天津地區(qū)飼用小黑麥最佳刈割時期和留茬高度研究

王麗學，霍文娟，馮 婧，孟繁瑞 ，陳龍賓，韓 靜，劉景喜，潘振亮，曹學浩，張效生，張金龍

(1.天津市畜牧獸醫(yī)研究所，天津 300381；2.天津市畜禽健康養(yǎng)殖技術(shù)工程中心，天津 300381；3.天津市農(nóng)業(yè)科學院，天津 300192；4.天津市奶業(yè)發(fā)展服務(wù)中心，天津 300210)

天津地區(qū)飼用小黑麥最佳刈割時期和留茬高度研究

王麗學1，2，霍文娟3，馮 婧1，2，孟繁瑞1，2，陳龍賓1，2，韓 靜1，2，劉景喜1，2，潘振亮1，2，曹學浩4，張效生1，2，張金龍1，2

(1.天津市畜牧獸醫(yī)研究所，天津 300381；2.天津市畜禽健康養(yǎng)殖技術(shù)工程中心，天津 300381；3.天津市農(nóng)業(yè)科學院，天津 300192；4.天津市奶業(yè)發(fā)展服務(wù)中心，天津 300210)

為了探討天津地區(qū)飼用小黑麥最佳收獲模式，在小黑麥返青后采用裂區(qū)試驗設(shè)計，對不同刈割時期和留茬高度下小黑麥的生物產(chǎn)量和營養(yǎng)成分進行測定，結(jié)果表明：隨著留茬高度的增加，小黑麥年總干物質(zhì)產(chǎn)量、干物質(zhì)含量以及干物質(zhì)中中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量呈下降趨勢，干物質(zhì)中粗蛋白、總糖、可溶性糖和淀粉含量則呈上升趨勢；隨著刈割時期的延長，小黑麥干物質(zhì)含量、干物質(zhì)中中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、總糖和淀粉含量呈增加趨勢，年總干物質(zhì)產(chǎn)量和可溶性糖含量呈先增(乳熟中期最高)后減的趨勢，而粗蛋白含量呈下降趨勢；根據(jù)隸屬函數(shù)法對小黑麥的綜合利用方式進行評價，優(yōu)選乳熟中期10.0 cm刈割制作青貯，其次為拔節(jié)期10.0 cm刈割制作優(yōu)質(zhì)小黑麥干草或青飼。

飼用小黑麥；刈割時期；留茬高度；營養(yǎng)成分

小黑麥(Triticale)是由普通小麥(Triticum)和黑麥(Secale)進行屬間雜交，并對雜種F染色體加倍而成的異源多倍體物種[1-5]，兼具小麥和黑麥的優(yōu)點，產(chǎn)量高、抗性強、適應(yīng)性廣且營養(yǎng)豐富，尤其是蛋白和賴氨酸含量較高，是理想的青貯、干草或鮮飼的麥類飼料[5-9]。隨著我國農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和生態(tài)建設(shè)需要，目前小黑麥主要作為飼草應(yīng)用于畜牧業(yè)[1，10-11]，與玉米、棉花等開展輪作或進行復(fù)種[12]，種植面積不斷擴大。

作為飼草，小黑麥品質(zhì)是使用者追求的目標，而產(chǎn)量則是種植者考慮的問題，因此，刈割時期和留茬高度作為管理和利用小黑麥的重要手段顯得尤為重要，與其品質(zhì)和產(chǎn)量直接相關(guān)[10]。有關(guān)飼用小黑麥刈割時期相關(guān)的研究，已有諸多學者進行研究報道，但由于地域性差異導(dǎo)致研究結(jié)果存在一定差異，例如新疆地區(qū)飼用小黑麥的最佳刈割時期在揚花7～15 d[13]；黑龍江區(qū)域小黑麥早期刈割再生性良好，分蘗盛期為最佳刈割時期[14]；河北省小黑麥的最佳刈割時期為抽穗初期-抽穗期[7]。也有研究表明飼用小黑麥可多次刈割，但增加刈割次數(shù)會造成生長速率下降，產(chǎn)量降低[15]；還可根據(jù)利用方式不同確定刈割時期，如果生產(chǎn)青飼料，直接飼喂牛羊或加工優(yōu)質(zhì)草粉，則可在拔節(jié)前多次刈割，如果調(diào)制青貯飼料，揚花后7～10 d為最佳刈割期，如果生產(chǎn)青干草，灌漿中期刈割最佳[16]；要得到較高的經(jīng)濟效益-乳熟期刈割，而要得到最佳利用率-抽穗期刈割[11]；但有關(guān)飼用小黑麥刈割留茬高度相關(guān)的研究尤其是同時考慮刈割時期和留茬高度的報道相對較少。

本研究通過對飼用小黑麥不同刈割時期和留茬高度下產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)變化動態(tài)進行分析探討，運用隸屬函數(shù)法對各刈割模式下產(chǎn)量和品質(zhì)進行綜合評價[17-18]，旨在為天津地區(qū)飼用小黑麥利用時期和收獲方式提供理論指導(dǎo)與借鑒。

1 材料和方法

1.1 試驗區(qū)域基本概況

試驗于2014年在天津市畜牧獸醫(yī)研究所的現(xiàn)代畜牧業(yè)科技創(chuàng)新基地開展，位于天津市武清區(qū)下伍旗鎮(zhèn)忠義村內(nèi)。屬溫帶半濕潤大陸性季風氣候，四季分明、光照充足、雨熱同季，全年平均氣溫12.2 ℃，≥0 ℃有效積溫為4 187.6 ℃，年日照2 646.2 h，無霜期206 d，年平均降水量489.9 mm，主要集中在7，8月，全年平均風速2.6 m/s。土壤屬于沙壤土，有機質(zhì)含量17.21 g/kg，全氮1.44 g/kg，有效磷 72.5 mg/kg，速效鉀156.13 mg/kg。

1.2 試驗材料與設(shè)計

試驗用飼用小黑麥品種為中飼828，播種時間為2014年9月15日，播種方式為條播，播量120 kg/hm2。于2015年3月中旬小黑麥返青時采用裂區(qū)試驗設(shè)計進行小區(qū)劃分，主區(qū)為刈割時期(拔節(jié)期、抽穗期、開花期、乳熟前期、乳熟中期、乳熟后期)，各刈割時期從時間上分別在小黑麥返青后30，40，50，60，70，80 d，刈割留茬高度(2.5，5.0，7.5，10.0 cm)作為副區(qū)，主區(qū)和副區(qū)面積分別為2 m×12 m和2 m×3 m，試驗設(shè)置3個區(qū)組。

1.3 樣品采集和指標分析

在各刈割時期各副區(qū)選擇有代表性的樣段，樣段長度為50 cm，每個樣段刈割5行小黑麥，經(jīng)鍘刀切碎，整體稱重、記錄，通過四分法取樣品500 g左右，記錄鮮質(zhì)量后于105 ℃殺青2 h后85 ℃烘干至恒重，記錄其干質(zhì)量，每個留茬高度(副區(qū))3個平行，計算小黑麥干物質(zhì)含量并折算公頃總干物質(zhì)產(chǎn)量。

烘干至恒重的小黑麥樣品粉碎后進行粗蛋白、中性洗滌纖維(Neutral detergent fiber，NDF)、酸性洗滌纖維(Acid detergent fiber，ADF)、總糖、可溶性糖和淀粉的分析，粗蛋白采用凱氏定氮法分析，中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量采用Van Soest方法進行測定，總糖、可溶性糖和淀粉含量采用蒽酮比色法測定。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

數(shù)據(jù)整理由Microsoft Excel 2010完成，裂區(qū)試驗數(shù)據(jù)方差分析和多重比較均由GenStat18完成。

隸屬函數(shù)計算：

①

②

式中，X為小黑麥某一指標測定值，Xmax和Xmin分別表示某一指標測定值內(nèi)的最大和最小值。一般而言，小黑麥公頃干物質(zhì)總產(chǎn)量、干物質(zhì)含量、粗蛋白、總糖與其產(chǎn)量和品質(zhì)正相關(guān)，其隸屬函數(shù)運用公式①計算，而中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量與其品質(zhì)負相關(guān)，故其隸屬函數(shù)運用公式②計算，上述所有指標的隸屬函數(shù)之和即可作為評價小黑麥產(chǎn)量和品質(zhì)的綜合指數(shù)。

2 結(jié)果與分析

不同刈割時期和留茬高度處理裂區(qū)試驗的方差分析結(jié)果詳見表1，從表1可以看出，區(qū)組間各指標差異均未達顯著水平，說明區(qū)組間重復(fù)性較好；小黑麥年干物質(zhì)產(chǎn)量、干物質(zhì)含量、粗蛋白、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、總糖、可溶性糖和淀粉含量(上述指標均以干質(zhì)量計)以及依據(jù)上述指標所計算的隸屬函數(shù)在不同的刈割時期之間差異均達極顯著水平(P<0.001)；在不同的留茬高度處理下，粗蛋白、中性洗滌纖維、總糖、可溶性糖含量和隸屬函數(shù)差異極顯著(P<0.001)，年干物質(zhì)產(chǎn)量差異顯著度為P<0.01，其他指標差異均未達顯著水平(P>0.05)；中性洗滌纖維和可溶性糖含量在不同刈割時期和留茬高度存在顯著的互作效應(yīng)，其顯著水平分別為P<0.001和P<0.01。根據(jù)各指標在不同刈割時期和留茬高度下的方差分析結(jié)果，對存在顯著差異的指標在相應(yīng)的處理下進行多重比較分析，結(jié)果詳見表2。

表1 不同刈割時期和留茬高度處理及二者互作效應(yīng)對小黑麥產(chǎn)量和營養(yǎng)成分等相關(guān)指標影響的方差分析

注：數(shù)據(jù)中所顯示的顯著度以F值為基礎(chǔ)；其中*.P<0.05;**.P<0.01;***.P<0.001。

Note：Data representF-values at 0.05 levels；*.P<0.05；**.P<0.01；***.P<0.001.

2.1 不同刈割時期和留茬高度小黑麥干物質(zhì)含量和干物質(zhì)總產(chǎn)量的變化

從表2可以看出，小黑麥年干物質(zhì)產(chǎn)量隨著留茬高度的增加呈下降趨勢，留茬10.0 cm較留茬2.5，5.0 cm分別顯著降低了15.78%，14.21%，留茬7.5 cm與其他3個處理之間差異均未達顯著水平；隨著小黑麥生育時期的推進，年干物質(zhì)總產(chǎn)量呈先增加后下降的趨勢，除開花期和抽穗期、乳熟前期之間差異未達顯著水平外，其余生育時期之間差異均達顯著水平，以乳熟中期最高而拔節(jié)期最低，前者較后者增加了117.92%，乳熟后期顯著高于乳熟前期但又顯著低于乳熟中期，這可能是由于乳熟后期小黑麥植株下部葉片脫落的原因。小黑麥干物質(zhì)含量隨著生育時期的推進呈顯著增加的趨勢，其中乳熟后期較拔節(jié)期增加了168.66%。

表2 不同刈割時期和留茬高度處理小黑麥干物質(zhì)產(chǎn)量、營養(yǎng)成分和隸屬函數(shù)多重比較結(jié)果

表2(續(xù))

注：同行或同列(均值區(qū)域)不同的小寫字母表示處理間在P<0.05范圍內(nèi)存在顯著差異；非均值區(qū)域標注表示刈割時期與留茬高度交互作用下各處理的差異顯著性，未標注字母則不存在交互作用。

Note：The different letters within each treatment in the same row or same column (average) represents significant difference atP<0.05； The letters marking in the other area means that the interaction between cutting period and cutting height was significant atP<0.05，and no letters marking means that there was no interaction between cutting period and cutting height.

2.2 不同刈割時期和留茬高度小黑麥營養(yǎng)成分變化

從表2可以看出，小黑麥粗蛋白含量隨著留茬高度的增加呈上升趨勢，留茬10.0 cm較留茬2.5，5.0，7.5 cm分別顯著升高了15.26%，12.42%，5.49%；隨著小黑麥生育時期的推進，粗蛋白含量呈顯著下降趨勢，乳熟中期和乳熟后期較拔節(jié)期粗蛋白含量分別顯著降低了68.02%和70.61%。中性洗滌纖維含量隨著留茬高度的增加呈下降趨勢，留茬10.0，7.5 cm較2.5 cm分別顯著下降了6.13%，5.03%；隨著小黑麥生育時期的推進，中性洗滌纖維呈上升趨勢，乳熟后期較拔節(jié)期分別顯著升高了49.12%，中性洗滌纖維在不同生育時期和留茬高度之間存在交互作用，主要表現(xiàn)為留茬高度的增加適度減緩了生育期增加導(dǎo)致中性洗滌纖維的增加程度，以乳熟后期2.5 cm最高而拔節(jié)期10.0 cm最低，前者較后者顯著增加了59.80%。酸性洗滌纖維隨著留茬高度的增加呈下降趨勢，但組間差異均未達顯著水平；隨著小黑麥生育時期的推進，乳熟中期和乳熟后期較拔節(jié)期分別顯著增加了58.01%，60.67%?？偺呛涂扇苄蕴呛侩S著留茬高度的增加呈增加趨勢，留茬10.0 cm較留茬2.5 cm總糖和可溶性糖含量分別顯著增加了13.43%，16.79%；隨著小黑麥生育時期的推進，總糖和淀粉含量呈增加趨勢，乳熟后期較拔節(jié)期總糖和淀粉含量分別顯著增加了143.45%，362.48%，可溶性糖呈先升后降的趨勢，其中乳熟中期最高，較拔節(jié)期顯著增加了150.46%。

2.3 小黑麥在不同刈割時期和留茬高度綜合評價

根據(jù)隸屬函數(shù)法對小黑麥不同刈割時期和留茬高度干物質(zhì)總產(chǎn)量、干物質(zhì)含量和營養(yǎng)成分的變化進行綜合分析評價，隨著留茬高度的增加，隸屬函數(shù)值呈增加趨勢，其中留茬10.0 cm較2.5，5.0 cm分別顯著增加了10.71%和5.08%，留茬7.5 cm與5.0，10.0 cm之間差異均未達顯著水平；隨著生育時期的延長，隸屬函數(shù)表現(xiàn)為：乳熟中期>拔節(jié)期>乳熟后期>抽穗期>乳熟前期>開花期，其中乳熟中期和拔節(jié)期分別顯著高于開花期67.83%，56.56%。

3 結(jié)論與討論

根據(jù)隸屬函數(shù)法對小黑麥不同收獲時期和留茬高度的綜合分析進行評價，由于隸屬函數(shù)在不同刈割時期和留茬高度之間不存在交互作用，故最佳刈割時期優(yōu)選乳熟中期，具有較高的產(chǎn)量和總糖、淀粉含量，其次為拔節(jié)期，具有較高的蛋白和較低的中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維；而留茬高度優(yōu)選10.0 cm，其次為7.5 cm。刈割時期優(yōu)選乳熟中期與馬春暉等[19]和Jedel等[20]的研究結(jié)果認為小黑麥宜在乳熟-蠟熟早期刈割基本一致，而與新疆地區(qū)飼用小黑麥的最佳刈割時期在揚花7～15 d[13]、黑龍江區(qū)域分蘗盛期為最佳刈割時期[14]、河北省抽穗初期-抽穗期[7]的研究結(jié)果略有不同，這可能與供試材料、試驗地區(qū)光熱條件等因素有關(guān)。還有報道建議可根據(jù)利用方式不同確定刈割時期[16]，根據(jù)本研究結(jié)果，考慮小黑麥的綜合利用價值和利用方式，制作青貯宜在乳熟中期留茬10.0 cm刈割，可增加其可消化性同時獲得高產(chǎn)量，而制作優(yōu)質(zhì)小黑麥干草或青飼宜在拔節(jié)期刈割留茬10 cm，收獲后可復(fù)種墨西哥玉米、高丹草、蘇丹草等，即可發(fā)揮復(fù)種牧草品種在產(chǎn)量和品質(zhì)上的優(yōu)勢，使土地利用效率和效益最大化。

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Study on the Optimal Cutting Period and Cutting Height ofTriticalein Tianjin

WANG Lixue1，2，HUO Wenjuan3，F(xiàn)ENG Jing1，2，MENG Fanrui1，2，CHEN Longbin1，2，HAN Jing1，2，LIU Jingxi1，2，PAN Zhenliang1，2，CAO Xuehao4，ZHANG Xiaosheng1，2，ZHANG Jinlong1，2

(1.Tianjin Animal Science and Veterinary Research Institute，Tianjin 300381，China；2.Tianjin Technology and Engineering Center of Livestock and Poultry Healthy Breeding，Tianjin 300381，China；3.Tianjin Academy of Agricultural Sciences，Tianjin 300192，China；4. Dairy Industry Development Service Center of Tianjin，Tianjin 300210，China)

In order to explore the optimal harvesting model ofTriticale，the study analyzed the biological yield and nutrition ofTriticalein different cutting period and cutting height using the split plot experiment.The results showed that：Following with the increasing cutting height，the total dry matter production，dry matter content，NDF and ADF content ofTriticaledecreased，while the crude protein，total sugar，soluble sugar and starch content increased；With extended cutting period，the dry matter content，NDF，ADF，total sugar and starch content ofTriticaleincreased，total dry matter production and soluble sugar content increased to maximum (mid milk stage) and then decreased，while the crude protein content decreased. Using the method of subordinate function to evaluate the comprehensive utilization ofTriticale，the optimal cutting period and cutting height for silage were mid milk stage and 10.0 cm respectively，and cutting at elongation stage and 10.0 cm stubble for grass hay or greenfeed.

Triticale； Cutting period； Cutting height； Nutrition

2017-03-21

天津市科技支撐計劃重點項目(13ZCZDNC00800)；天津市科技計劃項目(14ZCDGNC00022)

王麗學(1983-)，女，內(nèi)蒙古赤峰人，助理研究員，博士，主要從事草業(yè)科學專業(yè)牧草栽培與利用研究。

霍文娟(1970-)，女，天津人，研究員，碩士，主要從事牧草栽培研究。

S512.4

A

1000-7091(2017)03-0132-05

10.7668/hbnxb.2017.03.020