作物杂志, 2022, 38(6): 93-97 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2022.06.013

遗传育种·种质资源·生物技术

多棱饲用大麦品系粮、草产量及品质的鉴定与综合评价

赵斌,1,2, 季昌好1,2, 孙皓1,2, 朱斌1,2, 王瑞1,2, 陈晓东,1,2

1安徽省农业科学院作物研究所,230031,安徽合肥

2安徽省农作物品质改良重点实验室,230031,安徽合肥

Comprehensive Assessment of the Yield and Quality of Forage and Grain among Multi-Rowed Barley Lines

Zhao Bin,1,2, Ji Changhao1,2, Sun Hao1,2, Zhu Bin1,2, Wang Rui1,2, Chen Xiaodong,1,2

1Crop Research Institute, Anhui Academy of Agricultural Sciences, Hefei 230031, Anhui, China

2Key Laboratory of Anhui Provincial Crop Quality Improvement, Hefei 230031, Anhui, China

通讯作者: 陈晓东,主要从事大麦和小麦育种工作,E-mail:xdchen@yahoo.com

收稿日期: 2021-07-6   修回日期: 2022-08-18   网络出版日期: 2022-08-05

基金资助: 财政部和农业农村部:国家现代农业大麦青稞产业技术体系专项(CARS-05)
安徽省自然科学基金(1908085MC92)

Received: 2021-07-6   Revised: 2022-08-18   Online: 2022-08-05

作者简介 About authors

赵斌,主要从事大麦和小麦育种研究,E-mail:anzb_0@163.com

摘要

为培育适宜沿江、江淮地区种植的粮(籽粒)和草(饲草)产量及品质优良的大麦新品种,对12份多棱饲用大麦新品系和对照品种西引二号的饲草和籽粒的产量及品质进行比较,运用灰色关联度分析法进行综合评价。结果表明,B11015-1干草产量显著高于大部分自育品系,但与对照差异不显著;多个自育品系的籽粒产量高于对照,其中B11015-7籽粒产量最高;B11015-7和B11015-3饲草粗蛋白含量较高,分别为7.96%和7.82%;B11015-2和B11015-14相对饲喂价值(RFV)较高,分别为159.15和157.14;B11015-3和皖饲2-1籽粒蛋白质含量较高,分别为10.33%和10.03%。采用灰色关联度分析,以10个性状指标对参试品种(系)进行综合评价,初步认为B11015-3、B11015-1、B11015-2和B11015-14等4个自育品系优于对照,可能成为沿江、江淮等地种植的粮、草兼用多棱饲用大麦材料。

关键词: 大麦; 籽粒产量; 饲草产量; 籽粒品质; 饲草品质; 灰色关联度分析

Abstract

In order to breed elite barley varieties suitable for planting along the Yangtze River and Jianghuai regions with good forage and grain yield and quality, 12 multi-rowed barley lines were compared with Xiyin No.2 (control variety, CK) and evaluated through grey correlation analysis. The results showed that the hay yield of B11015-1 was significantly higher than most of other lines, but had no significant difference with CK. The grain yield of several lines was higher than CK, among which B11015-7 had the highest grain yield. B11015-7 and B11015-3 had higher crude protein contents of 7.96% and 7.82%, respectively, while B11015-2 and B11015-14 had higher relative feeding value (159.15 and 157.14, respectively). B11015-3 and Wansi 2-1 had higher protein contents (10.33% and 10.03% respectively). Grey correlation analysis based on ten selected traits revealed B11015-3, B11015-1, B11015-2 and B11015-14 were superior than CK. Therefore, the selected four lines are elite barley materials for planting in Yangtze River and Jianghuai regions to harvest forage and grain.

Keywords: Barley; Grain yield; Forage yield; Grain quality; Forage quality; Grey correlation analysis

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本文引用格式

赵斌, 季昌好, 孙皓, 朱斌, 王瑞, 陈晓东. 多棱饲用大麦品系粮、草产量及品质的鉴定与综合评价. 作物杂志, 2022, 38(6): 93-97 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2022.06.013

Zhao Bin, Ji Changhao, Sun Hao, Zhu Bin, Wang Rui, Chen Xiaodong. Comprehensive Assessment of the Yield and Quality of Forage and Grain among Multi-Rowed Barley Lines. Crops, 2022, 38(6): 93-97 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2022.06.013

大麦(Hordeum vulgare L.)是世界普遍栽培的第四大禾谷类作物,兼食用、饲用、酿造等用途,其中饲用是首要用途。除籽粒饲用外,大麦也可刈割绿色植株用作饲草,如青饲、干草或青贮饲料[1-2]。大麦绿色植株蛋白质含量较高,氨基酸、矿物质及维生素A、E含量均高于玉米[3-4],是优质饲草。

灰色关联度分析是一种多因素分析方法,是基于多个性状指标来综合评价作物表现[5-6],从而筛选优良品种用于生产。灰色关联度分析已广泛应用于作物多性状的综合评价,对大麦研究主要集中在株高、有效穗数、千粒重、生育期和成穗率等籽粒产量和农艺性状[7-9],有关大麦饲草产量与品质性状综合评价研究未见报道。前期研究[10-12]表明,不同大麦品种间饲草及籽粒产量存在差异,本研究采用灰色关联度分析法,基于籽粒、饲草产量及品质等10个重要性状指标,对12份自育多棱饲用大麦新品系及对照品种西引二号进行综合评价,以期筛选出适宜沿江、江淮地区种植的粮、草兼用多棱饲用大麦。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2019-2020年在安徽省农业科学院试验基地(117°25′ E,31°89′ N)进行,该地海拔19.8m。每年11月至次年5月属于大麦生长时期,日平均气温从12℃下降到4℃再逐步上升至23℃,平均降水量414.9mm。试验地为黏壤土,前茬为大豆,土壤pH 6.5、全氮927.0mg/kg、硝态氮6.1mg/kg、有效磷6.3mg/kg、速效钾200.8mg/kg。

1.2 试验材料

试验材料包括B11015-1、B11015-2、B11015-3、B11015-7、B11015-11、B11015-14、B11015-17、B10041-1、B10041-2、B10046、B11013和皖饲2-1等12份自育品系及对照品种西引二号。

1.3 试验设计

田间试验采用随机区组设计,3次重复,小区面积4m2,行长2m,行距25cm。于2019年11月1日播种,人工开沟条播,播量为270万株/hm2,常规管理。

1.4 测定项目与方法

1.4.1 饲草产量及品质

于乳熟期每小区刈割2m2,留茬高度5cm,测鲜重,随后取样500g于烘箱70℃烘干72h至恒重,称干重。烘干样品用于饲草品质检测[13],指标包括粗蛋白(crude protein,CP)、粗纤维(crude fibre,CF)、酸性洗涤纤维(acid detergent fibre,ADF)、中性洗涤纤维(neutral detergent fibre,NDF)及酸性洗涤木质素(acid detergent lignin,ADL),参照相关模型[14]估算相对饲喂价值(relative feeding value,RFV)。

1.4.2 籽粒产量及品质

于完熟期在每小区剩余2m2随机取10株进行考种,测定株高、单株穗数(spike number per plant,SNP)、穗粒数(grain number per spike,GNS)及千粒重,收获小区其余植株产量。采用InfratecTM 1241近红外谷物分析仪测定籽粒蛋白质和淀粉含量。

1.5 数据处理

利用Excel 2013和SPSS 25.0软件对各指标进行方差分析和灰色关联度分析。依据灰色关联度理论[15]将13份材料的10个性状视作一个整体进行综合评价,xij为第i个品种的第j个性状的测定值(i=1,2,…,mj=1,2,…,n),x0为构建的理想参考品种各指标值。基于灰色系统关联度理论的权重决策法,并结合生产实际,选取10个指标进行权重综合评价,相关公式如下:

关联系数:$ \xi i j=\frac{\min _{i=1}^{m}\left\{\min _{j=1}^{n}\left|x_{i j}-x_{0 j}\right|\right\}+\lambda \max _{i=1}^{m}\left\{\max _{j=1}^{n}\left|x_{i j}-x_{0 j}\right|\right\}}{\left|x_{i j}-x_{0 j}\right|+\lambda \max _{i=1}^{m}\left\{\max _{j=1}^{n}\left|x_{i j}-x_{0 j}\right|\right\}}$

等权关联度:$R_{j}=\frac{1}{m} \sum_{i=1}^{m} \xi_{i j}$

权重系数:$\omega_{j}=\frac{R_{j}}{\sum_{j=1}^{n} R_{j}}$

加权关联度:$R_{i}^{\prime}=\sum_{j=1}^{n} \xi_{i j} \times \omega_{j}$

2 结果与分析

2.1 株高及产量性状比较

表1所示,株高及产量性状在参试材料间的差异大部分达到显著水平。对照品种的株高最高,为114.15cm,显著高于除B11015-1和B11013外的其他自育品系;单株穗数在自育品系间差异显著,但与CK差异均不显著,皖饲2-1的单株穗数最高,为4.43;9个自育品系的穗粒数均显著高于CK,其中B11015-2的穗粒数最高,为63.99;8个品系的千粒重显著高于CK,其中B11015-3的千粒重最高,为33.97g;9个自育品系的籽粒产量均显著高于CK,其中B11015-7最高,为7.55t/hm2;所有自育品系的干草产量与CK差异均不显著,B11015-1干草产量最高,为18.88t/hm2

表1   参试材料的株高及产量性状

Table 1  Plant height and yield related traits among tested materials

材料
Material
株高
Plant height (cm)
单株穗数
SNP
穗粒数
GNS
千粒重
1000-grain weight (g)
籽粒产量
Grain yield (t/hm2)
干草产量
Hay yield (t/hm2)
B11015-1108.33±6.66abc3.80±0.82abc56.33±3.28ab32.77±1.12b6.43±0.28de18.88±0.69a
B11015-296.13±4.88f3.87±0.68abc63.99±3.05a30.40±0.87cde7.02±0.27abcd16.44±1.77ab
B11015-3106.22±2.57bcd4.20±0.53abc56.34±2.02ab33.97±0.21a7.12±0.53abc15.65±0.99b
B11015-7100.03±6.29def3.17±0.58c53.06±2.96cd32.23±1.78b7.55±0.26a15.51±1.76b
B11015-11101.90±1.35cdef4.33±0.21ab54.36±1.50c30.43±0.57cde7.49±0.48ab15.60±1.46b
B11015-14104.96±0.83bcd3.30±0.26bc60.99±2.42a31.77±0.38bc6.56±0.34cde15.65±2.29b
B11015-1796.95±3.23ef3.97±0.32abc57.10±2.28ab30.40±1.06cde7.33±0.31ab15.64±1.72b
B10041-1101.61±1.59cdef3.77±0.06abc52.76±5.70cd33.37±0.29ab5.99±0.21ef14.71±0.45b
B10041-2102.93±4.79cdef3.40±0.87abc55.01±4.09c33.07±0.50ab6.45±0.57cde14.56±1.61b
B10046103.59±3.66cde3.90±0.52abc51.96±2.88cd33.10±0.42ab6.85±0.30bcd15.10±1.49b
B11013111.86±2.59ab3.13±0.50c62.41±2.77a30.53±0.71cd5.60±0.44f14.96±0.52b
皖饲2-1 Wansi 2-1106.51±2.89bcd4.43±0.55a54.60±2.07c28.93±0.90de6.03±0.29ef16.62±0.66ab
西引二号Xiyin No.2 (CK)114.15±2.41a3.90±0.66abc48.35±1.27d28.90±1.08e5.46±0.14f16.60±1.31ab

不同小写字母表示品种间差异显著(P < 0.05),下同

Different lowercase letters indicate significant difference between different varieties at the 0.05 level, the same below

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2.2 饲草品质及籽粒品质的比较

表2所示,B11015-7饲草CP含量最高(7.96%),B11015-3其次(7.82%),二者均与CK差异不显著;CF、ADF和NDF含量在不同品系间的变化趋势基本一致,其中B11015-14和B11015-2的CF、ADF和NDF含量相对较低;ADL含量在品系间差异相对较小,其中B11015-2含量最低(2.70%),与CK差异不显著;B11015-2和B11015- 14的RFV较高,与CK差异不显著。B11015-3和皖饲2-1的籽粒蛋白质含量相对较高,分别为10.33%和10.03%,与CK相当;B11015-17与B11015-3籽粒淀粉含量差异显著,其他参试材料间均无显著差异。

表2   参试材料饲草品质与籽粒品质比较

Table 2  Comparison of quality traits of forage and grain among tested materials

材料
Material
粗蛋白含量
CP (%DM)
粗纤维含量
CF (%DM)
酸性洗涤纤维
ADF (%DM)
中性洗涤纤维
NDF (%DM)
酸性洗涤
木质素
ADL (%DM)
相对饲喂价值
RFV
籽粒蛋白质含量
Protein content
in grains (%)
籽粒淀粉含量
Starch content
in grains (%)
B11015-16.08±0.52bcde25.80±0.57cde25.95±0.64cd44.50±2.40cde3.50±0.14ab143.82±8.81ab9.43±0.45bcd54.33±0.76ab
B11015-25.71±0.30cde24.10±2.40de20.20±0.00e42.90±3.39de2.70±0.14b159.15±12.59a8.33±0.85f54.63±0.85ab
B11015-37.82±0.04ab30.35±2.62ab31.05±3.32ab51.20±1.13ab4.00±0.28a117.65±7.30de10.33±1.04ab53.43±0.80b
B11015-77.96±0.80a29.40±1.13abc28.40±0.42abc50.65±3.32ab3.90±0.14a122.93±8.67cde8.30±0.75f54.47±0.76ab
B11015-116.79±0.46abcd29.90±0.42ab29.85±0.92abc49.20±0.57bc4.20±0.14a124.14±2.78bcde8.60±0.10def54.23±0.47ab
B11015-145.05±0.23de22.80±1.13e23.05±0.07de42.00±0.42e3.25±0.07ab157.14±1.71a8.40±0.20ef54.33±0.81ab
B11015-175.60±0.78cde28.60±1.41abc27.25±2.33bc47.70±2.12bcd3.95±0.92a132.18±9.42bcd8.20±0.53f54.93±0.70a
B10041-16.71±1.22abcde27.40±0.28bcd28.35±0.07abc48.30±1.27bc3.70±0.14ab128.73±3.50bcd9.50±0.10bcd54.30±0.66ab
B10041-24.89±1.03e31.80±0.28a32.20±0.14a54.60±1.13a4.30±0.14a108.75±2.07e9.07±0.49cdef53.90±0.53ab
B100465.50±1.00de28.80±0.00abc27.95±0.21bc49.50±1.13abc3.20±0.28ab126.18±2.57bcde9.37±0.50bcde53.63±0.55ab
B110136.32±0.18abcde26.05±0.92cde25.80±1.41cd45.20±1.84cde3.55±0.64ab141.67±3.49abc9.37±0.25bcde53.77±0.31ab
皖饲2-1 Wansi 2-16.27±1.29abcde27.35±3.04bcd28.25±3.32abc45.90±2.69bcde3.85±0.92a135.96±13.21bcd10.03±0.25abc54.07±0.91ab
西引二号
Xiyin No.2 (CK)
7.40±0.54abc27.20±0.85bcd26.05±2.19cd45.90±3.68bcde3.55±0.49ab139.63±14.65abc10.50±0.46a53.53±1.12ab

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2.3 关联度分析

基于上述分析,去除ADF、NDF、ADL和籽粒淀粉含量4个指标,以其余10个性状指标对自育品系进行综合评价,构成{x0}={114.15,4.43,63.99,33.97,18.88,7.55,7.96,22.80,159.15,10.50}。将参试材料各指标均值进行无量纲化处理,然后根据公式(1)计算关联系数,其中$\min _{i=1}^{m}\left\{\min _{j=1}^{n}\left|x_{i j}-x_{0 j}\right|\right\}=0$$\max _{i=1}^{m}\left\{\max _{j=1}^{n}\left|x_{i j}-x_{0 j}\right|\right\}=0.3947$λ取值0.5,结果列入表3

表3   参试材料与理想品种的关联系数

Table 3  Correlation coefficients between tested materials and desired variety

材料
Material
株高
Plant
height
单株穗数
SNP
穗粒数
GNS
千粒重
1000-grain
weight
干草产量
Hay yield
籽粒产量
Grain yield
粗蛋白
CP
粗纤维
CF
相对饲
喂价值
RFV
籽粒蛋白质含量
Protein content
in grains
B11015-10.79470.58120.62260.84821.00000.56980.45510.60000.67200.6595
B11015-20.55560.60961.00000.65250.60440.73640.41100.77591.00000.4885
B11015-30.73970.79170.62281.00000.53560.77640.92080.37340.43090.9242
B11015-70.61480.40970.53620.79400.52511.00001.00000.40540.46440.4851
B11015-110.64780.89740.56730.65450.53150.96230.57300.38790.47290.5217
B11015-140.71030.43620.80820.75290.53560.60040.35081.00000.93990.4967
B11015-170.56710.65530.64700.65250.53440.86880.39950.43690.53810.4740
B10041-10.64250.56980.52930.91790.47180.48880.55770.49450.50800.6745
B10041-20.66760.45910.58440.88170.46310.57620.33840.33330.38390.5917
B100460.68090.62260.51220.88510.49650.68040.38960.42860.48790.6471
B110130.90790.40210.88880.66090.48710.43260.48990.58060.64250.6471
皖饲2-1
Wansi 2-1
0.74681.00000.57360.57090.62200.49420.48230.49720.57530.8151
西引二号
Xiyin No.2 (CK)
1.00000.62260.44680.56940.62010.41600.73710.50560.61681.0000

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根据公式(2)和(3)分别计算各性状指标的等权关联度和权重系数(表4)。关联度与权重系数顺序为千粒重>株高>籽粒产量>籽粒蛋白质含量>每穗粒数>单株穗数>RFV>干草产量>粗蛋白含量>粗纤维含量。

表4   10个性状指标的等权关联度和权重系数

Table 4  Equal weight association degree and weighting coefficient for ten traits

性状
Trait
等权关联度
Equal weight
association degree
权重系数
Weighting
coefficient
排序
Rank
干草产量Hay yield0.57130.09108
籽粒产量Grain yield0.66170.10543
株高Plant height0.71350.11362
单株穗数SNP0.61980.09876
每穗粒数GNS0.64150.10225
千粒重1000-grain weight0.75700.12061
粗蛋白含量CP0.54660.08709
粗纤维含量CF0.52460.083510
相对饲喂价值RFV0.59480.09477
籽粒蛋白质含量
Protein content in grains
0.64810.10324

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加权关联度反映参试品种(系)与理想品种间的差异,排名越靠前越接近理想品种[16]。根据公式(4)求各参试材料的加权关联度,并进行排序(表5),自育品系B11015-3、B11015-1、B11015-2和B11015-14综合表现优于对照品种西引二号。

表5   参试材料加权关联度和排序

Table 5  Weighted association degree and rank of tested materials

材料
Material
加权关联度
Weighted association degree
排序
Rank
B11015-10.68612
B11015-20.68253
B11015-30.72451
B11015-70.62908
B11015-110.62987
B11015-140.66354
B11015-170.585312
B10041-10.596111
B10041-20.544813
B100460.597510
B110130.62219
皖饲2-1 Wansi 2-10.64186
西引二号Xiyin No.2 (CK)0.65775

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3 讨论

3.1 影响大麦粮、草产量的因素

单株穗数、穗粒数及千粒重均是影响大麦籽粒产量的重要因素,同时单株穗数也反映植株的繁茂性,关系到饲草产量。本研究中有9份自育品系的籽粒产量高于对照,其中5份在7.00t/hm2以上,表明自育的大麦新品系具有较高的产量潜力。

饲草产量能直观反映牧草生产性能及适应性[17],是生产最终目标[18]。本研究品种(系)间大麦干草产量差异不大,变幅为14.56~18.88t/hm2,与新疆春播大麦蜡熟期的干草产量相当[19],较内蒙古春播大麦乳熟期的干草产量高[20],显然不同区域大麦饲草产量有差异。株高影响牧草产量,是衡量饲草生产性能的常用指标[21],同时也与作物籽粒产量相关。本研究将株高纳入综合评价分析,在构建理想品种时,以其最高值作为参数,主要是基于高生物量的考虑[22]。然而,植株过高容易引起倒伏,对后期饲草及籽粒生产不利。因此,培育粮草兼用的饲用大麦新品种,既要有一定株高,也要具备较强的抗倒伏能力。

3.2 影响大麦粮、草品质的因素

籽粒蛋白质含量是评价谷物品质的一个关键指标[23],大多数作物籽粒蛋白质含量与产量呈负相关,所以在追求高产的同时难以兼顾籽粒蛋白质含量的提高[24]。本研究中自育大麦品系的籽粒蛋白质含量也普遍偏低,有待进一步改良。籽粒淀粉含量也是谷物籽粒营养品质的一项重要指标,在本研究中未纳入综合评价分析,主要由于其在参试材料间差异较小。

粗蛋白含量是衡量饲草营养品质的一项重要指标,本研究中粗蛋白含量在品种(系)间差异较大,与其他研究结果[19-20]一致。粗纤维、酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量主要反映饲草的适口性,含量低则适口性好,饲草利用率高,在本研究中三者变化基本一致。RFV是一项综合指标[25],在美国等发达国家被广泛应用于饲草品质评价,其值越高表明饲草品质越好。与乳熟期燕麦[26]和吐丝期玉米[27]相比,本研究参试材料的RFV整体较高。酸性洗涤木质素含量越低,饲草适口性越好,其在本研究参试材料间差异较小,未纳入综合评价分析。

3.3 灰色关联度分析的应用

灰色关联度分析是基于多个指标对品种进行综合评价[28],避免了因单个指标难以区分品种优劣的缺点,已广泛应用于小麦[28]、紫花苜蓿[29]和燕麦[16]等作物。

本研究以大麦粮、草产量和品质相关的10个性状指标作为一个整体进行综合评价,并按权重系数对指标进行排序,与其他研究结果[16,30]不同的原因可能主要是品种类型、指标选取和环境等因素影响。本研究通过灰色关联度分析评选出综合表现优于对照的4个自育品系,与单个指标筛选结果不尽相同,如B11015-7的籽粒产量和饲草粗蛋白含量虽最高,但综合评价劣于对照。因此,本研究基于综合性状评选出的4个新品系,可被认为是适宜沿江、江淮地区种植的粮草兼用的多棱饲用大麦新品系。

4 结论

12份自育多棱饲用大麦新品系及对照品种西引二号间的籽粒及饲草产量与品质性状差异均显著,利用灰色关联度综合评价认为,品系B11015-3、B11015-1、B11015-2和B11015-14表现均优于对照,有可能成为沿江、江淮等地种植的粮草兼用的多棱饲用大麦材料。

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本研究在拉萨地区以16个燕麦(Avena sativa)引进品种作为研究对象,利用常规分析方法对干草产量、株高、茎粗、叶茎比、旗叶长、旗叶宽、粗蛋白(Crude Protein,CP)含量、粗脂肪(Ether Extract,EE)含量和相对饲草品质(Relative Feed Quality,RFQ)值进行测定分析,采用灰色关联度评价方法进行综合评价,以期筛选出适宜拉萨地区种植的燕麦种质。结果表明:爱沃的干草产草量和叶茎比最高,分别为10 371.57 kg&#183;hm<sup>-2</sup>和0.5,甜燕麦的株高最高,达到138.13 cm,贝勒2茎粗、旗叶长、旗叶宽最高,分别为7.11 mm,36.49 cm,10.04 mm,白燕7号EE含量最高,为2.45%,魅力CP最高,为9.19%,牧王RFQ最高,为165.86。灰色关联度分析法综合分析结果表明,贝勒2、牧王、爱沃和甜燕麦4个品种在生产性能和营养品质上表现良好,适宜作为牧草在拉萨地区进行推广种植。

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为探究晋北农牧交错带燕麦(Avena sativa)生产的最佳施氮量,以饲用燕麦‘牧王’为研究材料,采用完全随机区组设计,测定不同施氮量(0,30,60,90,120,150,180 kg&#183;hm<sup>-2</sup>)对燕麦农艺性状和干物质产量的影响,同时对施氮量与干物质产量进行回归分析,对干物质产量与农艺性状进行相关性分析和通径分析。结果表明,施氮对燕麦株高、茎粗、旗叶叶面积有显著影响(P-2</sup>,施氮量为93.75 kg&#183;hm<sup>-2</sup>。相关性和通径分析表明,干物质产量(y)与各农艺性状的相关关系大小顺序依次为:株高(x<sub>1</sub>) > 叶面积(x<sub>4</sub>) > 鲜干比(x<sub>6</sub>) > 穗长(x<sub>3</sub>) > 茎粗(x<sub>2</sub>) > 叶茎比(x<sub>5</sub>),其中除了与鲜干比呈极显著负相关以外,与其他性状均成极显著的正相关关系。干物质产量与株高和茎粗的最优回归方程为y=-9.583+0.123x<sub>1</sub>+0.803x<sub>2</sub>(R<sup>2</sup>=0.611,F=14.149<sup>**</sup>)。综合结果分析,该地区燕麦的适宜施氮量为90~120 kg&#183;hm<sup>-2</sup>。

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Genetic improvement of grain yield (GY) and grain protein concentration (GPC) is impeded by large genotype×environment×management interactions and by compensatory effects between traits. Here global uncertainty and sensitivity analyses of the process-based wheat model SiriusQuality2 were conducted with the aim of identifying candidate traits to increase GY and GPC. Three contrasted European sites were selected and simulations were performed using long-term weather data and two nitrogen (N) treatments in order to quantify the effect of parameter uncertainty on GY and GPC under variable environments. The overall influence of all 75 plant parameters of SiriusQuality2 was first analysed using the Morris method. Forty-one influential parameters were identified and their individual (first-order) and total effects on the model outputs were investigated using the extended Fourier amplitude sensitivity test. The overall effect of the parameters was dominated by their interactions with other parameters. Under high N supply, a few influential parameters with respect to GY were identified (e.g. radiation use efficiency, potential duration of grain filling, and phyllochron). However, under low N, >10 parameters showed similar effects on GY and GPC. All parameters had opposite effects on GY and GPC, but leaf and stem N storage capacity appeared as good candidate traits to change the intercept of the negative relationship between GY and GPC. This study provides a system analysis of traits determining GY and GPC under variable environments and delivers valuable information to prioritize model development and experimental work.© The Author 2015. Published by Oxford University Press on behalf of the Society for Experimental Biology.

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