蔡敏,李雅玲,彭彩,陶洪英,曾晓霞,栾兴茂,吕发生
(重庆市渝东南农业科学院,重庆涪陵408000)
我国南方由于高温高湿气候等原因,不适宜苜蓿等北方优质牧草的种植,目前种植的牧草主要为象草、皇竹草、甜高粱、黑麦草等,大多为热能饲料,优质蛋白饲料匮乏。
苎麻(Boehmeria nivea(L.)Gaud.)是荨麻科(Urticaceae)苎麻属(Boehmeria)多年生宿根型草本植物[1],作为一种湿草类速生型多叶植物[2],除纤维品质优良外,也可作为饲料作物进行开发利用[3-4]。饲用苎麻是以收获青绿茎、叶等营养体为目的,多年多次刈割的优质高产饲草[5],其营养结构合理,粗蛋白含量较高(≥20%),富含多种维生素、氨基酸以及钙元素[6],可以和“牧草之王”苜蓿相媲美[7-8]。与种植苜蓿相比,苎麻能够获得更高的产量,是我国南方地区一种理想的高产优质植物性高蛋白饲料原料,与常规热能牧草搭配饲喂,可增加植物源蛋白的供给,促进南方地区饲料结构的改善。
但在苎麻饲喂牛、羊等动物的传统应用中,一般都是饲喂收获纤维后的苎麻副产物,或因未能掌握合适刈割时期而形成的“老苎麻”,这些副产物或“老苎麻”饲用价值低,反而可能对牛、羊等动物的生长代谢产生负面影响。苎麻原是一种纤维作物,其纤维含量相对较高,要将其作为一种新型饲料饲喂草食畜禽,保证其具有较高的饲用价值,确定适宜的刈割高度是关键。刈割高度是苎麻鲜物质产量、干物质产量和粗纤维有关参数的主要决定因子[9],而在饲用苎麻的实际生产中,往往因各种原因会有不能及时收获,必须延期刈割的情况发生,且一年内不同茬次间饲用苎麻的饲用品质呈现“前优于后”的变化规律[10],若不能及时刈割,必然影响苎麻的饲用价值。所以为避免饲喂“老苎麻”,需确定饲用苎麻尤其是首茬苎麻刈割的时期及延迟程度,再根据饲用苎麻生长期,形成全田循环刈割模式,保证整个供草期苎麻的饲用品质。
此外,苎麻为多年生宿根作物,一年种植,多年受益,其饲草产量很大程度上受麻蔸生长情况的影响。但饲用苎麻由于刈割频次多而易败蔸,败蔸可使苎麻减产60%以上甚至歉收,严重影响苎麻纤维产量和质量[11]。种植的第1~3年内,若刈割时留茬高度不适,必然影响其根蔸生长,从而影响后续生物产量,故而确定适宜的刈割留茬高度,保证其持续的高产、稳产非常必要。
本文拟以重庆地区适宜种植的饲用苎麻品种“川饲苎2号”为材料,着重研究不同首刈期及种植前两年刈割留茬高度对其产量、品质等的影响,以期为重庆地区饲用苎麻的合理应用提供一定的理论支撑。
饲用苎麻品种“川饲苎2号”,由四川省达州市农科院育成。
重庆市渝东南农业科学院苎麻专用基地,土壤均匀但总体肥力水平中等偏低,土壤pH 6.45,有机质含量18.2 g/kg,碱解氮、有效磷及速效钾含量分别为97.1、10.2、110.2 mg/kg,属重庆三峡库区贫瘠土壤。
1.3.1 首刈期试验
试验地为川饲苎2号5龄成熟麻园,常年鲜草产量稳定。根据重庆地区饲用苎麻采收利用的常规高度,并参考饲料用苎麻中饲苎1号[12]刈割时期,设置4个首刈期处理(见表1),各处理随机排列,重复3次,小区面积13.2 m2(4 m×3.3 m)。首刈同时计产,并采集苎麻整株鲜样1 kg,于重庆市渝东南农科院生物技术中心烘干制样备测。主要考察不同首刈期对川饲苎2号鲜草产量、饲用品质的影响。
1.3.2 留茬高度试验
设置苎麻刈割时留茬0(贴地)、5、10、15 cm 4个处理,采用随机排列,重复3次,小区面积13.2 m2(4 m×3.3 m)。主要考察不同留茬高度对川饲苎2号分株力、产量、败蔸率等性状的影响。
表1 川饲苎2号首刈期试验设计Table 1 Test design of firstmowing period of“Chuansizhu NO.2”
试验地为川饲苎2号2龄麻园,定植时间为2016年5月,同年为培育壮蔸,采用纤用苎麻管理方式,收获方式为砍杆。2017年4月起,植株生长至70~90 cm时,按照试验设置处理统一整株刈割并计产、采样。由于试验地肥力总体水平偏低,且7~8月份气温高,苎麻生长相对迟缓,年仅收获6次,收获时间分别为4月6日、5月12日、6月14日、7月12日、8月21日、10月10日,每次收获后及时施用尿素225 kg/hm2。2017年11月13日调查各处理田间缺蔸率;2018年3月8日,于苎麻出苗期间调查各处理出苗情况、麻蔸的存活情况(地下根茎生物量)等数据。
粗蛋白(CP)含量参照GB/T 6432-1994执行;
中性洗涤纤维(NDF)含量参照GBT 20806-2006执行;酸性洗涤纤维(ADF)含量参照GB/T 20805-2006执行;
相对饲用价值(relative feed value,RFV)采用美国牧草草地理事会饲草分析小组委员会提出的粗饲料相对值[13],比较饲草的饲用品质和预期采食量:
式中:DMI(drymatter intake)为粗饲料干物质采食量,单位为占体重的百分比;DDM(digestible drymatter)为可消化的干物质,单位为占干物质的百分比;NDF为饲草中性洗涤纤维含量,单位为占干物质的百分比;ADF为饲草酸性洗涤纤维含量,单位为占干物质的百分比。牧草RFV以盛花期苜蓿的相对饲用价值100为参照进行比较,其值随牧草品质的提高而增加,RFV值大于100,表示其综合营养价值较好。
测定数据采用Excel(2010版)、DPS(v7.05版)软件进行统计分析,LSD方法做多重比较。
由表2可知,随着首茬刈割时间的延迟,川饲苎2号株高、干物质含量及干生物产量均呈上升趋势,鲜草产量及相对饲用价值呈现先增后减趋势,粗蛋白含量则逐渐降低。
A0(常规)处理,川饲苎2号株高、鲜草产量、干物质含量及干生物产量较低,但相对饲用价值(109.3)较高,粗蛋白含量高达23.1%,其综合饲用价值较高。
A1(延期10 d)处理,川饲苎2号株高、鲜草产量、干物质含量及干生物产量仍然较低,粗蛋白含量为19.6%,相对饲用价值(120.0)较高,其综合饲用价值高。
A2(延期20 d)处理,川饲苎2号株高128.7 cm,干物质含量(14.0%)相对较高,鲜草产量(56.34 t/hm2)和相对饲用价值(128.4)最高,粗蛋白含量(18.0%)较高,其综合饲用价值较高。
A3(延期30 d)处理,川饲苎2号株高达131.6 cm,相对饲用价值为100.7,但干物质含量高达16.7%,粗蛋白含量低至14.4%,作为高蛋白饲料的利用价值大幅度降低。
综上,川饲苎2号首刈期从常规时期至延期20 d内,均具有较高的综合饲用价值;延期30 d,其综合饲用价值大幅度降低,不适宜作为饲草饲喂动物。
表2 川饲苎2号不同首刈期性状及品质Table 2 Characters and quality of“Chuansizhu NO.2”at different firstmowing stages
2.2.1 不同留茬高度处理对饲用苎麻生物产量的影响
由表3可知,留茬5 cm处理的平均株高(86.1 cm)显著高于留茬0 cm的处理,但与留茬10、15 cm两处理的差异未达显著水平。留茬10 cm处理的川饲苎2号年鲜草生物产量最高,达117.96 t/hm2,与留茬15 cm处理(112.74 t/hm2)无显著差异,但显著高于留茬0、5 cm处理;而留茬0 cm处理的年鲜草产量仅为83.66 t/hm2,显著低于其他处理。川饲苎2号整株的干物质含量在13.42%~14.11%,无显著差异。各处理间年干生物产量(鲜草产量与干物质含量的乘积)与年鲜草产量结构相同。留茬10 cm处理下川饲苎2号的年干生物产量为16.36 t/hm2,稍高于留茬15 cm处理(15.81 t/hm2),差异不显著,但显著高于0、5 cm处理;留茬0 cm处理的年干生物产量最低,仅为11.23 t/hm2,显著低于其他处理。
表3 不同留茬高度对川饲苎2号株高及产量的影响Table 3 Effects of different stubble height on plant height and yield of“Chuansizhu NO.2”
2.2.2 不同留茬高度处理对苎麻根蔸生长情况的影响
由表4可知,2017年,留茬0 cm的处理缺蔸率高达41.7%,显著高于其他处理,且年度总株数仅为12.06万株/公顷,显著低于其他3个处理;留茬10、15 cm两处理的缺蔸率、总株数差异不显著,缺蔸率均显著低于0、5 cm处理,说明在留茬10、15 cm处理下,苎麻不易缺蔸,分株力高。
2018年,留茬15 cm处理出苗蔸率最高,与5、10 cm处理差异不显著,但显著高于留茬0 cm;调查地下根茎生物量发现,留茬10 cm处理的地下根茎生物量最大,显著高于留茬0 cm,但与5、15 cm处理无显著差异。
可见,不同留茬处理对于川饲苎2号根蔸生长情况的影响存在差异,尤其贴地收割,即留茬0 cm,其根蔸生长明显受到影响,不利于苎麻生长,缺蔸情况较为严重。
表4 不同留茬高度对川饲苎2号根蔸情况的影响Table 4 Effects of different stubble height on root and stem of“Chuansizhu NO.2”
综上,不同留茬高度试验设置的4个处理中,刈割时留茬10、15 cm对川饲苎2号地上部分生物产量及根蔸的生长较有利。其中,留茬15 cm处理的鲜草产量不如留茬10 cm,结合两处理的总株数(留茬15 cm>留茬10 cm)分析,可能原因为15 cm处理的分枝较10 cm处理多,但植株不如10 cm处理粗壮。
以常规刈割时期(70~80 cm)为准,饲用苎麻延期刈割时间最长确定为延期20 d。饲用苎麻刈割后,一般情况下需25 d左右的生长时间才能再次收获。有研究[14]指出,饲用苎麻刈割株高一般为60~80 cm。故本文建议,在实际生产应用中适当提前刈割时间,在饲用苎麻首茬生长至60 cm时即开始收获,将苎麻全田平分为25个片区,每天刈割1个片区,直至首茬麻全部收获完后,二茬麻进入适收期,即可进入全田循环收割模式,直至生长季收获完毕。
在饲用苎麻3龄麻以前,刈割时留茬10 cm左右最适宜,既能保证苎麻根蔸正常生存生长,也能保证其具有持续的饲草生产力;留茬0 cm(即贴地刈割)不利苎麻生长,缺蔸情况严重。
此外,本试验在重庆三峡库区湿润季风气候条件下进行,实际生产应用中应注意结合当地气候条件适当调整首刈高度;试验中川饲苎2号生物产量总体偏低,可能与三峡库区贫瘠土壤肥力水平偏低有关,实际应用中可采用增施有机肥料等方式弥补地力,增加饲用苎麻总体生物产量。