何春梅,章赞德,刘彩玲,王利民,林国泰,曹卫东,黄毅斌*
(1.福建省农业科学院 土壤肥料研究所,福建 福州 350013;2.福建省三明市大田县农田建设与土肥技术推广站,福建 三明 366100;3.福建省永春县煌泰林果专业合作社,福建 永春 362600;4.中国农业科学院 农业资源与农业区划研究所,北京 100081)
紫云英又名红花草,属于豆科黄芪属作物,是我国南方冬闲稻田主要的水田绿肥[1],其培肥效果突出,可以增加生物有机肥源,改良土壤理化性状,促进作物生长,净化环境,保持生态平衡;在提倡低碳农业和有机农业的今天,紫云英绿肥将发挥其不可替代的作用。紫云英除作为绿肥作物之外,也是一种优质豆科牧草,可作为饲草料青饲或调制干草。据检测,紫云英干物质中粗蛋白质的含量为15%~20%,并含有家畜生长发育所必需的各种氨基酸,其中最主要的赖氨酸在干草中的含量为1.0%~1.3%;此外,紫云英还含量丰富的钙、磷、胡萝卜素和各种维生素如B1、B2、C、E、K等[2],营养价值高且丰富。在冬闲稻田种植紫云英,用工少,技术简单,进行适当的施肥管理后,盛花期时其鲜草产量可达22500 kg/hm2,优良品种可高达45000 kg/hm2[3-4]。过去紫云英是家畜特别是猪的重要饲草[5];紫云英的适口性好,各类家畜均喜食,因此紫云英可以解决南方冬春季饲草短缺的问题,从而带动草食畜禽业的发展。
紫云英鲜草柔嫩多汁,水分含量高达90%左右,其无论作为绿肥还田还是作为饲料使用,一般都是在鲜草产量最高的开花期进行[6]。当紫云英作为饲料时,在开花期刈割紫云英梢部后,地上部剩下的紫云英基本上为茎部,鲜叶很少,所以可还田的鲜草产量大大降低[6],还田效果也显著下降,难以达到一块田种植紫云英既青饲又培肥土壤的目的。此外,将紫云英作绿肥不刈割直接利用,会浪费很多养分,因其植株中的脂肪、糖类和维生素等物质并不是土壤中必须补充的养分,植株中的蛋白质在没有分解之前也不能被农作物吸收,而这些物质是畜禽所需的营养,如果把其中的脂肪、蛋白质、糖类和维生素等经过畜禽消化而转化为人类能直接利用的动物产品(肉、乳、皮、毛等),再以畜禽的粪尿还田,则既能开发利用饲料资源,发展畜牧业,改善生态环境,又可以提高土壤的肥力,增加粮食产量。为了提高种植紫云英的经济效益,本试验研究了紫云英鲜草不同刈割时间鲜草的营养成分差异以及紫云英鲜草先过腹后还田的最佳刈割时间、次数以及草饲的最佳喂养方式。
供试紫云英:选用福建省农业科学院土壤肥料研究所新选育品系84(8)7-1-1。该品系经多年多点示范推广,均表现出早发性好、茎秆粗壮且柔嫩多汁、鲜草产量高且较耐迟播、适应性广等特点,试验鲜草产量可达52500 kg/hm2[7]。
供试兔种:为大田黑幼兔,约30日龄。黑兔的特点是体型健壮结实,清秀紧凑,皮厚微带黑色,脂肪薄,肉质细嫩,味道鲜美独特。黑兔饲料由兔场提供,是潍坊·安丘金久旺饲料有限公司生产的金睿康幼兔配合饲料571,其营养成分含量:粗蛋白≥15.0%,粗纤维≤20.0%,粗灰分≤12.0%,水分≤14.0%,钙0.5%~1.5%,总磷≥0.40%,氯化钠0.2%~1.0%,蛋氨酸≥0.6%。
紫云英鲜草刈割试验:试验于2017~2019年在福建省南平市农科所(福建省农业科学院南平分院)试验基地进行。试验田为旱地,成土母质为低丘红壤坡积物,土壤类型为黄泥田。土壤的基础理化性质为:有机质32.51 g/kg,全N 2.94 g/kg,全P 1.19 g/kg,全K 5.32 g/kg,速效N 130.7 mg/kg,速效P 119.5 mg/kg,速效K 177.21 g/kg, pH值5.30。试验设3个处理:处理Ⅰ,不刈割(对照);处理Ⅱ,在现蕾初期刈割;处理Ⅲ,在现蕾初期+初花期刈割。每个处理3个重复,采用完全随机区组设计,每个小区面积为15 m2(3 m×5 m),小区间距60 cm。于2017年11月4日播种,每个小区播种量为22.5 g。
紫云英鲜草喂养试验:试验于2019年2~5月在三明大田县吴山欣顺黑兔养殖场进行。设3个处理:T1,全天喂养饲料,即全天喂养金睿康幼兔饲料(每天早晚两餐,对照);T2,半喂养紫云英青饲,即喂养紫云英(早餐)+金睿康幼兔饲料(晚餐);T3,全天喂养紫云英青饲(早晚两餐)。将18只黑幼兔分为3组,公母各半,每处理6个笼,每笼1只黑幼兔。
紫云英鲜草刈割试验:在紫云英生长期间,分别采集现蕾期、初花期、盛花期、结荚初期鲜草植株样品,带回实验室即时测定水分、粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维、无氮浸出物、粗灰分含量等指标。每次每小区紫云英鲜草刈割面积为12 m2(3 m×4 m);按试验设计,于现蕾初期进行第一次刈割测产,于初花期进行第二次刈割测产,最后于盛花期刈割测定再生后的紫云英鲜草产量,计算单位面积可还田的鲜草产量。
紫云英鲜草喂养试验:将试验田的紫云英鲜草割回,当晒干至含水量约为70%时进行喂养试验。在试验过程中,由专人负责饲养黑兔,每日喂餐2次,喂养时间分别是8:00和20:00,进食1 h,自由饮水。每次称取一些紫云英放在槽内,等吃完后再称些放入槽内,尽量满足兔子的需要,取食量即时记载。每天清除粪、尿,每个星期对免舍消毒1次。2月2日清晨第一次喂养前对每只兔子进行空腹称重;此后每隔约15 d清晨再空腹称重1次;做好数据记载至试验结束。在喂养过程中每日观测兔子的吃料吃草状况,注意观察兔粪,记录兔子的健康状况,若有发现异常则及时治疗处理,使整个试验顺利进行。
水分含量的测定:参照GB/T 8858─1988。粗蛋白含量的测定:取新鲜植株,烘干,用粉碎机磨成粉末状后,用德国Elementar公司生产的Rapid-Ncube定氮仪进行测定[8]。粗纤维含量的测定:参照GB 5009.10─85植物类食品粗纤维含量标准进行测定。利用全自动纤维测定仪进行酸碱添加及加热过滤[8]。粗脂肪含量的测定:采用索氏抽油提法[9]。粗灰分含量的测定:采用高温直接灰化法[5]。无氮浸出物(%)=100%-(粗蛋白%+粗脂肪%+粗纤维%+粗灰分%)[10]。
采用Excel 2007和DPS软件对2年的试验数据进行方差分析,并用新复极差Duncan法进行多重比较。试验结果用“平均值±标准差”表示,以P<0.05作为差异显著性判断标准。黑幼兔体重增量:将每笼黑幼兔的初始体重以0计,每15 d称得的体重减去上次称的体重,得出体重增量。
紫云英鲜草柔嫩多汁,其营养成分因生长阶段、品种和生长状况的不同而不同。由表1得出,紫云英在不同生育期,其各项营养成分含量差异明显。紫云英鲜草中的粗蛋白含量在初花期最高,达2.59%;其次是盛花期、现蕾期和结荚期。紫云英干草中的粗蛋白含量在现蕾期最高,达30.06%,显著高于其它3个时期;其次是初花期和盛花期,粗蛋白含量分别达25.21%和22.98%,稍高于紫苜宿、苕子、箭筈豌豆等豆科牧草[11],可满足家畜在任何生理状态下对蛋白质营养的需求[12]。随着生长发育的推进,粗蛋白含量逐渐下降,但在结荚初期,紫云英鲜草和干草中的粗蛋白含量仍可达2.24%和19.21%。这说明紫云英是一种蛋白质含量丰富的青饲料。另外,紫云英在现蕾期鲜草和干草中的粗脂肪、粗纤维以及粗灰分含量均较低,但随生育期的延长,它们的含量都逐渐增高,在结荚初期这些指标上升最快。
据日本的试验结果,紫云英中的蛋白质和无氮浸出物很容易被家畜消化,消化率都在70%以上,比紫花苜蓿还好[13]。但家畜对紫云英茎叶的消化率与生育期有很大的关系。阮德成利用紫云英作猪饲料的研究结果表明,紫云英生长期愈后,植株愈老,消化率也愈低;从现蕾期到开花期消化率降低不多,而从开花期到结荚期降低很多[6,14]。
表1 不同生育期紫云英鲜草、干草的营养成分含量%
注:同列数据后的不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05)。下同。
由表2可知:不刈割处理可获得的总鲜草产量最高,达36687.0 kg/hm2,显著高于现蕾初期+初花期刈割处理的(鲜草产量为30434.6 kg/hm2);现蕾初期刈割处理可获得的总鲜草产量虽低于不刈割处理,但差异不显著。另外,现蕾初期刈割处理可获得的刈割鲜草产量为10830.5 kg/hm2,盛花期可还田鲜草产量为24016.5 kg/hm2,分别占总鲜草产量的31.1%和68.9%。现蕾初期+初花期刈割处理可获得的刈割鲜草产量为17788.5 kg/hm2,其中第一次刈割获得的鲜草产量占59.1%,每二次刈割获得的鲜草产量占40.9%,这说明紫云英具有一定的再生力。此外,刈割时间越早,其总鲜草产量受影响越小,且刈割次数越多,其鲜草产量减少愈多。
不同喂养方式对黑幼兔体重增加有一定的影响。由表3得知,在试验开展的3个月期间,全天喂养饲料处理的黑兔在喂养前后体重增重最快最多,平均每只黑兔增重1.99 kg,显著高于半喂养紫云英青饲处理和全天喂养紫云英青饲处理。其次体重增重较多较快的是半喂养紫云英青饲处理,每只兔子增重1.68 kg,也显著高于全天喂养紫云英青饲处理。将每只黑兔的紫云英青饲总食量、饲料总食量除以喂养前后体重增重量,得出每千克紫云英青饲、饲料对黑兔体重的增重量。从增重量来看,半喂养紫云英青饲处理的黑兔食用每千克紫云英可使体重增加0.045 kg,高于全天喂养紫云英青饲处理的0.025 kg;另外半喂养紫云英青饲处理的黑兔食用每千克饲料可使体重增加0.294 kg,高于全天喂养饲料处理的0.138 kg。这说明,采用紫云英(早餐)+金睿康幼兔饲料(晚餐)喂养的方式,最有利于兔子对食物的消化利用吸收。
表2 刈割对紫云英鲜草刈割产量及可还田鲜草量的影响kg/hm2
表3 不同喂养方式对黑兔体重增加的影响kg/只
从图1可以看出,不同喂养方式下黑兔体重的变化趋势不同。全天喂养紫云英青饲处理的黑兔体重增重最快。在试验开始后的头45 d,每只黑兔体重的平均增重为1.36 kg,占喂养前后体重总增加量的69.7%。在喂养45 d后,黑兔体重的增重速度开始逐渐下降,在喂养60 d和喂养75 d时,黑兔体重增重分别占喂养前后体重总增加量的85.6%和96.9%。在试验结束前的最后15 d,黑兔体重平均只增重0.06 kg。这说明全天饲料喂养的黑兔在喂养75 d左右就可达到体重的最高值,最后15 d基本上处于无效喂养状态。
半喂养紫云英青饲处理的黑兔体重增长速度较全天喂养饲料处理的缓慢一些,喂养时间要长一些。在试验开始后的头45 d,每只黑兔的体重平均增重0.92 kg,占喂养前后体重总增加量的54.1%;在喂养60 d时,每只黑兔体重比喂养45 d时平均增重0.92 kg,占喂养前后体重总增加量的78.1%;此后,黑兔体重的增长速度开始持续下降。在试验结束前的最后15 d,黑兔体重平均增重0.10 kg。这说明半喂养紫云英青饲处理的黑兔在喂养3个月后基本上可以出栏。
全天喂养紫云英青饲处理的黑兔体重增长速度最慢。在试验开始后的头45 d,每只黑兔体重平均增重0.61 kg,占体重总增加量的61.0%。在喂养45 d后,其体重增重趋于稳定,直到喂养90 d时其体重增重也没有明显的下降趋势。这说明全天喂养紫云英处理的黑兔在喂养3个月后体重还有很大的增长空间。
图1 不同喂养方式下黑兔体重的变化趋势
从表4可知,黑兔对试验的3种喂养方式的适应性较好,精神状态良好或好。在试验期间,除全天喂养饲料处理和半喂养紫云英青饲处理的黑兔各有1只出现腹部轻微臌胀病外,各处理没有出现如腹泻等其它疾病。健康兔的粪便为豌豆大小的圆粒,表面光滑圆润,均匀一致,内含纤维质,质地软硬适中。由于饲养管理不当或受病原微生物侵袭而发病,黑兔的粪便会发生异于正常粪便的各种形态的变化[15]。在本试验中,全天喂养饲料处理黑兔的粪便呈干硬球状,粒小,呈黑色,这主要因为青粗饲料不足,精料过多,腹内过热而引起便秘[12、13]。全天喂养紫云英青饲处理的黑兔粪便外观粪球增大,稍软无光泽,呈青黑色,这主要是由青饲料喂量过多引起的[16]。
表4 不同喂养方式对黑兔健康状况的影响
不同的喂养方式决定了黑兔的市场销售价格,三明大田黑兔喂养到2.5~2.8 kg就可以出栏。在本试验中,不同喂养方式下黑兔出栏所需的平均喂养时间为:全天喂养饲料处理约75 d;半喂养紫云英青饲处理约90 d;全天喂养紫云英青饲处理约105 d。现在三明大田地区全饲料喂养的黑公兔批发价约为30元/kg,零售价为40元/kg;半饲料混养的黑公兔的批发价约为40元/kg,零售价为50元/kg;农村养草黑兔零售价为70元/kg。设每只黑公兔出售时平均体重为2.60 kg,如果不计算人工喂养工本费,按零售价计算,则全天喂养饲料处理的黑公兔每只利润可达69.5元;半喂养紫云英青饲处理的黑公兔每只利润达91.4元;全天喂养紫云英青饲处理的黑公兔每只利润可达135.2元(表5)。
表5 不同喂养方式的经济效益比较
注:表中人工喂养成本不计算在内。饲料每包40 kg,售价115元。种植刈割紫云英鲜草和饲养黑兔成本:试验半年,除去人工喂养人工费,每667 m2需种子费20元、田租400元、肥料30元、田间收割等管理费300元,各项开支共约750元。按紫云英每667 m2产鲜草1800 kg、产干草1260 kg计算,喂养公兔4.5个月的成本为46.8元/只。
我国紫云英品种资源丰富,主要有地方品种和选育品种两个部分,现已通过品种审定的有几十个,其中主要优良品种有早熟种信阳种、湘肥2号、闽紫1号等,中熟种余江大叶、萍宁3号、闽紫6号、闽紫7号等,晚熟品种宁波大桥、浙紫5号等[17、18]。因各地区气候条件、土壤类型、耕作制度、病虫害种类等有一定的差异,对紫云英品种的要求也有所不同。紫云英鲜草青饲兼作绿肥最主要的要求是鲜草产量高,因此,选择紫云英品种时应选择适于当地种植,且鲜草产量高的优良品种。
本试验结果表明,紫云英是一种营养成分丰富的青饲料,其蛋白质含量在结荚初期前的各阶段都很高,特别是在初花、盛花期时其营养成分含量较高,高于现蕾期和初荚期。若只考虑喂养牲畜可提供的营养元素含量和鲜草产量,则紫云英刈割作鲜饲料或青贮饲料的最佳刈割时间为初花期或盛花期。本试验也发现,紫云英具有一定的再生能力,越早刈割且刈割次数越少,其盛花期可还田的鲜草产量也越高,这与林多胡等的研究结果[19]一致。在本试验中,现蕾初期刈割处理可刈割收获11686.0 kg/hm2紫云英鲜草作鲜饲料或青贮饲料,且在盛花期时紫云英鲜草还田产量仍有22516.5 kg/hm2,达到了稻田最佳翻压还田量22500 kg/hm2;在初花期进行第二次刈割,盛花期时紫云英鲜草产量仍有12646.1 kg/hm2。这说明刈割虽然会降低紫云英的鲜草产量,但选择在现蕾期刈割且只刈割1次,不但可确保作鲜饲料或青贮饲料的紫云英鲜草量,而且在盛花期时可还田的鲜草产量不会影响还田效果,完全可以达到先过腹后还田的目的。
不同的喂养方式直接影响兔子的喂养周期、身体状况、销售价格等。本试验结果表明,全天喂养紫云英青饲处理的兔子的体重增长缓慢,出栏周期长,销售价格高,利润也高,但不适合大规模的养殖。全天喂养饲料处理的兔子,虽然体重增长迅速,出栏周期短,喂养时间比半喂养紫云英青饲处理缩短了15 d,成本低一些,但出栏活兔的批发价格和零售价格比半喂养紫云英青饲处理的低了很多,导致利润降低。半喂养紫云英青饲的方式最有利于兔子对食物的消化利用吸收,且利润高。阮德成[20,21]等的试验结果也表明,用紫云英单独喂猪,其消化利用率不高,而适当搭配米糠、豆饼和麸皮等精料,其消化利用率都比较高,因此喂养牲畜不宜单纯饲喂某一种草料或饲料,以数种相配合的混合料为好。