巴 图,李建波,徐广祥,吕二锁,马 宇,郭呈宇,王雪琴,刘志萍
(1.内蒙古自治区农牧业科学院,内蒙古 呼和浩特010031;2.内蒙古民族大学 农学院,内蒙古 通辽028043;3.巴彦淖尔市农牧业科学研究院,内蒙古 临河015000;4.商都县草原工作站,内蒙古 乌兰察布013450)
大麦为禾本科大麦属一年生草本植物,具有早熟、产量高、抗逆性强、适应性广等特点,并具有食用、饲用、啤用及药用等多种用途[1].大麦是优质的饲草料,与“饲料之王”玉米相比,除热能略低外,其他的饲草品质指标都普遍高于玉米[2].而且大麦作饲草饲料,利用方式多样,籽粒、鲜草、干草、秸秆及全株青贮、青饲均是优良的饲草料,同时生长速度快,春季可青刈,夏季可收粮,粮草兼用,对保证粮食和畜牧业安全都具有重要意义.
随着生活水平不断提高,人们对肉蛋奶的需求量越来越大,这一方面促进了我国畜牧业的快速发展,另一方面也加大了畜牧业对粗饲料的需求.而我国饲料资源严重缺乏,急需开发大麦、小麦、燕麦、黑麦等禾本科饲草资源,以缓解饲料资源紧缺现状,为此,燕麦、大麦、黑麦、豌豆、箭舌豌豆等一年生饲草作物被大面积种植,用于青刈、调制干草和制作青贮来饲喂家畜[3-4].大麦在我国饲用面积约40万hm2,要实现优质高产高效,就必须注重生产过程中的每一个环节,而刈割时期[5-6]、次数[5-7]、频次[8]与强度[9-10]是影响其产量和品质的关键环节.张莹等[11]认为不同刈割期燕麦品种的产量性状和品质差异很大.马春晖等[12]研究认为燕麦与豌豆混播最佳刈割期为燕麦乳熟末期至蜡熟早期.陈晓东等[13]认为刈割期对大麦饲草产量、品质及再生性影响显著.然而,有关春大麦在开花期、灌浆期和乳熟期饲草产量与品质上的差异研究鲜有报道.本研究以蒙啤麦5号啤饲兼用型大麦为材料,分别在开花期、灌浆期和乳熟期进行刈割处理,比较不同刈割时期蒙啤麦5号产量及品质的差异,为充分挖掘蒙啤麦5号的生产潜能,实现饲草大麦新品种配套高产优质栽培提供理论支撑.
1.1试验地概况 试验地位于巴彦淖尔市杭锦后旗园子渠试验站(107°18′E,40°88′N).试验地前茬为油葵.试验地耕层土壤状况见表1.
表1耕层土壤状况Tab.1 Topsoil condition
1.2试验材料 参试材料为啤饲兼用型大麦新品种蒙啤麦5号,高秆,分蘖力强,茎叶繁茂,抗旱、抗倒性好.
1.3试验设计 试验采用随机区组设计,3次重复,小区长10 m,宽1.5 m,小区面积15 m2.2020年3月18日播种,常规管理.刈割期为开花期、灌浆期及乳熟期,共刈割3次,每次刈割面积为1 m2.
1.4测定项目与方法
1.4.1 饲草产量测定 鲜草产量,分别测定3次刈割后的鲜重.干草产量,小区刈割时随机取鲜样1 000 g,放入烘箱将其烘干至恒重,称重测定干鲜比,再计算干草产量.
1.4.2 品质指标测定 参照标准[14]测定粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、钙、磷含量.
1.5数据处理与分析 用SPSS(19.0)和Origin(2018)对试验结果进行方差分析与主成分分析.通过隶属函数法进行数据标准化处理,其中,酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维和灰分3个低指标采用反隶属函数法进行处理.隶属函数与反隶属函数法计算方式如下:
式中,μ(X)i为各材料第i个性状的隶属函数值,i为各材料第i个性状值,Xmax、Xmin分别为所有参试材料中第i个性状的最大值和最小值[15].
2.1不同刈割期对蒙啤麦5号饲草生物产量的影响生物产量高低是衡量饲草生产力水平的重要指标.对不同刈割期鲜草、干草产量及鲜干比进行方差分析(表2),结果表明,鲜草产量开花期、灌浆期和乳熟期无显著差异,其中,灌浆期产量最高;干草产量在乳熟期最高,与开花期和灌浆期有显著差异,而开花期和灌浆期无显著差异.说明蒙啤麦5号在乳熟期刈割,可以获得较高的生物产量.
鲜干比是指鲜草产量与干草产量的比例,它反映饲草的干物质积累程度和利用价值[16].鲜干比对于
实际生产具有一定的指导借鉴作用.由表2可知,乳熟期最低,与开花期有显著差异,而灌浆期和乳熟期无显著差异.说明蒙啤麦5号在乳熟期刈割,干物质积累量大,利用价值高.
表2不同刈割期蒙啤麦5号饲草产量的差异Tab.2 Difference of forage yield of Mengpimai 5 at different cutting stages
2.2 不同刈割期对蒙啤麦5号饲草品质的影响
表3不同刈割期蒙啤麦5号饲草品质性状的差异Tab.3 Difference in quality characters of forage Mengpimai 5 at different cutting stages %
蛋白、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维含量及总可消化养分是决定饲草营养价值高低的重要指标.对不同刈割期主要饲草品质如粗蛋白、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、粗脂肪、粗灰分及钙、磷含量进行方差分析(表3),结果表明,粗脂肪和钙含量无显著差异.粗灰分和磷含量在开花期含量最高,随着刈割期后移,含量呈下降趋势,其中,粗灰分开花期与灌浆期无显著差异,与乳熟期有显著差异;磷含量开花期与灌浆期和乳熟期有显著差异,而灌浆期与乳熟期无显著差异.粗蛋白、酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维随着生育进程推移,含量下降,其中,粗蛋白开花期与灌浆期和乳熟期有显著差异,而灌浆期与乳熟期无显著差异;酸性洗涤纤维开花期和灌浆期无显著差异,与乳熟期有显著差异,而开花期和灌浆期无显著差异;中性洗涤纤维3个刈割期有显著差异.说明早期刈割,大麦饲草粗蛋白、粗灰分、钙、磷含量较高,适口性好,适宜青饲或全株青刈.晚期刈割,酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量较低,适宜调制青干草或全株青贮.
2.3 主成分分析与评价
图1不同刈割期蒙啤麦5号产量及品质性状的主成分分析Fig.1 Principal component analysis of yield and quality traits of Mengpimai 5 at different cutting stages
由图1可知,主成分1(PC1)和主成分2(PC2)成分分别占有82%和18%的表型解释度.粗灰分、鲜草产量、干草产量、酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维5个性状的特征向量均沿着PC1正轴,但在PC2上出现方向差异,以干草产量和粗灰分的贡献率较高.粗蛋白、粗脂肪、钙含量、磷含量和鲜干比5个性状的特征向量均沿着PC1负轴,且在PC2上出现方向差异,以粗蛋白、钙含量和鲜干比的贡献率较高.3个时期发生明显
的分离,开花期在粗蛋白、粗脂肪、钙含量、磷含量和鲜干比具有明显优势,乳熟期在粗灰分、鲜草产量、干草产量、酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维具有明显优势.
内蒙古大麦属于春播大麦,生育期短,一般1年只刈割1次,而刈割期的选择影响饲草的产量与品质,所以适时刈割显得尤为重要.春播大麦由于灌浆成熟期气温较高,容易高温逼熟和早衰,影响大麦产量和品质,而适时刈割,可以避免高温对大麦生长的抑制作用,保证其生物产量和品质达到最优组合.本研究结果显示,乳熟期刈割,可以获得较高的鲜草和干草产量,与小黑麦[17-18]、玉米[19]相一致.同时,从品质指标含量来看,随刈割期推移,蒙啤麦5号粗蛋白、粗灰分及钙、磷含量均下降,与相关研究结果一致[20-22],而酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量下降与相关研究稍有出入[20-22],可能是因为全株大麦中的籽实重量增加,导致全株中的酸洗和中洗含量下降,故针对春大麦不同品种不同刈割期酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量的差异有待进一步研究.