安徽省野生芭茅草的生长性能及营养价值

金 海，赵拴平，徐 磊，贾玉堂

(安徽省农业科学院畜牧兽医研究所畜禽产品安全工程安徽省重点实验室，合肥 230001)

众所周知，粗饲料是反刍动物日粮的重要组成部分，比重占日粮的40%～80%[1]。若以传统饲料配方为标准饲养肉牛，则南方(秦岭—淮河以南地区)饲料成本更高，这是因为南方地区以丘陵地貌为主，机械化作业受限，无法大规模种植玉米、大豆和优质牧草，饲料资源匮乏。南方肉牛农户养殖的粗饲料主要来源为水稻、小麦、玉米等农作物秸秆，营养价值低[2]；或从北方采购牧草和青贮，成本高，制约了南方养牛业的发展。近年来，不仅精饲料的玉米、豆粕等价格大幅上涨，而且青粗饲料成本也显著上升[3]。实际上，南方地区气候宜人，牧草资源种类丰富，如象草、皇竹草等，若开发利用当地产量丰富的牧草资源作为粗饲料，可缓解运输成本压力，提高当地肉牛养殖经济效益。

安徽省安庆市太湖、岳西等区域，地处大别山腹地，广泛覆盖着当地人称芭茅草(学名五节芒，Miscanthusfloridulus)的牧草，属禾本科，丛生，高光效C4植物，根系发达，生命力旺盛，耐瘠耐旱，适应性强，是一种长寿高产的牧草[4-5]，有“芭茅不要粪，一年高三寸”之说。同时，此片区域亦是我国地方肉牛品种——大别山牛的主产区之一，粗饲料需求量大，当地养牛户一直有将芭茅草直接或制成青贮饲喂肉牛的传统，效果良好，但目前芭茅草的相关研究少，仍处在未被开发利用阶段，故本研究以安徽省太湖县地区野生芭茅草为代表，测定分析其生长情况及营养成分，为芭茅草作为肉牛粗饲料的开发利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地点位于安徽省安庆市太湖县百里镇久鸿农业肉牛养殖厂附近。该地四季分明，属于北亚热带季风气候，冬季受西北内陆气流控制，气温较低。夏季受东南海洋气流影响，炎热潮湿。年平均气温16.4 ℃。1月份平均气温3.7 ℃，7月份平均气温28.4 ℃。年平均日照时间1 937.7 h，无霜期249 d，年平均降雨量1 368.4 mm，7月为梅雨季节。

1.2 试验材料及试验设计

在养殖厂附近随机选择两块试验地，即试验地Ⅰ和试验地Ⅱ。两试验地常年自然生长芭茅草，未做任何处理。试验地Ⅰ占地面积9 m2，地势平坦，土质结实，芭茅草叶片较窄，为1～1.5 cm，记为“窄组”；试验地Ⅱ占地面积6.2 m2，地处小斜坡，土质较松散，芭茅草叶片较宽，为2～3 cm，记为“宽组”，地势情况和叶片区别分别如图1和图2所示。试验从2020年4月11日开始第1次刈割，随后每隔30 d左右，刈割1次，直至10月26日结束。

图1 地势情况(左侧为窄组，右侧为宽组)

图2 窄组和宽组芭茅草叶片区别

1.3 测定指标及方法

1.3.1 鲜、干草产量及含水率 每次刈割时，试验地区域内的芭茅草全部收割，分别称量记录鲜草重量，计算单位面积产量。再从2块试验地收割的芭茅草中，分别随机抽取500～1 000 g样品，准确称量记录后，用自封袋装好，带回实验室，65 ℃烘干至恒重后，称量记录干重，计算含水率和干草单位面积产量。

1.3.2 全年收割1次与多次刈割鲜干草产量 4月11日(第1次刈割)前，由于试验地先前未被收割等处理，此次收割后的产量可近似为“1年收割1次的生物量”。

据文献记载，芭茅草冬至至清明处于休眠期[6]，5—11月为花果期[4]。据本试验实地观察，10月26日最后1次刈割后，气温急剧下降，到次年开春，芭茅草基本不再生长，故本次试验4月11日刈割后至10月26日6个多月的生长期间，多次刈割的产量之和，可近似为“1年内多次刈割的生物量”。

1.3.3 株 高 4月11日第1次刈割，随机挑选5根测量植株平均高度。

1.3.4 生长速度 从第2次刈割开始，每次刈割后，随机挑选8～12根芭茅草，测量植株平均高度，除以生长历时天数。

1.3.5 干物质常规营养成分检测 烘干后的样品，过1.0 mm筛孔粉碎，均匀混合后标记，用于常规营养成分测定。按国家标准方法测定，水分(GB/T 6435—2014)，粗灰分Ash(GB/T 6438—2007)，粗蛋白CP(GB/T 6432—2018)，粗脂肪EE(GB/T 6433—2006)，粗纤维CF(GB/T 6434—2006)，钙Ca(GB/T 6436—2018)，总磷P(GB/T 6437—2018)，中性洗涤纤维NDF(GB/T 20806—2006)，酸性洗涤纤维ADF(NY/T 1459—2007)。

1.3.6 数据分析 数据结果用Excel进行处理，作图。

2 结果与分析

6月底至7月初，试验地所处的太湖地区受到了强烈的暴雨影响，其中窄组试验地受到严重受涝，7月8日仍被雨水浸泡，前一次刈割后的新生芭茅草稀疏、低矮。宽组地处斜坡，影响较小，正常生长。全程试验根据实际情况，从5月21日(第2次刈割)开始到试验结束，窄组共刈割了4茬，宽组共刈割了6茬。

2.1 鲜、干草产量及不同刈割次数产量比较

由图3可知，8月上旬前，芭茅草的产量较高，9月以后，产量递减。4月11日(第1次刈割)称量计算后，即1年收割1次的生物量，窄组和宽组芭茅草鲜草产量分别为24.68 t/hm2和25.00 t/hm2，含水率为55.20%和68.53%，计算后干草产量分别为11.10 t/hm2和7.87 t/hm2。1年内多次刈割后的生物量，由5月21日至10月26日的数据可知，窄组和宽组的鲜草产量为4.56 t/hm2和28.22 t/hm2，根据含水率计算后，干草产量为1.14 t/hm2和6.85 t/hm2。

注：A表示5月21日窄组和宽组刈割后产量未记录；B表示6月下旬至7月遭遇梅雨季节，窄组被淹，草量极少，未刈割；C表示窄组草量极少，未刈割。

2.2 株高和生长速度

由表1可知，4月11日(第1次刈割)前，野生芭茅草自然生长，未被做任何处理，可视为野生芭茅草的最大株高，可达174.8 cm。宽组再生能力较强，每次刈割完后，30 d左右的生长期即可长到90～160 cm高左右，窄组未受涝灾前，5—6月21 d生长期可长到67.5 cm，较低于宽组生长速度。

由图4中宽组芭茅草生长速度曲线可以看出，5月21日、6月11日和7月8日的前3次刈割，芭茅草生长速度较快，且呈递增趋势，最快可达到5.15 cm/d。8月13日、9月9日和10月26日的后3次刈割，芭茅草生长速度越来越慢，从3.64 cm/d降到1.96 cm/d。窄组芭茅草自从6月底至7月初受灾被淹后，生长情况一直不理想，但生长速度变化趋势与宽组的相似。

表1 芭茅草的植株高度及再生情况

注：括号内数字表示本次距离上次刈割的间隔天数。

2.3 干物质常规营养成分检测

由表2和表3可知，除了第1茬(4月11日)，其余几茬芭茅草的含水率为68.44%～80.54%，从变化趋势上来看，5月21日—8月13日芭茅草含水率较高，9月9日后，含水率有下降趋势。结合水在6月11日—8月13日期间较高。

从第2茬(5月21日)开始，Ash含量有逐渐增加的趋势，窄组芭茅草从7.40%增加到11.20%，宽组芭茅草从8.20%增加到10.40%。

窄组芭茅草第1茬CP含量3.91%，随后的4茬CP含量逐渐下降，最后一次刈割为6.57%。宽组芭茅草第1茬CP含量最高，为10.76%，随后6茬CP含量在7.44%～9.06%之间，先下降后上升。

EE在不同刈割茬数间变化不大，含量基本为1.00%～1.90%。宽组第1茬EE含量较高，有1.28%，而窄组的则较低，仅为0.9%。此外，宽组和窄组的芭茅草均在最后1茬(10月26日)，EE含量有所提升，达到最高值1.90%和1.80%。

纤维方面，窄组和宽组CF、NDF和ADF含量相差不大，6月11日—10月26日，均有先升高后下降的趋势，变化趋势相似。

窄组芭茅草Ca 0.20%～0.41%，P 0.09%～0.23%，钙磷比1.45～2.44；宽组Ca 0.29%～0.46%，P 0.12%～0.25%，钙磷比1.16～3.67，钙磷比例较为合理。

表2 窄组芭茅草干物质常规营养成分

表3 宽组芭茅草干物质常规营养成分

3 讨 论

3.1 鲜、干草产量及不同刈割次数产量比较

鲜、干产草量反映了单位面积上牧草通过光合作用生产的地上部分各种器官的生物量之和，是株高、分蘖数、茎粗、生长速度等各个指标的综合表现[7-8]。由试验可知，芭茅草鲜草产量可达25.00 t/hm2，干草产量最高有11.10 t/hm2，多次刈割鲜草产量有28.22 t/hm2，多次刈割提高了鲜草产量，说明芭茅草再生能力较好，但由于芭茅草含水量较高，宽组芭茅草多次刈割的总干草产量(6.85 t/hm2)却比1次刈割(7.87 t/hm2)的少。据文献记载，野生五节芒(芭茅草)全年1次产量15～22.5 t/hm2[9]，与本次试验结果相似。而在引种栽培条件下，产量显著提高，不同地区差异较大，但果后营养期鲜草产量最高，合肥地区可达184 t/hm2[10]，武汉地区为82.15 t/hm2。此外，多次刈割全年总产量可达314.14 t/hm2，干草127.83 t/hm2[11]。相比之下，肉牛、奶牛饲养常用的优质牧草，如苜蓿、黑麦草、燕麦草等，1年收割1次的干草产量为7～16 t/hm2[12]。据中国统计年鉴记载和谷草比计算[13]，玉米秸秆干草折算后约4～4.5 t/hm2，其他农作物秸秆产量则更低，由此可见，芭茅草产量潜力和利用空间巨大。

朱邦长等[14]研究发现，中亚热带和南亚热带刈割次数3～4次和4～5次为宜，陈慧娟[10]则发现武汉地区五节芒多次刈割会显著影响再生能力。安徽安庆位于淮河以南，属于亚热带，结合本试验结果，认为芭茅草1年收割1次即可。

3.2 株高和生长速度

株高是影响牧草产量的主要性状指标之一，与单位面积产量呈正相关，高植株通常有更高的产量潜力[15]。本试验的株高可达152.80～174.80 cm，有文献记载芭茅草在盛花期，高170～180 cm[10]，广东、福建、贵州、湖南、江西等地，株高可达300 cm左右[16]，而常见燕麦草株高140～160 cm[15]，紫花苜蓿株高75～121 cm[17]，表明了芭茅草植株的高度与高产量的相关性，同时也表明可能还有生长的更高的芭茅草分布片区。

植株在不同生育阶段的生长速度能反映出生物量积累的过程，同一品种在不同生育期生长速度有所不同[15]。本次试验周期中，宽组芭茅草的生长情况较好，4—7月，芭茅草生长速度逐渐加快，7月初达到峰值5.15 cm/d，即27 d即可生长139.10 cm，生长速度极快。7—10月，生长速度有所减缓，10月份也能达到1.96 cm/d。11月7日为冬至，至此之后，芭茅草生长基本停止。禾本科植物一般在拔节后至孕穗期，是营养生长期，生长速度较快。萧运峰等[18]在合肥地区引栽种植发现，五节芒的生育期165 d左右，呈半常绿状态，青草期可达9～10个月，拔节期(4月底至5月初)日增2.5 cm，抽穗(5月初至6月下旬)、开花期(6月下旬至7月初)生长速度最快，日增4.7 cm，结实期(7月后)生长速度下降，日增2.7 cm并逐渐停止生长。陈慧娟[11]在武汉地区，记录五节芒从萌芽到种子成熟的整个生长发育期为178 d，4—6月生长速度快(拔节期—开花期)，6月初最快，可达3.22 cm/d，7月份后(结实期)生长速度下降，逐步停止生长。本次试验芭茅草的生长速度变化与萧运峰和陈慧娟两位学者记录的各阶段生长速度变化相似。相较而言，燕麦草在拔节期—孕穗期生长最快的速度只有2～3 cm/d[15]，苜蓿草生长速度最快的现蕾期仅有1～2 cm/d[19]，芭茅草4—9月均可快速生长，生长速度和维持时间显著高于燕麦草、苜蓿等牧草。

3.3 干物质常规营养成分

营养成分决定了饲料的饲用价值和利用方式[15]。萧运峰等[10]对安徽东至处于拔节期的五节芒测定了营养成分，以干物质为基础，CP、EE、CF、Ash、Ca和P含量分别为10.09%，1.47%，35.60%，8.85%，1.29%和0.19%，与本次试验检测结果相似。不同茬数的营养成分变化不大，可能是由于间隔刈割时间较短，芭茅草一直处于营养生长阶段，未进入生殖阶段。总体而言，生长初期营养成分高于后期。

CF和CP含量是评价饲料营养价值的两项重要指标[20]。由本次试验结果可知，芭茅草CF含量30%～40%，适口性较好，牛羊喜食。CP含量约8%～10%，低于苜蓿CP含量(19%～21%)[16]，接近燕麦草(8%～11%)[21]，高于玉米秸秆(6.25%)和稻草秸秆(5.14%)[22]。窄组第1次刈割粗蛋白只有3.91%，可能是由于新生幼苗未长成或占比少，过冬后有一定比例的枯黄植株导致。芒属禾草不同生长阶段CP含量不同，营养期最高，后期先递减后升高，花果期最低，本次试验也有相似规律。CP含量还与气候湿度有关，湿度大不利于植物积累蛋白，如广西芭茅草CP含量偏低，北方干草原的含量高[9]。

NDF是植物细胞壁或纤维成分的一种测量指标，更能准确地反映纤维的实际含量，是大多数学者认可的表示纤维的最好指标。可用于估测粗饲料消化率，其含量越低，粗饲料品质越好[23]。ADF包括纤维素和酸性洗涤木质素两部分，邹华围等[23]发现不同ADF水平日粮对瘤胃发酵和4种瘤胃微生物纤维降解酶活性存在显著影响。芭茅草NDF含量63%～74%，ADF含量35%～44%，与玉米秸秆、稻草(NDF 70%左右，ADF 45%左右)[22]接近。苜蓿和燕麦草NDF和ADF较低，仅为40%和35%左右[17,21-25]。本次试验从4—10月，CF、NDF和ADF的变化基本上是先升高后下降，但5月份(第2次刈割)出现了较高的CF、NDF和ADF含量，一般茎秆的纤维含量高于叶片，可能由于此段时间，茎的生长速度更快于叶片的生长导致。李岚捷等[26]研究发现，日粮中纤维物质可促进反刍动物胃肠道发育，但日粮中过高的NDF水平会降低日粮适口性和消化程度，影响干物质采食量，影响生长发育。故芭茅草的适口性、降解率不如优质牧草，若作为粗饲料，不宜添加过多。

芭茅草含水率70%～80%，水分足，多汁，动物喜食。5—8月含水率较高，9月后有下降趋势，可能由于芭茅草生长前期雨水充足，气候适宜，生长过程中水分更易富集，8月份以后，降雨量逐渐减少，土壤水分降低，芭茅草含水量下降。两块试验地的第1茬含水率相对后面几茬而言较低，可能是由于试验前未收割，芭茅草自从冬天降温后，基本停止生长，枯老的旧茎叶与新生的茎叶混在一起，降低了含水率，窄组芭茅草更明显。

过冬后的第1次刈割(4月11日)，宽组芭茅草含水率、EE和CP含量比窄组高，CF和NDF比窄组低，说明宽组越冬后4月初的芭茅草营养价值比窄组芭茅草的高，可能是因为宽组芭茅草的再生能力比窄组的强，新生幼苗占比更大。

综上所述，两块试验地芭茅草的外观、生长性能存在一定差异，但营养成分相近，可能由于土质差异造成，也有可能是不同种群。查文献得知，据20世纪90年代的调查，安徽省芒属植物有3种1变种，分别为五节芒、芒、紫芒和荻，且野外芒与五节芒混生[9]，肖亮等[16]对安徽等10个省份117份五节芒样品的表型性状多样性分析发现，五节芒种群内遗传多样性丰富，表型性状如株高、最大叶宽等存在一定的变异幅度，其中叶片性状是五节芒表型性状差异的主要来源。由此推测，本次试验两处芭茅草可能为不同品种，而芒属植物外观相似，当地人不易区分，统称为芭茅草。

此外，本次试验，由于受到梅雨季节特大暴雨的侵袭，特别是窄组试验地长期受涝，一定程度上对试验结果造成了影响，还存在缺少物候期的观察、样本量少、生长评价指标不丰富等不足，但目前而言，本试验内容填补了安徽省野生芭茅草的生长情况和营养价值研究的空白，对后续的研究有重要的参考意义。

4 结 论

通过本次试验发现，芭茅草叶片宽粗的，生长速度更快，鲜草产量更高，利用率更高。野生条件下，芭茅草植株150～175 cm，5—9月雨水充足，生长旺盛，含水量高，适口性好，全年收割1次即可，干草产量11.10 t/hm2，营养价值高于玉米秸秆、稻草等一般农作物秸秆，不如苜蓿、黑麦草、燕麦草优质牧草。芒属植物在700 m以下草山草坡及林缘分布最多，安徽省丘陵、山地面积占全省面积2/3，全省仅连片五节芒草地即有17多万hm2[9]，极具开发利用价值，在粗饲料匮乏的地区，是不可多得的牛羊优质牧草粗饲料。值得注意的是，芭茅草叶缘具细锯齿[9]，易划伤皮肤，收割时做好防护措施，铡短、加工成草粉或制作成青贮饲喂牛羊效果更佳。