不同刈割期對多花黑麥草飼草產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

丁成龍，顧洪如，許能祥，程云輝

（江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧研究所，江蘇 南京210014）

多花黑麥草（Lolium multiflorum）為黑麥草屬中2個最有利用價值的種之一，在西亞及歐美等國被廣泛用作牛、羊、兔的干草和牧草［1，2］，也是我國溫帶和亞熱帶地區(qū)最重要的一年生禾本科牧草［3］，我國長江中下游及其以南各地均有大面積栽培和利用［4－8］。多花黑麥草具有適應(yīng)性廣、生物產(chǎn)量高以及飼草品質(zhì)好等優(yōu)點而受到畜禽養(yǎng)殖者的歡迎，特別在近年的退耕還草、稻－草輪作等耕作制度的推廣應(yīng)用以來，多花黑麥草因其耐濕能力強，同時與糧食作物爭地、爭季節(jié)的矛盾小，適于利用南方地區(qū)冬閑稻茬進行飼草生產(chǎn)和草食畜禽的養(yǎng)殖，其栽培利用面積迅速擴大［10－12］。目前，南方農(nóng)區(qū)多花黑麥草種植面積占冬季牧草種植面積的80%以上。多花黑麥草不僅是牛、羊的優(yōu)質(zhì)飼草，而且也是鵝和草食性魚的優(yōu)良飼、餌料，其在我國南方地區(qū)畜牧業(yè)中的地位愈來愈突出［12，13］。多花黑麥草的生產(chǎn)潛力及飼草品質(zhì)一方面同品種相關(guān)，另一方面同栽培利用技術(shù)密切相關(guān)［14］。近年來，針對不同播種期、不同播種量以及施肥量對多花黑麥草生產(chǎn)的影響進行了一些研究，而針對不同刈割期對多花黑麥草的生產(chǎn)潛力及飼草品質(zhì)的研究較少［15－17］，如何更有效地針對不同品種進行飼草的高效生產(chǎn)是值得研究的課題。長江以南地區(qū)多花黑麥草的干物質(zhì)積累和快速生長期主要集中于3月中旬－5月底［3，18］，此時亦是飼草的利用期，不同利用體系（刈割時間）不僅對植株的生長、再生具有較大影響，同時也對飼草品質(zhì)具有重要影響。本研究對新近選育的多花黑麥草新品系以及國外引進的多花黑麥草育成品種進行飼草生產(chǎn)潛力及飼草品質(zhì)的研究，旨在為多花黑麥草的高效生產(chǎn)和利用提供技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

參試多花黑麥草品種（系）共8個，其中自日本草地畜產(chǎn)種子協(xié)會引進育成品種7個，分別為Ace、Nagahahikari、Hitachihikari、Giant、Mammoth B、Musashi和Akiaoba，江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧研究所自選新品系“蘇牧1號”。

1.2 試驗地概況

試驗地設(shè)在江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院院內(nèi)，地處南京東郊，東經(jīng)118°48′，北緯32°00′，前茬為蘇丹草（Sorghum sudanense），土質(zhì)為粘土，土壤肥力中等。播種前施用復(fù)合肥（N∶P2O5∶K2O為10∶8∶7）84.75kg／hm2，耕翻入土做基肥。

1.3 試驗設(shè)計與田間管理

試驗采用裂區(qū)設(shè)計，不同品種為主處理，不同刈割方案為副處理，4次重復(fù)，小區(qū)面積12m2（3m×4m），其中3次重復(fù)用于飼草產(chǎn)量測定，1次重復(fù)用于生育期觀測。2008年10月26日播種，條播，行距35cm，收草區(qū)播種量為3g／m2，生育期觀察區(qū)2g／m2。在生長期間觀察記載物候期、分蘗數(shù)、再生性及鮮草產(chǎn)量。采用2種不同的開始刈割時間，以后間隔30d左右刈割1次，刈割方案Ⅰ的3次刈割時間分別為4月1日、4月29日和6月1日，刈割方案Ⅱ的3次刈割時間分別為4月15日、5月14日和6月12日。苗期追施尿素5kg／667m2，第1和第2次刈割后追施尿素8kg／667m2。

1.4 測定內(nèi)容及方法

1.4.1 物候期 生育期觀察區(qū)分別記載出苗期、分蘗期、拔節(jié)期、孕穗期、開花期和種子成熟期。計算出苗至種子成熟的天數(shù)。

1.4.2 鮮草產(chǎn)量測定 按設(shè)定的刈割時間進行刈割測產(chǎn)，測產(chǎn)時測定草層自然高度。第1次刈割以及再生草刈割留茬高度均為5cm。每次刈割時，取鮮草樣稱重后于烘箱中105℃殺青30min，接著保持在75℃烘24h至恒重稱重，計算干物質(zhì)產(chǎn)量。

1.4.3 飼草品質(zhì)相關(guān)性狀的測定 干物質(zhì)體外消化率（in vitro dry matter digestibility，IVDMD）：采用胃蛋白酶－纖維素酶兩步消化法（胃蛋白酶：生化分析用，酶活1∶10000，由日本和光純藥工業(yè)株式會社生產(chǎn)；纖維素酶：飼料分析用，由日本Yakult株式會社生產(chǎn)）。具體操作參見李元姬等［18］的方法，1L0.1mol／L HCl溶液中加胃蛋白酶2g，配成0.2%胃蛋白酶溶液；1LpH 4.6醋酸緩沖液中加10g纖維素酶，配成1%的纖維素酶溶液。待測樣品先在胃蛋白酶溶液39℃中消化16h，過濾；殘渣繼續(xù)在纖維素酶溶液中39℃消化48h，90℃ 滅活30min，過濾，稱殘渣重。

中性洗滌纖維（neutral－detergent fiber，NDF）、酸性洗滌纖維（acid－detergent fiber，ADF）采用范氏洗滌纖維法［19］測定。可溶性碳水化合物（water－soluble carbohydrate，WSC）采用蒽酮比色法［19］測定。粗蛋白（crude protein，CP）含量采用凱氏定氮法測定。干物質(zhì)產(chǎn)量乘以干物質(zhì)體外消化率得體外可消化干物質(zhì)產(chǎn)量（in vitro digestible dry matter，IVDDM）。

2 結(jié)果與分析

2.1 生育期

不同品種（系）的生育進程及生育期見表1。參試的所有品種均于11月2日出苗，分蘗期主要集中于11月25日左右，其中品種Giant產(chǎn)生分蘗稍晚，各品種（系）的抽穗期及種子成熟期均比較接近，種子成熟期為6月5日－6月10日。全生育期為275～280d。從種子成熟期來看，南京地區(qū)6月5日及以后種子成熟的多花黑麥草品種為較晚熟的品種。因此，所有參試品種均為生育期較長的品種。

2.2 刈割時期及刈割草層高度

除刈割方案Ⅰ的首次刈割各品種均處于拔節(jié)期，其他各刈割茬次均處于生殖生長期。同一品種均以刈割方案Ⅰ第1次刈割時株高最低，不同品種首次刈割時草層高度差異較小，最高的為蘇牧1號，為60.4cm，最矮的為Ace，僅為43.5cm（表2）。刈割方案Ⅱ中第1次刈割時不同品種的草層高度以品種Nagahahikari最高，品種Ace最低。同一刈割方案不同刈割茬次的草層高度存在較大差異，刈割方案Ⅰ中同一品種的刈割草層高度以第3次刈割＞第1次刈割和第2次刈割，第1次刈割和第2次刈割之間株高差異較小，刈割方案Ⅱ中同一品種的刈割草層高度以第3次刈割＞第1次刈割＞第2次刈割。就不同品種來看，品種Nagahahikari較直立，每次刈割時草層均較高。

2.3 不同刈割時間對飼草的含水率影響

總的來看，對于同一品種，不同刈割時間及刈割茬次的干物質(zhì)率具有一致的規(guī)律（表3），即第1次刈割的飼草干物質(zhì)率居于中間，第2次刈割飼草的干物質(zhì)率最低，第3次刈割飼草的干物質(zhì)率最高。對于同一品種，相同刈割茬次的晚刈割干物質(zhì)率高于早刈割，如同是第1次刈割，4月1日刈割的飼草干物質(zhì)率低于4月16日刈割。南京地區(qū)多花黑麥草的快速生長期介于3月中旬－5月中下旬，第1次刈割時，處于植株從越冬恢復(fù)生長向快速生長期過渡，而第2次刈割正處于多花黑麥草快速生長期，植物體內(nèi)含水量增高，而隨著氣溫的進一步升高，生長速度趨于平緩，纖維化速度提高，干物質(zhì)率上升。不同品種相比較，相同刈割茬次不同品種的飼草干物質(zhì)率差異顯著（P＜0.05）或極顯著（P＜0.01）（表3）。

表1 不同品種（系）的生育期Table 1 Growth stage of different varieties of Italian ryegrass

表2 不同品種不同刈割茬次的草層高度Table 2 The height of different cutting time of different variety cm

2.4 不同刈割方案對不同品種干物質(zhì)產(chǎn)量的影響

不同刈割方案對不同品種的干物質(zhì)產(chǎn)量影響較為明顯。對于同一品種，刈割方案Ⅱ的3次刈割單位面積干物質(zhì)總產(chǎn)量均顯著高于刈割方案Ⅰ（表4）。刈割方案Ⅰ干物質(zhì)產(chǎn)量最高的品種是Nagahahikari，為12 709 kg／hm2，而品種Mammoth B干物質(zhì)產(chǎn)量最低，僅為9 657kg／hm2；刈割方案Ⅱ第1次刈割的干物質(zhì)產(chǎn)量最高的是品種Giant，新品系蘇牧1號其次，干物質(zhì)產(chǎn)量分別為16 245和16 143kg／hm2，而品種Musashi產(chǎn)量最低，為13 506kg／hm2。推遲第1次刈割時間明顯提高首次和第2次刈割的產(chǎn)草量，而刈割方案Ⅱ的第3次刈割產(chǎn)量則明顯下降，而且均低于刈割方案Ⅰ同品種第3次刈割產(chǎn)量。方差分析顯示，不同品種間及不同刈割方案間均存在顯著（P＜0.05）或極顯著差異（P＜0.01）。

提早刈割（4月1日開始刈割），不同品種的3次刈割產(chǎn)草量間差異相對較?。ū?），而刈割方案Ⅱ的飼草產(chǎn)量主要集中于第1次和第2次刈割。刈割方案Ⅱ的第3次刈割產(chǎn)量較低，同多花黑麥草此時已處于生育后期以及當(dāng)時的氣溫較高等原因相關(guān)，導(dǎo)致再生能力下降。

表3 不同品種不同刈割茬次飼草的干物質(zhì)含量Table 3 Dry matter content of different cutting time of different variety %

表4 不同刈割方案各刈割茬次干物質(zhì)產(chǎn)量及總產(chǎn)量Table 4 Dry matter yield and cross yield of different cutting time of different cutting strategies

2.5 不同刈割方案對飼草品質(zhì)的影響

2.5.1 粗蛋白 同一多花黑麥草品種3次刈割的飼草粗蛋白質(zhì)含量均以第2次刈割時最高（表5）。刈割方案Ⅰ中品種Akiaoba和Mammoth B的第2次刈割中飼草粗蛋白質(zhì)含量較高，分別達19.70%和19.28%，而品種Giant最低，僅為13.60%；刈割方案Ⅱ中，第2次刈割中粗蛋白含量較高的品種有Ace和 Mammoth B，分別達16.91%和16.19%，而同期刈割的品種Giant飼草中粗蛋白質(zhì)含量最低，僅為11.61%。從不同刈割方案的比較來看，同一品種相同刈割茬次的粗蛋白質(zhì)含量均以刈割方案Ⅰ高于刈割方案Ⅱ。結(jié)果表明，延遲刈割飼草中的粗蛋白質(zhì)含量下降。從單位面積粗蛋白的總產(chǎn)量來看，不同品種表現(xiàn)不盡相同，品種（系）Ace、Nagahahikari、Musashi和Akiaoba均以刈割方案Ⅰ極顯著高于刈割方案Ⅱ，品種Hitachihikari和Mammoth B則是刈割方案Ⅱ極顯著高于刈割方案Ⅰ，而品系蘇牧1號和品種Giant受刈割時間的影響較小，同一品種不同刈割方案間單位面積粗蛋白總產(chǎn)量差異不顯著。同一刈割方案不同品種間單位面積粗蛋白總產(chǎn)量差異達顯著（P＜0.05）或極顯著（P＜0.01）水平。

表5 不同刈割方案各刈割茬次飼草的粗蛋白含量Table 5 Crude protein concentration of different cutting time of different cutting strategies

2.5.2 可溶性碳水化合物 WSC含量是影響飼草消化率和動物適口性的重要因素。不同刈割方案第1次刈割飼草中的WSC含量處于最高，第2次、第3次刈割呈遞減趨勢，且下降幅度較大（表6）。刈割方案Ⅰ的各刈割茬次WSC含量均高于刈割方案Ⅱ。不同品種間的WSC含量存在較大差異，刈割方案Ⅰ的首次刈割飼草中WSC含量以品種Hitachihikari最高，為26.60%，其次為蘇牧1號，為26.03%，品種Mammoth B最低，為19.91%；刈割方案Ⅱ的第1次刈割以品種Akiaoba和Hitachihikari飼草中WSC含量較高，分別為21.48%和21.07%，品種Mammoth B最低，為18.64%。同第1次刈割相比，再生草的WSC含量下降幅度較大，尤其是刈割方案Ⅱ第3次刈割的飼草中WSC含量僅為2.45%～5.18%。

2.5.3 ADF和NDF 飼草中的ADF、NDF含量的高低直接影響牧草的消化率和采食量。同一品種隨刈割時間的延遲，飼草中的NDF和ADF含量均呈增加趨勢（表7，8），其中刈割方案Ⅰ不同品種第1次刈割飼草中NDF、ADF含量均較低，不同品種間的差異亦較小，ADF含量為26.87%～28.92%，NDF含量為43.54%～50.99%。從ADF含量來看，第2次刈割較第1次刈割增加的幅度小，而第3次刈割增加的幅度相對較大，各品種均以刈割方案Ⅱ第3次刈割增加幅度最大。NDF含量變化的趨勢同ADF含量變化趨勢，隨刈割期的推遲，飼草中NDF含量增加，各品種均以刈割方案Ⅱ第3次刈割飼草NDF含量最高。不同品種間各刈割茬次的NDF、ADF含量存在顯著（P＜0.05）或極顯著（P＜0.01）差異。

表6 不同刈割方案各刈割茬次飼草的WSC含量Table 6 WSC concentration of different cutting time of different cutting strategies %

表7 不同刈割方案各刈割茬次飼草的ADF含量Table 7 ADF concentration of different cutting time of different cutting strategies %

表8 不同刈割方案各刈割茬次飼草的NDF含量Table 8 NDF concentration of different cutting time of different cutting strategies %

2.5.4 干物質(zhì)體外消化率（IVDMD） 飼草的消化率是飼草利用價值的體現(xiàn)。2種刈割方案中飼草的IVDMD總的變化趨勢趨于一致，即第1次刈割＞第2次刈割＞第3次刈割（表9）。在不同刈割方案中均以刈割方案Ⅰ各刈割茬次的IVDMD高于刈割方案Ⅱ。從單位面積體外可消化養(yǎng)分總量（IVDDM）來看，對于同一品種均以刈割方案Ⅱ高于刈割方案Ⅰ，且差異極顯著（P＜0.01）；對于相同刈割方案不同品種間單位面積體外可消化養(yǎng)分總量亦存在顯著（P＜0.05）或極顯著差異（P＜0.01），2種刈割方案均以品種Nagahahikari單位面積體外可消化養(yǎng)分總量最高，而品種Mammoth B最低。

表9 不同刈割方案各刈割茬次飼草的IVDMD與IVDDMTable 9 IVDMD and IVDDM of different cutting time of different cutting strategies

3 討論

3.1 刈割期與飼草產(chǎn)量的關(guān)系

多花黑麥草喜冷涼氣候，在長江中下游地區(qū)其生物產(chǎn)量快速積累期集中于春夏之交［13］。4月16日進行第1次刈割的產(chǎn)草量比4月1日刈割高1倍左右（表3），這是由于4月1日左右正是多花黑麥草由越冬后恢復(fù)生長向旺盛生長階段過渡，光合效率高，生長速度快，另外，此時植株已有較多的物質(zhì)積累，光合面積大，干物質(zhì)積累速度快。而此時進行刈割必然影響刈割后短期內(nèi)光能的利用和凈光合產(chǎn)物的積累。因此，適當(dāng)推遲第1茬草的刈割時間，充分利用其干物質(zhì)快速積累的生長期可以顯著提高單位面積第1次刈割干物質(zhì)產(chǎn)量和單位面積的總干物質(zhì)產(chǎn)量。從不同刈割方案比較來看，刈割方案Ⅱ不僅第1次刈割產(chǎn)量高，而且第2次刈割的干物質(zhì)產(chǎn)量亦比刈割方案Ⅰ高，這可能是刈割時期早對植株的幼嫩分蘗傷害較大，影響再生草的生長［20］。張瑞珍等［5］研究表明，隨刈割高度增加，雖然平均生長速度下降，但其生長強度增加，干物質(zhì)積累速度快。本研究中適當(dāng)推遲刈割不僅積累了較多的地上生物量，而且地下根系的生長和物質(zhì)積累也為刈割后再生創(chuàng)造了優(yōu)越的條件，提高刈割后的再生能力，促進再生草的生長。多花黑麥草對高溫敏感，高溫不利于其生長，同時，5月中旬多花黑麥草由營養(yǎng)生長向生殖生長轉(zhuǎn)變，并隨著高溫的來臨，多花黑麥草的營養(yǎng)生長受到抑制，因此，試驗中刈割方案Ⅱ的第2次刈割后再生草的生長受到抑制，導(dǎo)致第3次刈割產(chǎn)草量明顯下降?？傮w來看，從單位面積干物質(zhì)產(chǎn)量考慮，適當(dāng)推遲第1次刈割時間，不僅提高首次刈割產(chǎn)量，而且可以促進首次刈割后再生草的生長。

3.2 刈割時期對多花黑麥草飼草品質(zhì)的影響

在整個生育時期中，隨著牧草的生長，其產(chǎn)草量逐漸增加，其品質(zhì)則逐漸降低，因此，牧草的最佳刈割方式必須兼顧單位面積產(chǎn)草量和養(yǎng)分含量［21］。本試驗結(jié)果表明，不同刈割方案對飼草的營養(yǎng)成分含量影響較大。從飼草中粗蛋白的含量來看，刈割方案Ⅰ的3次刈割飼草中的粗蛋白含量均高于刈割方案Ⅱ的相應(yīng)刈割茬次。就不同刈割方案的第1次刈割飼草來看，刈割方案Ⅱ的首次刈割飼草中粗蛋白含量顯著低于刈割方案Ⅰ，這是由于莖和葉的粗蛋白含量具有明顯的差異，莖中的粗蛋白含量明顯低于葉中［22，23］，刈割方案Ⅰ的首次刈割時正處于拔節(jié)期，飼草葉莖比較高，以葉為主，而刈割方案Ⅱ的首次刈割時處于拔節(jié)后期，飼草葉莖比降低，莖含量提高，導(dǎo)致飼草中粗蛋白含量下降，但由于刈割方案Ⅱ的總干物質(zhì)產(chǎn)量增加較多，從單位面積總粗蛋白產(chǎn)量來看，仍以刈割方案Ⅱ的粗蛋白含量較高。

3.3 刈割時期與飼草的可消化性

飼草的可消化性是影響飼草利用價值的重要方面，直接影響動物的消化利用率。牧草的消化率主要取決于細胞壁的可消化性［24］。牧草生長是營養(yǎng)物質(zhì)不斷積累的過程，但隨著物質(zhì)的積累，細胞壁中的纖維素不斷積累，而纖維素與干物質(zhì)體外消化率呈極顯著的負相關(guān)關(guān)系［24］，干物質(zhì)的消化率不斷降低。許能祥等［25］研究表明，高溫有加速多花黑麥草莖葉木質(zhì)化程度的趨勢。本試驗中，延遲首次刈割時間，干物質(zhì)體外消化率明顯下降（表9），而且不同刈割方案其3次刈割的飼草IVDMD總的變化趨勢趨于一致，即第1次刈割＞第2次刈割＞第3次刈割。主要原因是多花黑麥草對溫度較為敏感，尤其在生育后期隨著環(huán)境溫度的升高，植株體內(nèi)ADF、NDF加速積累，最終導(dǎo)致飼草的消化率下降。

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