柳茜,孙启忠,杨万春,郝虎,乔雪峰,徐丽君
(1.四川凉山彝族自治州畜牧兽医科学研究所,西昌 615042;2.中国农业科学院草原研究所,呼和浩特 010010;3.凉山州七里坝种羊场,昭觉 616150;4.呼伦贝尔国家野外站/中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,北京 100081)
燕麦为一年生禾本科草本植物,是重要的粮饲兼用作物,具有草产量高、适口性好、营养丰富等特点[1-2],是高寒牧区栽培草地和圈窝种草的主要牧草品种,也是南方冬闲田的一个优势种植物种[3,4]。随着畜牧业发展及农业结构调整,畜牧业在国民经济中的地位日渐重要,对饲草料的需求大幅增加[5],但优质饲草严重不足,已成为当前亟待解决的关键问题。燕麦具有草籽兼用、生产潜力大、家畜喜食等特点,制成干草与苜蓿干草的营养价值相差不大[6],可为家畜提供稳定而优质的青干草,在畜牧业发展特别是奶牛业发展中具有重要地位。近年来冬闲田种植燕麦的研究不断深入,内容主要集中在品种筛选[3,4,7,8]方面。研究表明,要实现产量和品质的优化,就必须把握生产过程中的每一个环节,而不同刈割时期对牧草的产量和品质有显著的影响。本试验通过测定不同刈割期燕麦草的产量和品质,以确定攀西地区冬闲田种植晚熟型燕麦的适宜刈割期,以期为燕麦高产栽培提供技术依据。
试验设在四川省西昌市经久乡大村五组。该地属安宁河流域,海拔1 550m,属山地亚热带暖温区,春季干旱多风,夏季多雨,无霜期272d,年均温17℃。1月平均气温9.5℃,7月平均气温22.6℃,年降水量1 013mm,集中在7~9月份,年蒸发量1 945mm。试验期为2016年10月至2017年4月,该期的日照时数为1 542h,平均气温为9.5~19.5℃,降雨量为157mm,是年降雨量的15.50%,该期由雨季过渡到旱季。试验地土壤营养含量为:有机质2.5%、全氮0.165%、全磷0.07%、全钾2.25%、碱解氮12.6mg/kg、有效磷38.2mg/kg、速效钾134mg/kg,pH值为5.1。
供试材料为北京猛犸公司提供的科纳燕麦品种。
科纳燕麦采取条播,播种行距30cm,播种量150kg/hm2,播种深度5~6cm,播种前施底肥磷酸二胺225kg/hm2,播种时间为2016年10月29日。于分蘖期随机选择长势一致的15m2样方12个,在燕麦拔节期、抽穗期、灌浆期、乳熟期,分别选取3个样方进行刈割。
1.4.1 物候期
燕麦生长发育期间,记载物候期,包括出苗期、分蘖期、拔节期、抽穗期、灌浆期、乳熟期等,记载标准参照国家草品种审定技术规程NY/T1091—2006[9]。
1.4.2 株高和草产量
用钢卷尺测量自然株高,留茬5cm 左右,刈割后称量得到鲜草产量,每个小区取鲜草1 000g,在65℃烘箱中烘至恒重,称重,计算鲜干比、干草产量。
1.4.3 营养成分
粗蛋白含量采用凯氏定氮法[10]测定;中(酸)性洗涤纤维含量采用范氏洗涤纤维法[11]测定;可溶性糖含量采用硫酸-蒽酮比色法[12]测定。
1.4.4 相对饲用价值
相对饲用价值(RFV)由下列公式计算得出[13]:
RFV=DMI(%BW)×DDM(%DM)/1.29
其中,DMI 为粗饲料干物质的随意采食量(%BW);DDM 为可消化的干物质(%DM)。DMI与DDM 的预测模型分别为:
DMI(%BW)=120/NDF(%DM)
DDM(%DM)=88.9-0.779×ADF(%DM)
采用SPSS16.0 软件对数据进行方差分析,用邓肯氏多重比较分析各处理间差异显著性。
根据观察记载,科纳燕麦于2016年10月29日播种,11月7日出苗,12月5日分蘖,2017年2月22日拔节,4月5日抽穗,4月22日灌浆,5月3日乳熟,从播种到乳熟生长179d。
由表1 可知,从拔节期到乳熟期分别进行刈割,科纳燕麦的株高为85.17~125.50cm,不同刈割期的燕麦株高差异显著(P<0.05)。乳熟期进行刈割株高为最高,显著高于拔节期、抽穗期和灌浆期。抽穗期和灌浆期进行刈割,株高分别为97.67cm,102.03cm,差异不显著(P>0.05),但显著高于拔节期。
表1 不同刈割期的科纳燕麦株高与产草量
鲜干比是指鲜草重与干草重的比例,反映了牧草干物质积累程度和利用价值[14]。鲜干比越小,表明干物质积累程度越强。本研究科纳燕麦的鲜干比随着刈割时期的推迟逐渐下降,拔节期为最大(7.41),乳熟期为最小(3.28)(表1)。不同刈割时期的鲜干比差异显著(P<0.05),乳熟期的鲜干比显著低于其他刈割期。
产草量是衡量草地生产力水平的重要指标[14,15]。随着刈割时期的推迟,科纳燕麦的鲜草产量先增加,灌浆期达到最高,为69 584.78kg/hm2(表1),之后又下降。不同刈割期的鲜草产量差异显著,灌浆期显著高于拔节期、抽穗期和乳熟期,抽穗期和乳熟期鲜草产量差异不显著(P>0.05)。干草产量随着刈割时期推迟持续增加,乳熟期干草产量最大,为15 065.98kg/hm2(表1),乳熟期与灌浆期干草产量差异不显著,显著高于拔节期、抽穗期(P<0.05)。
表2 不同物候期的科纳燕麦营养成分(%DM)
由表2可知,科纳燕麦从拔节期到乳熟期的干物质含量为12.59%~28.85%(表2),表现为随着刈割时间的推迟,干物质含量逐渐上升,不同刈割期的干物质含量差异显著(P<0.05),乳熟期的干物质含量最高(28.85%),显著高于其他各期。不同刈割期粗蛋白含量为6.12%~18.78%,拔节期的粗蛋白含量为18.78%,显著高于其他各期,抽穗期粗蛋白含量显著高于灌浆期和乳熟期,乳熟期与灌浆期的粗蛋白含量差异不显著(P>0.05),表现为随着刈割期的推迟粗蛋白含量逐渐下降。不同刈割期的可溶性糖含量为4.54%~6.91%,灌浆期的可溶性糖含量最高,与拔节期、抽穗期差异不显著(P>0.05),显著高于乳熟期(P<0.05)。不同刈割期的中性洗涤纤维含量为51.81%~61.77%,其中拔节期与抽穗期、灌浆期的差异显著,抽穗期与灌浆期、乳熟期差异不显著(P>0.05),乳熟期与拔节期差异不显著(P>0.05)。不同刈割期的酸性洗涤纤维含量为28.66%~36.48%,拔节期与抽穗期、乳熟期间差异不显著(P>0.05),拔节期与灌浆期差异显著(P<0.05)。不同刈割期燕麦的中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量都表现出随着刈割时期的推迟先升后降的趋势,到灌浆期达到高峰,随后到乳熟期下降。不同刈割期的RFV值为92.51~118.46,以拔节期为最大(118.46),与抽穗期、乳熟期的RFV值差异不显著(P>0.05),但显著高于灌浆期(P<0.05),表现为随着生育期的推进,RFV值逐渐变小,到灌浆期达到最小,为92.51,到了乳熟期又上升到108.63。
刈割对禾本科牧草的产量和营养成分影响较大,刈割时期是牧草利用和土地管理的重要手段,也是影响草食家畜生长和畜产品生产的重要因素[16]。 牧草单位面积草产量和各种营养物质含量是衡量其饲用价值高低的主要因素,而单位面积产量和养分含量主要取决于牧草的刈割时期[17]。刈割时期是否适宜对草产量和品质有极大影响[18]。在整个生长发育过程中,牧草产量和营养成分含量是两个发展方向相反的过程,确定牧草最佳刈割时期,必须兼顾单位面积草产量和营养成分含量。
草产量是反映饲草生产性能的重要指标,燕麦不同生育时期的草产量不同,本试验中随着生育时期推迟,燕麦的株高持续上升,乳熟期株高最高,为125.50cm。鲜干比随着生育时期的推迟逐渐下降,拔节期时鲜干比最大(7.4 1),乳熟期最小(3.28)。鲜草产量是先增加,到灌浆期达到最高,之后又降低,而干草产量持续增加,乳熟期达到最高,为15 065.98kg/hm2。这主要是由于株高的增加,茎秆和叶片水分含量下降,使干物质产量不断积累。以草产量为判断依据,科纳燕麦在攀西地区收获干草以乳熟期产量最高,这与曹丽霞等[19]、赵世峰等[20]、马春晖等[21]的研究结果相一致。
牧草品质的优劣是衡量牧草利用价值的重要指标,刈割时期对牧草品质具有显著影响。粗蛋白是影响牧草品质的重要指标,粗蛋白含量高,牧草价值就大。酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量是衡量牧草适口性和消化率的重要指标,其含量越低适口性越好,消化率越高,饲料价值越大[22]。试验中不同刈割期燕麦的粗蛋白含量为6.12%~18.78%,随着刈割时期的推迟,呈现下降的趋势。酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量则呈现先上升后下降的趋势,在灌浆期达到最大,分别为36.48%和61.77%,乳熟期分别降为28.66%和57.31%。随着刈割时期的推迟,科纳燕麦的RFV值也表现为由高到低再到高的趋势,拔节期最大,灌浆期最小,乳熟期又上升,这是由于在乳熟期淀粉大量积累,籽实干重占全株1/3左右,使纤维含量降低,因而RFV值提高。
由于饲草作物干草产量高峰和营养最佳期不一致,最佳刈割期应使干草产量和营养品质的组合达到最优[23]。刈割时间过早,草产量低但营养价值较高,收获时间过迟干草产量显著增加,但会导致草中可利用的营养成分含量降低。随着生育时期推移,燕麦干草产量增加,粗蛋白含量逐渐降低,酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量呈先增加而后下降。在生产中应根据草产量、粗蛋白、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维含量确定最佳刈割期,以提高燕麦生产性能和品质。本试验科纳燕麦干草产量的最高刈割期为乳熟期,其次是灌浆期,乳熟期、灌浆期干草产量差异不显著。粗蛋白含量乳熟期、灌浆期差异不显著,乳熟期的酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量显著低于灌浆期,RFV值高于灌浆期,因此科纳燕麦的最佳刈割期应是乳熟期。但攀西地区有明显的旱雨两季,头年11月至第二年4月为旱季,5~10月为雨季,攀西地区冬闲田种植燕麦主要是利用头年10月至第二年4月这段时间种,一般都选用早、中熟品种。而科纳燕麦是一个晚熟品种,在攀西地区从播种到乳熟期生长171d,到第二年5月3日达到乳熟期,虽然到乳熟期获得的干草产量最高,但此期刈割已逐渐开始进入雨季,晾晒干草有一定困难,并影响下茬作物的种植,因此,在攀西地区晚熟燕麦品种应提前至灌浆期刈割,可获得较高产量。
随着刈割期的推迟,科纳燕麦的干草产量逐渐增加,粗蛋白含量逐渐降低,酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维含量呈现先升后降的趋势。不同刈割期中乳熟期干草产量最高,达15 065.98kg/hm2,粗蛋白含量为6.12%,相对饲喂价值较高为108.63,应是攀西地区冬闲田种植晚熟型燕麦的适宜刈割期。但由于该刈割期适逢雨季,晾晒干草有一定困难,并影响下荐作物种植,所以在灌浆期刈割为宜。