侯国庆,刘 彦,杜 晶
(新疆生产建设兵团第七师农业科学研究所,新疆 奎屯 833200)
中国是世界畜牧业生产大国[1],但国内生产已无法满足居民日益增长的消费需求。我国进口牛羊肉、液态奶和奶粉的数量逐年攀升,居高不下。我国饲料原料存在巨大缺口[2],特别是饲料蛋白进口依赖率80%[3],“粮改饲”政策是很好的补充,木本饲料是最好的品种选择之一[4]。
桑(Morusalba)和构树(Broussonetiapapyrifera)别名褚桃、构桃树、楮实子、沙纸树等,是我国木本饲料中效益较好的新型品种[5,6]。两者均为桑科,外形相似。桑树为乔木或为灌木,叶卵形或广卵形,有时叶为各种分裂,表面鲜绿色,无毛,背面沿脉有疏毛。雅津蛋白桑是北京桑梁技术发展中心科学家在1998年从全国28个桑树品种中选育出的杂交优势桑,本文称为150沙地桑。速生多倍体高蛋白桑,本文称为世纪天缘,是中科院近年推出优良的饲料桑品种,叶大而长。饲料桑已被国家定为功能性饲料,除了本身具有高蛋白的植物特性外,畜禽动物所必需的16种氨基酸含量达31%,蛋氨酸含量相当丰富[7],动物生长所必需的钙、铁、钾、镁、锌、硒等多种矿物质微量元素含量也非常高,而且种类十分齐全,综合营养成分超过豆类植物。
桑树生物发酵饲料具有绿色、生态、高效、无抗的明显优势[8,9]。桑叶中含有独特的植物刺激异黄酮类化合物、多糖[10,11]、谷甾醇、异懈皮苷、γ-氨基酸、1-脱氧野尻霉素等抑菌素、杀菌素、生物碱等有效杀菌、抗病毒成分,可以替代原全价饲料中的抗生素和其他无机添加剂,增强了动物自身的抗病力和免疫力,大幅度提升了畜禽肉蛋奶等农产品的质量和品味[12]。
构树,饲用的一般是指杂交构树,是中国科学院植物研究所采用现代农业育种技术,通过太空搭载育种,杂交选育等手段培育出的。区域适应性强,具有直接的生态价值和饲料价值。中科一号杂交构树粗蛋白达24%,氨基酸含量是大米的4.5倍,玉米的2.5倍,黄豆的1.8倍,维生素和微量元素也非常高。杂交构树喜光、耐干旱、耐瘠薄、耐盐碱,在丘陵、河滩等瘠薄土地均能生长,而且其生长速度特别地快,一年能成材[13~15]。
新疆畜牧业饲草主要品种还是玉米、苜蓿及杂草,没有木本饲草,只有极少燕麦。品种类型单一,牛场产奶量普遍不高,亏本的牛场多。奶牛乳腺炎得病率高,治疗难度大,成本高。本试验主要是为新疆养殖业区域发展绿色畜牧业,提供新型适宜的饲料品种,使饲草能够多样化,品质得到大的提升。
试验田位于奎屯乌鲁木齐东路农科所16号地(简称北疆地区)。海拔为412~460 m。地理位置位于北纬44°25′42″~44°30′25″,东经84°50′40″~84°59′27″,温带大陆性干旱气候。年平均气温为7.6 ℃,极端最高气温41.8 ℃,平均无霜期为182 d,年平均积温≥10 ℃的为3 774.3 ℃,年均日照时数2 598.1 h。土质为沙壤土,肥力中下,具有灌溉条件,前茬为小麦。
供试品种共3个。
雅津蛋白桑,引自新疆第八师150团刘超博士的示范田,简称150沙地桑。速生多倍体高蛋白桑,引自河南世纪天缘生态科技有限公司,简称世纪天缘。构树,引自山东鑫森源农林科技有限公司,为扦插苗。
1.3.1 品比试验 三个材料于2018年4月27日种植,小区面积10 m2,三次重复,随机排列。150沙地桑行间距为50×33 cm,每公顷株数60 000株;世纪天缘与构树行间距为50×66 cm,每公顷株数30 000株。
1.3.2 生产试验 2019年以生产试验模式种植了150沙地桑和世纪天缘。面积各50 m2,种苗为2018年的饲料桑根移栽种植,株距25 cm,行距50 cm,密度为6 500株/666.67 m2[16]。
1.3.3 成活率=((总苗数-死亡苗数)/总苗数)×100%
耐刈割性=(死亡株数/总株数)×100%
1.3.4 耐盐碱试验 分别设置了含盐不同的两个点。品种为世纪天缘。即:126团盐碱地试验分两部分,一部分在大田,面积为666.67 m2,根据盐碱不同选取了三个点测定成活率。一部分种植于荒废的菜园,面积为133 m2。奎屯点为同一片地的含盐不同的两个点,面积各为133 m2(表2)。
数据使用WPS2019和 SPSS21.0分析软件进行统计分析,以平均值±标准误表示,采用F检验对试验结果进行差异性分析。
2.1.1 成活率及耐寒性
成活率:2018年5月20号试验栽种及缓苗完成后测定成活率,150沙地桑为96.8%,世纪天缘为82.4%、构树为52.6%。
耐刈割性:第一茬刈割构树死亡率为50.9%。150沙地桑死亡率为1.1%,世纪天缘为2.2%。
耐寒性:2018年9月26号发生轻霜危害,构树叶片100%受害下塌,150沙地桑2%叶片受害,世纪天缘4.5%片受害。 越冬后开春调查,构树土层下部分成活,成活率70%,世纪天缘全部为地上15 cm成活,剩余部分冻死,开春新发枝条。150沙地桑100%成活,仅枝条稍部1/3死亡(表1)。
表1 各品种成活率及耐寒性
2.1.2 耐盐碱性 试验结果:奎屯点1为粘土地,总盐为0.34,PH值为7.6,成活95%,无盐碱危害。奎屯点2粘土地,总盐为0.42,PH值为7.9,世纪天缘成活95%,叶边干焦20%,100%危害。所以世纪天缘在总盐0.38%以下的土壤上可正常生长,在0.42%左右时受害,生长缓慢,在1.37%时不能生长见表2。
表2 土壤分析结果汇总表
2.2.1 高度与速度 经2018年测定自然株高:150沙地桑为2.48 m,世纪天缘为1.92 m,构树为2.64 m。构树前期生长慢,后期加快,株高为最高。150沙地桑前期与世纪天缘种的生长速度相同,后期150沙地桑超过世纪天缘(图1)。
图1 三个木本饲料品种生长速度(单位:m)
2.2.2 日生长量 2018年测定,饲料桑三个品种在7月26日前生长速度相差不大,都在慢慢升高,后面产生了分化。构树在7月26日到8月11日期间随高温气候高速生长,日生长量在3.2 cm左右,8月11日到8月30日,气温下降,其生长速度也下降到2.64 cm以下,8月30日到9月6日气温回升至32 ℃,其速度也上升,日生长量又达到3.14 cm,9月6日气温有所下降,其速度也下降到2.86 cm,与气温走势较吻合。150沙地桑在温度升高时生长速度在下降,7月30日生长量为1.58 cm,其后8月11日至8月30日气温在16.7~30.7 ℃之间,150沙地桑高速生长,日生长量达4.5 cm左右,9月6日气温回升至32 ℃,其生长速度也下降至3.2 cm。世纪天缘长速较慢,最高为7月9日至7月26日期间,日生长量达2.65 cm,其他高温期生长速度为1~1.71 cm之间,在8月11日到8月30日的较低温度期间,生长速度在1 cm以下(图2)。
2.3.1 第一次调查 2018年7月9日进行,为第一茬苗。150沙地桑选定了0.5 m24株,世纪天缘为1 m24株,构树1 m25株,对所有选定叶片用叶面积仪进行了叶面积测定。
150沙地桑与另两种饲料桑相比,小叶片居多,每片叶面积100 mm2以上的为0,其中50~100 mm2只有121片,仅占总叶片数618片的0.196%,其余全部为50 mm2以下。世纪天缘的饲料桑叶片总数为457片,200~300 mm2和150~200 mm2均有,各占0.033%和0.035%,50 mm2以上的占0.4%。构树总叶片数为327片,200~300 mm2和150~200 mm2的比例比世纪天缘的高,分别为0.049%和0.083%,50 mm2以上的占0.654%,说明其大叶片最多。
图2 三个木本饲料日生长量 (单位:cm)
平均每株叶面积世纪天缘的最高为6 743.2 mm2,其次为构树,为5 458.2 mm2,150沙地桑最少,为4 408.9 mm2。每片叶面积构树最高为84.76 mm2,150沙地桑最小为28.43 mm2。而每株叶片数150沙地桑最高为154.5片,构树最少,为65.4片。每公顷叶面积最高的是150沙地桑为264.5 m2,第二为世纪天缘202.3 m2,最后是构树为163.7 m2(表3)。
表3 植株叶面积调查记录表
2.3.2 第二次调查 于2018年8月16日进行,为第二茬苗。再生植株采用随机抽样调查方式,构树因死苗过多,密度变低,造成叶片面积变大,未测定。样本数及叶面积情况如表4。
150沙地桑样本数120片,叶面积大于50 mm2的19片,30~50 mm2的最多为60片,其余均小于30 mm2。世纪天缘的饲料桑样本数113片,叶面积大于50 mm2的最多为84片,其余比例很小。每片叶面积,150沙地桑的为36.97 mm2,世纪天缘78.93 mm2,均高于第一茬。
表4 2018-8-16再生植株叶片面积抽样调查表
2.3.3 近根直径 构数为5 cm,世纪天缘为3 cm,150沙地桑为2.5 cm。根全部为侧生长,没有直根系。
表5 叶下光亮子测定数值
2.5.1 2018年产量 试验于2018年共收获两茬,由于构树死苗过多,二茬无法计产,所用数据为一茬产量。三个品种比较两茬合计每公顷产量最高的是150沙地桑鲜草为1 0644 kg,干草产量为3 544 kg,世纪天缘为9 483 kg,干草产量为2 782 kg,排第二,但二者产量相当,未达显著水平。构树产量最低,分别是3 627和1 084 kg。为提高品质,第二茬刈割的高度低于第一茬20 cm,产量随之下降,但150沙地桑下降幅度小于世纪天缘。三个品种刈割时株高由高到低为世纪天缘68.5 cm,150沙地桑72.65 cm,构树58 cm。150沙地桑第一茬与世纪天缘仅相差1 cm。第二茬世纪天缘高度比150沙地桑低9.3 cm。说明世纪天缘再生速度比150沙地桑慢。同时单株重也同样比第一茬下降,世纪天缘下降了86.98 g,150沙地桑仅下降11.11 g。由于世纪天缘的含水量较大,干鲜比为0.29,小于150的干鲜比(表6)。
表6 2018年产量表现
2.5.2 2019年产量 试验在2019年进行了移植,增加了密度,每公顷150沙地桑为93 000株,世纪天缘为106 005株,于8月20日收获一茬。经产量测定,世纪天缘的饲料桑株高为1.62 m,比150沙地桑低2 cm。150沙地桑后期叶片感染叶斑病,死亡率为6.38%。生物产量最高的是世纪天缘的饲料桑,每公顷干草产量为6 741 kg,高于150的沙地桑6 550 kg(表7)。
表7 高密度状态下两种饲料桑的性状表现
150沙地桑叶片较小,株高较高,耐寒冷,在本地可以完全越冬,适合改善环境快速造林使用。世纪天缘叶片较大,在本地可以越冬,适合做饲草,可以在北疆推广种植。但宜增加种植密度,使茎秆变细,提高品质。适宜密度为10 500 株/hm2。构树越冬性较差,刈割后死苗较多不适合本地种植。
(1)我们在2018年试验,是根据品种要求设置的密度,发现如果按照品质最好的时期,1 m左右测产,产量性能不能体现。2019年我们参照了广西壮族牧草工作站吴娇颖[16]品比试验的密度,增加了密度,产量大幅度提高。但为了使产量性能充分体现,以后有必要做一个种植密度试验。
(2)桑树的耐盐碱性不高,但耐寒性在北疆表现较好。其耐旱性较强,品质较好[17]。新疆缺水,所以适合在北疆推广应用。后续仍需要在青贮技术,饲喂配方技术方面加强研究。