韦泽秀,卓 玛,彭 君,边巴卓玛
(1.青稞与牦牛省部共建国家重点实验室,西藏拉萨 850002;2.西藏自治区农牧科学院农业资源与环境研究所,西藏拉萨 850002)
大麦(Hordeum valgue L.)秸秆其蛋白质含量高,氨基酸组成、矿物质钙、磷、钾及维生素A、E 含量均高于玉米(王勇生等,2014),被普遍认为是优质能量的禾谷类饲草。青稞(Hordeum vulgare L. var. nudum hook.f.)是大麦的一个变种,即裸大麦(卢良恕,1996),在西藏、青海、甘肃、四川、云南等地具有悠久的栽培历史,是青藏高原重要的粮饲兼用作物。西藏是中国四大牧区之一,但由于海拔高、无霜期短,生态环境脆弱,全区饲草料供不应求,优质饲草缺乏,仍是畜牧业发展面临的首要问题,曲云鹤等(2015)研究发现,西藏优质饲草缺口达50%。在农区或半农半牧区开展饲草种植或发展以追求饲草产量为目标的青稞生产,对发展农区畜牧业和保障牧区畜牧业持续发展具有重要意义。
关于刈割时期对饲草产量与品质的影响有较多报道(雷艳芳等,2016 ;陈晓东等,2015 ;赵雅姣等,2015)。赵勇等(2007)研究指出,苜蓿初花期产草量最高,现蕾期粗蛋白质含量最高,禾本科牧草盛花期草产量与品质均最高。青稞作为饲草的适宜刈割期尚鲜有报道。13-5171-7 春青稞新品系是自治区农牧科学院农业研究所近年来选育的长芒、四棱、白粒型粮草双高的春青稞新品系,以此为材料,设计氮素施肥水平,在不同生育期刈割,对地上部分植株产量和饲草特性进行研究,为青稞在饲草生产中提供参考。
1.1 试验地概况 试验于2020 年4 ~8 月在西藏农牧科学院4 号试验地进行(29°38′34″N,91° 2′ 31″ E,海拔3662 m)。该区域年平均温度为8.0℃,年日照时数2991.6 h,大于0℃积温3015.0℃,年降水量为426.5 mm,无霜期130 d,属高原温带季风半干旱气候(杜军,2011)。试验地0 ~20 cm 土层土壤质地为砂壤土,有机质含量26.07 g/kg,全氮2.35 g/kg,碱解氮158.07 mg/kg,全 磷1.352 g/kg,有 效 磷173.06 mg/kg,全 钾5.577 g/kg,速效钾57.12 mg/kg,pH 为7.42,电导率168.2 us/cm。
1.2 试验设计 以13-5171-7 青稞新品系为供试春青稞品系,播量为225 kg/hm2,设计T0、T1(N :45 kg/hm2)、T2(N :75 kg/hm2)、T3(N :105 kg/hm2)、T4(N :135 kg/hm2)、T5(N :165 kg/hm2)6 个 处 理,氮 素 肥 料 为 尿 素(N :46%),氮素基施50%,拔节期追施50%,小区面积4 m×5 m,3 次重复,随机排列,2020 年4 月17 日播种,2020 年8 月21 日收获,其他田间管理一致。
1.3 测定项目和方法 在青稞分蘖期(5 月19日)、拔节期(6 月8 日)、孕穗期(6 月28 日)、灌浆期(7 月18 日)、乳熟期(8 月7 日),每个小区随机取样0.5 m2,连根拔起标记清楚,带回实验室,去除根称鲜重,而后用剪刀剪成10 ~15 cm长,装入纸袋中,放入烘箱先105℃杀青30 min后,用60℃烘干至恒重,用0.01 g 精度天平称干重。烘干的植株粉碎过筛备用,测定样品中粗纤维、木质素、可溶性糖、粗蛋白质、粗脂肪含量(任继周,1987 ;中国标准出版社,2010)。
1.4 数据处理 试验数据采用Microsoft Excel 2010 和DPS 9.50 软件进行统计分析,LSD 法进行显著差异性检验(P <0.05)。
2.1 不同处理13-5171-7 不同生育期生物产量 由表1 可知,随生育期推进,13-5171-7 生物产量逐渐增加。拔节期、孕穗期和乳熟期,13-5171-7 生长十分快,生物产量增加幅度大。增施氮素营养能满足13-5171-7 生长的氮素营养需求,13-5171-7 生物产量较T0 组处理有不同程度的增加。不同N 素水平在不同生育期对13-5171-7 生物产量积累效果不一样。在分蘖期增施氮肥处理间及较T0 组处理13-5171-7 生物产量差异不显著(P <0.05),生物量最高的处理为T4、T1 ;在拔节期T2 处理13-5171-7 生物产量显著高于其他处理(P <0.05);在孕穗期T4处理13-5171-7 生物产量显著高于其他处理(P<0.05),其次为T1 处理;灌浆期、乳熟期T1、T2 处理13-5171-7 生物产量较高,总体上T1(N :45kg/hm2)、T2(N:75kg/hm2)处 理13-5171-7地上部生物量干重较高。
表1 不同处理13-5171-7 不同生育期生物产量(干重) t/hm2
2.2 不同刈割期13-5171-7 地上部饲草品质营养价值的高低是评价饲草优良的重要指标,对了解饲草作物秸秆的营养品质非常必要(李艳琴等,2008)。不同氮素水平处理不同生育期13-5171-7 饲草品质指标进行测定,结果见表2。
由表2 可知,13-5171-7 地上部可溶性糖含量随生育期推进先降低后增加,在孕穗期青稞地上部平均可溶性糖含量最低(29.19 g/kg),乳熟期平均可溶性糖含量最高(92.96 g/kg)。13-5171-7地上部可溶性糖含量随N 素水平提高,在分蘖期增加,在孕穗期先增加后降低,在T4(135 kg/hm2)处理13-5171-7 地上部平均可溶性糖含量最高;但拔节期、灌浆期和乳熟期13-5171-7 地上部可溶性糖含量随N 素水平的提高变化无统一规律。
表2 不同刈割期不同氮素水平处理13-5171-7 地上部饲草品质
粗脂肪是重要的饲料营养指标。13-5171-7地上部粗脂肪含量随生育期的推进波动变化,分蘖期平均粗脂肪含量最高,其次为拔节期。在分蘖期、孕穗期、灌浆期13-5171-7 增施氮素营养地上部粗脂肪含量增加,但粗脂肪含量随N 素水平提高波动变化,在分蘖期和灌浆期T1(45 kg/hm2)处理粗脂肪含量最高,在孕穗期T3(105 kg/hm2)处理粗脂肪含量最高;但拔节期和乳熟期增施氮肥处理13-5171-7 地上部粗脂肪含量却较T0 组有不同程度降低。
粗蛋白质是家畜蛋白质需求的主要来源,是反映饲草营养价值高低的重要指标(段新慧等,2013)。13-5171-7 地上部蛋白质含量随生育期的推进不断下降,增施氮素肥料地上部粗蛋白质含量较T0 组有一定提高。不同生育期秸秆粗蛋白质含量最高各处理不同,其中,分蘖期和拔节期为T3(105 kg/hm2)处理,孕穗期和乳熟期为T5(165 kg/hm2)处理,灌浆期为T4(135 kg/hm2)处理。
粗纤维是热能的主要原料,对饲草适口性具有重要影响(刘刚,2006),地上部粗纤维除拔节期平均含量低于分蘖期,随生育期推进,13-5171-7地上部粗纤维含量增加。其中分蘖期—孕穗期、增施氮肥13-5171-7 地上部粗纤维含量降低,但灌浆期—乳熟期增施氮肥13-5171-7 地上部粗纤维含量增加。
2.3 不同生育期13-5171-7 生物量及饲草品质灰色关联度分析 对前面各时期生物量(鲜重、干重、干物质含量)、地上部分饲草品质指标(可溶性糖含量、粗脂肪含量、粗蛋白质含量、粗纤维素含量)等进行分析,根据以上指标认为越大越好的就选大于整体数值的末位为0,5 的值,指标上认为越小越好的就选小于整体数值的末位为0,5 的值,建立母序列,形成矩阵,见表3。
表3 13-5171-7 生物量及饲草品质灰色关联度分析矩阵
利用DPS9.50 进行数据灰色关联度分析,数据序列转换方式:不变换,母序列1 个,Δmin=0,分辨系数=0.1。在关联矩阵中关联系数越大,表明越接近我们希望的理想状态。灰色关联度分析结果见表4。乳熟期生物产量和饲草品质综合评价较好。
表4 13-5171-7 生物量及饲草品质灰色关联度分析结果
对乳熟期不同氮素处理13-5171-7 生物量和地上部饲草品质进行灰色关联度分析,结果见表5。T1(N :45 kg/hm2) 和T4(N :135 kg/hm2)处理与标准序列相关性最高,综合效率最优。
表5 13-5171-7 乳熟期不同N 素处理生物量及饲草品质灰色关联度分析结果
随着刈割期的推迟,13-5171-7 生物量积累逐渐增加,在乳熟期13-5171-7 地上部干物质量达到最高值,这与其他学者在大麦、小黑麦、玉米(雷艳芳等,2016 ;陈晓东等,2015 ;赵雅姣等,2015)上的报道相一致。陈晓东等(2015)提出,大麦如以青贮饲料生产为目标,多次刈割可能不利于植株再生,刈割次数增加,生物总量并未得到提升,建议第1 次刈割于乳熟末期进行,植株生物量达到峰值,与本研究结果一致。
不同刈割期13-5171-7 地上部饲草品质差异显著,地上部可溶性糖含量随生育期推进先降低后增加,乳熟期可溶性糖含量最高。地上部粗脂肪含量随生育期的推进呈波动变化,在分蘖期平均粗脂肪含量最高,其次为拔节期。13-5171-7地上部粗蛋白质含量随生育期的推进而下降,与其他专家研究结果一致(赵斌等,2020 ;裴彩霞等,2001 ;李青云等1995);地上部粗纤维总体上随生育期的推进而增加,随生育期推进13-5171-7 地上部饲草品质与适口性均有所下降,这与其他研究(王志锋等,2016 ;刘刚和赵桂琴,2006)相一致。对刈割期产量和品质综合分析,建议13-5171-7 作为饲草在乳熟期和灌浆期进行整株刈割较好。
增施氮肥满足青稞生长中的营养需求,生物量提高,地上部分饲草可溶性糖含量和粗蛋白质含量提高,改善了饲草适口性和营养价值。对乳熟期氮素处理进行灰色关联度分析,T1(N :45 kg/hm2)处理综合评价较好,其次为T4(N:135 kg/hm2)处理综合评价较好,这2 个处理建议在生产中推荐使用。