天然草地牧草干草品质对刈割时间和晾晒时间的响应

都 帅，尤思涵，包 健，格根图，贾玉山

(内蒙古农业大学草原与资源环境学院，内蒙古呼和浩特 010019)

天然草地牧草干草品质对刈割时间和晾晒时间的响应

都 帅，尤思涵，包 健，格根图，贾玉山*

(内蒙古农业大学草原与资源环境学院，内蒙古呼和浩特 010019)

刈割时间(Cutting time CT)和晾晒时间(Drying time DT)是影响干草品质的主要因素，收获期的研究已经取得长足进展，刈割时间和晾晒时间对天然牧草干草品质的影响还是空白，研究刈割时间和晾晒时间对天然牧草干草品质的影响，确定适宜刈割时间和晾晒时间对保存干草品质具有重要意义。在不同刈割时间(08：00h,12:00h,16:00h)对天然草地牧草进行刈割，刈割后在不同晾晒时间点(0h、2h、4h、6h、8h、10h、12h、24h、26h、28h、30h、36h、48h、72h)取样，进行常规营养成分分析。结果表明，08:00h、12:00h、16:00h刈割天然草地牧草晾晒72h后均达到安全含水量，可以打捆贮藏，刈割时间和晾晒时间的交互作用对天然牧草干草DM含量和CP含量影响差异显著(P<0.05)，对天然牧草干草ADF含量、NDF含量、Ash含量的影响无显著差异 (P>0.05)。同一天内，刈割越晚返潮作用越明显，营养物质流失越严重，应尽早刈割。由于光照作用，晾晒时间越长，营养流失越严重，达到安全含水量应尽快打捆，保障干草品质。刈割时间和晾晒时间的交互作用对天然牧草干草CP含量有显著影响，表明干草品质受刈割时间和晾晒时间双重影响。

天然草地；刈割时间；晾晒时间；干草品质

草地是畜牧业重要的生产资料，是畜牧业发展的物质基础〔1〕。我国现有草地面积约4亿hm2，占国土总面积的41.7%〔2〕。内蒙古、新疆、西藏、青海、甘肃和四川是我国六大主要牧区，每年创造畜牧业产值占畜牧业总产值的20%，是国家重要的畜牧业生产基地〔3〕。内蒙古现有草地面积6.5×104hm2，占现有草地面积的21.09%〔4〕，为畜牧业的健康发展提供了保障。近年来，由于全球气候变暖，草地不合理利用以及生态环境不断恶化，草场退化、沙化、盐碱化和水土流失情况加重，禁牧、轮牧等政策的实施，草场利用方式由放牧为打草。收获和调制干草的过程中很容易造成营养物质的损失，刈割时期、气候因素、调制方法等均能引起营养物质的损失〔5〕，而刈割时间和晾晒时间是其中最容易控制的因素。因此，确定干草调制的最佳刈割时间和晾晒时间，最大限度地保存干草调制过程中的营养物质具有重要意义。

刈割时间和晾晒时间直接影响干草品质〔6,7〕。适宜的刈割时间是获得优质高产牧草的有效保障之一，确定适宜刈割期应考虑牧草在生育期内营养物质的动态变化以及生物量的增长情况，以获得牧草营养物质在单位面积上的最大产量〔8〕。研究表明，一年生禾本科牧草调制干草应在孕穗期刈割，调制青贮应在开花期到乳熟期刈割；多年生禾本科牧草应在抽穗至开花期刈割〔9〕；豆科牧草，从产量、营养价值和再生等情况综合考虑，应在现蕾盛期至始花期进行刈割〔8〕。牧草的适宜刈割期是保证天然草地单位面积牧草再生量和总产量的重要因素，不同牧草间由于生长差异，刈割方式不仅影响牧草的质量，而且还会影响再生草的速度，导致来年牧草品质的下降〔10〕。在实际生产中，苜蓿干草调制过程中，由于叶片脱落造成干草质量严重下降〔11〕，干燥过程中营养损失约20%，干燥中机械损失在15%～20%〔12,13〕；天然草地以禾本科为建群种，避免了机械造成叶片脱落的损失，适宜的刈割时间晾晒时间对天然草地牧草品质尤为重要。

将天然草地牧草打草调制干草贮藏利用是草原牧区的传统生产习惯，也是目前草原牧区饲草贮藏利用的主要方式。在我国现实生产力和资源前提下，尚不具大规模应用烘干设备的条件，干草调制的方法主要以自然干燥法为主，造成牧草营养大量流失〔14〕。在动物营养方面，晾晒使牧草酸性洗涤纤维(acid detergent fiber, ADF)和中性洗涤纤维(neutral detergent fiber, NDF)含量升高，干物质消化能下降，限制其潜在营养优势的发挥。利用适宜加工方法减少损失，提高牧草品质，是实现畜牧业可持续发展的必由之路。本研究测定不同刈割时间和晾晒时间天然草地牧草干草营养物质含量，确定干草调制的最佳刈割时间和晾晒时间，以期为优质天然牧草干草生产提供理论依据，为解决我国当前干草产品加工技术落后和农牧区畜牧业生产的发展提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 样地概况

试验地在内蒙古锡林郭勒盟锡林浩特市天然牧草打草场，41°35′～46°46′N，111°09′～119°58′E。典型温带大陆性半干旱气候，冬季寒冷、夏季较热，年平均气温1.3℃～4.9℃，年降水量为150～400mm，年际间变化较大，年内降雨量分布不均，70%的年降雨量集中在6～8月〔17〕。无霜期90～120d，土壤为碳酸盐淡栗钙土，耕作层20cm左右，土壤pH7.6～8.7〔16〕。

1.2 试验材料

试验材料为内蒙古锡林郭勒盟锡林浩特市打草场，草地类型为典型草原，以克氏针茅(KrylovNeedlegrass)和大针茅(Stipagrandis)为建群种，优势种为羊草(Leymuschinensis)，伴生种为蒙古韭(AlliummongolicumRegel)、糙隐子草(Cleistogenessquarrosa)、知母(Anemarrhenaasphodeloides)、大籽蒿(Artemisiasieversiana)等，植被层稀疏，盖度为20%～35%。

1.3 试验设计

试验于2015年8月开始，选取3个时间点(08∶00h、12∶00h、16∶00h)对天然草地牧草进行刈割，采用自然干燥方法晾晒，集拢后草条宽度75cm，草条厚度15cm，自然干燥72h，干燥过程中在不同晾晒时间点(0h、2h、4h、6h、8h、10h、12h、24h、26h、28h、30h、36h、48h、72h)取样，进行常规营养成分的测定。

1.4 测定指标及方法

干物质(dry matter，DM)采用烘干法测定、粗灰分(Ash)采用灼烧法测定，粗蛋白质(crude protein, CP)利用FOSS Kjeltec8400全自动凯氏定氮仪测定，中性洗涤纤维(neutral detergent fiber, NDF)、酸性洗涤纤维(acid detergent fiber, ADF)用Ankom 220型纤维分析系统进行测定。

1.5 数据分析与处理

本论文中图、表及数据的前期处理均使用Microsoft Office Excel 2007软件，绘图软件使用SigmaPlot 12.5，利用SAS 9.0(Statistical Analysis System)软件进行双因素方差分析(two-way ANOVA)，结果以平均值±标准误表示。

2 结果

2.1 刈割时间对天然草地牧草干燥速度的影响

在不同晾晒时间点取样，测定不同刈割时间天然草地牧草水分含量，得出天然草地牧草含水量动态变化曲线(见图1)。由图1可知，在干燥过程中，08∶00h刈割和12∶00h刈割天然草地牧草含水量变化曲线整体上均呈先快后慢的下降趋势，08∶00h刈割天然草地牧草在晾晒8h后由于夜间返潮，含水量有所上升，之后整体变化趋势平缓，晾晒72h后达到安全含水量，可以打捆贮藏；12∶00h刈割天然草地牧草在晾晒6h后由于夜间返潮，含水量有所上升，之后整体变化趋势平缓，晾晒72h后达到安全含水量，可以打捆贮藏；16∶00h刈割天然草地牧草由于吸水性水分含量先上升后下降趋势，晾晒10h和36h水分含量出现两个上升拐点，水分含量变化曲线呈双峰型，晾晒72h后达到安全含水量，可以打捆贮藏。

图1 不同晾晒时间天然草地牧草含水量变化曲线

2.2 天然草地牧草晾晒72h后常规营养成分含量

在晾晒72h后天然草地干草已达到安全含水量，可以打捆贮藏，对天然草地牧草进行常规营养成分含量测定。不同刈割时间刈割天然草地牧草晾晒72h后DM含量82%左右，水分含量约18%，没有显著差异(P>0.05)；Ash含量，ADF含量、NDF含量均没有显著差异(P>0.05)；16∶00h刈割天然草地牧草晾晒72h后CP含量与08∶00h和12∶00h刈割天然草地牧草CP含量差异显著(P<0.05)，且08∶00h和12∶00h刈割天然草地牧草CP含量比16∶00h刈割天然草地牧草CP含量高10%左右。

表1 天然草地牧草晾晒72h后营养成分含量

注：不同小写字母表示在0.05水平上差异显著。

Note: Different capital letters represent significant different at the 0.05 level.

2.3 晾晒时间与刈割时间对天然草地牧草干草品质的影响

在晾晒时间上，不同刈割时间天然牧草干草DM和CP存在显著差异(P<0.0001),ADF(P=0.0004，表2)、NDF(P=0.0633，表2)和Ash(P=0.0194，表2)差异不显著；在刈割时间上，不同晾晒时间天然牧草干草DM存在显著差异(P<0.0001)，CP(P=0.0007，表2)、ADF(P=0.4048，表2)、NDF(P=0.2865，表2)、Ash(P=0.8794，表2)差异不显著；晾晒时间与刈割时间对天然牧草干草DM(P<0.0001)和CP(P<0.0001)交互作用显著，交互作用对ADF(P=0.5174，表2)、NDF(P=0.4946，表2)、Ash(P=0.1218，表2)影响不显著。

表2 晾晒时间与刈割时间及交互作用对天然牧草干草品质双因素方差分析结果(P值)

注：P<0.0001表示差异极显著

Note:P<0.0001 represent significant different DT=Drying time CT= Cutting time

3 讨论

杨耀胜〔18〕、张晓娜〔19〕、郭江泽〔20〕、张晓娜〔21〕等研究结果表明，牧草刈割后，水分散失就已经开始，通过细胞间隙、维管系统和气孔水分散失的途径，以自由水形式散失，水分散失较快，自由水散失完全后受到细胞壁阻力的影响，水分散失速度开始变得较慢，干燥的速率同时也会降低，含水量变化曲线整体呈先快后慢的下降趋势，08∶00和12∶00h刈割天然草地牧草水分散失规律与上述研究结果一致，呈先快后慢的下降趋势。王坤龙等〔22〕研究结果表明，夜间空气湿度大，已超过植物体内含水量，植株吸水返潮，含水量上升，在干燥后期湿度差越大，含水量上升幅度越大，16:00h刈割的天然草地牧草含水量先升高后降低，与上述研究结果一致。

Coblentz〔23〕、Xu〔24〕等研究结果表明，干燥时间越长，营养和能量损失越严重。此外，汪春等研究结果表明，长时间的日光“漂白”作用也会造成养分大量流失〔25〕。在自然干燥过程中，总伴随着相当复杂的生理生化过程，这是一个以消耗营养物质为代价的过程，牧草的干燥过程和水分散失在同时进行，期间进行着相当复杂的生理生化过程和物质代谢。植株刈割后短时间内，仍在继续呼吸作用，碳水化合物转化为CO2、热量和水排出体外，造成营养物质流失，只有含水量降到40%以下时〔19,20〕，植物的呼吸作用才会停止，期间营养物质损失1%～7%〔26〕。天然草地牧草在刈割晾晒72h后，DM、ADF、NDF、Ash没有显著差异，且达到安全含水量，08∶00h与12∶00h刈割天然草地牧草CP含量没有显著差异(P>0.05)，与16∶00h刈割天然草地牧草有显著差异(P<0.05)。08∶00h与12∶00h刈割天然草地牧含水量快速下降，减少了营养物质消耗，而16∶00h刈割天然草地牧草消耗大量营养物质，导致品质下降，与上述研究结果一致。

在本研究中，刈割时间和晾晒时间的交互作用对天然牧草干草DM含量影响达到统计学显著水平(P<0.05)，对天然牧草干草ADF含量、NDFA含量、Ash含量的影响未达到统计学显著水平(P>0.05)，表明刈割时间和晾晒时间分别对干草品质的影响机制在本质上可能不同。刈割时间是在相同晾晒时间改变温度进而影响水分对干草品质产生影响，而晾晒时间改变光照强度对干草品质产生影响〔27〕。本研究发现，刈割时间和晾晒时间的交互作用对CP含量影响显著(P<0.05)，未来将会深入研究，进行多因子交互作用机制的研究。

4 结论

研究结果表明，同一天内，刈割越晚返潮作用，营养物质流失越严重，尽早刈割更有利于保存营养物质。由于光照作用，晾晒时间越长，营养流失越严重，达到安全含水量应尽快打捆，保证干草品质。刈割时间和晾晒时间的交互作用对天然牧草干草CP含量有显著影响，表明干草品质受刈割时间和晾晒时间双重影响。

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Responses of natural grass hay quality on cutting time and drying time

Du Shuai, You Sihan, Bao Jian, Gegentu, Jia Yushan*

(College of Grassland, Resources and Environment, Inner Mongolia Agricultural University Huhhot, 010019)

Cutting time and drying time are the main factors affecting the quality of hay. Harvesting has made considerable progress. Effect of cutting time and drying time on the quality of natural grass is blank. It is necessary to research the effects of cutting time and drying time on the quality of natural grass and selected appropriate cutting time and drying time for preserving hay quality better. Cutting the natural grass an different time (08∶00h, 12∶00h, 16∶00h). Samples were taken and analyzed at different time points (0h, 2h, 4h, 6h, 8h, 10h, 12h, 24h, 26h, 28h, 30h, 36h, 48h, 72h). The results show that natural grass after drying 72h have achieved safety moisture content to baling. Their interaction on DM and CP was significant differences of natural grass hay (P<0.05). And the interaction on ADF, NDF, Ash were no significant differences (P>0.05). In the same day, cutting later the more obvious dampness the more serious loss of nutrients should be cut as soon as possible. Due to light, the longer drying time, the more serious nutrient loss, to ensure the quality of hay should be bundled as soon as possible when it has achieved safety moisture content. The interaction between cutting time and drying time had a significant effect on CP content of natural forage hay, which indicated that hay quality was affected by cutting time and drying time.

natural grass; cutting time; drying time; hay quality

S812

A

2095—5952(2017)01—0038—05

2016-01-11

半干旱牧区天然打草场培育与利用技术(201303060)硕士研究生科研创新项目(S20151012910)资助

都 帅，男，内蒙古阿尔山人，博士研究生。E-mail：dushuai@emails.imau.edu.cn。

[*通讯作者]贾玉山，男，内蒙古赤峰人，教授。E-mail：jys_nm@sina.com。