全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2012, 38(5): 800−807 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS07-12.5-A02)和中国农业科学院作物科学研究所基本科研业务费资助。
* 通讯作者(Corresponding author): 刁现民, E-mail: xmdiao@yahoo.com.cn
Received(收稿日期): 2011-10-25; Accepted(接受日期): 2012-01-19; Published online(网络出版日期): 2012-03-05.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20120305.1039.011.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2012.00800
谷子干草饲用品质性状变异及相关性分析
智 慧 1 牛振刚 1,3 贾冠清 1 柴 杨 1 李 伟 2 王永芳 2 李海权 2
陆 平 1 白素兰 3 刁现民 1,*
1中国农业科学院作物科学研究所, 北京 100081; 2河北省农林科学院谷子研究所, 河北石家庄 050031; 3首都师范大学生命科学学院,
北京 100037
摘 要: 谷子是重要的饲草作物, 但其饲草品质性状研究滞后制约了谷子饲草品种培育和栽培。本研究对 47个谷子
品种在我国高寒农牧地区栽培的饲用干草品质性状进行了系统测定。结果表明, 供试材料粗蛋白含量的变异范围为
5.42%~12.45%, 变异系数为 14.25; 粗脂肪含量的变异范围为 0.64%~1.43%, 变异系数为 15.84; 粗灰分含量的变异范
围为 8.50%~15.60%, 变异系数为 13.71; 总磷含量的变异范围为 0.10%~0.32%, 变异系数为 20.00; 总钙含量的变异范
围为 0.27%~0.67%, 变异系数为 20.00。粗纤维、无氮浸出物和水分含量表现出较小的变异。主成分分析表明, 影响
谷子饲草品质的主要性状是粗纤维、粗灰分、粗蛋白和无氮浸出物, 粗蛋白与粗纤维和无氮浸出物均为负相关。综
合表明, Li05-569、饿死驴、系 295和红根谷是品质性状综合表现优良的品种。
关键词: 谷子; 饲草; 粗蛋白; 粗纤维
Variation and Correlation Analysis of Hay Forage Quality Traits of Foxtail
Millet [Setaria italica (L.) Beauv.]
ZHI Hui1, NIU Zhen-Gang1,3, JIA Guan-Qing1, CHAI Yang1, LI Wei2, WANG Yong-Fang2, LI Hai-Quan2,
LU Ping1, BAI Su-Lan3, and DIAO Xian-Min1,*
1 Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China; 2 Institute of Millet Crops, Hebei Academy of Agri-
cultural and Forestry Sciences, Shijiazhuang 050031, China; 3 College of Life Sciences, Capital Normal University, Beijing 100037, China
Abstract: Lack of information about hay forage quality of foxtail millet inbred lines has limited the development of foxtail millet
as a forage crop. In this study, forty-seven foxtail millet landraces and improved cultivars were planted in north featured area of
China for forage quality identification, frequency distributions of eight quality-related traits were characterized and outstanding
lines were screened based on these results. For all the forty-seven accessions, rang of crude protein (CP) content was 5.42–12.45%,
with a CV of 14.25; rang of crude fat (CFa) content was 0.64–1.43%, with a CV of 15.84; rang of crude ash (CA) content was
8.5–15.6%, with a CV of 13.71; rang of total phosphorus (TP) content was 0.10–0.32%, with a CV of 20; range of calcium (Ca)
content was 0.27–0.67%, with a CV of 20. Crude fiber (CF) content, nitrogen free extract (NFE) content and moisture (MC) con-
tent had a lower CV. According to our comprehensive analysis on these data, four lines Li05-569, Esilv, Xi295 and Honggengu
were selected as the candidates for forage variety breeding of foxtail millet in the future.
Keywords: Foxtail millet; Hay forage; Crude protein; Crude fiber
谷子[Setaria italica (L.) Beauv.]是我国古老农
作物, 在近万年的驯化栽培历史中, 始终被用作粮
饲兼用作物。古代战争中的军草多是指收获粮食后
的谷子秸秆, 时至今日, 谷子仍然作为粮饲兼用作
物在北方广泛栽培[1-2]。
在美洲、澳洲等世界其他地区, 谷子作为专业
的饲草作物已有较长的历史。早在 1849年, 美国专
利局便开始推广谷子饲草栽培, 而后迅速发展为饲
草作物之一, 特别在雨养农业区逐渐成为主要的饲
草作物[3]。上世纪初期, 美国多个州对谷子作为饲草
开展了多方面的试验, 包括种植方式与轮作、肥料
试验、饲喂品质和品种选择等, 逐渐形成了德国金
第 5期 智 慧等: 谷子干草饲用品质性状变异及相关性分析 801


粟、西伯利亚粟和匈牙利粟等几个主栽品种。在加
拿大谷子也被用来与小麦轮作增加土地的生物产
量[4-5], 或在收获小麦后将谷子作为夏季饲草作物栽
培, 并对相应的栽培模式进行模拟研究[6]。研究表明,
谷子作为粮饲兼用作物栽培收获籽粒后的秸秆粗蛋
白含量 4.53%~5.34%, 粗脂肪含量 1.12%~1.36%,
虽然低于豆科植物, 但是明显高于其他禾谷类作物,
尤其是可消化成分高, 其饲喂价值接近豆科牧草[7]。
对于不收获籽粒的专用谷子饲草品质 , 如美国的
Golden German 谷子品种其干草的粗蛋白含量为
9.7%~13.0%, 酸性洗涤纤维 (acid detergent fiber,
ADF)为 35%~38%[8], 肉牛获得同等收益的饲喂试
验也说明食用谷草的成本低得多[9-10]。
随着我国畜牧业的发展, 对优质饲草需求量增
加, 生产上急需谷子饲草专用品种, 内蒙古、河北坝
上等地越来越多的农牧民自发栽培谷子用于饲草生
产, 且发展速度正在加快[7], 其迫切程度可见一斑。
目前 , 对谷子饲草品质性状的系统研究一直缺乏 ,
国内外对粮饲兼用的谷子和专用的谷子饲草均缺乏
多品种系统的品质性状分析, 国内仅有智慧等[11]对
多个谷子饲草品种初步分析了饲草产量和品质, 但
分析方法为近红外漫反射光谱法, 由于缺乏谷子的
数据模型曲线, 所用曲线来自玉米的相关模型, 而
结果仅能作为参考。本研究在已有产量性状测定的
基础上, 采用准确可靠的常规化学分析法系统分析
了 47个谷子饲草品种的 8个饲喂品质性状, 并研究
了这些性状的变异和相关性, 以期为优质饲草谷子
品种鉴定、选育和栽培提供基础数据支持, 为发展
谷子饲草产业提供指导。
1 材料与方法
1.1 供试材料
2009年在河北省张家口塞北农牧业管理区试验
农场种植 2007 年和 2008 年饲草产量较高的谷子品
种 47个, 包括东方亮、阴天旱、三变丑等我国华北
地区的农家品种 29个, 豫谷 1号、鲁谷 1号等育成
品种(系) 16 个, 以及引自欧洲的罗马尼亚 5 号和
W67两个品种。小区面积 12 m2, 2次重复, 6月 9日
播种, 9月中下旬当谷子生长至抽穗开花期前后时收
割, 收后于田间自然风干, 保存备用。
1.2 测定指标和方法
反刍动物(牛、羊)饲喂品质, 包括粗蛋白(crude
protein, CP)、粗脂肪(crude fat, CFa)、粗纤维(crude
fiber, CFi)、粗灰分(crude ash, CA)、无氮浸出物
(nitrogen free extract, NFE)、总磷(total phosphorus,
TP)、钙(calcium, Ca)含量、水分(moisture content, MC)
含量等 8 项指标, 由农业部谷物品质监督检验检测
中心(北京), 以半微量凯氏定氮法测定粗蛋白 ; 乙
醚浸提法测定粗脂肪; 酸碱洗涤法测定粗纤维; 直
接灰化法测定粗灰分; 差减法测定无氮浸出物[12]。
1.3 统计分析
采用 SAS 软件统计分析, 采用唐启义等[13]的
DPS软件进行相关分析和主成分分析。
2 结果与分析
2.1 饲草谷子品种(系)间饲喂品质性状变异
由图 1-A可以看出, 谷子品种(系)间饲草粗蛋白含
量存在较大的变异, 47份材料粗蛋白含量基本呈正态分
布, 平均含量为(9.19±1.31)%, 变幅为 5.42%~12.45%;
变异系数为 14.25, 其中 Li05-569 最高, 粗蛋白含量
12.45%, 罗马尼亚 5 号最低仅为 5.42%。饲草粗蛋
白含量在 10%以上的谷子品种按照从高到低的顺序
有 Si-8 (11.93%)、系 295 (11.40%)、系 397 (10.88%)、
Si-5 (10.55%)、Si-7 (10.34%)、饿死驴(10.23%)、龙爪
糯(10.18%)、冀谷 14 (10.16%)和谷丰 1号(10.06%)。
从图 1-B 可以看出, 谷子饲草粗脂肪含量变异
品种(系)间差异较大, 也呈正态分布。47 份材料粗
脂肪含量多数在 0.9%到 1%之间, 平均值为(1.01±
0.16)%, 极差为 0.79%, 变异系数为 14.84; 粗脂肪
含量最高的是农家品种鹅羊谷, 为 1.43%, 最低的
是 Si10, 仅为 0.64%。粗脂肪含量高的品种还有红
根谷(1.32%)、榆次黄(1.30%)、七月黄(1.26)、W67
(1.21%)、桃花米(1.20%)、东方亮(1.20%)、跑死马
(1.17%)、灰良谷(1.17%)和饿死驴(1.14%)。品种(系)
间表现显著的差异说明改良饲草谷子品种(系)的粗
脂肪含量也有很大的潜力。
谷子饲草粗纤维含量变异也呈正态分布 (图
1-C)。参试材料粗纤维含量的平均值为(30.99±2.50)%,
变异系数为 8.07, 含量最高的是来自河北的农家品
种三变丑, 为 37.14%, 最低的是 Si-8, 为 24.88%。
从整体来看粗纤维的含量较低或适中是优质饲草要
求 , 在本研究中 , 较低粗纤维含量的品种(系)有龙
爪糯 (26.56%)、Si-10 (27.10%)、粟糯 (28.37%)、
Li05-569 (27.00%)、系 295 (27%)、冀谷 1号(28.10%)、
冀优 2号(28.40%)和谷丰 1号(28.37%)。
802 作 物 学 报 第 38卷

表 1 试验所用的 47 个谷子品种(系)
Table 1 Forty-seven foxtail millet varieties (lines) used in this study
材料号
ID
品种名称
Name
种质库统一编号
Accession No.
品种类型
Type
Si-1 三变丑 Sanbianchou 00022639 农家品种 Landrace
Si-2 跑死马 Paosima 00010659 农家品种 Landrace
Si-3 猪屎糯 Zhushinuo − 农家品种 Landrace
Si-4 马缰糯 Majiangnuo 00025703 农家品种 Landrace
Si-5 谷子 Guzi − 农家品种 Landrace
Si-6 乌龙早 Wulongzao 00025709 农家品种 Landrace
Si-7 小谷 Xiaogu − 农家品种 Landrace
Si-8 小谷 Xiaogu − 农家品种 Landrace
Si-9 龙爪糯 Longzhaonuo − 农家品种 Landrace
Si-10 小谷 Xiaogu − 农家品种 Landrace
Si-11 粟糯 Sunuo − 农家品种 Landrace
Si-12 397 − 育成品种 Cultivar
Si-13 锤子糯 Chuizinuo 00025734 农家品种 Landrace
Si-14 洋谷 Yanggu − 农家品种 Landrace
Si-15 毛剪谷(粟谷) Maojiangu 00006085 农家品种 Landrace
Si-16 谷上谷(小米) Gushanggu − 农家品种 Landrace
Si-17 红苗大白谷(突变体) Hongmiaodabaigu − 农家品种 Landrace
Si-18 Li04-453-1(144) − 育成品种 Cultivar
Si-19 Li04-453-9(146) − 育成品种 Cultivar
Si-20 Zh04创 54 Zh04-Chuang-54 − 育成品种 Cultivar
Si-21 Li05-569 − 育成品种 Cultivar
Si-22 冀谷 14 Jigu 14 00027078 育成品种 Cultivar
Si-23 295 − 育成品种 Cultivar
Si-24 9967 − 育成品种 Cultivar
Si-25 早熟 1号 Zaoshu 1 − 育成品种 Cultivar
Si-26 W67 − 国外品种 Introduced
Si-27 桃花米 Taohuami 00020820 农家品种 Landrace
Si-28 阴天旱 Yintianhan − 农家品种 Landrace
Si-29 双挂印 Shuangguayin − 农家品种 Landrace
Si-30 豫谷 1号 Yugu 1 00024169 育成品种 Cultivar
Si-31 罗马尼亚 5 Romania 5 − 国外品种 Introduced
Si-32 蒙早 1号 Mengzao 1 − 育成品种 Cultivar
Si-33 冀谷 1号 Jigu 1 00017417 育成品种 Cultivar
Si-34 冀优 2号 Jiyou 2 − 育成品种 Cultivar
Si-35 鲁谷 10号 Lugu 10 − 育成品种 Cultivar
Si-36 石 02521 Shi 02521 − 育成品种 Cultivar
Si-37 谷丰 1号 Gufeng 1 − 育成品种 Cultivar
Si-38 红腿谷 Hongtuigu − 农家品种 Landrace
Si-39 红根谷 Honggengu − 农家品种 Landrace
Si-40 榆次黄 Yucihuang − 农家品种 Landrace
Si-41 东方亮 Dongfangliang − 农家品种 Landrace
Si-42 七月黄 Qiyuehuang − 农家品种 Landrace
Si-43 灰良谷 Huilianggu 00006262 农家品种 Landrace
Si-44 鹅羊谷 Eyanggu 00006319 农家品种 Landrace
Si-45 饿死驴 Esilü − 农家品种 Landrace
Si-46 狼尾巴 Langweiba − 农家品种 Landrace
Si-47 黄谷 Huanggu 00018641 农家品种 Landrace
第 5期 智 慧等: 谷子干草饲用品质性状变异及相关性分析 803


供试谷子品种 (系 )饲草的粗灰分含量多数在
10.5%到 13.0%之间, 也符合正态分布模式(图 1-D)。
粗灰分含量变幅为 8.50%~15.60%, 平均为(11.96±
1.64)%。粗灰分含量最高的品种为 Si-11, 其粗灰分
含量为 15.60%, 粗灰分含量最低的品种为谷上谷,
仅为 8.50%。但有 3个品种粗灰分含量表现突出, 除
最高的 Si-11外, 还有 Si-5 (15.20%)和 Si-8 (15.40%)。
粗灰分含量高, 说明含有相对丰富的矿物质。这 3
个品种均为育种的创新品系, 对培育高灰分的优质
饲草品种具有应用价值。
参试品种的无氮浸出物变幅为 33.23%~42.12%, 无
氮浸出物变异分布形式也符合正态分布(图1-G), 但在本
研究测定的 8 个谷子饲草品质性状中, 无氮浸出物含量
的变异系数最小, 仅为 4.64。无氮浸出物含量最低的


图 1 参试谷子品种(系)饲喂品质的频次分布
Fig. 1 Distribution of forage quality of 47 millet varieties lines
图柱中的数字表示品种个数。Number above bars represent amount of lines.

804 作 物 学 报 第 38卷

品种是三变丑, 最高的品种为冀优 2 号, 含量较低
的品种还有 Si-5 (36.21%)、Si-7 (36.96%)、系 397
(35.41%)和 Li04-453-9 (36.84%), 这些品种均为育
种创新品系。
供试谷子钙和总磷含量的变幅分别为 0.27%~
0.67%和 0.10%~0.32%, 平均值分别为 0.45±0.09 和
0.20±0.04, 分布情况也符合正态分布, 说明饲草谷
子品种钙和总磷含量也存在较大变异, 且这 2个性状
的变异系数均为 20.00, 是所测 8 个性状中最高的。
所测饲草谷子的水分含量变幅为 7.19%~9.88%, 平
均数为(7.88±0.52)%, 统计分析表明在所测的 8个性
状中水分是唯一不符合正态分布的性状, 且品种间
变异系数较小, 仅为 6.60 (表 2)。
2.2 谷子饲草饲喂品质性状的相关分析
由表 3 可知, 饲草谷子粗蛋白含量与粗灰分、
以及钙和总磷含量均为极显著正相关, 其中和总磷
的相关最高, 达到 0.6863; 粗蛋白与粗纤维和无氮
浸出物极显著负相关。粗脂肪含量与其他性状相关
不显著, 但与总磷含量负相关显著。粗纤维含量也
为负相关, 且多达到极显著水平。钙和总磷之间表
现极显著正相关。
2.3 影响谷子饲草饲喂品质性状的主成分分析
由表 4 可知, 前 2 个主成分的累积方差贡献率
为 0.9308, 其中第一主成分的贡献率达 0.6394, 第
二主成分的贡献率达 0.2914, 这 2 个主成分基本能
够决定饲草的品质。对第一主成分贡献率大的性状
依次是粗纤维、粗灰分、粗蛋白和无氮浸出物, 其
中前 3 项贡献较大。对第二主成分贡献率大的主要
是粗纤维、粗灰分和粗蛋白。由此可以看出影响谷
子饲草品质的主要性状是粗纤维、粗灰分、粗蛋白

表 2 饲草谷子品种(系)饲喂品质性状平均值、变异系数和变异范围
Table 2 Mean value, coefficient of variation and range of stalk quality of foxtail millet varieties (lines) (%)
性状
Trait
平均含量
Average content
变幅
Range
极差
Difference
变异系数
CV
粗蛋白 CP 9.19±1.31 5.42–12.45 7.03 14.25
粗脂肪 CFa 1.01±0.16 0.64–1.43 0.79 15.84
粗纤维 CFi 30.99±2.50 24.88–37.14 12.26 8.07
粗灰分 CA 11.96±1.64 8.50–15.60 6.90 13.71
钙 Ca 0.45±0.09 0.27–0.67 0.40 20.00
总磷 TP 0.20±0.04 0.10–0.32 0.22 20.00
无氮浸出物 NFE 38.98±1.81 33.23–42.12 8.89 4.64
水分 MC 7.88±0.52 7.19–9.88 2.69 6.60
CP: crude protein; CFa: crude fat; CFi: crude fiber; CA: crude ash; NFE: nitrogen free extract; TP: total phosphorus; Ca: calcium; MC:
moisture content.

表 3 谷子秸秆饲喂品质性状间的相关系数
Table 3 Correlation coefficient among forage quality characteristics of 47 foxtail millet varieties (lines)
性状
Trait
粗蛋白
CP
粗脂肪
CFa
粗纤维
CFi
粗灰分
CA
无氮浸出物
NFE
钙
Ca
粗脂肪 CFa −0.183
粗纤维 CFi −0.687** 0.169
粗灰分 CA 0.649** −0.256 −0.744**
无氮浸出物 NFE −0.418** 0.121 −0.114 −0.479**
钙 Ca 0.428** −0.211 −0.485** 0.661** −0.364*
总磷 TP 0.686** −0.369* −0.596** 0.672** −0.417** 0.503**
*表示 0.05显著水平, **表示 0.01显著水平。缩写同表 2。
* Significant at the 0.05 probability level; ** Significant at the 0.01 probability level. Abbreviations are the same as given in Table 2.

表 4 谷子品种(系)秸秆饲喂品质性状的主成分分析
Table 4 Principal components analysis of forage quality traits of 47 millet varieties (lines)
性状
Trait
粗蛋白
CP
粗脂肪
CFa
粗纤维
CFi
粗灰分
CA
水分
MC
钙
Ca
总磷
TP
无氮浸出物
NFE
方差贡献率
Proportion
累计贡献率
Cumulative
第一主成分 PCI 0.3492 −0.0119 −0.7903 0.4832 0.0821 0.0180 0.0099 −0.1123 0.6394 0.6394
第二主成分 PCII 0.1701 −0.0078 0.3689 0.2643 0.0757 0.0118 0.0058 −0.8712 0.2914 0.9308
缩写同表 2。PCI: principal component I; PCII: principal component II. Other abbreviations are the same as given in Table 2.
第 5期 智 慧等: 谷子干草饲用品质性状变异及相关性分析 805


和无氮浸出物。
2.4 优质饲草专用谷子品种筛选
按照主成分分析的结果, 结合低粗纤维、高粗
灰分、高粗蛋白、低无氮浸出物和高粗脂肪等指标
综合考虑 , 本研究中 Li05-569 表现高粗蛋白
(12.45%)、低粗纤维(27.00%)、高粗灰分(13.20%)和
相对中等的无氮浸出物(38.46%), 在所有供试的 47
份材料中综合表现优良, 饿死驴、系 295 和红根谷也
是综合表现优良的品种, 这 4 个品种可以作为优质饲
草谷子专用品种的候选材料。其他各单项性状中表
现突出的材料可以作为优质饲草谷子专用品种选育
的亲本来利用。
3 讨论
3.1 谷草产量优势明显品质优良是优质的饲草
资源
羊草(Leymus chinensis)是广泛栽培的饲草作物,
我国对羊草的栽培、育种开展了多方面的研究, 获得了
关于羊草产量和品质多方面的数据[14-17]。饲草生产的目
标是更高的干草产量和更优质的饲草品质, 前期研究
中我们已获得了供试品种的饲草产量[11], 将谷草的产
量和本研究中的品质性状同野生羊草和栽培的吉生羊
草的相关性状比较(表5)可以看出, 谷草在产量方面明
显优于羊草, 粗蛋白含量与羊草非常接近, 略低于吉生
羊草; 粗脂肪含量明显低于羊草和吉生羊草; 粗纤维含
量与吉生羊草非常近似; 无氮浸出物含量明显低于羊
草, 和吉生羊草很接近; 谷草的粗灰分含量明显高于羊
草和吉生羊草, 钙和磷含量均与羊草接近, 但明显低于
吉生羊草。谷草的其他多个品质性状除粗脂肪含量外都
和羊草非常接近, 同时产量远远超过羊草, 这些结果充
分说明谷草是极具发展潜力的高产、优质饲草。
谷子作为饲草专用作物既可用于冬储干草生产,
又可用于青贮饲草生产, 在美国主要是干草生产。
肉牛获得同等收益的饲喂试验和经济评价说明食用
谷草的成本低得多[9-10,18]。Svirskis[19]研究了几种作
物在立陶宛作为饲草作物的生产潜力和品质, 发现
谷子和糜子(Panicum miliaceum)等在饲草产量和品
质等方面优于当地传统栽培的大麦 (Hordeum vul-
gare)等饲草作物, 谷子饲草的粗蛋白根据品种不同
可达 9.5%~18.2%。因谷子抗旱性突出, 在干旱年份
增产优势更加突出。谷子抗旱性强且生长期短, 使
其成为较稳产的饲草作物, 近年来在加拿大有较快
发展[20-21]。所有这些结果都说明, 谷子作为优质饲
草具有很好的发展潜力, 我国西北地区干旱且高寒,
相对于其他作物 , 谷子更能适应这种恶劣的环境 ,
饲草谷子发展的空间和市场都很大。

表 5 谷草和羊草、吉生羊草的产量和饲草品质的比较
Table 5 Comparisons of grass yield and forage quality-related properties among different species
饲草种类
Species
产量
Yield (kg hm–2)
粗蛋白
CP (%)
粗脂肪
CFa (%)
粗纤维
CFi (%)
无氮浸出物
NFE (%)
粗灰分
CA (%)
钙
Ca (%)
磷
TP (%)
谷草
Millet straw
7980–17145 5.42–12.45 0.64–1.32 26.56–37.14 33.23–42.12 8.5–15.6 0.27–0.67 0.14–0.32
野生羊草
Guinea grass
6 678–7 313 7.05–11.03 2.62–3.61 24.65–29.19 52.41–59.66 6.02–6.31 0.54–0.61 0.16–0.25
吉生羊草
Jisheng guinea grass
－ 8.41–19.45 2.42–4.03 26.8–41.1 28.94–57.69 4.68–6.48 0.43–1.37 0.31–0.44
本表中羊草和吉生羊草的品质性状数量来源于王克平等, 2005; 彭玉梅等, 2000; 彭玉梅, 1996; 程渡等, 2009; 谷子饲草产量性
状数据来源于智慧等(2011); 其他数据为本研究结果。缩写同表 2。
Values about guinea grass in this table were collected from reference11, 14, 15, 16, and 17. Values about foxtail millet were from the
present study. Abbreviations are the same as given in Table 2.

3.2 我国饲草谷子育种和栽培的研究方向
谷子虽然在我国有 8 700年的驯化栽培历史[22],
但主要是作为粮食作物和粮饲兼用作物开发利用的,
作为饲草专用作物没有进行过任何系统的研究, 育
种和栽培研发都是空白。谷子作为饲草专用作物在
美国虽然有 160多年的历史, 但也没有较系统的育种
和栽培研究, 一百多年来主栽的品种主要是德国金
粟(Golden German)等很少的几个品种。饲草谷子的
栽培地区为西北干旱和高寒农牧交接区和牧区, 对
品种的要求一是抗旱性强, 能适应干旱的环境, 稳
产性好; 二是生长快, 在很短的夏季能获得相对高
的产量 ; 三是饲草粗蛋白含量高 , 粗纤维含量低 ,
品质好。利用我国丰富的谷子品种资源和育成品种,
在内蒙、河北坝上等饲草谷子生产区进行综合筛选,
然后对筛选出的材料进行系统和杂交育种, 聚合饲
草优良基因, 可能会培育出适合这些产区的高产优
806 作 物 学 报 第 38卷

质饲草谷子专用品种。从本研究的结果看, 育成品
种和农家品种均具有综合或单一优良性状, 如育成
品种 Li05-569 和系 295, 农家品种饿死驴和红根谷,
所以在工作中这 2 个方面的品种都应重视。本研究
中 47个谷子品种 8个饲草品质性状中除水分外, 其
他性状均表现了正态分布, 说明这 7 个性状改良的
潜力很大, 主成分分析说明粗纤维和粗蛋白含量是
最应关注的, 各性状间的相关性也为育种中性状的
选择提供了指导。
相对于饲草谷子育种方面报道的匮乏, 栽培方
面的研究则较多, 主要集中在谷子与其他作物的轮
作方式及不同轮作方式对土壤氮的动态影响[23], 以
及播种时土壤水分含量对饲草产量和品质的影响[24]
等。在饲草谷子品质和其生长时期的动态关系方面,
Neville 等[25]分析表明, 谷草粗蛋白含量随生长发育
进程表现了从高到低的过程, 而酸性洗涤纤维(ADF)
和中性洗涤纤维 (NDF)表现了从低到高的过程。
Zhang 等[26]在筛选适合我国西北地区的饲草作物试验
中, 发现谷子饲草在出苗后 6周的营养生长期粗蛋白含
量为 23.3%, 出苗后 9 周的营养生长和生殖生长共
存期粗蛋白含量为 15.6%, 出苗后 12 周的生殖生长
的中后期(灌浆期)粗蛋白含量为 11.8%, 而谷子成熟
后的茎秆的粗蛋白含量降为 6.2%; 相应各生长期的
NDF为 62.6%、62.1%、72.5%和 75.69%; 相应各时
期的 ADF为 26.2%、39.3%、42.8%和 53.1%; 粗蛋
白含量随生长的进程而减低, 而 NDF、ADF随生长
的进程而增加。虽然这些结果为饲草谷子栽培研究
提供了指导信息, 但根据我国饲草谷子主要种植在
干旱和高寒地区的特点, 饲草谷子栽培研究首先要
解决的是抗旱播种尽可能保全苗。其次是如何利用
其较短的生长期获得高的生物产量和相对优良的
品质。
4 结论
谷草是优质饲草, 7个性状表现较大变异, 且符
合正态分布, 具改良潜力; 影响谷子饲草品质的主
要性状是粗纤维、粗灰分、粗蛋白和无氮浸出物, 粗
蛋白与粗纤维和无氮浸出物均负相关, 有利于这几
个性状的联合选择。Li05-569 具高粗蛋白、低粗纤
维、高粗灰分和相对中等的无氮浸出物, 是所有材
料中综合表现最优的, 饿死驴、系 295 和红根谷也
是综合表现优秀的品种, 可以作为优质饲草谷子专
用品种的候选材料进一步试验。
致谢: 中国农业大学陈绍江博士和中国农业科学院
北京畜牧兽医研究所李聪博士给予了技术指导和分
析帮助, 特表诚挚谢意。
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