华北农牧交错带燕麦种质资源评价及其近红外测定方法的研究

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燕麦(Avena sative)是一种优良的禾本科牧草,也是食饲兼用的优良的大田作物。本研究以22份燕麦种质资源为材料,在河北坝上进行适应性评价,目的是筛选出适宜华北农牧交错带地区生长的优异种质。同时以22份燕麦种质4个生长期共计176份饲草样品(干)为材料,采用偏最小二乘(Partial Least Square,PLS)分析法,建立了近红外反射光谱(near infra-red spectroscopy)测定燕麦饲草样品的叶茎比(L/S)、粗蛋白(CP)、中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)模型。本研究结果表明: 1. 22份燕麦种质资源在华北农牧交错带地区表现出丰富的适应性差异。 2. 利用主成分分析法对22份燕麦种质的2个产量性状和4个品质性状进行了分析,获得了三个主成分因子,以三个主成分分别对22份燕麦种质资源进行评价,得到5份高产的燕麦品种,分别为坝优5号、加拿大燕麦、锋利燕麦、红旗5号、红旗4号;高蛋白含量、低酸洗含量的燕麦品种为品5号、坝优5号、9818-1-4、坝优1号、9003;高叶茎比的燕麦品种为青引1号、品5号、青引2号、林纳、坝优1号。 3. 用三个主成分中任意两个主成分对22份燕麦种质进行评价和筛选,得到相对高产量、高蛋白含量和低酸性洗涤纤维含量的燕麦种质6份,分别为坝优5号、加拿大燕麦、红旗5号、红旗4号、1-144和9003;相对高蛋白、高叶茎比和低酸性洗涤纤维含量的燕麦种质5份,为品5号、坝优1号、473、444和9003相对高产量和高叶茎比的燕麦种质4份,为青引1号、青引2号、锋利燕麦和1-144。以3个主成份对22份燕麦种质进行综合评价,筛选出5份优异的燕麦种质资源,为坝优5号、品5号、加拿大燕麦、锋利燕麦和红旗5号,具有较好的综合性状,适合华北农牧交错带地区推广。 4. 燕麦饲草L/S、CP、NDF、ADF建模的最佳光谱范围分别为10000-4000cm<-1>、9668-4518cm<-1>、9550-5543cm<-1>、8943-4042 cm<-1>。 5. 燕麦饲草L/S、CP、NDF、ADF建模的最佳光谱预处理方法分别为多元散射校正(MSC)、二阶导数(2st Deriv)+平滑处理(Norris)、多元散射校正(MSC)+二阶导数(2st Deriv)+平滑处理(Norris)、多元散射校正(MSC)。最佳主因子数分别为7、5、5、7。 6. 燕麦饲草L/S、CP、NDF、ADF的校正模型的建标决定系数(R<2>)、建标标准误差(RMSEC)、交叉检验决定系数(R<2><,cv>)、交叉检验标准误差(RMSECV)分别在0.9120(ADF)-0.9626(L/S)、1.08%(CP)-4%(L/S)、0.8553(ADF)-0.9558(CP)、1.16%(CP)-6%(L/S)之间。用58个样品进行外部检验,预测值与化学值之间的相关系数平方(R<2>)、预测标准误差(RMSEP)分别在0.9370(ADF)-0.9739(CP)、1.08%(CP)-6%(L/S)之间,交叉检验和外部检验RPD均大于3。说明可以用近红外光谱技术分析燕麦饲草的这些养分含量。
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