不同留茬收获模式对红麻产量及营养价值的影响初探

唐慧娟，白杰，陈安国，李建军，黄思齐，李德芳

（中国农业科学院麻类研究所，长沙410205）

不同留茬收获模式对红麻产量及营养价值的影响初探

唐慧娟，白杰，陈安国，李建军，黄思齐，李德芳*

（中国农业科学院麻类研究所，长沙410205）

以代表性红麻品种中红麻318为材料，对红麻留茬收获模式进行初步探究，通过不同留茬收获方式对产量、营养价值的影响进行比较，筛选出使红麻具有较高产量和营养价值的收获方式，为红麻饲用价值的开发和利用提供参考。结果表明：90 cm留茬高度试验组在整个生长期的干物质产量（15943 kg／hm2）和粗蛋白产量（1613 kg／hm2）均高于60 cm试验组和120 cm试验组。

红麻；留茬收获；产量；营养价值

红麻（Hibiscus cannabinus L.）是一种重要的一年生韧皮纤维作物，长久以来红麻纤维因其高产优质而得到广泛应用［1］。然而随着化纤和集装箱的发展，红麻纤维的利用受到了制约。在国内畜牧养殖行业高速发展的同时，饲料产业也随之而起，优质蛋白饲料成为亟需品，尤其在中国南方地区，由于气候湿热等原因，缺乏优质高产的植物性蛋白饲料［2］。多年来，国内外多项研究表明红麻可以作为优质植物蛋白饲料源。目前，国内关于红麻饲用营养价值的研究很少，且都处于初步探索阶段，红麻由于产量高、粗蛋白含量高、适应性广、抗病虫性好等特点，具有较好的饲用前景。因此，加强红麻饲用营养价值的研究将带来良好的经济和生态效益［3－5］。

同一作物不同用途应对应不同的栽培管理技术，国内针对红麻饲用栽培管理技术研究较少，大部分是借鉴高产红麻的栽培技术或者传统农户经验，缺乏科学试验和具体的理论指导［6］。红麻作饲用，一般会在生长季多次刈割，关于刈割前后的田间管理、刈割后的具体留茬高度、刈割次数和具体的肥料研究极少，若想获得高产、高品质的饲用红麻，科学的田间管理措施必不可少。本研究以具有代表性的红麻品种中红麻318为试验材料，对红麻留茬收获模式进行初步探究，对不同留茬收获方式下红麻的产量及营养价值进行比较，筛选出具有较高产量和营养价值的留茬收获模式，旨在为红麻饲用价值的开发利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试红麻品种为中红麻318，由中国农业科学院麻类研究所一年生麻类遗传改良课题组提供。该品种在国内种植量大，且具有代表性，选育单位为中国农业科学院麻类研究所。

1.2 试验设计

田间试验基地选取水肥均匀、条件一致的田块作为试验区域。试验区域分为3个小区，每个小区宽2.5 m，长35 m，面积87.5 m2。播种前对试验小区进行深耕松土、整平耙细；在整地后播种前，施用复合肥（N∶P∶K ＝15∶15∶15）作为基肥，施用量为600 kg／hm2；开东西向沟，行距35 cm，种子条播，播种后浇足水，出苗后间苗，最终密度为270000株／hm2。

试验时间为5月16日到10月20日。留茬收获，留茬高度为60、90、120 cm，第一次刈割在播种后65 d，此后每隔45 d进行一次刈割，整个生长期持续155 d，共刈割3次（图1）。每次刈割完立即施用450 kg／hm2复合肥（N∶P∶K＝15∶15∶15），并浇足水。根据数据分析对红麻留茬收获模式进行评估，并选出该品种合适的留茬高度。试验过程中进行田间调查，调查项目为植株存活率和生长期间的病虫害情况。

图1 红麻收获模式示意图Fig.1 Sketch map of kenaf harvestingmodel

1.3 测定项目和方法

1.3.1 产量测定

当红麻达到设定生长天数后进行刈割，每个小区随机选取4 m2作为样本，将叶片和茎秆分离，105℃杀青30 min，在65℃下烘干至恒重，然后计算各部分干物质产量，上述步骤重复3次。

1.3.2 常规营养品质测定

红麻烘干样品经粉碎机粉碎后用于常规营养品质的测定。粗蛋白测定参考GB／T 6432－1994，粗脂肪测定参考GB／T 6443－2006，粗纤维测定参考GB／T6434－2006，粗灰分测定参考GB／T6438－2007，总磷测定参考 GB／T6437－2002，钙测定参考 GB／T6436－2002。

1.4 数据处理

试验数据采用SAS9.2统计分析软件和Microsoft Excel 2010进行统计分析。干物质产量根据收获时期进行分类，采用Duncan法多重比较指标间的差异，显著水平为p＜0.05。针对不同红麻品种产量和营养品质性状的对应分析和聚类分析采用SAS9.2软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同留茬高度下植株的产量性状分析

田间观测植株存活率大于99%，红麻在整个生长期内没有发生病虫害。试验采用生长期多次收割方式，结合中红麻318的生长性状及表型观察，将60、90、120 cm定为3个留茬试验高度。供试材料中红麻318在不同的留茬高度下刈割后，各部位及全杆的干物质产量见表1。结果显示，在3次收获中，不同留茬高度处理各部分的干物质产量均有显著差异（p＜0.05）。第1次收获，各部位干物质产量的最高值均出现在60 cm处理组，且差异显著（p＜0.05）；而第2、3次收获，各部分干物质产量最高值均出现在90 cm处理组，且差异显著（p＜0.05）。进一步推算可知，留茬90 cm试验组3次的总干物质产量（15944 kg／hm2）高于60 cm试验组（12529 kg／hm2）和120 cm试验组（12232 kg／hm2）；叶总干物质产量 90 cm试验组（6102 kg／hm2）高于 60 cm试验组（5615 kg／hm2）和120 cm试验组（4464 kg／hm2）；茎总干物质产量90 cm试验组（9842 kg／hm2）高于60 cm试验组（6914 kg／hm2）和120 cm试验组（7768 kg／hm2）。因此，不同的留茬高度对植株的再生和干物质积累产生了显著影响。

表1 不同留茬高度下的干物质产量Tab.1 Dry matter yield of plants harvested at different stubble heights

图2表明，90 cm和120 cm试验组第2次收获各部分产量和总产量均显著高于其他两次收获产量，而60 cm试验组3次收获中各部分产量均呈现出持续下降的趋势。90 cm和120 cm试验组第3次收获中各部分的产量均低于其他两次，这可能与第3次生长收获时试验基地气候开始变冷，植株生长缓慢有关。综上所述，留茬90 cm试验组在干物质产量上高于60 cm和120 cm试验组。

图2 不同留茬高度下的叶、茎和全杆的干物质产量及其比例关系Fig.2 Dry matter yield of leaves（a），stems（b），and the entire plant（c）during the three treatments，（d）yield partitioning of leaves and stems

2.2 不同留茬高度下植株的营养品质性状分析

由表2可知，3个不同的试验组前两次收获中叶片粗蛋白含量（CP）差异不显著（p＞0.05），第3次收获中，留茬60 cm试验组的叶片粗蛋白含量显著高于90 cm和120 cm试验组（p＜0.05）。第3次收获叶片蛋白质含量（17.43%～24.57%）明显高于第一次（15.10%～15.72%）和第二次（14.95%～15.45%）。粗脂肪（EE）、粗纤维（CF）与灰分（Ash）含量也呈现相同趋势，与第1、2次收获相比，第3次收获钙（Ca）含量提高，磷（P）含量降低，这可能与第3次收获前试验基地气候变冷，导致植株生长缓慢，叶片较幼嫩有密切关系。

表2 不同留茬高度叶片营养成分Tab.2 Nutritive component content of leaf of different stubble heights

由表3可知，3个不同的试验组前两次收获中茎秆中粗蛋白含量差异均显著（p＜0.05），而第3次收获中，留茬90 cm试验组的叶片粗蛋白含量显著高于60 cm和120 cm试验组（p＜0.05）。第1、2次收获的3个试验组中茎的粗纤维含量水平高于第3次收获，粗脂肪含量低于第3次，钙含量升高，磷含量则降低，粗灰分含量基本持平。

表3 不同留茬高度茎秆营养成分Tab.3 Nutritive component content of stem of different stubble heights

由表4和图3可知，同一留茬高度的试验组中，红麻全秆粗蛋白、粗纤维以及粗脂肪的含量在3次收获中均产生了显著差异（p＜0.05）。其中，在第3次收获中，粗蛋白和粗脂肪的含量高于前两次收获，粗纤维含量低于前两次收获，这可能与第3次生长收获时的气候变冷有关。粗灰分、钙和全磷的含量在3次收获中也有显著差异。

表4 不同留茬高度全秆营养成分Tab.4 Nutrient content of the whole plant of kenaf harvested at different stubble heights

图3 不同留茬高度下红麻的3次收获营养成分含量及粗蛋白产量Fig.3 Nutrient content of the different harvest times（a，b，and c）for the three trial groups，（d）Crude protein yield of the three treatments

综上所述，90 cm留茬高度试验组在整个红麻生长期的干物质产量（15943 kg／hm2）和粗蛋白产量（1613 kg／hm2）均高于60 cm和120 cm试验组，即红麻在90 cm留茬高度下表现出比60 cm和120 cm试验组具有更高的营养价值。因此，90 cm可作为红麻刈割的最优留茬高度。

3 结论与讨论

红麻作为一种常用的纤维作物，对其营养和饲用价值的研究十分有限，目前关于红麻饲用的研究主要集中在成熟度和不同收获间隔对营养价值的影响，以及施肥措施、土地管理和收获方法等方面［7－8］。而饲用作物收获时的留茬高度对饲料作物产量和营养品质的影响很大。国内常用的饲用作物有玉米、紫花苜蓿、高丹草、黑麦草等，其中禾本科牧草大多采用一年多次的收获模式，这不仅有利于总产量的提高，更有利于营养品质的提升［9］。已有研究［3］表明，红麻可作为优质的植物蛋白饲料来源，但关于其收获方式的探究有待扩展和深入。研究［10］显示，红麻在生长高度为90 cm，留茬高度12 cm的试验设计下，能够取得较高的产量和营养价值，此时如果收获间隔为40 d，则在红麻的整个生长期能够收获3次，而当间隔为60 d时，在红麻整个生长期只能收获2次。尽管该研究并没有对收获高度和留茬高度的选择做出必要解释，但是，该研究结果对红麻生长季进行多次收获的模式提供了参考。Anfinrud等［10］研究表明，红麻在一个生长季多次收获的模式是可行的，但这与栽培品种和种植区域的环境条件密切相关，不同地区可能有较大差异。刈割对饲草的影响较大，合理的刈割能够实现饲草的优质高产，是饲草管理和利用的重要原则。本研究根据试验地的气候状况，结合田间种植经验，认为红麻具有很强的再生能力，留茬刈割后能够迅速再生，并结合现有红麻品种的生长特点及研究室人员的多年试验经验，将60、90、120 cm作为备选留茬高度，同时将收获间隔定为65、45、45 d，探究优化。本研究利用该收获模式对红麻生长季多次收获方式的初步探究和优化仍需进一步完善和细化。

本试验的最优留茬高度选择为90 cm，是在试验设计的基础上，通过试验数据分析得出的结论。试验过程中进行了充分的田间观察，发现在留茬刈割后，留茬部分并没有在原有茬口的基础上继续生长，而是发出新枝继续再生；多次刈割后，留茬部分木质化程度逐渐加大，使得该部分不能利用而造成浪费。考虑到作为草本植物的红麻具有很强的再生能力，如果将留茬高度降低则可减少浪费，有研究将留茬高度降至12 cm，但其研究中的红麻生物产量并没有本试验中的高，这可能是过低的留茬高度在一定程度上抑制了红麻的再生，也可能是供试红麻品种种质特性的差异所导致［11］。

红麻因其极强的再生能力适于生长季内多次留茬收获的方式，这不仅保证红麻能获得较高的生物产量，而且使其营养价值也有所提高。通过对60、90、120 cm不同留茬高度下红麻营养价值的比较得出，90 cm留茬高度下的营养价值要高于其他两个试验组。本试验设计的红麻收获模式只能反映出红麻适合于一般牧草相似的收获模式，但该收获模式依然有很大的优化空间。如何使产量和营养价值达到最优化，需要进一步设计针对性更强、更细化的试验。

［1］王道波，李伏生，周瑞阳.施肥水平和方式对红麻生长和产量的影响［J］.华中农业大学学报，2014，33（4）：13－18.

［2］蔡敦江，周兴民.苜蓿添加剂青贮，半干青贮和与麦秸混贮的研究［J］.草地学报，1997（2）：123－127.

［3］白杰，黄思齐，李建军，等.红麻饲用价值的研究进展［J］.中国麻业科学，2015（1）：30－34.

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［5］洪建基，曾日秋，吴松海，等.饲用红麻产量及品质研究初报［J］.中国麻业科学，2007，29（5）：276－278.

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Effects of Different Stubble Patterns on Yield and Nutrient Composition of Hibiscus cannabinus

TANG Huijuan，BAIJie，CHEN Anguo，LIJianjun，HUANG Siqi，LIDefang*
（Institute of Bast Fiber Crops，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Changsha 410205，China）

This study aimed to evaluate the different stubble patterns of Hybrid Kenaf 318（Hibiscus cannabinus（kenaf）China）.Comparing the effect of different stubble patterns on the yield and nutrition of Hybrid kenaf 318，the bestmethod was selected out.The results showed that the dry matter yield（15943 kg／hm2）and crude protein yield（1613 kg／hm2）of the 90 cm stubble heightgroup at thewhole growth stage were higher than those of the 60 cm test group and the 120 cm test group.Kenaf as a forage crop is similar to general forage at the stubble croppingmodel.The results of our trial revealed that90 cm stubble was themost suitable height for harvesting.

Hibiscus cannabinus；stubble patterns；production；nutrient value

S563.5

A

1671－3532（2017）05－0251－06

2017－06－14

中央级科研事业单位基本科研业务费（1610242016022）；优质高蛋白饲用红麻品质鉴定与利用（2017－2018）；中国农业科学院科技创新工程（ASTIP－IBFC03）

唐慧娟（1981－），女，助理研究员，从事一年生麻类作物遗传育种。E－mail：253168273＠qq.com

*通讯作者：李德芳（1962－），男，研究员，从事一年生麻类遗传改良。E－mail：chinakenaf＠126.com