播期对青贮大麦产量和青贮品质的影响

赵 准，齐军仓，李 剑，宋瑞娇

(1.石河子大学农学院，新疆石河子 832003；2.新疆生产建设兵团绿洲生态农业重点实验室，新疆石河子 832003)

适宜的播期是保证作物正常发育和优良品质的重要因素。不同播期下，作物各生长阶段遇到的温度和光照会存在差异，其光合作用和营养物质的分配也会发生变化，从而影响作物的产量和品质[4]。研究发现，播期对燕麦的株高、分蘖数，茎叶比以及干草产量具有显著影响[5]。晚播后燕麦除粗脂肪含量显著低于早播外，中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和粗蛋白含量均显著高于早播[6]。随着播期的推迟，牧草的生长发育逐步提前结束，粗蛋白含量逐渐升高[7]。近年来，由于全球气候变暖，大麦生长所需的水热条件发生了变化，影响大麦的生长发育，如果按照传统的播种时间对大麦进行播种，大麦群体质量可能会下降，饲草产量和品质降低。目前，关于播期对大麦影响的研究主要集中于籽粒产量方面，对青贮大麦研究较少。本研究以3个大麦品种(系)(垦啤麦13、P13-3和甘啤4号)为材料，设置三个播期(3月18日、4月2日、4月17日)，分析了播期对青贮大麦农艺性状、生育期、青贮原料品质和青贮品质的影响，以期为新疆青贮大麦高产提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验以大麦品种(系)垦啤麦13、P13-3和甘啤4号为材料。垦啤麦13号是新引进的生物产量高、适宜制作青贮饲料的大麦品种，P13-3是新选育的高产新品系，甘啤4号是目前新疆大面积种植品种。

1.2 试验设计

本试验于2018年在石河子大学试验站(北纬45°32′、东经86°05′)进行。当地气候属于温带大陆性气候，年降水量150～250 mm(主要集中于 4-7月份)，蒸发量1 500～2 400 mm，无霜期约170 d，年日照时数约2 860 h，年平均气温为 7.0 ℃。前茬作物为小黑麦。土壤类型为灌耕灰漠土。土壤质地为壤土。试验采用随机区组设计,设置三个播期，分别为3月18日、4月2日和4月17日(分别用B1、B2和B3表示)，小区面积4 m2，3次重复。人工开沟条播，行距20 cm。生长期管理按当地大麦高产田进行。

1.3 方法

1.3.1 生育期调查

田间观察记载大麦各播期下的出苗期、拔节期、抽穗期、灌浆期和蜡熟期。

1.3.2 株高和生物量测定

在蜡熟期，每小区随机抽取10株大麦，分别测定株高，再求平均值。之后将大麦样品分别装入牛皮纸袋中带回实验室，按照茎、叶(含叶鞘)和穗分离，再75 ℃烘干24 h后称重，计算茎、叶、穗的干物质分配比例。

1.3.3 鲜草和干草产量测定

其实“末”字最初对应的反义词应该是“本”，看看“本末倒置”这个成语吧！“本”代表“树根”，比喻事物的根本；“末”代表“树梢”，比喻事物的细枝末节。所以“本末倒置”就是指把主要的和次要的、本质和非本质的关系弄颠倒了。

在蜡熟期，每小区随机抽取一个1.0 m× 1.0 m的样方进行测产。大麦在田间刈割后立即称量测鲜草产量，再取250 g有代表性的鲜草，将其放入牛皮纸袋中带回实验室，75 ℃烘干24 h后测量饲草干物质含量(DM)，再计算干草产量。

1.3.4 青贮原料品质测定

将烘干后的全株大麦粉碎后过0.45 mm筛备用。采用范氏洗涤纤维分析法测定中性洗涤纤维含量(NDF)和酸性洗涤纤维含量(ADF)[8]；凯氏定氮法测定粗蛋白含量(CP)[9]；索氏浸提法测定粗脂肪含量(CF)；灼烧法测定粗灰分含量(Ash)[10]；可溶性碳水化合物含量采用蒽酮法测定[11]。

1.3.5 青贮及品质分析

(1)青贮调制：将田间收割的全株大麦用剪刀剪成2～3 cm小段，称取250 g，根据测得干物质含量并以鲜重为基础加入蒸馏水，使大麦水分含量达到65%。后放入20×25 cm的聚乙烯袋中，用真空封口机抽真空后密封避光保存。45 d后开封进行青贮品质测定。

(2)发酵品质测定：取20 g青贮样放入250 mL锥形瓶中，加入80 mL蒸馏水，封口，置于 4 ℃冰箱中浸提24 h，期间适当摇晃。浸提液过滤后测定pH值、氨态氮含量及有机酸含量(乳酸、乙酸、丙酸和丁酸)。用pH计(AZ8685，台湾衡欣科技股份有限公司)直接测定浸提液pH值；用苯酚-次氯酸钠比色法测定氨态氮含量[12]。用高效液相色谱仪测定有机酸含量，色谱柱为sunfire RC18 5 μm 4.6 mm×150 mm，流动相为0.5 mmol·L-1磷酸氢二钾∶甲醇=80∶20，流速 1 mL·min-1，柱温45 ℃，检测波长210 nm，进样量10 μL。

1.4 数据分析

用Excel进行数据整理，采用SPSS 19.0进行方差分析，利用Duncan法多重比较。

2 结果与分析

2.1 播期对大麦生育进程的影响

播期对大麦生育进程有着明显的影响。从表1可以看出，随着播期的延迟，大麦出苗、拔节、灌浆和乳熟期的时间均逐渐推迟，且全生育天数缩短。其中，B3播期下垦啤麦13、P13-3和甘啤4号的全生育期天数较B1播期分别减少22.5%、22.3%、21.3%。3个大麦品种(系)随着播期的延迟，抽穗前后的生育进程均加快，但播种-抽穗、抽穗-蜡熟的天数占总生育期的比例并未随着播期的推迟而出现明显变化。

表1 不同播期下大麦的生育进程

2.2 播期对大麦株高和干物质分配的影响

推迟播期会显著降低P13-3和甘啤4号株高，但对垦啤麦13没有显著影响(表2)。播期对干物质在茎、叶和穗中的分配比例有显著影响，但具体表现因品种(系)和器官而异。B1播期下垦啤麦13和甘啤4号的茎和穗分配比例显著高于B3播期，而叶比例则与之相反；P13-3的茎、叶和穗比例在不同播期间没有显著性差异。

表2 不同播期下大麦株高和干物质分配比例差异

2.3 播期对大麦鲜草和干草产量及干物质含量的影响

播期过于推迟会降低三个大麦品种(系)鲜草产量(表3)。与B1播期相比，B3播期下大麦鲜草产量下降10.1%～25.4%，其中垦啤麦13降幅最大；B1和B2播期间大麦鲜草产量差异不显著。随着播期的推迟，大麦干草产量呈下降趋势，其中垦啤麦13在B1播期下获得最高干草产量。与B1播期相比，B3播期下大麦干草产量下降15.2%～24.2%，垦啤麦13降幅最大，P13-3降幅最小。播期对大麦干物质含量的影响相对较小。以上分析说明在新疆地区饲草用大麦不宜 晚播。

表3 不同播期下大麦干、鲜产量及干物质含量

2.4 播期对大麦青贮原料品质的影响

播期对大麦的青贮原料品质也有一定的影响(表4)。推迟播期会增加大麦青贮原料的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量，但只对P13-3和甘啤4号影响显著。推迟播期会显著降低大麦青贮原料的粗蛋白含量，但对甘啤4号的蛋白质含量没有显著影响。三个品种(系)的粗脂肪含量均随播期的推迟而降低，在P13-3和甘啤4号上表现明显。大麦粗灰分含量受播期的影响较小。随着播期的推迟，3个大麦品种(系)的可溶性碳水化合物含量随播期的推迟均有增高的趋势，但总体上受播期的影响较小。

表4 不同播期下大麦的青贮原料品质

2.5 播期对大麦青贮品质的影响

推迟播期可显著降低青贮后甘啤4号和P13-3的pH值、垦啤麦13和甘啤4号的氨态氮含量及垦啤麦13的丙酸含量，增加甘啤4号的乳酸含量，对各品种(系)青贮后的乙酸含量影响不显著(表5)。3个大麦品种(系)青贮后均无丁酸产生，青贮质量较好。

表5 不同播期下大麦的青贮品质

3 讨 论

3.1 播期对大麦生育进程的影响

播期是调节大麦生长发育的重要栽培措施，选择合适的播期可以充分利用当地光、温、水等外界条件，避开外界不良气候，从而促进作物的生长和提高产量。播期对作物生育进程具有重要的影响。本研究表明，推迟播期会加快大麦生育进程；B3播期下，3个大麦品种(系)生育期较B1播期缩短22～23 d，营养生长时间缩短17～19 d，生殖生长时间缩短3～6 d。这与在小麦和燕麦上的研究结果一致[13-14]，这主要是因为随播期推迟，作物在发育过程中外界温度升高，致使酶活性增强、物质代谢旺盛，从而加快了生育进程。另外，本研究发现，延迟播种时间不会改变大麦营养生长和生殖生长时间在全生育期中所占的比例，与刘文辉等[15]对燕麦的研究结果基本相同，而与刘昌继等[16]得出的播期对玉米生殖生长的天数并不会造成显著性影响的结论不同。这种不同可能与作物种类和试验地气候差异有关。

3.2 播期对大麦产量和农艺性状的影响

研究表明，播期对饲料作物的产量有显著的影响，但这种影响因地理位置、栽培品种以及生态条件变化而不同[17-18]。本研究中，播期对大麦干物质积累有着显著的影响；随着大麦播期的推迟，大麦的干草产量大幅度降低，晚播干草产量比早播降低15.2%～24.2%。燕麦、玉米籽粒产量对播期的响应也表现出一致结果[19-20]，而在苏丹草上得到不同的研究结果(在中播条件下最高)[21]，这可能与苏丹草生长的温度基点较高有关。3个大麦品种(系)中，垦啤麦13在各个播期下的干草产量均最高，这可能与其株高较高有关。在新疆地区，生育期的缩短是晚播大麦干草产量大幅度降低的主要因素。

作物在生长过程中光合产物不断分配到各器官，各器官的干物质分配比例反映了作物内部的源库关系。在本研究中，播期推迟后垦啤麦13和甘啤4号的茎、穗干物质分配比例显著性降低，叶干物质分配比例提高。该结果与宋创业在玉米上的研究结果[22]相一致；而播期对P13-3则没有显著性影响，这表明播期对大麦干物质分配的影响因品种而异。垦啤麦13和甘啤4号茎、穗干物质分配比例的下降可能是由于推迟播期后温度升高，导致穗分化时间缩短引起“源”限制，同化产物向穗中转移较少，滞留在叶片中较多，而P13-3茎叶穗比例没有显著性差异可能和该品系穗分化速度较快有关。

3.3 播期对青贮大麦原料品质的影响

选择高品质的原料对获得优质青贮饲料十分重要。青贮大麦原料的品质与中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量呈负相关，与粗蛋白、粗脂肪及粗灰分含量呈正相关。研究发现，随着播期的推迟，青贮玉米的中性洗涤纤维、粗蛋白和粗脂肪含量均呈下降趋势[23]。但也有人认为，推迟播期后，玉米中的粗蛋白含量增加，粗纤维含量降低[22]。本研究表明，推迟播期后，P13-3和甘啤4号的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量均增高，粗脂肪降低；P13-3粗蛋白含量降低。这说明播期对青贮原料品质的影响与作物种类、品种、试验条件有关[24]。本试验条件下，早播大麦青贮原料的品质较好，这可能是由于在早播条件下，大麦植株生育期长，所获得的水、肥、光照较多，光合产物积累较多有关。

3.4 不同播期对青贮大麦品质的影响

常规青贮需要原材料含水量为63%～75%，但由于新疆地区6月份气温较高，且干热风严重，本研究大麦蜡熟期含水量普遍在40%～48%之间(表3)，不利于青贮发酵。所以本试验在青贮之前对原料进行青贮调制，使大麦含水量达到65%左右，以满足青贮所需要的水分条件。青贮原料除了要满足水分要求外，还需要含有一定水平的可溶性碳水化合物。研究表明，青贮原料中可溶性碳水化合物水平的高低是影响青贮能否成功的关键性因素，原料的高碳水化合物含量可以加速乳酸菌的繁殖，使pH值迅速降低，从而抑制杂菌的生长[24]。青贮原料中的碳水化合物水平与青贮发酵品质呈现显著的正相关[25]。本研究中，大麦的可溶性碳水化合物含量在2.08%～ 4.11%之间，除P13-3外，推迟播期虽然使其他2个品种的可溶性碳水化合物含量有所下降，但影响均未达到显著性水平。晚播条件下可溶性碳水化合物含量增加可能是导致晚播甘啤4号pH和氨态氮含量显著性降低、乳酸含量显著性提升的 原因。

本研究认为，早播大麦可充分利用早春土壤墒情，促进扎根；由于新疆地区大麦灌浆到成熟期间干热风严重，早播可以保证大麦有充足的生育期积累干物质，降低后期不良因素的影响。因此，在外界气温和土壤墒情合适的条件下，新疆北部地区青贮大麦应适当早播。