.5290.351粗蛋白-0.1340.4670.621-0.581粗灰分0.6360.384-0.2000.185分蘖数-0.5050.491-0.3890.320相对饲草品质0.8360.1040.361-0.233利用4个主成分的特征值和初始因子载荷值计算每个主成分因子的得分矩阵。由表6可知,4个主成分的表达式为:F1=-0.251X1+0.409X2+0.220X3-0.431X4+0.377X5+0.226X6-0.051X7-0.067X8+0.316X9+0.415X10-0.250X11;F2=-0.404X1-0.198X2-0.366X3-0.203X4+0.172X5-0.335X6+0.459X7+0.308X8+0.254X9+0.068X10+0.324X11;F3=0.205X1+0.209X2+0.378X3-0.043X4-0.375X5-0.346X6+0.380X7+0.446X8-0.144X9+0.259X10-0.280X11;F4=0.127X1+0.269X2+0.371X3+0.068X4+0.120X5-0.354X6+0.345X7-0.571X8+0.182X9-0.229X10+0.315X11。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.10.001.T006表64个主成分的分系统矩阵主成分ⅠⅡⅢⅣ株高-0.251-0.4040.2050.127鲜重0.409-0.1980.2090.269干草产量0.220-0.3660.3780.371茎叶比-0.431-0.203-0.0430.068中性洗涤纤维0.3770.172-0.3750.120酸性洗涤纤维0.226-0.335-0.346-0.354粗脂肪-0.0510.4590.3800.345粗蛋白-0.0670.3080.446-0.571粗灰分0.3160.254-0.1440.182分蘖数-0.2510.324-0.2800.315相对饲草品质0.4150.0680.259-0.229根据11个品种的因子的得分值,由隶属函数公式(1)计算出各个品种的隶属函数值,根据各因子的贡献率由公式(2)计算出4个因子的权重,其权重分别为:0.435、0.246、0.208、0.111。由公式(3)计算出个品种综合得分,根据综合得分由高到低进行排序,4个主成分的分系统矩阵见表7。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.10.001.T007表711个燕麦品种的主成分得分及隶属函数综合得分品种F(Xi)D(i)D排名ⅠⅡⅢⅣⅠⅡⅢⅣ林纳-1.5321.799-1.782-1.2160.1741.0000.0440.0000.3319枪手-0.587-0.455-1.327-0.3580.3220.5120.1530.2290.32310领袖-0.6561.243-1.9630.7210.3110.8800.0000.5160.4098牧王3.157-1.767-0.057-0.7810.9090.2270.4590.1160.5593贝勒-0.001-1.1301.203-0.3940.4140.3650.7620.2190.4536甜燕麦-0.0260.3221.2090.5850.4100.6800.7630.4800.5584魄力1.3561.7281.509-0.0500.6260.9850.8360.3110.7231青引1号-1.9761.4032.192-0.5570.1040.9141.0000.1760.4985青海444-2.640-2.816-0.154-0.5920.0000.0000.4350.1660.10911燕王3.7390.353-0.7420.1061.0000.6870.2940.3520.7042加燕2号-0.833-0.680-0.0872.5360.2830.4630.4521.0000.4427由表7可知,在11个燕麦品种中,得分最高的是魄力,为0.723;其次是燕王,为0.704;排名前5的其他3个品种分别是牧王(0.559)、甜燕麦(0.558)、青引1号(0.498)。3讨论研究人员常用灰色关联度对燕麦的品种进行评价[7-16]。灰色关联度具有不需满足概率理论分布、样本数量少、分析方法简单和结果准确等优点[17]。利用主成分分析法评价燕麦品种,对不同燕麦品种的生长性状数据进行无纲化处理后利用标准化值进行计算,摒弃不同经济性状之间量纲不同带来的差异,可以有效减少系统误差,结合隶属函数法综合评价可消除单项指标的片面性,弥补了单一指标的局限性,提高试验的准确性,从而使评价结果更加客观、科学。此方法已在多领域应用[18-20]。4结论11个燕麦品种中,魄力、燕王、牧王、甜燕麦、青引1号可以在鲁南地区推广种植。

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