燕麦在青海高原栽培适应性的研究

燕麦在青海高原栽培适应性的研究

大麦籽是人类的食物，茎和叶是动物的优良饲料。因其优质高产,适应性强,耐寒、耐瘠、耐粗放管理,易栽培等特性,在我国华北、西北、东北、内蒙古及青藏高原和云贵高原等地区栽培广泛,历史悠久。随着人们生活水平的提高,燕麦籽实已成为人类重要保健食品“燕麦片”的加工原料,近年来其“身价”倍增,栽培面积呈迅速扩大趋势。近十年,随着国家对草原生态保护力度的加大,青海自古以来依靠天然草场放牧的传统畜牧业生产经营方式开始向“放牧+补饲”和“舍饲圈养”的规模化、集约式的现代化经营方式转换,人工饲草的需求量大增。全省上世纪八十年代燕麦的年种植面积约1.33万hm2,九十年代为2.0万hm2,而2013年播种面积为12万hm2,约占当年全省一年生、越年生饲草料种植总面积(13.2万hm2)的91%。燕麦已成为青海栽培最广最重要的一年生饲草料作物。其种植范围已从农区延伸牧区,从以收籽实和繁种为目的温凉地区延伸到种子不能成熟、以收获青干草为目的高寒地区。1大麦适应性和优良品种的描述1.1在西宁的三种大麦燕麦属(AvenaL.)植物广植于欧、亚、非三洲的温带地区,约有16种。我国及我省有三种,其区别要点如下。1.1.1a.sotima成熟的颖果被内外稃紧实包裹在内,不易分开,故也称皮燕麦。以前多作饲草料种植,现籽实已用作加工保健食品。1.1.2小麦a.nadal颖果成熟后与内外稃分离而裸露故也称作裸燕麦。多作粮食作物栽培,但其茎叶,秸秆等仍是较好的饲草。1.1.3提出了新的耕作方式即植株型与燕麦和莜麦外形相似,但外稃密生茸毛(燕麦外稃无毛或三分之一以上处粗糙),且具扭转的芒,籽实基部有马蹄形果柄残痕。为青海田间恶性杂草,生活力极强,幼苗与小麦、青稞相似,很难识别,成熟早,落粒性强,对农作物产量影响较大。可作饲草利用,但不栽培。2大麦在青海的适应性2.1气候条件对燕麦的要求燕麦适宜生长在夏季凉爽,雨量充沛的地区。幼苗抗寒能力强,分蘖期耐低温,高温使其分蘖减少;开花和灌浆期对高温特别敏感,严重影响籽实产量甚至不能结实;其它生育期遇低温只能延缓和推迟生育期,有利于提高营养体(茎叶)的产量,遇高温则相反。故适宜在青海热量等级为凉温、温凉和温暖地区栽培。燕麦喜湿,对水分条件要求较高,裸燕麦较皮燕麦耐旱性略好,而耐寒性较稍差。据测定,燕麦的蒸腾系数为597,全生育期需水量29.1～33.3m3/hm2,每生产1kg种子约需水1.49～1.85m3,每生产1kg茎叶干物质约需水0.374～0.383m3。出苗到分蘖阶段需水较少,拔节后需水量大增。青海大部分地区候温≥5℃期间的降水量占全年降水总量的82%～96%,这种雨热同期的气候条件适宜燕麦的生长发育。燕麦是长日照作物,在青海高原只要热量能达到或基本达到燕麦生长的需求,光照条件均能满足。青海高原日照长,辐射强还可在一定程度省弥补气候较低的不足。燕麦对土壤要求不严,对土壤pH值也不敏感,能耐硫酸盐含量较高的土壤,耐碱性较差,在pH5～8.5的土壤中均能良好生长。我省绝大部分地区土壤条件均适宜燕麦生长。2.2影响产量的水因子热量条件是青藏高原地区限制燕麦种植的最主要因子。而水条件是影响产量高低的重要因素。现根据我们在青海地区对春播燕麦长期试验观测结果,将燕麦生长发育对温度条件的要求简述如下。2.2.1苗木生长情况在3～4℃时即可萌发,以15～25℃为最适。据青海省铁卜加草原改良试验站的试验结果,从播种到出苗需要的天数随气候的升高而缩短;2.8℃时,54d出苗;3.9～4.4℃时46～40d,4.9～6.2℃时35～27d,5.7～6.5℃时仅需23～18d即可出苗。从播种到出苗需要≥0℃的积温为121.8℃(西宁)-136.9℃(共和县切吉地区)。苗期耐-2～-4℃的低温,低于-4℃时即受害(叶梢干枯),但不致冻死,气温回暖后仍可逐渐恢复生长。2.2.2拔节拔节时间通常出苗后长出三叶一心时(三叶期)即开始分蘖,五叶一心时即开始拔节,遇低温时拔节延迟。从分蘖到拔节需13～21d,此间≥0℃积温约为163.2～272.5℃。2.2.3花生长的最适温度拔节到抽穗一般历经16～21d,抽穗后约7～10d即开花。开花顺序为花序顶部的小穗首先开放,依次向下;但在同一小穗内却是第一花(即最靠近颖的基部小花)先开,依次向上。整个花序的开花时间约7～13d,一日之内14:00～16:00时开花最盛,每朵小花开放时间约1.0～1.5h,最长者可达2h以上。开花的最适宜温度为20℃左右,最低要求16℃,最高24.4℃。青海7、8月份,除东部农业区(西宁7月均温17～18℃)气温略高于开花最低点要求之外,其余绝大多数地区达不到最低点温度,因而种子难以成熟,但可以获得较高的饲草产量。2.2.4夜温夜凉,利导光合产物青海东部农业区燕麦从灌浆到完熟历时30d左右。此间日均温大多在16～18℃之间,昼温夜凉,且多夜雨,有利光合产物的积累而获得高产,产籽量可达4500kg/hm2以上。如在西宁地区燕麦在灌浆期间≥0℃的积温为390～580℃,相同皮燕麦材料其产草量和千粒重均显著高于其他省份燕麦种植地区。2.2.5不同大小情况下两组大差异西宁地区燕麦从播种到完熟全生育期为75～140d,因品种和播期不同而存在较大差异。燕麦全生育期需≥0℃积温1350～1500℃。根据燕麦生育天数长短,划分为极早熟型品种≤85d,早熟型品种86～100d,中熟型品种101～115d,晚熟型品种116～130d,极晚熟型品种这130d。2.2.6燕麦在青海地区的病虫害发生情况青海省属高原大陆性气候,其气候总特点是海拔高、气温低、日温差较大;日照长、辐射强。受其气候条件的影响,燕麦在青海地区的病虫害相对较少也较轻,如同一品种在加拿大和我国内地的锈病(秆锈和叶锈)发病率高或较高且较严重,在青海地区则较低较轻,一般情况下不需要防治。这也是青藏高原地区燕麦优质高产原因之一。3种质资源保存情况我国是燕麦的起源中心之一,种质资源丰富。1975年经全国燕麦品种资源协作组收集注册的燕麦品种就达1492份,其中皮燕麦770份,裸燕麦722份。1964年原青海省畜牧兽医研究所草原室收集保存有732份,“文革”期间因繁种不及时,保存不善等原因造成部分种质资源失去发芽力而丧失或丢失。目前,青海省畜牧兽医科学院草原所约收集保存有燕麦种质资源800余份,其中有极早熟、早熟、中熟、晚熟和极晚熟品种,有籽用型、草用型和草籽兼用型(占多数)。不同品种的茎粗和籽实颜色、千粒重等差异很大,如籽实颜色有白、乳白、乳黄、黄、褐、棕、棕褐、黑色等。目前,经过青海省燕麦育种工作者多年的不懈努力,不仅在我省东部农业区实现了燕麦良种化,在牧区水热条件较好地区也实现了燕麦品种良种化。现将国家牧草品种审定委员会或青海省农作物品种审定委员会审定登记的,且已普遍推广的燕麦优良品种简介如下:3.1鲜草生长及分布皮燕麦,原引自河北张北地区,1975年全国统一编号为青永久001。草籽兼用型,中熟品种,在西宁生育期100～110d。序型周散,籽实浅黄色,千粒重30～36g。株高平均126cm,可达170cm。在东部农区鲜草产量34950～45900kg/hm2、种子3045～4035kg/hm2;在海拔4000m左右的青南牧区鲜草产量27000～40350kg/hm2。海拔2500m以下的低、中位山旱区可建立种子田;2600～3400m的高位山旱及小块河谷地区既可作为青饲草利用,又可获籽实;海拔3400～4200m地区适宜作为青饲草利用。3.2产鲜草生长特征皮燕麦,1960年引自加拿大,1975年全国统一编号为青永久473。草籽兼用型,中熟中的较早熟品种,在西宁生育期96～106d。序型周散,籽实浅黄色,千粒重30～35g。株高140～160cm,茎秆径粗0.4～0.6cm,叶宽1.3～1.7cm。在东部农区产鲜草36000～48000kg/hm2、种子3375～4320kg/hm2。在高寒牧区产鲜草最高达45900kg/hm2。在海拔3400m以上地区种子难以成熟,宜作收获饲草种植。3.3产鲜草及种子田皮燕麦,原产苏联,1975年全国统一编号为青永久786。草籽兼用型,晚熟品种,在西宁生育期120～135d,株高145～160cm。圆锥花序侧散,穗轴基部明显扭曲,种子白色至乳白色,外稃无芒,粒大饱满,千粒重35～45g。生长整齐,抗倒伏,不甚耐早,群体密度稍差。茎有甜味,马牛尤喜食。在东部农区产鲜草37950～51900kg/hm2、种子3045～3720kg/hm2。茎占全株重的58.1%,叶占17.25%,花序占17.25%。该品种叶宽茎粗,有甜味,花序侧散且较紧密,粒大饱满等形态特征显著。海拔2500m以下的低、中位山旱区可建立种子田;2600～2800m的高位山旱及小块河谷地区既可作为青饲草利用,又可获籽实;海拔2900～3600m地区适宜作为青饲草利用。3.4种子采集和生长结果皮燕麦,原产丹麦,1963年中国农科院引进,1964年传入青海。1975年全国统一编号为青永久444。草籽兼用型。省内多点生育期100～120d,为早中熟品种。株高130～145cm,叶长25～35cm,宽1.2～2.5cm,茎粗0.5cm左右。圆锥花序周散,籽实黑色,有光发亮,外稃具芒,千粒重33～35g;在青海长期种植后,种子光泽有所减退,甚至在牧区收获的种子无光泽。东部农区平均产鲜草35400kg/hm2、产籽2700～3300kg/hm2,耐寒性较好,在海拔3000～3250m,年均温-0.1～0.3℃的牧区种子仍能成熟。成长整齐,物候期一致,较抗倒伏,亦较耐旱。该品种上世纪70年代就在青海推广,八、九十年代是主推品种之一。其生产性能虽较以上三个品种稍差,但耐寒抗旱性好,目前在广大牧区仍有栽培价值。3.5下花草种b皮燕麦,系1972年青海省农科院从中国农展馆引入青海。草籽兼用型。中晚熟品种,在西宁生育期125～128d。株高120～180cm,叶长32cm左右,宽1.4cm,茎粗0.45～0.65cm,叶片与茎的夹角较小,较挺立,少铺折,群体密度好。圆锥花序周散,种子成熟后不落粒,千粒重33～35.5g。东部农区产鲜草37500～48000kg/hm2、种子3300～4050kg/hm2;山旱地(浅山)产鲜草27000～39000kg/hm2、种子2700～3900kg/hm2。海拔2500m以下的低、中位山旱区可建立种子田;2600～2900m的高位山旱及小块河谷地区既可作为青饲草利用,又可获籽实;海拔3000～3800m地区适宜作为青饲草利用。3.6宜条株高、生长特性皮燕麦,由农牧厅项目办与牧科院合作进行“948”项目时,从挪威引进,中晚熟、籽草兼用型品种,省内多点生育期87～130d,株高110～155cm、叶长21.0～33.3cm,叶宽1.2～2.0cm、茎粗0.34～0.50cm,主穗长19～25cm,穗形周散形。稳产性好,落黄性好,籽粒黄色无芒,千粒重24.8～35.8g,该品种株高适中,不倒伏,种子产量高,熟期一致,叶量丰富,适口性好。最适宜东部农区脑山地区种植,平均产种子4335kg/hm2、鲜草33450kg/hm2、秸秆4485kg/hm2,其籽粒粗蛋白含量11.03%,粗脂肪3.96%,β-葡聚糖4.2%,壳率低(37.4%),出籽率高,破损率低,适合燕麦食品加工。在海拔2500m以下的低、中位山旱区可建立种子田;2600～2800m的高位山旱及小块河谷地区既可作为青饲草利用,又可获籽实;海拔2900～3600m地区适宜作为青饲草利用。3.7种子田与种子种裸燕麦,1992年从加拿大引进。原名为Ceasar,原编号4600,统一编号青永久887。一年生须根系草本植物,植株