3種種植模式下牧草生產(chǎn)性能的比較

曾 兵，羅 登，左福元，王保全，梁 歡，伍 蓮，韓玉竹

(西南大學(xué)榮昌校區(qū)動(dòng)物科學(xué)系，重慶 402460)

皇竹草(Pennisetumhydridum)、甜高粱(Sorghumbicolor)、扁穗牛鞭草(Hemarthiacompessa)是重慶市3種主推牧草?；手癫轂槎嗄晟瘫究浦参?，分蘗能力強(qiáng)、葉長(zhǎng)莖高、桿型如小斑竹[1]，抗逆性強(qiáng)、適應(yīng)性廣、產(chǎn)量高、糖分和粗蛋白含量高，適宜在熱帶、亞熱帶以及我國(guó)南方栽培[2]。甜高粱也叫蘆粟、蘆穄、蘆稷，為粒用高粱的一個(gè)變種。其籽粒較小、分蘗和再生力強(qiáng)，對(duì)氣候、土壤要求不嚴(yán)格，在我國(guó)栽培歷史悠久，分布十分廣泛[3]。扁穗牛鞭草是禾本科黍亞科牛鞭草屬多年生根狀莖草本植物，是一種營(yíng)養(yǎng)豐富、生長(zhǎng)速度快、產(chǎn)量高、抗逆性強(qiáng)、適應(yīng)性廣、生產(chǎn)成本低的青綠飼草[4]。重慶地區(qū)多利用單一牧草品種作為主要生產(chǎn)牧草，引種目的性不強(qiáng)。本試驗(yàn)通過(guò)研究3種不同牧草(皇竹草、甜高粱、扁穗牛鞭草)在不同種植面積比例下生產(chǎn)性能的差異，篩選出最合適重慶地區(qū)的種植模式，以期為重慶地區(qū)草食畜牧業(yè)，尤其是肉牛養(yǎng)殖提供一定的借鑒和參考。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)地位于重慶市榮昌縣遠(yuǎn)覺(jué)鎮(zhèn)，105°17′～105°44′ E，29°15′～29°41′ N，年降水量1 099 mm，年日照1 083 h，年活動(dòng)積溫6 383 ℃，年均溫17 ℃，相對(duì)濕度72%，土壤pH值為6.9。土壤以沙壤土質(zhì)為主，有機(jī)質(zhì)含量11.33%，全鉀0.029 g·kg-1，全氮0.043%，速效鉀0.039 g·kg-1，有效磷0.390 g·kg-1，氨態(tài)氮0.100 g·kg-1。試驗(yàn)主要包括田間種植、觀測(cè)和實(shí)驗(yàn)室分析兩部分，分別在重慶市榮昌縣遠(yuǎn)覺(jué)鎮(zhèn)及西南大學(xué)榮昌校區(qū)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。

1.2試驗(yàn)材料 皇竹草、大力士甜高粱、重高扁穗牛鞭草草種均由西南大學(xué)榮昌校區(qū)草業(yè)科學(xué)教研室提供。試驗(yàn)前均未進(jìn)行特殊加工處理。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì) 本試驗(yàn)按皇竹草∶甜高粱∶扁穗牛鞭草種植面積為3∶1∶1、1∶2∶1和1∶1∶1三種種植模式設(shè)計(jì)。于2011年5月上旬完成播種和扦插。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，每個(gè)種3個(gè)重復(fù)，小區(qū)面積為5 m×4 m。各試驗(yàn)小區(qū)在同等條件下進(jìn)行管理，并在植株的整個(gè)生長(zhǎng)觀測(cè)期適時(shí)進(jìn)行人工除草、澆水追肥以及病蟲(chóng)害的防治等。

1.4樣品采集與指標(biāo)測(cè)定 分別于2011年7月、9月和11月在拔節(jié)后期進(jìn)行3次刈割，皇竹草、甜高粱和扁穗牛鞭草留茬高度分別約為10、10和5 cm，每次在每個(gè)小區(qū)隨機(jī)取牧草鮮樣1 kg，帶回實(shí)驗(yàn)室分析。

干物質(zhì)采用烘干法(GB/T6435-86)測(cè)定；粗蛋白含量采用凱氏定氮法(GB/T6432-1994)測(cè)定；粗纖維含量采用酸堿依次水解法(GB/T6434-2006)測(cè)定；粗脂肪含量采用索氏抽脂法(GB/T6433-2006)測(cè)定；灰分含量采用灼殘量法(GB/T6438-2007)測(cè)定；無(wú)氮浸出物含量采用相差計(jì)算法測(cè)定；磷含量采用比色法(GB6437-2002)測(cè)定；鈣含量采用高錳酸鉀法(GB/T6436-2002)測(cè)定。

1.5數(shù)據(jù)處理 用Microsoft Excel 2007統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行處理、統(tǒng)計(jì)分析和制圖。

2 結(jié)果

2.13種牧草7-11月干物質(zhì)與養(yǎng)分含量及產(chǎn)量動(dòng)態(tài) 7-11月皇竹草干物質(zhì)、粗纖維、無(wú)氮浸出物的含量逐漸增加，粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、鈣和磷含量逐漸降低，干物質(zhì)、粗纖維、無(wú)氮浸出物產(chǎn)量3次測(cè)定差異顯著(P<0.05)(表1)。甜高粱在3次測(cè)定中干物質(zhì)產(chǎn)量、粗脂肪、粗纖維、無(wú)氮浸出物的含量和產(chǎn)量差異顯著(P<0.05)，粗灰分、粗蛋白、磷的產(chǎn)量差異顯著(P<0.05)(表2)。扁穗牛鞭草在3次測(cè)定中干物質(zhì)、無(wú)氮浸出物、鈣的含量和產(chǎn)量差異顯著(P<0.05)，粗纖維和無(wú)氮浸出物含量逐漸升高，鈣、磷含量逐漸降低，粗蛋白和粗灰分含量差異顯著(P<0.05)，粗蛋白、鈣、磷產(chǎn)量逐漸降低，粗纖維和磷的產(chǎn)量差異顯著(P<0.05)(表3)。

2.2不同種植模式條件下干草總產(chǎn)量 3種種植模式中，皇竹草∶甜高粱∶扁穗牛鞭草比例為3∶1∶1時(shí)，干草產(chǎn)量均顯著高于1∶2∶1、1∶1∶1(P<0.05)，1∶2∶1與1∶1∶1時(shí)干草產(chǎn)量差異不顯著(P>0.05)。3∶1∶1時(shí)，3次測(cè)定干草總產(chǎn)量最高，達(dá)20 366.09 kg·hm-2(圖1)。

2.3不同種植模式條件下3種飼草的養(yǎng)分總產(chǎn)量 3次測(cè)定結(jié)果表明，3種模式中的粗蛋白、粗纖維、粗灰分總產(chǎn)量差異均顯著(P<0.05)(表4)，其中在皇竹草∶甜高粱∶扁穗牛鞭草為3∶1∶1比例下，粗蛋白和粗纖維總產(chǎn)量分別為1 677.38和6 851.76 kg·hm-2，皇竹草：甜高粱：扁穗牛鞭草比例為3∶1∶1與1∶2∶1和1∶1∶1的粗脂肪、無(wú)氮浸出物和鈣的總產(chǎn)量差異顯著(P<0.05)，分別為620.15、9 442.87和237.97 kg·hm-2。3種模式中，比例為3∶1∶1時(shí)，粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、無(wú)氮浸出物、鈣、磷總產(chǎn)量均不同程度高于其余兩種模式，顯示出較高的養(yǎng)分含量。

表1 皇竹草7-11月干物質(zhì)與養(yǎng)分含量及產(chǎn)量動(dòng)態(tài)Table 1 Content and yield of dry matter and nutrient of Pennisetum hydridum from July to November

表2 大力士甜高粱7-11月干物質(zhì)與養(yǎng)分含量及產(chǎn)量動(dòng)態(tài)Table 2 Content and yield of dry matter and nutrient of Sorghum bicotor from July to November

表3 重高扁穗牛鞭草7-11月干物質(zhì)與養(yǎng)分含量及產(chǎn)量動(dòng)態(tài)Table 3 Content and yield of dry matter and nutrient of Hemarthria compessa from July to November

圖1 不同種植模式條件下干草產(chǎn)量的比較Fig.1 Comparison of three forage ratios of the hay yield

表4 不同種植模式條件下3種飼草的養(yǎng)分總產(chǎn)量Table 4 Total nutrient yeilds of three forages under different planting patterns

3 討論

本研究表明，皇竹草從扦插至7月適應(yīng)了外部環(huán)境，然后再進(jìn)入營(yíng)養(yǎng)期，因此，生長(zhǎng)狀況相對(duì)較差，粗纖維、粗脂肪、粗蛋白以及無(wú)氮浸出物含量也相對(duì)較低。營(yíng)養(yǎng)期后，在9月進(jìn)入拔節(jié)期，環(huán)境的溫度、濕度都能很好地滿足皇竹草的生長(zhǎng)需求，皇竹草的粗蛋白產(chǎn)量在9月測(cè)定時(shí)達(dá)到681.30 kg·hm-2，顯著高于7和11月。11月正值秋末冬初，溫度下降，皇竹草的生長(zhǎng)受到了嚴(yán)重影響，其粗蛋白產(chǎn)量也相應(yīng)減少，這與梁偉[5]對(duì)皇竹草產(chǎn)量的研究結(jié)果相一致。7-9月是最適合甜高粱生長(zhǎng)的季節(jié)。10月以后，隨溫度降低、降水量的減少，生長(zhǎng)速度也相應(yīng)減慢，干物質(zhì)累積量也逐漸增加，隨著生育期進(jìn)程，干草產(chǎn)量也不斷增加。7-11月甜高粱粗蛋白含量波動(dòng)不大，由于干草產(chǎn)量逐漸增加，其粗蛋白產(chǎn)量也不斷增加。馬新明等[6]報(bào)道，適當(dāng)減少土壤水分，有助于促進(jìn)小麥(Triticumaestivum)生育后期籽粒蛋白質(zhì)和賴氨酸含量的積累，進(jìn)而提高小麥蛋白質(zhì)含量，這與本試驗(yàn)的結(jié)果相一致。扁穗牛鞭草的干物質(zhì)含量較其他兩種牧草的含量要高，最高達(dá)到30.10%，9月的產(chǎn)量也顯著高于7和11月，直接導(dǎo)致其粗脂肪、粗纖維、無(wú)氮浸出物、粗灰分等的產(chǎn)量顯著高于7和11月。由于扁穗牛鞭草的生產(chǎn)特性[7]，粗蛋白含量由7月的16.56%降到9月的6.68%，但其產(chǎn)量卻變化不大，其它養(yǎng)分含量相對(duì)較穩(wěn)定，這一結(jié)果與吳彥奇和杜逸[8]采用體外消化試驗(yàn)研究扁穗牛鞭草營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)成分的結(jié)果相一致。

干物質(zhì)是衡量植物有機(jī)物積累、營(yíng)養(yǎng)成分多寡的一個(gè)重要指標(biāo)，干物質(zhì)含量越高，有機(jī)物累積、營(yíng)養(yǎng)含量就越多[9]。而干草產(chǎn)量是通過(guò)鮮草產(chǎn)量與干物質(zhì)含量綜合計(jì)算而來(lái)的，是衡量牧草產(chǎn)量能否滿足草食牲畜牧草需要量的主要指標(biāo)。粗蛋白中含有動(dòng)物機(jī)體所必需的多種氨基酸和含氮化合物，能促進(jìn)動(dòng)物機(jī)體的生長(zhǎng)發(fā)育[10]。Ca能促進(jìn)動(dòng)物機(jī)體內(nèi)、外分泌腺的分泌，神經(jīng)介質(zhì)的分泌，促進(jìn)糖原合成、分解及電解質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)，也可以調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的各種功能，激活相應(yīng)的蛋白激酶，促進(jìn)體內(nèi)某些細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的磷酸化過(guò)程。P是體內(nèi)重要化合物的組成元素，能促進(jìn)氮素、脂肪、蛋白質(zhì)、維生素D的代謝，維持鈣的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，是動(dòng)物機(jī)體不可缺少的元素之一[11]。當(dāng)皇竹草、甜高粱、扁穗牛鞭草這3種不同牧草的種植面積比例為3∶1∶1時(shí)，干物質(zhì)、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、無(wú)氮浸出物、Ca、P總產(chǎn)量最高，皇竹草單產(chǎn)較大。本研究發(fā)現(xiàn)，在3∶1∶1的比例條件下，干草產(chǎn)量達(dá)20 366.09 kg·hm-2，其中皇竹草提供了較大一部分產(chǎn)量，所以此比例能提供3種比例中最高的干物質(zhì)產(chǎn)量，也使其它大部分養(yǎng)分產(chǎn)量明顯高于另外兩種比例提供的養(yǎng)分產(chǎn)量[12]，這個(gè)結(jié)果與筆者試驗(yàn)之前的調(diào)查研究結(jié)果相吻合。由于扁穗牛鞭草的生長(zhǎng)特性決定了其在結(jié)實(shí)期干物質(zhì)含量能達(dá)到較高水平，有研究表明，結(jié)實(shí)期扁穗牛鞭草干物質(zhì)含量達(dá)37.6%[13]，使其粗脂肪、粗纖維、無(wú)氮浸出物、粗灰分產(chǎn)量在9月均達(dá)到最高，分別為8 065.07、260.43、2 567.88、3 521.99和1 095.85 kg·hm-2，明顯高于其它時(shí)期。通過(guò)不同種植模式以及復(fù)合種植方法，在既獲得高產(chǎn)的同時(shí)，又能獲得較高的養(yǎng)分產(chǎn)量。在本研究之前，國(guó)內(nèi)幾乎沒(méi)有此類種植模式的相關(guān)研究報(bào)道，此種植模式將成為草食畜牧業(yè)較為經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的新型牧草種植模式。在生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)充分考慮牧草生長(zhǎng)的不同時(shí)節(jié)，不同牧草間采取不同的種植模式[14]，以保證牧草全年充足供應(yīng)。

根據(jù)對(duì)皇竹草、甜高粱、扁穗牛鞭草3個(gè)不同時(shí)期的粗纖維、粗脂肪、粗蛋白、粗灰分、干物質(zhì)、無(wú)氮浸出物、Ca和P的測(cè)定，經(jīng)過(guò)分析比較及對(duì)3種不同比例種植面積的設(shè)置，發(fā)現(xiàn)皇竹草、甜高粱和扁穗牛鞭草種植面積比例為3∶1∶1時(shí)，總體上能獲得較高的干物質(zhì)和養(yǎng)分產(chǎn)量，基本上能滿足1頭中等體格牛的日常攝食量的需求[15-17]。即1/5 hm2(3畝)皇竹草，1/15 hm2(1畝)甜高粱，1/15 hm2(1畝)扁穗牛鞭草，基本上能滿足10頭體質(zhì)量為200 kg的架子牛1年的草量和營(yíng)養(yǎng)需求，即“31110模式”[18]。綜合考慮，“31110模式”適合在重慶地區(qū)推廣。

本研究中，扁穗牛鞭草和皇竹草等部分參試草品種為多年生牧草，由于本試驗(yàn)只采用了一年的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，需要進(jìn)一步完善，補(bǔ)充多年研究。另外,牧草營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定指標(biāo)為干物質(zhì)、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、無(wú)氮浸出物、Ca、P，中性洗滌纖維等其它指標(biāo)與不同模式的相關(guān)性還有待進(jìn)一步深入研究。

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