不同刈割高度对紫花苜蓿产量和品质的影响

郭长辉，孙鹏中，李天银，侯建荣

（甘肃亚盛田园牧歌草业集团牧草科技研究院，甘肃 酒泉 735000）

紫花苜蓿（Medicago sativaL.）是多年生豆科草本植物，因其营养价值高、适应性强、生产性能优良、抗旱耐盐碱性强等特点，被誉为“牧草之王”，成为国内外种植最广、面积最大的牧草之一[1-3]。近年来我国畜牧业的迅速发展，带动着优质苜蓿草在肉、奶、乳等产品生产加工过程中的应用[4]。苜蓿收获时期的选择和收获技术的应用，不仅是决定苜蓿高产优质的关键因素，而且还对其再生性、持久性、保苗率以及越冬能力有很大影响[5-6]。

刈割是苜蓿管理过程中的重要生产环节和收获手段，刈割的高度和时期直接影响苜蓿的干草产量和营养价值[7-10]，而刈割时期的选择，必须考虑苜蓿生育期内生物量的增长和营养物质的变化，以获得单位面积营养物质的最大产量[11]。目前已知的研究主要集中在苜蓿生育期、留茬高度等对产量和质量的影响，而刈割高度对苜蓿产量和营养品质的研究很少。因此，本研究对不同刈割高度的紫花苜蓿干草进行产量和品质研究，探讨紫花苜蓿产量和质量在不同刈割茬次和不同刈割高度下的变化，揭示刈割高度与紫花苜蓿产量、品质之间的关系，旨在为紫花苜蓿种植生产技术的优化和精益化的管理提供指导。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验设在甘肃亚盛田园牧歌草业集团玉门试验站，位于酒泉市玉门市黄花农场境内（97°15′E、40°25′N）。该地属于半沙漠干旱性气候，降水少，蒸发强烈，日照长，昼夜温差大，海拔1 400～1 700 m；年平均降水量84 mm，主要集中在5—9月；年平均蒸发量2 141.4 mm；无霜期120 d；年平均气温7.8 ℃，≥10 ℃年积温2 891 ℃。试验区域土壤为灌漠土，pH值8.0～8.5，灌溉方式为漫灌，作物为种植2年的紫花苜蓿，品种为阿迪娜。试验期间（2020—2021年）月平均降水量和平均气温见表1。

表1 2020—2021年月平均降水量和平均气温

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计 2020年4月建植紫花苜蓿试验样地，样地长6 m、宽5 m，间距0.5 m，随机区组分布，3次重复。样地播种量为25.5 kg/hm2，播种深度1～1.5 cm，施肥灌溉等田间管理同大田保持一致。设置3个刈割高度，分别为55 cm、65 cm和75 cm，实际平均刈割高度分别为54.26 cm、65.30 cm和74.59 cm，留茬高度均为5 cm。

1.2.2 样品采集 定期观测紫花苜蓿生长高度，达到刈割高度时采集样品。按照该地区收获方式全年共刈割3茬，2021年6月10日开始刈割第1茬，7月20日左右刈割第2茬，9月10日完成第3茬刈割，每茬3次重复，共采集样品27份，3茬共采集样品81份。将采集的样品装入塑料封口袋内，带回实验室及时进行指标测定。每一茬次按照高度采集样品后对样地进行全部刈割，以保证后茬生长和取样的一致性。

1.3 指标测定

1.3.1 株高测定 刈割前在样地取10株苜蓿，分别测量从地面到植株最高部位的自然高度，计算其平均值。

1.3.2 产量测定 依据植株高度，选取长势均匀的1 m2样方刈割后进行鲜草产量测定，烘干后计算干草产量。

1.3.3 品质测定 对采集的样品烘干后分别测定粗蛋白（Crude Protein，CP）、中性洗涤纤维（Neutral Detergent Fiber，NDF）和酸性洗涤纤维（Acid Detergent Fiber，ADF），并计算相对饲喂价值（Relative Feed Value，RFV）。其中，CP含量参照GB/T 6432—2018《饲料中粗蛋白的测定 凯氏定氮法》测定；NDF含量测定参照GB/T 20806—2006《饲料中中性洗涤纤维的测定》；ADF含量测定参照NY/T 1459—2007《饲料中酸性洗涤纤维的测定》；RFV值采用式（1）计算。

1.4 统计分析

运用SPSS 19.0软件对数据进行统计分析，采用Excel 2010软件制作表格。

2 结果与分析

2.1 不同刈割高度对苜蓿干草产量的影响

对不同刈割茬次下不同刈割高度的苜蓿干草产量进行比较分析，由图1可知，在同一茬次，苜蓿干草产量随着高度的升高而增加，其中第1茬和第3茬苜蓿在3个高度间的干草产量存在显著性差异（P＜0.05），苜蓿高度在75 cm时干草产量最高；在第2茬苜蓿高度为55 cm时的产量显著低于65 cm和75 cm的高度（P＜0.05）。在相同高度，不同茬次的苜蓿干草产量存在一定差异，其中第1茬苜蓿的干草产量显著高于第2茬和第3茬（P＜0.05），第2茬苜蓿干草产量显著高于第3茬（P＜0.05），第3茬的产量最低。

图1 不同刈割高度和刈割茬次下的苜蓿干草产量

由图2可知，随着刈割高度的增加，苜蓿干草产量逐渐增加，刈割高度为75 cm时，全年干草产量达到5 871.38 kg/hm2，与高度55 cm的产量差异显著（P＜0.05），但与高度65 cm的产量差异不显著（P＞0.05）。

图2 不同刈割高度下的苜蓿干草全年产量

2.2 不同刈割高度和刈割茬次对苜蓿干草品质的影响

对不同刈割茬次下不同生长高度的苜蓿干草品质进行比较分析，由表2可知，在同一茬次，粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和相对饲喂价值在不同高度均存在显著性差异（P＜0.05），粗蛋白和相对饲喂价值在刈割高度为55 cm时最高，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维在刈割高度为75 cm时最高。在同一高度，粗蛋白含量在高度为55 cm时第3茬显著高于第1茬和第2茬（P＜0.05），其他高度不同茬次的粗蛋白含量虽然存在差异，但差异不显著（P＞0.05）；65 cm和75 cm高度的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维第1茬均显著低于第2茬和第3茬（P＜0.05）；65 cm和75 cm高度的相对饲喂价值第1茬均显著高于第2茬和第3茬（P＜0.05），55 cm高度的相对饲喂价值第1茬显著高于第3茬（P＜0.05），但第2茬与其他2茬次均无显著性差异（P＞0.05）。

表2 不同刈割高度和刈割茬次下的苜蓿干草品质

2.3 不同刈割高度对苜蓿干草品质的影响

由表3可知，随着刈割高度的增加，粗蛋白含量逐渐减低，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维逐渐升高，相对饲喂价值逐渐减低。苜蓿干草粗蛋白和相对饲喂价值均在高度为55 cm时最高，并与65 cm和75 cm存在显著性差异（P＜0.05）；中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维均在高度为75 cm时最高，并与55 cm和65 cm存在显著性差异（P＜0.05）。

表3 不同刈割高度下的苜蓿干草品质

3 讨论

苜蓿的生育期和生长收获期对其产量和品质具有一定影响[12]，不同刈割茬次随着季节和气候的变化，获得的苜蓿产量和质量也随之发生变化。杜书增等[13]对3个不同品种的苜蓿刈割3茬研究其产量变化，结果表明3个苜蓿品种第1茬草产量均高于第2茬和第3茬。本研究对相同高度下不同茬次的苜蓿干草产量进行分析，第1茬的产量显著高于第2茬和3茬（P＜0.05），第2茬显著高于第3茬（P＜0.05），与吴新忠等[14]的研究相似，与王丽学等[8]对不同茬次苜蓿产量变化的研究结果相似。这表明第1茬苜蓿产量在全年总产量中占很大一部分，在全年的生产收获管理中至关重要。造成这种结果的主要原因是，第1茬苜蓿在6月上旬刈割，生长时间为55 d左右；第2茬苜蓿在7月中旬刈割，生长时间为40 d左右；第3茬苜蓿在9月上旬刈割，生长时间为50 d左右，苜蓿生长时间越长，获得的光照时间和积温越多，其产生的生物量越多，同时气温变化、昼夜温差以及降水量等原因也对生物量的积累造成了一定影响。

粗蛋白含量的高低是评价苜蓿营养价值的主要依据，相对饲喂价值是衡量牧草采食量、能量价值和奶牛消化率的重要指标[15-16]。本研究对相同刈割高度下不同茬次的苜蓿干草品质进行分析，粗蛋白含量在高度为75 cm时第1茬高于第2茬和第3茬，在高度为55 cm时第3茬显著高于第1茬和第2茬（P＜0.05），而相对饲喂价值第1茬明显高于第2茬和第3茬。这表明第1茬苜蓿营养价值最优，第2茬产量和质量相对较低，与王丽学等[8]对不同茬次苜蓿品质的研究结果相似，与赵燕梅等[17]的研究结果基本一致。

株高是衡量牧草生长发育状况的重要标准，也是影响牧草产量的主要因素[18]。苜蓿刈割时的生长高度与其产量和质量有直接关系[7]，王雯玥等[19]研究发现苜蓿植株的高度与产量呈显著相关。本研究对不同生长高度苜蓿干草全年产量和品质进行分析，生长高度越高，干草产量越大，高度65 cm和75 cm的干草产量显著高于55 cm高度的产量（P＜0.05）；粗蛋白含量和相对饲喂价值在高度为55 cm时最高，并随着高度的增加显著降低（P＜0.05）；中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维均在高度为75 cm时最高，并随着高度的增加显著升高（P＜0.05），与杨帆等[20]、张光雨等[21]、都帅等[22]对刈割高度对产量和品质影响的研究结果相似，这表明苜蓿干草产量随着高度的增加而升高，而以粗蛋白和相对饲喂价值为主要评价指标的品质随高度的增加而降低。

4 结论

本研究对不同刈割高度的苜蓿干草产量和品质进行分析，结果表明，随着苜蓿生长季节和收获时期的变化，每一茬的干草产量和品质均有一定差异，在全年刈割3茬中第1茬的产量最高，第3茬的产量最低，第1茬和第3茬的品质相对较高。对全年苜蓿的生产力进行综合分析发现，高度55 cm时品质最好，但产量最低；高度75 cm时产量最高，但品质降低；相比之下，高度65 cm时的产量和品质处于中间状态。在酒泉玉门地区，以苜蓿生长高度为刈割标准，株高在75 cm左右时刈割可以获得高产量好品质的苜蓿干草，但在实际种植生产中，要综合考虑种植户或草业企业与牧场的合作要求，对产量和品质可在不同茬次进行目标生产，以获得最佳经济效益。