张杂谷及其谷草在动物生产中应用的研究进展

张杂谷是张家口市农业科学研究院历经几代人的不懈努力,成功选育得到的高产谷子杂交品种。张杂谷具有适应性强、高产、耐瘠、节水等特点,另外有着良好的抗逆和抗旱性,其秸秆富含粗蛋白。多项研究表明,饲粮中添加张杂谷及其谷草饲喂反刍动物、家禽及兔子等动物,能够有效改善其生产、生长及抗氧化性能等。文章对张杂谷及其谷草在营养特性、加工工艺及饲喂动物的相关作用等方面进行综述,以期在“粮改饲”背景下,为张杂谷及其谷草向饲草料方向转变、在畜牧业生产中广泛应用提供理论基础。

张杂谷24号的选育及栽培技术

为进一步增强夏播杂交谷子品种抗病性,提高品质,以不育系A2为母本,以5170为父本选育出适应夏播生育特点的优质谷子新品种张杂谷24号。该品种夏播生育期88 d。幼苗绿色,叶鞘绿色,株高110 cm,穗长26 cm,棍棒穗型,松紧适中。单穗质量15.3 g,穗粒质量12.9 g,出谷率84.2%,出米率78.2%,千粒质量3.11 g,黄谷黄米。单株分蘖1~2个,抗拿捕净除草剂。该品种2015和2016年参加国家谷子品种华北夏谷区杂交品种组区域试验,平均产量为5298.0 kg/hm^(2),较对照张杂谷8号增产2.69%。该品种适宜于河北、北京、河南、山东、辽宁等≥10℃积温3100℃以上地区春播种植,同时适宜河北黄淮海夏播区种植。

“张杂谷”系列谷子品种淀粉含量的分析与评价

对不同产地的"张杂谷"品种谷子的直链和支链淀粉含量、胶稠度、碱消值进行了分析,运用双波长法同时测定谷子中直链淀粉和支链淀粉的含量。结果显示,直链淀粉含量、胶稠度和碱消值均因品种和产地不同而有差异。不同产地的4个品种谷子直链淀粉含量平均为14.46%(质量分数,下同),总淀粉含量平均为71.73%,胶稠度为9.1%～16.3%,碱消值为2.8～3.4。结果初步表明,"张杂谷"系列谷子具有较好的食味品质。

不同种植密度对张杂谷5号干物质积累的影响

设4个密度水平(75 000、150 000、225 000、300 000株/hm^2),研究了不同种植密度对张杂谷5号干物质积累的影响,结果表明,张杂谷5号在整个生育期干物质积累呈慢—快—慢型,150 000株/hm^2密度下成熟期单株干物质积累总量为100.82 g/株,穗部干物质质量为79.94 g/株,叶、茎运转率为24.73%、26.82%,叶、茎对籽粒的贡献率为8.55%、14.87%,产量为7 477.37 kg/hm^2,各项指标均高于其他3个种植密度,150 000株/hm^2为张杂谷5号的最佳种植密度。

体外法评价张杂谷秸秆、全株青贮张杂谷和燕麦草的营养价值

试验旨在通过体外产气法评价张杂谷秸秆、全株青贮张杂谷和燕麦草的营养价值。采用单因素试验设计,将1 g张杂谷秸秆、全株青贮张杂谷和燕麦草分别进行体外发酵,每组设4个重复,测定和分析三种粗饲料对体外产气量、挥发性脂肪酸、营养物质降解率、pH值、微生物蛋白、氨态氮的影响。结果表明,张杂谷秸秆、全株青贮张杂谷4、8、16、24、36、48、72 h的产气量及理论最大产气量(B)均极显著小于燕麦草的(P<0.01),全株青贮张杂谷8、16、24、36、72 h的产气量极显著大于张杂谷秸秆(P<0.01);产气速率(c)和延搁时间(Lag)张杂谷秸秆和燕麦草的差异均不显著(P>0.05),极显著低于全株青贮张杂谷(P<0.01)。体外发酵72 h后,乙酸、丁酸、总挥发性脂肪酸浓度均是张杂谷秸秆产生的极显著低于全株青贮张杂谷、燕麦草的(P<0.01);丙酸、乙酸/丙酸浓度张杂谷秸秆极显著低于全株青贮张杂谷(P<0.01),全株青贮张杂谷极显著低于燕麦草(P<0.01)。干物质、粗蛋白质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维降解率均表现出张杂谷秸秆极显著低于全株青贮张杂谷(P<0.01),全株青贮张杂谷极显著低于燕麦草(P<0.01);pH值变化为张杂谷秸秆、全株青贮张杂谷极显著高于燕麦草(P<0.01);微生物蛋白质产量三者差异均不显著(P>0.05),NH3-N浓度为张杂谷秸秆显著低于全株青贮张杂谷(P<0.05),两者与燕麦草差异不显著(P>0.05)。因此,该试验条件下,张杂谷秸秆、全株青贮张杂谷体外发酵在产气量、营养物质降解率方面相对次于燕麦草,全株青贮张杂谷相对优于张杂谷秸秆,具体原因及实际饲喂应用效果有待研究。

杂交谷子适宜除草剂筛选研究

以张杂谷8号为试材,研究了12.5%拿扑净、44%谷友可湿性粉剂、72%2甲4氯可湿性粉剂和2,4-D丁酯对谷田杂草的防除效果,以筛选适宜谷子的除草剂种类。结果表明:谷苗4叶期喷施拿扑净,可有效防除禾本科杂草,平均防效为88.63%;阔叶杂草4～5叶期喷施2甲4氯,可有效防除阔叶杂草,平均防效达96.75%。2种药剂结合使用,能达到理想的谷田杂草防除效果。

施肥量和留苗密度对谷子杂交种张杂谷8号产量及主要农艺性状的影响

为解决部分谷子杂交种"库"、"源"失调,生育后期易脱肥,产量潜力得不到充分发挥的问题,以张杂谷8号为试验材料,采用裂区试验设计,其中,主处理为施肥量,设6个水平(拔节期沟施KCl150 kg/hm2+尿素75 kg/hm2,抽穗前沟施尿素150 kg/hm2;拔节期沟施KCl 150 kg/hm2+尿素75 kg/hm2,抽穗前沟施尿素225 kg/hm2;拔节期沟施KCl 150 kg/hm2+尿素75 kg/hm2,抽穗前沟施尿素300 kg/hm2;拔节期沟施KCl 225 kg/hm2+尿素150 kg/hm2,抽穗前沟施尿素150 kg/hm2;拔节期沟施KCl 225 kg/hm2+尿素150 kg/hm2,抽穗前沟施尿素225 kg/hm2;拔节期沟施KCl 225 kg/hm2+尿素150 kg/hm2,抽穗前沟施尿素300 kg/hm2);副处理为留苗密度,设5个水平(22.50万株/hm2、26.25万株/hm2、30.00万株/hm2、33.75万株/hm2、37.50万株/hm2)。研究不同施肥量与留苗密度对张杂谷8号主要农艺性状和产量的影响,旨为建立谷子杂交种夏播高产栽培技术体系奠定基础。结果表明:施肥量对穗长和穗直径有显著影响,对产量有极显著影响,对株高和单位面积穗数影响不大;留苗密度对穗长、穗直径、单位面积穗数和产量有极显著影响,对株高影响不大。在相同密度条件下,随着施肥量的增加,谷子穗长、穗直径和产量增加;在相同施肥量条件下,随着留苗密度的增加,穗长和穗直径减小,单位面积穗数和产量增加,其中密度在30.00万～37.50万株/hm2范围内对产量影响不显著。综合施肥和密度互作试验产量结果,认为在冀中南夏播最利于发挥张杂谷8号产量潜力的栽培方式为:在30.00万～37.50万株/hm2留苗密度下,拔节期施KCl225 kg/hm2+尿素150 kg/hm2、抽穗前施尿素225 kg/hm2。

干旱胁迫对张杂谷系列杂交谷子生理指标的影响

通过中度控水试验,对杂交谷子张杂谷3号、张杂谷5号超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)及脯氨酸含量3项生理指标进行测定,以分析3项指标在干旱胁迫下的变化情况以及张杂谷系列品种的抗旱性。结果表明,张杂谷3号MDA含量在干旱胁迫7、14、21 d时明显增加,MDA含量分别为17.48、24.64、37.28μmol/g,分别比对照增加4.3%、48.0%和115.0%,张杂谷5号MDA含量也均比对照有所增加;两品种SOD活性和脯氨酸含量也明显高于对照,且张杂谷3号的增幅明显高于张杂谷5号。由此可知,张杂谷3号的3项生理指标变化均大于张杂谷5号,表现出较强的抗旱性。

不同贮藏条件下“张杂谷”系列小米总酚含量的变化规律

通过分析在不同的贮藏条件下,随贮存时间的延长,"张杂谷"系列小米总酚含量的变化,探讨贮藏条件和总酚之间的相关性。结果表明,"张杂谷"系列小米总酚含量和贮藏条件有着显著的关系,为有效保留多酚类物质,增加抗氧化活性,"张杂谷"系列小米在进行大规模仓储时,以25℃条件保存效果较好,且要进行良好的通风,控制中心温度、环境湿度与光照条件。

张杂谷系列谷子品种在平罗县引种试验初报

2014年引进适应性好、抗逆性强、谷穗质量大、优质、高产的张杂谷3号、5号、6号、9号、10号谷子品种在平罗县土壤含盐量中度的农田开展引种试验。结果表明，5个品种的气候适应性均较好，当地4～9月气候条件满足其生长发育需要。综合各品种农艺性状、抗盐性、耐旱性、经济效益的总体表现，首选张杂谷5号作为推广品种。

冀西北地区张杂谷害虫发生特点与综合防治技术

张杂谷是冀西北地区主要种植作物,为保障其丰产丰收,采用五点取样法对该地区种植示范区的害虫种类及发生特点进行了调查。结果表明:谷子苗期主要害虫有粟叶甲、粟凹胫跳甲、粟灰螟和叶螨类;成株期主要害虫有双斑萤叶甲、粟缘蝽、大青叶蝉等。其中粟叶甲1年发生1代,成虫、幼虫均啃食叶肉,形成条斑,为害最为严重。其次粟凹胫跳甲1年发生2代,直接取食掉幼苗顶心,形成"坐苗"。张杂谷害虫种类不多,但为害严重,综合防治技术以农业防治为辅,化学防治为主。

不同贮藏条件下张杂谷系列小米主要营养成分的变化研究

目的研究不同存储条件下"张杂谷"系列小米主要营养成分的变化。方法以"张杂谷"系列小米为研究材料,采用双波长法、索氏抽提法及高效液相色谱法研究在-18℃、4℃、25℃、45℃和55℃贮藏条件下,存储时长1个月、3个月和5个月小米中淀粉、粗脂肪含量,及存储4个月维生素E (VE)的含量变化。结果 (1)淀粉:在-18℃的条件下,支链淀粉含量上升,直链淀粉含量下降,其中"张杂谷3号"和"张杂谷10号"小米中直链淀粉下降比较快;在4℃条件下,支链淀粉呈现上升趋势,直链淀粉呈现下降趋势;25℃储存的小米淀粉变化大,45℃及55℃条件下各品种直链淀粉含量快速下降。在4℃和-18℃条件下,3号小米总淀粉含量较高;45℃和55℃条件下储存,小米中总淀粉都有很大幅度的变化。(2)粗脂肪:在25℃及低于25℃的存储温度下,张杂谷"8311号"小米长时间储存粗脂肪含量变化最小;"张杂谷10号"在55℃以下温度储存粗脂肪含量变化趋势较缓;"张杂谷5号"在不同温度下随着时间的延长变化量差别不大,只有55℃下其粗脂肪含量变化较大;"张杂谷3号"在4℃及-18℃条件下对粗脂肪的保留最好,其次是25℃条件。(3)VE:不同品种小米中VE含量"张杂谷3号">"张杂谷10号">"张杂谷5号">"张杂谷8311"。"张杂谷8311"明显低于其它3个品种,其VE含量仅为34.83μg·g-1,"张杂谷3号"、"张杂谷10号"和"张杂谷5号"VE含量差别不大,分别为76.19、70.55、60.11μg·g-1;"张杂谷10号"与"张杂谷3号"小米25℃贮藏VE的保留情况最好,"张杂谷5号"和"张杂谷8311"都是在4℃条件下VE保留情况最好。结论建议在25℃贮存"张杂谷"系列小米,且进行良好的通风,避光存贮。

‘张杂谷3号’对PEG模拟干旱的生理响应

旨在研究杂交谷子品种‘张杂谷3号’对干旱的生理响应特征及其抗旱性强度,为拓展中国旱作区农业发展途径及杂交谷子在旱作农业生产体系中的推广提供支持。利用不同浓度PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,比较了‘张杂谷3号’、亲本1、亲本2和常规种‘8311’共4种谷子幼苗叶片叶绿素、游离脯氨酸、丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)等生理生化指标对不同程度模拟干旱的响应特征。不同浓度PEG渗透胁迫的模拟干旱导致4种谷子材料幼苗叶片的叶绿素含量均明显下降,‘张杂谷3号’降幅最小;不同胁迫处理下4种幼苗叶片的游离脯氨酸随胁迫程度急剧上升;不同胁迫下,4种材料幼苗叶片内的MDA含量均有不同程度的增加,其中‘张杂谷3号’增幅最小;4种幼苗的SOD活性随胁迫加剧呈上升趋势,20%和30%PEG胁迫下,SOD活性均快速上升,其中‘张杂谷3号’上升幅度最大。4种材料在干旱胁迫下的适应能力存在差异,‘张杂谷3号’的耐旱性最强,常规谷子‘8311’次之,亲本2最差。

“张杂谷”系列谷子品种营养成分的测定与评价

目的对“张杂谷”系列谷子品种进行营养成分的测定与评价。方法以“张杂谷”系列谷子品种张杂谷3号、张杂谷5号、张杂谷8号、张杂谷9号、张杂谷10号、张杂谷12号为研究对象,测定主要营养成分水分、淀粉、粗蛋白、粗脂肪、矿质元素、维生素的含量以及胶稠度和碱消值,并将“张杂谷”系列谷子品种营养成分与本地优质米冀张谷5号进行比较,对“张杂谷”系列谷子营养价值和食用品质进行综合评定。结果(1)水分含量约为12.6%,各品种间无显著差异,保证了其他营养成分含量的可比性。(2)直链淀粉含量16.4%~20.2%,支链淀粉含量47.6%~53.5%,总淀粉含量65.7%~72.1%。(3)胶稠度97.3~127.3 mm,碱消值2.6~3.8。(4)粗蛋白含量10.4%~12.9%。(5)粗脂肪含量2.5%~4.0%。(6)矿质元素除了张杂谷8号含量较高,其他品种与冀张谷5号无显著差异。(7)α-VE含量为14.2~20.5μg·g-1。结论“张杂谷”系列谷子品种在实现高产的同时,保证了营养品质。张杂谷5号、张杂谷10号可作为优质杂粮在张家口地区推广种植;张杂谷12号、张杂谷3号、张杂谷8号、张杂谷9号虽然食用品质不及本地地理标志产品冀张谷5号,但适口性尚可,可满足不同层次居民的食用需求,进一步进行品种改良,提升食用品质,也可以将其作为原料开发其他用途。

谷子新品种比较试验

比较试验结果表明,在干旱非常严重的情况下,6个参试品种中有3个品种比对照长农35号增产,增产幅度为1.6%～10.7%,其中,张杂谷10号产量居首位,平均为7 017.0 kg/hm2,比对照增产678.0 kg/hm2,增产率10.7%;抗旱性、抗倒性强,对黑穗病、白发病等主要病害具有较强的抗性。张杂谷5号产量居第2位,平均为6 604.5 kg/hm2,比对照增产265.5 kg/hm2,增产率4.2%;抗旱性、抗倒性较强,高抗白发病。张杂谷10号和张杂谷5号这2个品种花期集中,灌浆速度快,产量性状好,具有较大的生产潜力。

张杂谷22号的选育及栽培技术

张杂谷22号是张家口市农业科学院以不育系A2为母本,以“32×ISE375×夏1父”为父本选育出的适应夏播区气候的优质抗病谷子新品种。该品种夏播生育期88d,幼苗绿色,纺锤穗形,株高135~145 cm,穗长23~28cm,穗粒质量18-22g,千粒质量2.90g,黄谷黄米,抗拿捕净除草剂。2018年通过农业部非主要农作物品种登记,登记编号为:GPD谷子(2018)130193。介绍了张杂谷22号的选育过程、品种特征特性及相关栽培技术。

播期、密度及肥料运筹对张杂谷13号产量及农艺性状的影响

为明确早熟优质谷子品种张杂谷13号的高产栽培技术,2019年在河北张家口研究了播期、密度及肥料运筹对该品种的生长发育、产量、分蘖及抗倒性的影响。结果显示:随播种时期的推迟,张杂谷13号的全生育期缩短,同一播期下不同密度和肥料运筹处理的谷子在各生育期无明显差别;同一播期和施肥处理下,随密度的增加,谷子株高、穗长、穗粗、分蘖数、产量呈现先升后降的趋势,说明适当增加密度,对增产有一定的作用。结合产量并兼顾预防后期倒伏,张家口地区张杂谷13号适宜播种期为5月19日至6月2日,适宜留苗密度为144000株/hm^(2),并在孕穗期和灌浆期进行追肥。

加工精度对小米张杂谷6号营养成分的影响

为了分析加工精度对小米营养成分的影响,以扎鲁特旗种植的小米张杂谷6号为材料,比较分析粗加工和精加工处理小米的营养成分含量。结果显示,加工精度对小米氨基酸、脂肪酸、矿物元素及维生素等均具有影响。与粗加工相比,精加工处理的小米多种营养成分含量下降。其中,主要营养成分中的脂肪酸和可溶性膳食纤维含量分别降低了9.63%和7.41%;钙含量下降7.44%;亚油酸和硬酯酸含量分别降低12.10%和12.50%;维生素E含量下降26.06%。因此,生产上应减少小米加工精细程度,以减少营养物质的流失。

张杂谷13号春播栽培技术

为了进一步解决农民群众谷子生产中的问题,结合偏关县特有的生产环境、农业生产实际情况,以张杂谷13号生产为例,研究适合偏关干旱冷凉区杂交谷子高产集成技术,对加速高产优质张杂谷品种引进示范和推广,实现谷子稳产增产、农民持续增收具有重要的现实意义。

播距和播量对张杂谷10号生长特性及产量的影响

为提高丘陵山地谷子机械化播种水平,明确机械精量播种模式下播距和播量对张杂谷10号生长特性及产量的影响,通过自走式多功能小粒种子播种机JAS-502B播种,研究不同播种参数对张杂谷10号生长发育和产量的影响。结果表明,随着播距减小和播量增大,谷子株高、叶绿素b含量、胞间CO_(2)浓度、最大光化学量子产量和结穗数明显升高,茎粗、叶面积、干重、叶绿素a含量、类胡萝卜素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、表观光合电子传递速率、硝酸还原酶活性、可溶性蛋白含量和穗粒重明显降低,叶绿素(a+b)含量、非光化学猝灭系数和光化学猝灭系数无显著差异。在本试验条件下,使用F轮和X轮播种均可提高张杂谷10号产量,使用YJ轮播种谷子产量较低。不同播距条件下谷子产量差异不显著,张杂谷10号是通过分蘖数来调节穗数,实现低密度条件下的增产。