基于马营养需求的燕麦-箭筈豌豆混播草地生产性能的评价

马 军，郑 伟,2，张 博,2，加孜依拉·哈勒克

(1.新疆农业大学草业与环境科学学院，新疆 乌鲁木齐 830052；2.新疆维吾尔自治区草地资源与生态重点实验室，新疆 乌鲁木齐 830052)

基于马营养需求的燕麦-箭筈豌豆混播草地生产性能的评价

马 军1，郑 伟1,2，张 博1,2，加孜依拉·哈勒克1

(1.新疆农业大学草业与环境科学学院，新疆 乌鲁木齐 830052；2.新疆维吾尔自治区草地资源与生态重点实验室，新疆 乌鲁木齐 830052)

为提高昭苏马场牧草供应并改善牧草品质及消化能，于2013年对昭苏地区不同混播比例下的燕麦(Avenasativa)与箭筈豌豆(Viciasativa)混播牧草的产量、营养品质及马对牧草的消化能进行了研究。结果表明，随着箭筈豌豆比例的增加，牧草产量、叶茎比、粗蛋白、Ca含量与消化能浓度呈上升趋势，而中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和粗脂肪含量呈下降趋势，P含量变化不明显；与单播相比，各混播组合牧草产量、粗脂肪显著高于单播箭筈豌豆(P<0.05)，而粗蛋白、Ca含量显著高于单播燕麦，各混播组合的土地当量比均高于单播。营养物质产量与消化能产出具有相似规律。此外，利用不同类型马的营养物质需求对燕麦与箭筈豌豆混播草地进行生产性能评价，其结果与用牧草产量评价是有差异的。本研究表明，利用草地消化能产出及营养物质产量与马日需求量的相对差额评价草地生产性能，其结果可较好地反映燕麦-箭筈豌豆混播草地与马营养需求间的关系。

燕麦；箭筈豌豆；混播比例；生产性能；马营养需求

燕麦(Avenasativa)与箭筈豌豆(Viciasativa)是牧区优质饲草的重要来源，具有抗旱、抗寒、耐贫瘠和适应性广等特征[1]。将燕麦和箭筈豌豆混播是我国高寒地区生产上常见的种植方式[2]，燕麦-箭筈豌豆混播后可有效合理地利用空间、光照、热量和水分等资源，进而增加牧草产量[3-4]；还可进行营养互补，提高粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)含量，降低中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)含量，提高牧草品质[5]；也可减轻对土壤矿物元素的竞争，减少氮肥使用量，改善土壤结构，提高土壤肥力[6-8]。伊犁地区昭苏盆地作为伊犁马的故乡，饲养了大量的优良马匹[9]，但冬春季牧草短缺，饲养马匹所需的饲草料供需矛盾突出。另外，马的营养需求特点也有别于牛、羊等反刍动物[10]，而且对优质牧草的需求量较大，如何将燕麦和箭筈豌豆混播草地建植成为马所喜食且能满足马匹营养需求的栽培草地，是昭苏盆地马产业发展过程中面临的重要问题。本研究将马匹的营养需求与燕麦-箭筈豌豆混播草地营养物质产量的内在联系作为评价混播草地生产性能的切入点，对不同混播比例下燕麦-箭筈豌豆混播草地牧草产量、牧草营养物质产量、牧草消化能等进行测定，基于马的营养需求评价各混播组合的生产性能，揭示混播比例对牧草营养物质产量、牧草消化能的影响，以期为伊犁地区昭苏盆地建植优质高产的马专用豆禾混播草地提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于新疆伊犁州昭苏县昭苏马场,地理坐标为43°07′33.12″ N，80°59′56.18″ E，海拔1 886 m。试验区年最高温度33.5 ℃，最低温度-32 ℃，年平均温度2.9 ℃，≥10 ℃年积温1 416.8 ℃·d，无霜期为80～100 d，年均降水量512 mm，年均蒸发量1 261.6 mm[11]。土壤为黑钙土，土壤有机质含量为13.63%～14.89%，全氮、全磷、全钾含量分别为9.53、12.16、2.20 g·kg-1，碱解氮、速效磷、速效钾含量分别为459.20、144.43、473.58 mg·kg-1。

1.2 试验小区设计

2013年5月15日，采用人工开沟条播，小区面积3 m×5 m，行距15 cm，深度5 cm，播后覆土压盖。播种量按纯净度、发芽率和千粒重确定，混播比例按照种子占单播重量的实际用价计算，试验材料品种、纯净度、发芽率及来源见表1。试验区随机区组排列，重复3次，共设5个处理(表2)。前茬作物为小麦(Triticumaestivum)，播前及播后均不施肥，不灌溉。6月上旬与7月中旬各除草一次，因燕麦蜡熟期、箭筈豌豆结实期营养物质最丰富[12]，故在此时期(2013年9月12日)刈割测产。

1.3 测定指标

牧草产量：每小区取1 m×1 m的样方，留茬5 cm刈割，分种称量鲜草产量。于65 ℃的恒温条件下烘干至恒重，即为干草产量。

茎叶比：刈割测产时，分别取具有代表性的约500 g的各草种样本，将茎、叶分开。风干后称重，计算各部分所占比例。禾本科的茎包括茎和叶鞘。

牧草品质：牧草风干后粉碎，过0.4 mm筛。CP采用凯氏定氮法测定；EE采用索氏抽提法测定测定；Ca用邻-甲酚酞比色法测定；P用钒钼酸铵比色法测定；NDF与ADF运用范氏洗涤纤维法测定；粗灰分(Ash)采用高温灼烧炭化法测定[13]。

表1 本研究所用试验材料

表2 本研究所设处理及播种量

土地当量比(Land Equivalent Ratios，LER)LER=LO+LP；LO=混播燕麦产量/单播燕麦产量；LP=混播箭筈豌豆产量/单播箭筈豌豆产量[14]。

消化能(Digestible Energy，DE)(马)根据Lauren等[15]提供的公式计算：

DE=2.118+0.012 18CP-0.009 37ADF-0.003 83(NDF-ADF)+0.047 18EE+0.020 35NFC-0.026 2Ash.

式中，DE为马的消化能(MJ·kg-1DM)，CP为粗蛋白含量，EE为粗脂肪含量，NDF为中性洗涤纤维含量，ADF为酸性洗涤纤维含量，Ash为粗灰分含量，Fat为脂肪(本研究中用EE代替)。NFC为非纤维性碳水化合物，其计算方法为NFC=100-NDF-Fat-Ash-CP。

1.4 基于马营养需求的生产性能评价方法

参考姚新奎和韩国才[16]提供的饲养标准，各种类型的马所需要的营养物质及消化能见表3。

表3 不同类型的马每日所需要的营养物质及消化能

注：表中数据根据浓缩料含消化能13.82 MJ·kg-1DM，干草8.37 MJ·kg-1DM计算而得。

Note: The data were calculated according to the concentrated feed digesting 13.82 MJ·kg-1DM, hay dry matter calculated from 8.37 MJ·kg-1DM.

1.5 数据分析

用SPSS18.0对不同混播比例处理的不同指标进行单因素方差分析，并用Duncan法对各处理进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 牧草产量

各混播处理牧草产量比单播箭筈豌豆增加42.40%～44.53%，显著高于单播箭筈豌豆(P<0.05)；各混播处理牧草产量也高于单播燕麦，但仅燕麦与箭筈豌豆4∶6显著高于单播燕麦；随着箭筈豌豆比例的增加，各混播比例处理牧草产量呈增加趋势，但各混播比例之间差异不显著(P>0.05)。各混播比例处理土地当量比均大于1，与单播处理相比均具有牧草产量优势，但各混播比例之间差异不显著(表4)。

2.2 牧草营养品质及营养物质产量

单播箭筈豌豆叶/茎比值最高，达0.63；单播燕麦叶/茎比值最低，为0.20。各混播比例处理的叶/茎比值均高于单播燕麦，但无显著差异(P>0.05)；而显著小于单播箭筈豌豆(P<0.05)(表4)。各混播比例CP含量显著高于单播燕麦，而显著低于单播箭筈豌豆，随着燕麦混播比例的增加则呈下降趋势(表5)。各混播比例EE含量显著低于单播燕麦，显著高于单播箭筈豌豆，随着箭筈豌豆混播比例的增加EE呈下降趋势。各混播比例NDF、ADF含量随着燕麦混播比例的增加呈上升趋势，单播燕麦、燕麦-箭筈豌豆混播比例6∶4的NDF、ADF含量显著高于其他处理。各混播比例Ca含量随着箭筈豌豆比例的增加呈上升趋势，各混播比例Ca含量显著高于单播燕麦。各混播比例P含量变化较小，且均显著高于箭筈豌豆单播的，但与单播燕麦无显著差异。与单播燕麦相比，3个混播比例CP含量分别增加了51.83%、112.39%和137.75%，Ca含量分别增加了48.94%、65.96%和68.09%，NDF与ADF含量分别减少了1.11%、4.52%和9.36%与17.27%、14.13%和18.99%；与单播箭筈豌豆相比，3个混播比例的EE含量分别增加了54.46%、55.36%和127.68%，P含量均增加了46.15%。这表明在燕麦与箭筈豌豆混播体系中增加箭筈豌豆比例，可提高混播牧草的CP含量、Ca含量、叶茎比，且能降低NDF与ADF含量，提高牧草营养品质(表5)。

表4 不同混播比例牧草产量、土地当量比及叶茎比

注：同列不同小写字母表示同一指标不同混播比例之间差异显著(P<0.05)。下表同。

Note: Different lower case letters within the same column mean significant difference among different mixed ratio treatments at 0.05 level. The same below.

各混播比例牧草CP产量、Ca产量、EE产量变化规律与其含量相同，即CP产量、Ca产量和P产量随燕麦混播比例的增加呈下降趋势，而EE产量随箭筈豌豆混播比例的增加则呈下降趋势。各混播比例牧草NDF产量、ADF产量随箭筈豌豆混播比例的增加呈下降趋势，且显著高于单播箭筈豌豆(P<0.05)(表6)。

表5 不同混播比例组合营养物质含量及消化能浓度

表6 不同混播比例组合营养物质产量及消化能产出

2.3 牧草消化能浓度及消化能产出

燕麦-箭筈豌豆混播比例4∶6拥有最高消化能浓度，且显著大于燕麦-箭筈豌豆混播比例6∶4、单播燕麦和箭筈豌豆处理(P<0.05)，但与燕麦-箭筈豌豆混播比例5∶5处理无显著差异(P>0.05)。与单播燕麦相比，燕麦-箭筈豌豆混播比例4∶6的消化能浓度提高了4.42%，燕麦-箭筈豌豆混播比例5∶5则提高了1.60%(表5)。牧草中消化能产出也是燕麦-箭筈豌豆混播比例4∶6最高，随着箭筈豌豆比例的下降，各混播处理消化能产出呈下降趋势(表6)。

2.4 基于马营养需求的生产性能评价

饲喂壮年马(维持)时，各混播比例组合的消化能产出、Ca和P产量均能满足其需求，除单播燕麦外，其他各混播比例的CP产量也能满足其需求(表7)。不同类型成年马所需营养物质及消化能是不同的，使役马(重型)所需营养物质及消化能最高，使役马(中型)其次，壮年马(维持)最低(表3)。随着营养物质及消化能需求量的增加，各混播比例组合的消化能产出、CP和P产量出现了供应不足；但各混播比例组合的Ca产量均能满足。

以壮年马(维持)、壮年马(种马)、使役马(中型)的营养需求进行评价，其评价结果为：燕麦-箭筈豌豆混播比例4∶6生产性能得分最高，其次为燕麦-箭筈豌豆混播比例5∶5，单播箭筈豌豆再次，最低是单播燕麦(表8)。以使役马(重型)的营养需求进行评价，其评价结果为：单播箭筈豌豆最高，其次为燕麦-箭筈豌豆混播比例4∶6，最低还是单播燕麦。从马的类型来看，随着消化能、营养物质需求量的增加，各混播比例组合生产性能的评价得分呈下降趋势。而基于牧草产量的评价，其评价结果为：燕麦-箭筈豌豆混播比例4∶6最高，其次为燕麦-箭筈豌豆混播比例5∶5，最低是单播箭筈豌豆。

表7 不同混播比例10 kg牧草与各类型马营养物质及消化能日需求量的差额和相对差额

表8 不同混播比例处理生产性能排序

3 讨论与结论

3.1 豆禾牧草混播对草地生产性能的影响

牧草产量是衡量草地生产性能的重要标志之一[17]，土地当量比则是衡量混播草地牧草产量优势的指标之一[14]。豆禾牧草混播后其资源利用结构和生产性能往往优于单播草地[18]。在本研究中，各混播组合的牧草产量比单播燕麦和单播箭筈豌豆都有较大提高，平均提高了39.7%和43.29%；各混播组合土地当量比均大于1，且燕麦-箭筈豌豆混播比例5∶5的土地当量比最高，达1.12，说明燕麦-箭筈豌豆混播后，其资源利用效率较单播高，提高了土地空间利用效率。另外，混播比例也对牧草产量产生了影响。随着混播比例中箭筈豌豆成分的增加，各组合牧草产量也逐渐增加[19-20]。

牧草品质也是草地生产性能的重要体现。牧草品质应包括适口性、消化率、营养价值及抗营养因子含量等几个方面，叶茎比可以较好地区性反映牧草的适口性，CP和EE含量可以较好地反映牧草的营养价值，纤维素含量和消化能浓度则可较好的反映牧草的可消化情况[15,21-22]。在本研究中，随着燕麦比例的减少，箭筈豌豆比例的增加，CP含量、Ca含量、马的牧草消化能浓度呈上升趋势，NDF、ADF含量则呈明显的下降趋势，这表明适当增加混播牧草中箭筈豌豆的比例，可以提高混播牧草的品质。

3.2 马营养需求与豆禾混播草地生产性能的关系

传统意义上，人们认为草地如果能提供大量牧草，其生产性能就高，但是较少关注草地生产的牧草是否被饲养的家畜所喜食、是否能够满足其能量和营养需求[23]。牧草被家畜采食后，伴随着物质代谢的同时，还进行能量代谢，牧草能量浓度直接影响着家畜的营养状况、生命活动及生产性能[15]。因此，牧草在家畜体内的消化能高低不仅是牧草储能高低的表现，还可直接表观牧草饲养家畜的能力[15]。利用草地消化能产出及营养物质产量来评价草地生产性能，就能较为准确、科学地评价草地饲养家畜的能力，避免利用牧草产量和/或营养物质产量评价草地生产性能的局限性。在本研究中，利用草地消化能产出及营养物质产量与马日需求量的相对差额评价草地生产性能，其结果较好地反映了燕麦-箭筈豌豆混播草地与马营养需求间的关系。CP产量、消化能产出较高的燕麦-箭筈豌豆混播比例4∶6、5∶5组合具有较高的饲养马的能力，而单播燕麦、燕麦-箭筈豌豆混播比例6∶4则较低；如果饲养的是使役马(重型)，则是单播箭筈豌豆、燕麦-箭筈豌豆混播比例4∶6具有较高生产性能。这与基于牧草产量评价的草地生产性能是有差别的。如果栽培草地是针对马这类家畜进行建植的，那么不仅仅要调控牧草的干物质产量，还应同时调控牧草的品质(降低NDF、ADF收获量，提高营养物质收获量)与牧草能量(提高牧草储能)，这是高产优质豆禾混播草地建植迈向按需建植与管理的重要步骤。

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(责任编辑 武艳培)

《草业科学》入选中国科协精品科技期刊工程

学术质量提升项目

据中国科协网站，中国科协精品科技期刊工程第四期项目申报评审工作已经结束，经过申报材料评估、现场答辩、专家评审及公示，《草业科学》入选第四期(2015-2017)中国科协精品科技期刊工程学术质量提升项目。

入选期刊在学科和专业领域有较好的发展基础、较高的学术质量和较强的影响力。通过重点培育，将进一步推动入选期刊提高学术质量与出版能力，提高期刊核心竞争力和可持续发展能力，加快成长为具有广泛影响力的高水平学术期刊。

全国300种科技期刊参加了答辩，评出精品科技期刊TOP 50项目50项，学术质量提升项目120项，数字出版建设项目11项，集群(联盟)建设项目11项，出版人才培育项目2项，精品科普期刊项目5项。

Production performance evaluation of oat-common vetch mixed pasture based on nutrient needs of horses

MA Jun1, ZHENG Wei1, 2, ZHANG Bo1,2, Jiaziyila·haleke

(1.College of Pratacultural and Environmental Science, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052, China; 2.Xinjiang Key Laboratory of Grassland Resources and Ecology, Urumqi 830052, China)

In order to improve the forage suppliment and quality in horse farm, the forage yield, nutrient quality and digestible energy (DE) for horses of the mixed pasture with oats and common vetch in different ratios in Zhaosu horse farm were measured to evaluate the production performance in 2013. The results showed that forage yield, leaf-stem ratios, crude protein content (CP), calcium(Ca) content and DE increased with the increase of common vetch ratios. However, the contents of either extract (EE), acid detergent fiber (ADF) and neutral detergent fiber decreased and phosphorus (P) content did not change. The EE content, forage yield of the mixed pasture were significantly higher (P<0.05) than those of the common vetch monocultures. The contents of CP and Ca of the mixed pasture were significantly higher than those of the oats monocultures. The land equivalent ratios of the mixtures were higher than 1. The nutrient yield and DE output have similar variations. The production performance evaluation based on nutrient needs of horses was different with that based on forage yield. The production performance evaluation system based on digestible energy and the gaps between the forage yield and daily nutrient needs of horses was suitable for evaluating their relationship and providing scientific and efficient feeding of horses.

oat; common vetch; mixed ratios; production performance; nutrient needs of horses

ZHENG Wei E-mail: zw065@126.com ZHANG Bo E-mail：xjauzb@sina.com

10.11829j.issn.1001-0629.2014-0348

2014-08-04 接受日期：2014-12-11

国家科技支撑计划(2012BAD45B03)；农业部公益性行业科研专项(201003023)；新疆维吾尔自治区高校科研计划重点项目(XJEDU2012I19)

马军(1984-)，男，山东昌乐人，在读硕士生，研究方向为牧草栽培。E-mail:sanxingbaoxi2000@163.com

郑伟(1978-)，男，湖北武汉人，副教授，硕导，博士，研究方向为草地生态及植物生态。E-mail:zw065@126.com张博(1963-)，男，甘肃人，教授，硕导，硕士，研究方向为牧草遗传育种。E-mail：xjauzb@sina.com

S821.5;S344.1+6

A

1001-0629(2015)06-1002-08

马军,郑伟,张博,加孜依拉·哈勒克.基于马营养需求的燕麦-箭筈豌豆混播草地生产性能的评价[J].草业科学,2015,32(6):1002-1009.

MA Jun,ZHENG Wei,ZHANG Bo,Jiaziyila·haleke.Production performance evaluation of oat-common vetch mixed pasture based on nutrient needs of horses[J].Pratacultural Science，2015,32(6)：1002-1009.