梁英 王丽香 姚素娟 赵玉保

摘要：选择坝燕4号、坝莜3号、白燕2号、坝莜1号及锋利5个燕麦（Avena sativa L.）品种，分别在抽穗期、灌浆期和乳熟期进行收获，测定产量及养分含量，并利用灰色系统理论进行综合分析。结果表明：随着生育期的延迟，干物质含量逐渐升高，差异显著（P<0.05），乳熟期干物质产量比抽穗期和灌浆期提高46.18%、15.44%；除粗脂肪外，粗蛋白、粗灰分以及钙和磷含量均有所降低。锋利的鲜草和干草产量均最高，比其它品种分别高12.81%～34.61%和23.25%～43.04%，但其粗蛋白含量偏低；白燕2号在粗蛋白、粗脂肪、粗灰分及钙等营养指标上均排在前列，有一定优势。采用基于熵权赋权法的灰色系统理论对各时期的产量及品质进行综合评价，5个品种中表现最好的为白燕2号，其次为坝莜1号，坝燕4表现最差；3个收获时期中以抽穗期的表现最好。

关键词：燕麦；收获时期；营养品质；灰色关联度；综合评价

中图分类号：S512.6文献标识号：A文章编号：1001-4942（2016）09-0049-05

AbstractUsing 5 oat （Avena sativa L.） varieties， Bayan 4， Bayou 3， Baiyan 2， Bayou 1 and Fengli， as experimental materials， their yield and quality indexes were comprehensively analyzed by grey system theory in the earing stage， filling stage and milk stage. The results showed that， with the delay of growth period， the dry matter content increased， and the differences were significant （P<0.05）. Compared with the earing stage and filling stage， the dry matter content in the milk stage increased by 46.18% and 15.44% respectively. The crude protein， crude ash， calcium and phosphorus contents in the milk stage were lower， while the tendency of crude fat content was an exception. The Fengli got lower crude protein content， but the highest fresh and dry matter content， which increased by 12.81%～34.61% and 23.25%～43.04%， respectively， compared to other cultivars. The Baiyan 2 got higher levels in crude protein， crude fat， crude ash and calcium content. Using the entropy weight-based gray systematic theory， the integrated evaluation was done on the yield and quality indexes. In conclusion， the optimal cultivar was Baiyan 2， followed by Bayou 1 and Bayan 4 performed the worst. Furthermore， the optimal yield and quality was achieved in the earing stage.

KeywordsOat（Avena sativa L.）；Harvest time； Nutritional quality； Gray relevancy； Integrated evaluation

燕麥（Avena sativa L.）作为一种品质优良的一年生、冷季型禾谷类作物，在食品加工和饲料生产中都发挥着重要的作用[1]。目前我国燕麦主要分布在华北、西北、西南地区，种植面积共约34.7×104 hm2[2]。全世界74%的燕麦用来饲喂家畜，燕麦茎叶多汁、柔嫩，适口性好，蛋白质、脂肪、可消化纤维高于小麦、大麦、黑麦、谷子、玉米，而难以消化纤维较少，青刈燕麦具有丰富的营养价值和较好的饲喂适口性，可提高乳牛产奶量[3]。除直接青饲以外，燕麦种子可以作家畜精饲料，燕麦干草和青贮也是重要饲料来源。燕麦的茎叶可以制成干草捆、草粉，也可以制成青贮，最大程度地保存营养，同时也便于储存和利用。另外，由于其生育期短、生长速度快等特点，可以在短时间内获得较高产量。因此，饲用燕麦以其适应性强、种植灵活、利用方式多样等特点成为退耕还草及农业种植结构调整的优良粮饲兼用作物[4]。

由于饲草作物干草产量高峰和营养最佳期不一致，最佳刈割期应使干草产量和营养品质的组合达到最优[5]。刈割时间过早，草产量低但营养价值较高，收获时间过迟干草产量显著增加，但会导致青草中可利用的营养成分含量降低[6]。张耀先等[7]认为燕麦最佳刈割期为抽穗期、开花期；而郭淑华等[8]则认为燕麦在灌浆期刈割可同时获得较高的产量和较好的品质。陈红[9]、赵世锋[10]等研究表明乳熟期到蜡熟期是燕麦青贮或收草的最佳时期，不仅可以获得较高的干物质产量，而且消化率和蛋白质含量也较高，达到了高产优质的目的。因此在收获时期上还有待于进一步的研究探索。刘刚等[11]证实，基于熵权赋权法的灰色系统理论在燕麦种质资源综合评价中是一可行而又简便的评价方法。本研究用此方法对山东曹县5个燕麦品种的生长及营养价值进行综合评价，筛选出适合品种，为改变当地的二元种植结构提供参考。

1材料与方法

1.1试验地概况

试验地位于山东省菏泽市曹县五里墩生态示范园内，属黄河冲积平原，日照时数2 640 h，无霜期212 d，年降水量708 mm，属于温带季风气候。土壤基本情况见表1。

1.2试验材料与设计

以坝燕4号、坝莜3号、白燕2号、坝莜1号、锋利5个燕麦品种为研究材料，采用随机区组设计，播种量为150 kg·hm-2，小区面积14 m2（3.5 m×4 m），重复3次。人工开沟条播，行距30 cm，以发酵好的有机肥做基肥，施用量30 t·hm-2。2015年3月15日播种，生育期除草1次。

1.3取样及测定

分别在各个燕麦品种的抽穗期、灌浆期及乳熟期进行样品采集。在每个小区设置3个60 cm×100 cm样方，采用齐地面取样的方法剪取地上部分称重，装袋、编号后带回实验室进行处理。将样品放入烘箱内105℃杀青0.5 h，之后在65℃条件下烘干至恒重，称重。利用小型粉碎机粉碎，过1 mm筛，分别测定样品中的粗蛋白、粗脂肪、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、粗灰分、钙和磷。其中粗蛋白采用半微量凯氏定氮法；粗脂肪采用索氏提取法；中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维采用范氏测定法；粗灰分采用马福炉高温灼烧法；钙采用滴定法；磷采用分光光度法。

1.4数据统计

用Microsoft Excel 2007对数据进行初步整理，通过SPSS 17.0软件进行统计分析，多重比较采用LSD法。

2结果与分析

2.1收获时期对燕麦产量和营养成分的影响

忽略品种因素，分析收获时期对产量和营养成分的影响，结果如表2所示。随着生育期的推迟，鲜草产量先升高后降低，其中抽穗期和灌浆期间差异不显著（P>0.05），灌浆期和乳熟期差异显著（P<0.05）；干草产量呈上升趋势，各时期间差异显著（P<0.05），乳熟期干物质产量比抽穗期和灌浆期提高46.18%、15.44%；粗蛋白、粗灰分、钙和磷含量呈下降趋势，且粗灰分和磷含量各时期间差异显著（P<0.05），粗蛋白含量从灌浆期到乳熟期降低显著（P<0.05），钙含量从抽穗期到灌浆期降低显著（P<0.05）；粗脂肪含量呈上升趋势，且主要集中在从灌浆期到乳熟期；酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量表现出先升高后降低的趋势，其中中性洗涤纤维含量后期下降明显。

2.2不同品种对燕麦产量和营养成分的影响

忽略收获时期因素，分析不同品种对燕麦产量和营养成分的影响，结果如表3所示。在5个品种中，以锋利的鲜草产量最高，且与其它品种之间差异显著（P<0.05），产量高12.81%～34.61%；从干草产量上看，锋利产量最高，仅与坝莜3号之间差异显著（P<0.05），与其它品种相比产量高23.25%～43.04%；从粗蛋白和钙含量上看，白燕2號的含量最高，而锋利的最低；锋利和坝莜1号的粗脂肪含量显著高于坝燕4号和坝莜3号（P<0.05）；白燕2号的粗灰分含量最高，其次为坝莜1号，两者差异不显著，但与其它品种间差异显著（P<0.05）；锋利和坝燕4号的酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量最高，且与其它品种之间差异显著（P<0.05），白燕2号含量最低；锋利的

2.3利用灰色关联度法进行综合分析

通过不同品种和不同时期的分析结果来看，各指标的变化呈现不规律性，很难对最佳的收获时期和品种进行判定。灰色关联度分析是一种定量化比较分析方法，是根据数列的可比性和相似性，分析系统内部主要因素之间的相关程度，确定相关程度最大的因素[12，13]，在农业中应用广泛。本研究对不同收获时期和不同燕麦品种间的灰色关联度分析采用王桃[14]、陈军强[6]等采用的等权关联度法及刘刚[11]采用的熵权赋权法的加权关联度两种方法进行分析比较，综合判断其关联度大小。

2.3.1参考品种的建立参考品种就是在灰色系统中对不同品种燕麦进行综合评价的标准[15]，按照各指标意义及作用，分别选择干草产量、鲜草产量、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、钙和磷的最大值及酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维的最小值作为参考品种X0的各项指标，组成“最优燕麦”的参考序列，结果如表4所示。

2.3.2对数据进行标准化处理将表中数据进行无量纲化处理，若以大值为优，则Xij数据除以X0j各点的数值，若以小值为优，则X0j数值除以Xij各点数值，Xij∈（0-1]，其中i表示评价指标，j表示评价对象（燕麦品种）。

2.3.3计算各指标在各点上的关联系数利用以下公式计算关联系数Ri（k）。

Ri（k）=a+ρb|Δij|+ρb

式中：a=min min|X0j-Xij|=0，b= max max|X0j-Xij|=0.5499，|△ij|=|X0j-Xij|，ρ为分辨系数，一般取值为0.5。

2.3.4等权关联度计算方法参照文献[16]的方法，利用关联系数法计算各指标权重（权重1），得出等权关联度。

2.3.5加权关联度计算方法参照文献[11]的方法，基于熵权赋权法计算各指标权重（权重2），得出加权关联度。结果如表5和6所示。

2.3.6灰色理论综合评价分析由表5可知，由于计算方法不同，所得权重也会有一定差异，其中以中性洗涤纤维和钙的权重变化最大，但所有指标的权重基本上分布在0.0860～0.1381之间。

根据关联度分析原则，关联度越大的数列与参考品种数列越接近，即关联度最大的品种综合评价表现最好[17]。由两种不同的计算方法得出的值（表6）可以看出，加权关联度值要略小于等权关联度值，但最终得出的结论是基本一致的。根据侯建杰等[15]的研究结果：加权关联度的结果分析更合理化，因此对加权关联度进行分析。由表6可知，白燕2号抽穗期的关联度值最大，坝燕4号乳熟期关联度最小。从收获时期来看，除坝莜1号之外，其余4个品种随着生育期的推迟，加权关联度呈降低趋势，说明燕麦在各收获期的综合表现为：抽穗期>灌浆期>乳熟期；从品种上看，

3讨论

基于熵权的灰色系统理论综合评估方法能够将具有不同量纲、代表不同类型和物理含义的分指标进行标准化处理，最大程度地反映被评价对象的真实水平；同时综合评价指标体系中各指标权重又尽可能地排除了人为因素的影响[11]。在本研究中利用灰色关联度分析法对5个燕麦品种的产量和营养成分的综合比较发现，抽穗期燕麦的综合表现要好于灌浆期和乳熟期，说明此时收获牧草是干、鲜重及营养品质的最优组合，可以说抽穗期为合理收获期，若对此时收获的牧草进行鲜饲，其利用价值最高，这与张耀先等[7]的研究结论一致。但若燕麦利用方式发生改变，则此时便不是最佳收获期。研究发现抽穗期虽然鲜草产量和营养成分较高，但干物质含量较低，不适合青贮；乳熟期接近蜡熟期时干物质含量高，更有利于青贮[10]。从各指标的权重来看，分布在0.0860～0.1381之间，说明各指标的竞争激烈程度和提供有效信息量的多寡程度相当。因此在利用灰色关联度分析法进行综合评价时，各指标相应的权重要根据试验目的和经验在理论计算的基础上进行人为赋予，结果才更具应用价值。

赵世锋等[18]对21个裸燕麦和7个皮燕麦的营养价值进行评定后发现，皮燕麦的粗蛋白和粗脂肪含量显著低于裸燕麦；杨云贵等[1]的研究也表明裸燕麦的青贮营养价值要高于皮燕麦。本研究中3个裸燕麦品种白燕2号、坝莜1号和坝莜3号在各指标含量上与皮燕麦品种坝燕4号相比均较优或相当。

4结论

燕麦的产量较高，最高鲜产达到63 560 kg·hm-2，加之生育期较短，适合在曹县地区推广种植，是一种调整农业种植结构的重要牧草。从抽穗期到乳熟期，燕麦品种的鲜草产量、粗蛋白、粗灰分、钙和磷都呈降低趋势，而干草产量和脂肪呈上升趋势，中性和酸性洗涤纤维呈先升高后降低趋势，其中中性洗涤纤维降幅明显。各品种中以锋利的鲜草和干草产量最高，白燕2号在除酸性洗涤纤维以外的各营养指标上均有一定优势。通过基于熵权赋权法的灰色关联度分析可以看出，抽穗期收获燕麦具有较高的营养价值和产量，各品种的综合表现为白燕2号>坝莜1号>锋利>坝莜3号>坝燕4号。虽然熵权赋权法尽可能地排除了人为因素的影响，但在权重确定中要根据实际情况进行一定的人为赋予才能与实际情况更为接近。

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