复播饲草高粱和玉米产量及营养成分比较

再吐尼古丽·库尔班，涂振东，叶 凯，艾克拜尔·伊拉洪

(1.新疆农业大学草业与环境科学学院，乌鲁木齐 830052；2.新疆农业科学院生物质能源研究所，乌鲁木齐 830091)

0 引 言

【研究意义】新疆南疆位于天山与昆仑山之间，包括塔里木盆地、昆仑山脉新疆部分以及吐鲁番盆地，面积约53×104km2，约占新疆的2/3[1]。进一步开发和科学合理的利用饲料资源是扩大南疆牛羊养殖规模的物质基础，对增加南疆少数民族家庭收入具有十分重要的意义[2]。【前人研究进展】近年来，随着新疆农区畜牧业的发展，饲料问题日渐突出，通过麦后复播青贮玉米是新疆长期以来保障青贮饲料自足的一项重要措施[3]。虽然，目前玉米主要用作动物饲料,在复播玉米品种单纯、单产水平不高，籽实收获后秸秆老化等原因，影响饲草产量和品质。而高粱的鲜草产量通常可达青贮玉米的1.2～2.0倍[4]。研究表明，作青刈用的饲用高粱品种具备再生能力强，刈割后生长快，适合多次刈割使用[5]。高粱[Sorghumbicolor(L.)Moench]是重要的优质蛋白饲料作物，抗旱、耐涝、耐盐碱的能力较强，适应范围广[6-9]。高丹草(Sorghumbiocolor×s.sudanense)是高粱与苏丹草(Sorghumsudanense(Piper)Stapf)的杂交种，是一种高产、优质的一年生牧草，适用地区广，抗旱，可持续提供优质鲜草。高丹草的杂种优势非常明显,抗旱、抗寒、耐盐碱、刈割后植株再生力强、生长速度快，含糖量较高适宜青贮，可以用来养殖牛和羊等牲畜畜禽，在生产上表现优质高产，效益明显[10]。【本研究切入点】对甜高粱开发利用方面的研究较多，对于新疆来说甜高粱在新疆的栽培研究主要集中在北疆[11-12]，在南疆进行的相关研究报道较为少见。尤其是以麦后复播饲草高粱作为饲料跟玉米对比产量和营养成分的研究未见报道。高丹草作为一种新兴牧草，目前在北方地区种植较少,在生产上缺乏栽培技术，国内外文献较少。研究复播饲草高粱和玉米主要营养成分含量及分布规律。【拟解决的关键问题】以饲草高粱晋牧1号和当地主栽复播玉米品种新玉29号为麦后复播材料，对不同刈割条件下生物产量、茎部、叶片等不同部位的营养成分进行比较，分析新玉29号和晋牧1号营养成分的分布情况和差异，为南疆地区高产、优质复播青贮饲料作物的利用推广提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验地点在新疆喀什市疏勒县库木西力克乡，E 76°37′、N 39°23′。土壤肥力中下水平，前茬冬小麦。

参试品种为玉米品种新玉29号和山西农科院高粱研究所提供的高丹草品种晋牧1号。

分别2017年8月9日第一次刈割和10月9号第二次刈割的高粱秸秆和叶片、10月9日第一次刈割的玉米秸秆和叶片为材料测定营养成分。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

试验小区排列采用完全随机区组排列，6次重复，行长20 m，行距0.4 m，晋牧1号株距0.08 m，新玉29号株距0.2 m，10行区。晋牧1号共刈割2次(8月9日,10月9日)，玉米刈割一次(10月9日)。2017年6月22日人工播种，饲草高粱播种面积1.33 hm2(20亩)、玉米1.33 hm2(20亩)。7月29日浇出苗水，全生育期浇水3次。播种前整地，施肥量为尿素8 kg/667m2、磷酸二铵 21 kg/667m2，全作底肥一次性施用。 结合第 2 次灌水追施尿素5 kg/667m2。

1.2.2 测定指标1.2.2.1 产量

测定单位面积土地上所收获的地上部分的全部产量(kg/hm2)。

1.2.2.2 营养成分

等量成分测定取样时每个小区随机取 5株，整体粉碎后混匀先用65℃烘干40 min，然后35℃烘干24 h。通过40 目筛，装进密封袋，留待测定营养成分。粗蛋白含量测定采用凯氏定氮法(GB/T6 432-94)；粗纤维含量测定采用H2SO4和NaOH溶液煮沸消化法(GB/T6 434-94)；总糖的测定采用直接滴定法[13]；水分测定利用烘干法[13]；灰分测定利用灰化法[14]。

1.3 数据处理

采用Excel 2013处理试验数据,采用DPS 6.50统计分析软件对试验数据进行显著性检验及相关分析。

2 结果与分析

2.1 复播玉米和饲草高粱产量

2017年6月22日同时人工复播新玉29号1.33 hm2和晋牧1号1.33 hm2。晋牧1号割茬两次,分别为8月9日和10月9日，而新玉29号在10月9日收割一次。复播玉米品种新玉29号和饲草高粱晋牧1号鲜草产量有很大差异。新玉29只割一次，鲜草产量为67 567.56 kg/hm2、籽粒产量8 708.70 kg/hm2、合计产量为76 276.27 kg/hm2。晋牧1号第一茬鲜草产量达到83 483.48 kg/hm2，第二茬鲜草产量达到84 249.24 kg/hm2，合计产量为167 732.73 kg/hm2。晋牧1号生物产量远远高于新玉号29号，比新玉29号增产119.90%。表1

表1 新玉29号和晋牧1号产量
Table 1 The yield of Xinyu 29 and Jinmu 1 (kg/hm2)

品种Varieties第一茬秸秆产量 Straw yield of first cutting第二茬秸秆产量 Straw yield of second cutting籽粒产量Grain yield秸秆产量Straw yield合计产量Total output 新玉29号Xinyu 29--8 708.7067 567.5676 276.27晋牧1号Jinmu 183 483.4884 249.24无籽粒-167 732.73

2.2 复播玉米和饲草高粱营养成分

研究表明，复播玉米和饲草高粱叶片和茎部的营养成分和分布规律有差异。新玉29号和晋牧1号不同部位粗纤维素的分布规律不一致。新玉29号叶片与茎秆的粗纤维素含量差异达极显著(P﹤0.01)，叶片的粗纤维素﹥茎部。晋牧1号叶片与茎秆的粗纤维素含量差异达极显著(P﹤0.01)，茎部的粗纤维素﹥叶片。新玉29号和晋牧1号不同部位粗蛋白质和可溶性总糖的分布规律一致，茎部的含量﹥叶片并且差异达极显著(P﹤0.01)，其中晋牧1号茎部的粗蛋白质含量高达8.81%、总糖含量高达13.61%。新玉29号和晋牧1号不同部位粗灰分和水分的分布规律一致，叶片的含量﹥茎部并差异达极显著(P﹤0.01)，水分含量基本都高于74%。新玉29号和晋牧1号同一部位的营养成分有差异。新玉29号叶片和晋牧1号叶片粗纤维素含量分别为35.53%、24.37%、可溶性总糖含量分别为6.66%、4.75%，新玉29号叶片的粗纤维素和可溶性总糖含量﹥晋牧1号并且差异极显著(P﹤0.01)。而新玉29号茎部的粗纤维素和可溶性总糖含量﹤晋牧1号并且差异极显著(P﹤0.01)。新玉29号叶片和茎部的粗蛋白质、粗灰分、水分含量均﹤晋牧1号并且差异极显著(P﹤0.01)。表2

表2 复播玉米和饲草高粱营养成分
Table 2 The nutrient components in maize and Forage Sorghum

品种Varieties粗纤维素(%)Crude cellulose粗蛋白质(%)Crude protein粗灰分(%)Coarse ash可溶性总糖(%)Soluble total sugar水分(%)Water content叶Leaf茎Stem叶Leaf茎Stem叶Leaf茎Stem叶Leaf茎Stem叶Leaf茎Stem新玉29号 Xinyu 2935.53±0.30Cc31.35±1.00Dd4.06±0.05Jl7.77±0.15Hi4.68±1.00Jkl2.35±1.15Km6.66±0.05I j8.88±0.12Hi 74.52±0.61Bb74.48±1.00Bb晋牧1号Jinmu 124.37±1.66Ee32.66±1.53Dd5.36±0.08IJk8.81±0.10Gh9.33±0.05Hi 5.33±0.06IJk 4.75±0.06Jkl13.61±0.16 Ff77.18±0.62Aa76.26±1.00Aa

注：同列或同行数据后标不同大写字母者表示差异达1%显著水平,标不同小写字母者表示差异达5%显著水平。下同

Note: The data with different capital letters in the same column show significantly different atP=0.01, lowercase shows significantly different atP=0.05. The same as below

2.3 复播饲草高粱不同刈割期的营养成分

研究表明,晋牧1号第一、第二茬叶片和茎部的营养成分及分布规律存在差异。晋牧1号第一、第二茬粗纤维素和可溶性总糖的分布规律一致，茎部的含量﹥叶片，并且差异达极显著(P﹤0.01)。晋牧1号第一、第二茬粗灰分和水分的分布规律一致，叶片的含量﹥茎部，并且差异达极显著(P﹤0.01)。晋牧1号第一、第二茬茎部和叶片的粗蛋白质分布规律不一致，第一茬叶片的含量﹥茎部，第二茬茎部的含量﹥叶片。

不同刈割期对饲草高粱的营养含量也有一定的影响。晋牧1号第一、第二茬叶片的可溶性总糖含量分别为4.36%、4.75%、茎部的可溶性总糖含量分别为11.76%、13.61%，茎叶的总糖第一茬﹤第二茬。晋牧1号第一、第二茬叶片的粗纤维素含量分别为31.70%、24.37%、茎部的粗纤维素含量分别为42.49%、32.66%，茎叶的粗纤维素第一茬﹥第二茬。不同刈割期对晋牧1号粗蛋白质及水分含量的影响跟其他营养成分有差异。从水分含量的数据来看，叶片的水分含量第一茬﹥第二茬，茎部的水分含量第二茬﹥第一茬。第一、第二茬叶片的粗蛋白质含量分别为9.27%、5.36%，差值为3.91%，差异极显著(P﹤0.01)，叶片的粗蛋白质含量第一茬﹥第二茬。第二茬茎部的粗蛋白质含量分别为6.49%、8.81%，差值为5.32%，差异极显著(P﹤0.01)，茎部的粗蛋白质含量第一茬﹤第二茬。表3

表3 晋牧1号不同刈割期营养成分
Table 3 Nutrient componentsof Jinmu 1 at different cutting stages

刈割期Cutting period粗纤维素(%)Crude cellulose粗蛋白质(%)Crude protein粗灰分(%)Coarse ash可溶性总糖(%)Soluble total sugar水分(%)Water content叶Leaf茎 Stem叶Leaf茎 Stem叶Leaf茎 Stem叶Leaf茎 Stem叶Leaf茎 Stem第一茬First cutting31.70±0.57De42.49±1.00Cd9.27±1.00 Hi6.49±0.05Ik8.14±0.10 Hj5.80±0.05IJkl 4.36±0.10 Jm 11.76±0.05Gh 77.52±0.55Aa73.98±1.00Bc第二茬Second cutting24.37±1.66Ef32.66±1.52De5.36±0.08IJklm8.81±0.10Gh9.33±0.05Hi5.33±0.05IJklm4.75±0.05Jlm13.61±0.15Fg77.18±0.61Aab76.26±1.00Ab

3 讨 论

近年来，喀什地区农区畜牧业增畜不增草，饲草短缺矛盾日益突出，严重制约地区农牧业发展。调整种植产业结构，引进优质饲草品种已经成为畜牧工作发展的突破[15]。

2017～2018年在喀什地区疏勒县开展了饲草高粱复播示范，结果表明,晋牧1号适合喀什地区复播种植，复播整个生育期可以刈割2次。复播晋牧1号生物产量高于玉米，两次的合计生物产量达到167 732.73 kg/hm2，新玉29号为76 276.27 kg/hm2。哈斯亚提·托逊江等[16]利用 4 个复播玉米品种和饲用甜高粱(大力士)在同等栽培管理条件下在南疆新和县进行生产力和营养成分比较分析试验，结果复播甜高粱不结穗的情况下生物产量达到135 258.9 kg/hm2、新玉29号生物产量达到65 136 kg/hm2。而试验晋牧1号的生物产量不仅高于新玉29号，也高于大力士，晋牧1号比大力士比较适合复播。

平俊爱等[10]从2009～2010年在北京双桥、天津大港、新疆呼图壁等多点进行晋牧1号生产试验。其四个试验点3年鲜草平均产量为115 857.5 kg/hm2，认为适宜在北京、天津、新疆、四川、山西等地种植推广。试验结果进一步确认此试验结果，试验中晋牧1号复播高粱两次刈割鲜草产量比内地的高。部分研究报道[17-18]也证实了饲料甜高粱在南疆种植可获得高产的可能性。甜高粱为短日照作物[11]，在新疆长日照条件下有利于其营养生长,所以表现出生物产量高，这跟冯国郡等[19]的试验结果一致。

复播晋牧1号和新玉29号的不同部位营养成分的分布规律及含量有差异。玉米和晋牧1号不同部位粗纤维素含量的分布规律不一致。玉米叶片的粗纤维素﹥茎部,晋牧1号茎部的粗纤维素﹥叶片。玉米和晋牧1号不同部位粗蛋白质、可溶性总糖含量的分布规律一致，茎部的粗蛋白质﹥叶片。这跟郭彦军等[20]的试验结果相似。

不同刈割期对高粱养分含量有很明显的影响。研究发现第一割茬的粗纤维含量高于第二茬，第一茬的可溶性总糖含量低于第二茬，与郑庆福等[21]的研究结果相同。

4 结 论

晋牧1号为一年生禾本科牧草，耐旱，刈割后植株再生力强，生长速度快。喀什地区复播可以刈割2次，刈割后5～6周株高可达100 cm以上。复播玉米和饲草高粱鲜草产量有很大差异。玉米只割一次，鲜草产量达到67 567.56 kg/hm2，籽粒产量8 708.70 kg/hm2，合计产量为76 276.27 kg/hm2。晋牧1号第一茬和第二茬鲜草合计产量达到167 732.73 kg/hm2，生物产量远远高于复播玉米。复播玉米和饲草高粱叶片和茎部的营养成分和分布规律有差异。新玉29号和晋牧1号不同部位粗纤维素的分布规律不一致。新玉29号和晋牧1号不同部位粗蛋白质和可溶性总糖的分布规律一致，茎部的含量﹥叶片。不同刈割期对饲草高粱的营养含量也有一定的影响。粗纤维含量第一割茬的高于第二茬、可溶性总糖含量第一茬低于第二茬。叶片的粗蛋白质含量第一茬﹥第二茬,茎部的粗蛋白质含量第一茬﹤第二茬。青贮原料一般要求含水率 65%～75%,水溶性碳水化合物含量 8%～10%。晋牧1号的含水率为 77.52%，总糖含量高达 13.61%(干基)，极显著高于玉米原料。跟新玉29号对比晋牧1号具有产草量高，含水率较高，干物质中粗蛋白含量高、含糖量高等优质饲料的特点。晋牧1号的适应性较好，解决夏末新鲜优质饲料短缺问题，适合南疆地区复播推广示范。