刈割次數(shù)對菊芋生物量及營養(yǎng)價值影響研究

■王麗慧 李 屹 趙孟良 譚 龍 馬元鑫 李 莉

(青海省蔬菜遺傳與生理重點實驗室青海省農(nóng)林科學院菊芋研發(fā)中心，青海西寧810016)

菊芋(Helianthus tuberosus L.)為菊科向日葵屬多年生草本植物，抗旱、抗寒、耐貧瘠，在我國各地均有少量種植[1]，菊芋用途廣泛，在生態(tài)環(huán)境治理[2-3]、植物源農(nóng)藥[4]和能源作物開發(fā)[5]等方面也具有潛在價值。目前菊芋塊莖的研究比較多，對菊芋秸稈飼用價值研究較少[6]，

畜牧業(yè)在青海占據(jù)著重要的地位，隨著人們生活改善，對畜產(chǎn)品需求將進一步增加，對飼料需求量將進一步擴大，為了保護生態(tài)環(huán)境，減少牲畜的啃食量，再加上青海冬天寒冷而且漫長，必須要用飼料作過渡，種植業(yè)為畜牧業(yè)提供飼料的任務(wù)就更加突出，因此開發(fā)研究各類飼草飼料產(chǎn)品，對于緩解青海省飼草飼料資源緊張、提高飼草飼料產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，降低養(yǎng)殖成本，促進現(xiàn)代畜牧業(yè)的發(fā)展具有重要的支撐作用。本文通過不同刈割次數(shù)下不同菊芋品種產(chǎn)量及營養(yǎng)價值變化研究，旨在確定刈割的最佳次數(shù)及時期，為當?shù)仫曈镁沼笊a(chǎn)和利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗地點選擇在青海省西寧市城北區(qū)二十里鋪莫家泉試驗地（海拔2 309 m）。該地區(qū)屬湟水流域灌區(qū)，土壤為栗鈣土，土壤有機質(zhì)、全氮、全磷、全鉀以及速效氮、速效磷、速效鉀含量分別為20.28、1.17、2.18、22.5、69、65、229 mg/kg，pH值8.12。

1.2 供試材料

供試材料選用青海省農(nóng)林科學院菊芋研發(fā)中心自主選育的早熟品種青芋1號和中熟品種青芋2號菊芋兩個品種。

1.3 試驗設(shè)計

試驗采用裂區(qū)設(shè)計。不同品種為主處理，不同刈割次數(shù)為副處理，3次重復(fù)。2013年3月27日整地播種，每個小區(qū)面積3 m×5 m，每個品種種植9個小區(qū)，兩個品種一共18個小區(qū)。株距40 cm，行距60 cm。

刈割次數(shù)試驗設(shè)置3處理，分別在菊芋全生育期刈割0次（采收期收獲的秸稈為CK）、1次(植株生長至170 cm時進行1次刈割)、2次（植株生長至120 cm時進行第1次刈割，長起來到130～140 cm再刈割1次）。每個處理3個重復(fù)。

1.4 測定指標及方法

樣品采用刈割法，待植株生長至130 cm和170 cm時，進行第1次刈割，之后按照實驗設(shè)計在整個生長期進行刈割，每次刈割后分別取樣測定生物量指標。

灰分、水分的測定采用概略養(yǎng)分分析法；粗蛋白的測定采用凱氏定氮法，粗脂肪的測定采用GB/T6433-94索氏抽提法；粗纖維的測定先取用測定脂肪脫脂后的樣品，然后采用丹麥福斯公司的半自動化纖維分析儀測定；鈣的測定采用GB/T6436-2002高錳酸鉀滴定法；磷的測定采用GB/T6437-2002釩鉬黃比色法；總糖含量采用蒽酮比色法。

1.5 數(shù)據(jù)處理

實驗數(shù)據(jù)采用Excel2003和DPS3.01軟件進行數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同刈割次數(shù)對菊芋生物量影響研究(見表1)

表1 不同刈割次數(shù)下不同菊芋生物量

對表1不同刈割次數(shù)下菊芋的總生物量進行分析可以看出，青芋1號和青芋2號在不同的刈割次數(shù)下，其地上部、地下塊莖、以及總生物量是有差別的。以采收期進行采收為對照，在不同苗高時期進行刈割，得出在苗高170 cm左右留茬30 cm左右進行刈割1次，總生物量居于對照和刈割2次之間，地上部生物量大于對照而地下部生物量大于刈割2次的；在苗高120 cm左右留茬30 cm左右進行刈割1次，后期苗子長起來之后再割1次，總生物量達到最大，地上部生物量大于對照和刈割1次的，地下部生物量最小。在120 cm時刈割1次，長起來后再刈割1次鮮菊芋秸稈產(chǎn)量最高，青芋1號和青芋2號分別達到2 722.13 kg/畝和2 676.52 kg/畝；對照即采收期地下部塊莖達到最大產(chǎn)量，青芋1號和青芋2號分別達到1 639.16 kg/畝和1 042.80 kg/畝。

2.1.1 不同刈割次數(shù)對菊芋總生物量影響結(jié)果分析

分析表2可以看出，不同刈割次數(shù)下菊芋總生物量表現(xiàn)為青芋1號刈割2次>青芋2號刈割2次>青芋1號刈割1次>青芋2號刈割1次>青芋1號刈割0次>青芋2號刈割0次。處理1與其余5個處理有顯著差異，與處理3、4、5、6有極顯著差異；處理2與處理1、4、5、6存在著顯著差異，與處理4、5、6存在著極顯著差異；處理3與處理1、4、5、6存在著顯著差異，與1、5、6存在著極顯著差異；處理4與處理1、2、3、6存在著顯著差異，與處理1、2、6存在著極顯著差異；處理5與處理1、2、3、6存在著顯著差異，與處理1、2、6存在著極顯著差異；處理6與其他處理存在著極顯著差異。

表2 不同刈割次數(shù)下菊芋總生物量結(jié)果分析

2.1.2 不同刈割次數(shù)對菊芋地上部生物量影響結(jié)果分析

分析表3可以看出，不同刈割次數(shù)下菊芋地上部生物量大小和總生物量表現(xiàn)一致，為青芋1號刈割2次>青芋2號刈割2次>青芋1號刈割1次>青芋2號刈割1次>青芋1號刈割0次>青芋2號刈割0次。處理1、2之間沒有差異，但與其他處理有著極顯著差異；處理3、4之間沒有差異，但與其他處理有著極顯著差異；處理5、6之間沒有差異，但與其他處理有著極顯著差異；在青芋1號刈割2次的方式下地上部生物量達到最大，達到了2 722.13 kg/畝，而在對照青芋2號采收期收獲的地上部值最小，為476.46 kg/畝。

表3 不同刈割次數(shù)下菊芋地上部生物量結(jié)果分析

2.1.3 不同刈割次數(shù)對菊芋地下部塊莖產(chǎn)量影響結(jié)果分析

分析表4可以看出，不同刈割次數(shù)下菊芋地下部生物量大小表現(xiàn)為，青芋1號刈割0次>青芋1號刈割1次>青芋2號刈割0次>青芋2號刈割1次>青芋1號刈割2次>青芋2號刈割2次。處理1和其他處理間存在著極顯著的差異；處理2、3之間沒有差異，和其他處理間存在著極顯著差異；處理4、5之間沒有差異，和其他處理間存在著極顯著差異；處理6和其他5個處理存在極顯著差異；在青芋1號刈割0次的方式下地下部塊莖產(chǎn)量達到最大，達到了1 639.16 kg/畝，而在青芋2號刈割2次的處理地下部塊莖產(chǎn)量最小，為306.18 kg/畝。

表4 不同刈割次數(shù)下菊芋地下部生物量結(jié)果分析

2.2 不同種刈割次數(shù)下營養(yǎng)價值研究

不同刈割次數(shù)下菊芋營養(yǎng)價值測定選用青芋1號，分析表5可以看出，不同刈割時期菊芋秸稈營養(yǎng)物質(zhì)含量是不同的，水分含量是株高在170 cm時刈割1次>株高120 cm時刈割第2次>株高120 cm時刈割第1次>對照(采收期)；粗蛋白含量是株高在170 cm時刈割1次>株高120 cm時刈割第1次>株高120 cm時刈割第2次>對照（采收期）；粗脂肪含量是株高在170 cm時刈割1次>株高120 cm時刈割第2次>株高120 cm時刈割第1次>對照（采收期）；粗纖維是對照（采收期）>株高120 cm時刈割第1次>株高120 cm時刈割第2次>株高在170 cm時刈割1次；粗灰分和鈣含量是株高在170 cm時刈割1次>株高120 cm時刈割第2次>株高120 cm時刈割第1次>對照(采收期)；磷含量是株高在170 cm時刈割1次>株高120 cm時刈割第1次>株高120 cm時刈割第2次>對照（采收期）；無氮浸出物含量為株高120 cm時刈割第2次>株高120 cm時刈割第1次>株高在170 cm時刈割1次>對照(采收期)，總糖含量為株高在170 cm時刈割1次>株高120 cm時刈割第2次>株高120 cm時刈割第1次>對照（采收期）。株高在170 cm時刈割1次時菊芋秸稈中粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、鈣、磷、總糖值均大于其他處理，分別為20.0%、1.683%、11.65%、0.765%、0.256%、17.59%，是4個處理中營養(yǎng)價值最高的時期。

表5 不同刈割次數(shù)下菊芋營養(yǎng)價值

3 討論與結(jié)論

3.1 刈割時期及刈割次數(shù)與生物量的關(guān)系

分析不同刈割次數(shù)對菊芋產(chǎn)量的影響，得出刈割是飼草菊芋利用的方式之一，在確定適宜的刈割時間及刈割次數(shù)時，必須考慮菊芋生育期內(nèi)生物量的增長以及營養(yǎng)物質(zhì)的動態(tài)變化，以獲得單位面積營養(yǎng)物質(zhì)的最大產(chǎn)量。本研究在測定刈割次數(shù)對菊芋生物量影響得出結(jié)果是兩個品種總的生物量為刈割2次（苗高120 cm時刈割1次；長起來的苗達到120 cm時再刈割一次）>刈割1次（苗高170 cm時刈割1次）>對照（采收期）；地上部生物量與總生物量表現(xiàn)為一致的；地下部生物量則為對照（采收期）>刈割1次（苗高170 cm時刈割1次）>刈割2次（苗高120 cm時刈割1次；長起來的苗達到120 cm時再刈割1次）；作為青飼料來說要想總生物量以及地上部生物量達到最大則最佳的選擇是整個生育期刈割2次；若是以生產(chǎn)干秸稈為目的，則可以選擇在采收期收獲地上秸稈及地下塊莖。

3.2 刈割時期及刈割次數(shù)與營養(yǎng)價值的關(guān)系

本研究在測定不同品種生物量基礎(chǔ)上選擇青芋1號測定了其營養(yǎng)物質(zhì)含量，菊芋營養(yǎng)價值評定主要是粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗灰分、鈣、磷、總糖。本試驗結(jié)果表明不同刈割時間及刈割次數(shù)對菊芋營養(yǎng)成分含量影響較大，4個處理中株高170 cm時刈割1次的粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗灰分、鈣、磷及總糖含量最大。粗蛋白是衡量飼料營養(yǎng)價值高低的重要指標，從粗蛋白來看刈割1次的含量遠遠高于其他三個處理，而總糖含量是制作青貯飼料的關(guān)鍵。為了保證菊芋秸稈高營養(yǎng)價值的同時達到一定的生物量，則可以選擇在株高170 cm時刈割1次，這個時期營養(yǎng)價值較高，地上部和地下部同時具有一定生物量，同時此時也可以作為青貯飼料的原料。刈割的合理性應(yīng)該考慮是否有利于菊芋的生長發(fā)育以及提高生物量，是否有利于菊芋秸稈中含有較高的營養(yǎng)價值，同時還要結(jié)合不同品種、水肥條件、青貯條件等因素的綜合考慮，以充分保證在產(chǎn)量和品質(zhì)上兼顧達到最大的利用效率。