不同饲草种植模式生产性能和效益评价

牛 岩,张晓霞,史莹华,王建辉,王红艺,梁亚爽

(1. 河南省饲草饲料站，河南 郑州 450008；2. 河南农业大学 牧医工程学院，河南 郑州 450002；3. 南阳市黄牛科技中心，河南 南阳 473010)

苜蓿和全株青贮玉米是草食畜的主要粗饲料，在冬春季饲料缺乏季节中发挥了重要作用。与传统的小麦籽粒收获后秸秆作为饲料相比，全株青贮小麦具有更高的饲用价值，但小麦青贮存在产量低的缺陷，需要进行产量、品质和经济效益评价[1-3]。甜玉米具有生育期短、适合种植收获两季的优势，乳熟期玉米果穗收获加工作为食品，秸秆可作青贮料，具有适口性好和饲用价值高的特点[4]。粮食和油料作物如小麦、玉米、花生收获后的秸秆也可以作为牛羊等牲畜的饲料[5]，在生产中应用较多。为了评价一年二熟的饲草型、一年三熟的经济作物型与传统的一年二熟粮食作物在产量、品质、投入产出和经济效益方面的优劣，研究不同饲草种植模式的生产性能，确定其最佳匹配模式，为粮改饲提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验种植和管理

试验小麦(TriticumaestivumL.)青贮和玉米(ZeamaysL.)全株青贮饲料作物的种植与青贮制作在河南省南阳市某乳业有限公司基地(E112.45°，N32.76°)进行。该地地处浅丘陵地带，地势西高东低，西部为紫山山麓，东部为白河冲积平原，土壤肥沃，海拔在110～115 m之间。属北亚热带大陆性季风气候，年平均气温14.9 ℃，降水量805 mm，日照2 116 h，无霜期229 d。地下水资源丰富，水质优良，硬度一般不低于120 mg/L。试验用小麦于2016年10月份播种，前茬作物为玉米，小麦品种为众麦2号，等行距播种，行距16.5 cm；播前每公顷施750 kg小麦专用肥作为基肥，浅耕后播种，每公顷播量262.5 kg；2017年2月下旬每公顷施750 kg尿素肥料作为追肥；2017年5月10日小麦达蜡熟期收获进行青贮。小麦收获后调茬种植青贮玉米，品种为京科青贮518，行距60 cm，每公顷播种密度72000株[6]；拔节期每公顷追施750 kg尿素作为追肥并灌溉；玉米在蜡熟中期籽粒乳腺在1/2时收获和青贮。小麦和玉米均种植134 hm2，其中67 hm2制作全株青贮饲料，67hm2完熟期收获籽粒。

二季甜玉米和一季荠菜在河南省南阳市新野县某牛业有限公司(E112.25°，N32.42°)的种植基地进行。新野县属于北亚热带地区，具有明显的大陆性季风气候特征，温暖湿润，四季分明，光、热、水资源丰富。全年平均日照总时数1815.8 h，年平均气温15.1 ℃，年平均降水量721.0 mm，年平均相对湿度75%，年平均无霜期228 d，年平均风速2.9 m/s。按照气候平均气温划分四季：春季持续56 d，夏季持续113 d，秋季持续61 d，冬季持续135 d。土壤为轻粘土。2017年4月，荠菜收获后播种第一季甜玉米，品种为中鲜2号，每公顷播种密度75000株，果穗乳熟期达到食品厂收贮加工标准时人工收获，生育期80 d；穗收获后，秸秆进行青贮。7月，在同一试验地播种第二季甜玉米，管理、收获方式同上。试验基地67 hm2，甜玉米在乳熟期收获后，分别测定其果穗和青绿秸秆产量。

1.2 试验样品的采集

全株青贮小麦取样时，在田间任选6个点，避开地头，每个点取一个样方，每个样方4 m2，留茬5～6 cm，称其样方内全部鲜草重量；在蜡熟期用联合收获机刈割和切碎，然后打捆和裹包青贮。青贮前后均采样测定其营养成分。全株青贮玉米在田间任选5点取样，每个样点取样20株，留茬15 cm；将茎叶和果穗分开后，人工剥去果穗籽粒，将茎叶和籽粒分别称重，计算每公顷鲜草茎叶产量和鲜样籽粒产量，5个样点平均即为该样地鲜草茎叶产量和籽粒产量；测定其干物质产量和营养成分。粮食型小麦和玉米均在完熟期收获，分别收获籽粒和秸秆，其采样点和方法同全株青贮。甜玉米果穗收获后，在田间选取6个样点，每个样点取样20株称其鲜重；大田在果穗收获后，立即将青绿秸秆切碎青贮，青贮前后取样测定养分含量。

1.3 指标检测方法

常规养分含量测定均采用国标提供[7]的方法。青贮饲料营养成分有机酸的测定采用安捷伦Agilent 1290 Infinity II型液相色谱仪进行。

1.4 数据统计与分析

采用Excel进行数据整理，采用SPSS22.0软件对试验数据进行单因素方差分析。

2 结果与分析

2.1 小麦和玉米一年两熟模式饲草生产性能分析

2.1.1 粮食作物小麦和玉米模式饲草产量分析 从表1知，小麦和玉米一年两熟粮食生产模式中秸秆产量为6310.5 kg/hm2；玉米秸秆产量10057.5 kg/hm2；一年两熟粮食模式共产出秸秆16368 kg/hm2。

表1 粮食作物小麦和玉米产量

2.1.2 全株小麦青贮和全株玉米青贮模式饲草产量和品质分析 由表2可以看出，蜡熟期小麦收获时，干物质含量为30.58%，适宜制作青贮饲料[8]。青贮后，粗蛋白和粗脂肪含量与青贮前均有提高；NDF比青贮前提高了5.15%，ADF下降了7.61%。

表2 青贮前后小麦生物学指标及营养成分

由表3可见，全株玉米青贮饲料发酵良好，pH降至4.46，未检测到丁酸，主要营养成分保存良好。

表3 全株青贮玉米青贮前后营养成分

2.2 一年三熟模式饲草产量分析

从表4可以看出，第一季甜玉米秸秆平均产量15592.5 kg/hm2，比第二季高出35%，两季秸秆总产量达到2.7×104kg/hm2；两季秸秆产出干物质约1.3×104kg/hm2，且平均植株高度达到172.33 cm，与普通粮食玉米相比差异不大。第一季与第二季甜玉米秸秆各营养指标差异不大。

表4 甜玉米整株生物学指标

从表5可以看出，第一季甜玉米秸秆青贮前的粗蛋白和粗脂肪含量分别为6.06%和1.36%，青贮后分别为7.65%和2.21%。第二季甜玉米秸秆青贮前的粗蛋白和粗脂肪含量分别为5.34%和1.29%，青贮后分别为7.47%和2.85%。第一季和第二季甜玉米秸秆青贮pH分别为3.9和4.02，说明青贮料的pH达到优良青贮料的酸度值，第一季玉米秸秆青贮未检出丁酸，第二季含有微量丁酸，说明达到了良好的发酵效果；且青贮发酵优化了原料的纤维质量，降低了NDF和ADF含量，改善了原料的饲喂品质。

由表5可知，第一季甜玉米秸秆青贮前的粗蛋白和粗脂肪含量分别为6.06%和1.36%，青贮后分别为7.65%和2.21%。第二季甜玉米秸秆青贮前的粗蛋白和粗脂肪含量分别为5.34%和1.29%，青贮后分别为7.47%和2.85%。第一季和第二季甜玉米秸秆青贮pH分别为3.9和4.02，说明青贮料的pH达到优良青贮料的酸度值，第一季玉米秸秆青贮未检出丁酸，第二季含有微量丁酸，说明达到了良好的发酵效果；且青贮发酵优化了原料的纤维质量，降低了NDF和ADF含量，改善了原料的饲喂品质。

表5 甜玉米秸秆青贮前后营养成分分析

2.3 饲草效益估算

由表6可以看出，全株青贮玉米的生产成本为17355元/hm2，普通粮食玉米生产成本为13875元/hm2，生产全株青贮玉米成本比粮食玉米高3480元/hm2；但从经济效益看，全株青贮玉米平均效益为7544.25元/hm2，而普通粮食玉米和秸秆效益为4370.55元/hm2，前者是后者的1.73倍。全株青贮小麦平均生产成本为14 940元，比粮食小麦高2340元/hm2，且效益比粮食小麦低4898.325元/hm2。从整个生产模式来看，一季青贮小麦和一季全株青贮玉米种植模式的效益为5369.175元/hm2，二者分别占总效益的140.51%、40.51%；而一季玉米和一季小麦粮食模式的经济效益为7093.8元/hm2，高于两季青贮，主要源于全株青贮小麦生物产量低且生产成本高；按照现在生产上的全株青贮玉米和粮食小麦一年二熟粮草兼顾型，则每公顷能获得10267.5元收益。但在冬春饲草匮乏的情况下，可以将小麦全株收获制作青贮饲料，用作奶牛等反刍家畜的应急补给。

表6 饲草效益估算

二季甜玉米秸秆收入5429.4元/hm2，比普通玉米秸秆一季收入每公顷高400.65元，符合种植户的收益选择。从整个生产模式看，二季甜玉米和一季荠菜一年三熟制平均年成本为53700元/hm2，小麦+玉米一年两熟粮食生产的平均成本为26475元/hm2，三者相比二季甜玉米+一季荠菜的生产成本最高，但其经济效益也最高，是小麦与玉米之和的9倍。

3 讨 论

我国粮食产量的40%用作猪禽饲料[9]，其中小麦和玉米的饲用量分别占其总产量的20%和60%～70%。小麦秸秆在畜牧业生产中的应用早而普遍，但其本身营养价值较低，只能作为牲畜的填充料，与现代畜牧业追求高效饲喂优质产出的目标不符。营养品质的好坏直接决定着青贮饲料的优劣，其中粗蛋白是反映青贮饲料质量的重要指标，纤维含量又直接影响粗蛋白的吸收和利用，其含量越低，粗蛋白越容易被反刍动物消化吸收[10]。国内外已有对小麦全株青贮作为饲料的研究报道，且效果良好[11]。本研究发现，与新鲜材料相比，青贮后秸秆中粗蛋白和粗脂肪含量均不同程度增加，这可能与各组青贮饲料中较高的干物质损失有关，青贮过程中植物酶和微生物代谢产出的CO2、H2和挥发性化合物构成了主要的干物质损失来源，且乳酸菌在发酵过程进行同型发酵，有效保存了营养成分使粗蛋白和粗脂肪含量相对提高[12]。Da Silva等[13]报道未处理的全株玉米青贮后粗蛋白不同程度增加，并将其归因于该组较低的干物质回收率。小麦青贮确实提高了原料的蛋白质和脂肪含量，并降低了ADF含量，提高了饲喂品质，这与许留兴等[2]、李春江等[14]、蔡阿敏等[15]的研究结果一致。另外，孙小凡等[16]通过对玉米、小麦和大麦的营养成分对比发现，小麦比传统玉米和大麦的饲用价值更高。

近年来，我国甜玉米种植面积不断加大，其穗收获后直接加工成食用鲜玉米，由于果穗的收获比普通玉米早，收获时秸秆能够保持青绿，适时收获后青贮加工能够作为肉牛等家畜的优质粗饲料。本研究中，将秸秆收获制作的青贮饲料，营养价值较高，饲喂肉牛效果良好；且经济效益高于常规的小麦+玉米一年二熟制，值得推广。本研究选择的全株青贮小麦+全株青贮玉米一年二熟模式代替原来的小麦+玉米一年二熟模式，在生产中可用，但在生产中没有推广意义，其主要原因主要在于全株青贮小麦生物量低，经济效益欠佳，只能作为应急补给；全株青贮玉米是我国粮改饲、种养结合的主要作物，其青贮饲料具有产量高、品质优良和经济效益好的特点，适合大面积推广；全株青贮玉米+全株青贮燕麦是一种产量高、效益好的新模式，燕麦在河南省春播干草产量最高可达10.3 t/hm2[17]，玉米+燕麦两熟效益可达17032.5元/ hm2。在确认小麦和甜玉米秸秆青贮能够作为草食畜优质粗饲料的基础上，选择新的粮草轮作模式或饲草轮作模式进行研究和在生产中推广是必要的。

4 结 论

本研究结果表明，小麦全株青贮后营养价值高，但产量偏低、经济效益差；甜玉米秸秆青贮可以作为优质粗饲料使用。小麦青贮+全株玉米青贮一年二熟模式不佳，小麦+全株青贮玉米模式经济效益较好；二季甜玉米+一季蔬菜模式的经济效益最佳。