刈割頻率對飼用甜高粱產(chǎn)量和飼用價值的影響

唐桃霞，王致和，張亞萍，張肖凌，張秀華

（甘肅省農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究院，甘肅武威 733006）

甜高粱（Sorghum dochna）是高粱的一個變種。目前，甜高粱被認(rèn)為是最具有發(fā)展?jié)摿Φ哪茉醋魑镏籟1]，抗性強(qiáng)，具有“駱駝作物”之稱，且種植范圍廣[2]，同時適口性好，營養(yǎng)價值高，具有比一般飼用高粱更優(yōu)越的性能。甘肅省河西地區(qū)作為一個傳統(tǒng)的養(yǎng)殖業(yè)基地，飼草短缺問題日益突出，近年來雖有大面積種植甜高粱，但研究主要集中在引種栽培等方面[3-4]，在農(nóng)藝措施方面，尤其是刈割對甜高粱產(chǎn)量和品質(zhì)等方面的關(guān)系研究少見報道[5-6]。刈割作為實(shí)現(xiàn)飼草作物高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)的重要農(nóng)藝措施，也是保證畜牧業(yè)全年飼草需求的重要途徑。刈割制度對飼草再生的生理和形態(tài)都會產(chǎn)生強(qiáng)烈的影響，不同植物刈割后再生的差異取決于其固有的生理學(xué)和形態(tài)學(xué)特性并直接決定其在生長季中利用的次數(shù)、收獲量和品質(zhì)，從而影響其產(chǎn)量和飼用價值[7]。因此，本試驗(yàn)在甘肅武威干旱氣候條件下以飼用型甜高粱品種海牛為材料，研究刈割頻率對甜高粱生物產(chǎn)量、營養(yǎng)成分及其飼用價值的影響，以期為該品種的推廣及雜交甜高粱其他品種飼草利用提供理論指導(dǎo)和技術(shù)支撐，對牧草高效利用具有極其重要的意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地條件

試驗(yàn)地屬典型的溫帶大陸性氣候，海拔 1670m，緯度 37°30′，東經(jīng) 103°5′；年均溫 7.5～7.9℃，年均降雨量190.5～200mm，年均日照時數(shù)2724.8h，≥10℃的有效積溫2700～3000℃，無霜期150d左右。試驗(yàn)田土壤為砂壤土，土壤肥力狀況：有機(jī)質(zhì)1.8g/kg，速效氮52.3mg/kg，速效磷 21.6mg/kg，速效鉀 187.5mg/kg，pH值7.8。

1.2 試驗(yàn)方法

兩次刈割分別是：一是在整個生育期內(nèi)只刈割一次，用T1-1表示，在播后175d（抽穗期）2015年9月30日刈割；二是在整個生育期內(nèi)刈割兩次，第一次用T2-1表示，在播后106d（拔節(jié)后期）2015年7月23日刈割，第二次用T2-2表示，在播后175d（拔節(jié)后期）2015年9月30日刈割。兩次刈割之間留茬高度10cm，以促進(jìn)分蘗。每個處理取3個重復(fù)，每個取樣小區(qū)面積為2.4m2，整株刈割后立即測定鮮重和各農(nóng)藝性狀。

1.3 測定指標(biāo)及數(shù)據(jù)統(tǒng)計

1.3.1 株高 用卷尺測量刈割后的植株高度；莖粗，用游標(biāo)卡尺測定刈割后主莖第一節(jié)與第二節(jié)節(jié)間處的粗度；節(jié)數(shù)，刈割后統(tǒng)計完整植株莖節(jié)的個數(shù)；收獲桿數(shù)，刈割后統(tǒng)計小區(qū)內(nèi)所有的莖稈數(shù)；分蘗數(shù)，每個小區(qū)收獲的莖稈數(shù)除以本小區(qū)的種植穴數(shù)。各農(nóng)藝性狀測定完畢后，裝入尼龍網(wǎng)袋，帶回實(shí)驗(yàn)室，自然風(fēng)干，備用。

1.3.2 營養(yǎng)成分 自然風(fēng)干后，所有的樣品送甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)測試中心測定。其中水分用直接干燥法測定，依據(jù)GB/T 6435-2014；粗蛋白（CP）用凱氏法測定，儀器為Tecator1030全自動凱氏定氮儀，依據(jù)GB/T 6432-1994；粗脂肪（EE）用殘余法測定，依據(jù)NY/T 1285-2007；粗灰分（Ash）用550℃灼燒法測定，依據(jù)GB/T 6438-2007；粗纖維（CF）用過濾法測定，依據(jù)GB/T 6434-2006；無氮浸出物（NFE）用計算法測定；可溶性糖（ASS）用鐵氰化鉀法測定，依據(jù)GB/T 5513-2008。

1.3.3 飼用價值 對于飼用價值的評價采用層次分析法（AHP）和多因子評判方法，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，確定各指標(biāo)的權(quán)重值[8-10]。本文選用兩個層次的性狀指標(biāo)來進(jìn)行綜合評價，第一個層次的指標(biāo)為營養(yǎng)價值、適口性、消化率，第二個層次的指標(biāo)為粗蛋白（CP）、粗脂肪（EE）、無氮浸出物（NFE）、粗纖維（CF）。

營養(yǎng)價值和飼用價值計算公式[11]：R=∑WiKi（式中i為因素，Wi為各因素的權(quán)重值，Ki為因素的值）

消化率本文采取有機(jī)物質(zhì)的消化率作為飼草甜高粱的消化率指標(biāo)，有機(jī)物質(zhì)的消化率采用經(jīng)驗(yàn)公式[11]：y=123.5068-2.2790x（其中y為有機(jī)物質(zhì)的消化率，x為粗纖維含量）。

適口性根據(jù)刈割飼喂肉羊采食情況，將適口性分為嗜食、喜食、樂食、少食和不食5個等級，分別用5、4、3、2、1 表示[12]。

采用Execl軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，以SPSS19.0進(jìn)行單因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 刈割頻率對農(nóng)藝性狀的影響

刈割頻率對甜高粱各農(nóng)藝性狀均有不同程度的影響。由表1可知，處理T1-1的株高、主莖粗和節(jié)數(shù)均顯著高于（P＜0.05）處理T2-1和T2-2，而這3個農(nóng)藝性狀在T2-1和T2-2之間無顯著差異；單位面積收獲稈數(shù)和分蘗數(shù)均呈現(xiàn)處理T1-1＜T2-1＜T2-2的趨勢，收獲稈數(shù)處理T1-1最低為61.27個，極顯著低于（P＜0.01）處理T2-1和T2-2，而處理T2-1和T2-2之間收獲稈數(shù)也存在顯著差異；分蘗數(shù)T1-1顯著低于T2-2（P＜0.05），而與T2-1之間差異不顯著。綜上所述，刈割可以促進(jìn)甜高粱的分蘗，增加收獲稈數(shù)，但會降低株高、主莖粗和節(jié)數(shù)。

表1 刈割頻率對農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響

2.2 刈割頻率對鮮草產(chǎn)量的影響

由于刈割影響甜高粱各農(nóng)藝性狀，因而對鮮草產(chǎn)量也有影響。根據(jù)表1可知，鮮草產(chǎn)量呈現(xiàn)出T1-1＞T2-1＞T2-2的趨勢，其中 T1-1顯著高于 T2-2（P＜0.05），T2-1和 T2-2兩者之間差異不顯著 T2-2（P＜0.05），總之刈割兩茬的鮮草產(chǎn)量比刈割一茬的鮮草產(chǎn)量增長了10.66%，即667m2增產(chǎn)778.16kg。

2.3 刈割頻率對營養(yǎng)成分的影響

由表2可知，刈割對甜高粱營養(yǎng)成分有影響。3個處理間水分和無氮浸出物含量均存在極顯著差異，兩者由高到低依次是T1-1＞T2-2＞T2-1；粗蛋白含量T1-1極顯著低于T2-1和T2-2，其中T2-1顯著高于T2-2，由高到低依次為 T2-1＞T2-2＞T1-1；粗脂肪、粗灰分和可溶性糖變化趨勢一致，均表現(xiàn)為 T2-2＞T2-1＞T1-1，且可溶性糖含量 T2-2極顯著高于T2-1和T1-1，T2-1和T1-1之間無顯著性差異；粗纖維含量T2-1最高（31.30%），顯著高于T1-1和T2-2。由此可知，刈割有利于粗蛋白、粗脂肪、粗灰分和可溶性糖的積累，相反降低了含水量和無氮浸出物含量，粗纖維變化無明顯規(guī)律。

表2 刈割頻率對營養(yǎng)成分的影響

2.4 刈割頻率對飼用價值的影響

根據(jù)層次分析法（AHP）和多因子評判方法，營養(yǎng)價值中粗蛋白（CP）、粗脂肪（EE）、無氮浸出物（NFE）和粗纖維（CF）所占的權(quán)重值分別為49.6%、28.7%、14.4%、7.3%。飼用價值中營養(yǎng)價值、適口性和消化率所占的權(quán)重值分別為57.1%、28.7%、14.2%。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式和適口性調(diào)查，結(jié)果如表3所示：處理T2-1營養(yǎng)價值最高，達(dá)15.18，較T1-1增加13.54%，其次是 T2-2，為14.47，較T1-1增加 8.23%；適口性方面，3個處理分別為嗜食、喜食和嗜食；消化率方面T2-1最低，可能是因?yàn)榇掷w維的影響；飼用價值由高到低依次是T2-2＞T2-1＞T1-1，T2-2和 T2-1的飼用價值分別較 T1-1增加 5.62%和 1.89%。

表3 刈割頻率對飼用價值的影響

3 討論

3.1 刈割頻率對甜高粱鮮草產(chǎn)量的影響

本試驗(yàn)供試甜高粱品種海牛在當(dāng)?shù)?月8日播種，9月29日收割時沒有成熟，雖然通過育苗移栽延長了生育期，與直播相比發(fā)育到了抽穗期，但還是不能夠完全成熟，表現(xiàn)出極晚熟，這與肖丹等[13]在南疆和何振福等[14]在慶陽市種植的飼用型甜高粱海牛的研究結(jié)果一致，因此在種植這個品種時，最晚刈割可在當(dāng)?shù)亟邓斑M(jìn)行，以免降霜后影響植株品質(zhì)。影響草產(chǎn)量的因素眾多，當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件、品種類型、刈割時期等均可影響鮮草產(chǎn)量。本研究中，刈割兩茬的鮮草產(chǎn)量比刈割一茬的鮮草產(chǎn)量增長了10.66%，每667m2增產(chǎn)778.16kg，這與常玉卉等[15-16]的研究結(jié)果一致。

3.2 刈割頻率對甜高粱農(nóng)藝性狀的影響

作物農(nóng)藝性狀中大部分是數(shù)量性狀，數(shù)量性狀的遺傳規(guī)律比較復(fù)雜，許多性狀受微效多基因控制，不僅受環(huán)境影響，而且各性狀之間又相互聯(lián)系、相互制約。王黎明等[17]測定參試的飼用甜高粱品種在當(dāng)?shù)乇憩F(xiàn)出生長發(fā)育良好，產(chǎn)草量高等優(yōu)點(diǎn)。本試驗(yàn)結(jié)果表明，刈割1茬的株高、主莖粗和節(jié)數(shù)均極顯著高于刈割2茬，而這3個農(nóng)藝性狀在刈割2茬的第1次和第2次之間無顯著差異，這可能與甜高粱生育期長短有關(guān)，但株高、主莖粗和節(jié)數(shù)并不一定與其鮮草產(chǎn)量呈正比關(guān)系，這與馮國郡等[18]和郭建富等[19]的研究相似；收獲稈數(shù)和分蘗數(shù)均為T1-1＜T2-1+T2-2。這符合邵榮峰等[20]在去除分蘗對甜高梁主要農(nóng)藝性狀的影響研究中，去蘗處理使鮮重極顯著降低的結(jié)論。綜上可知，飼用甜高粱海牛品種的產(chǎn)草量受分蘗和收獲稈數(shù)的影響大于株高、主莖粗和節(jié)數(shù)的影響。

3.3 刈割頻率對甜高粱營養(yǎng)成分及飼用價值的影響

牧草的飼用價值是各營養(yǎng)價值、適口性和消化率綜合作用的結(jié)果，而刈割對甜高粱等牧草的產(chǎn)量和品質(zhì)影響較大，適宜的刈割能促進(jìn)植株的再生與分蘗，提高飼草產(chǎn)量、改善飼草品質(zhì)[21]。本研究中，T2-1和T2-2的粗蛋白均極顯著地高于T1-1，這與劉景輝等[22]的研究結(jié)果一致，隨著刈割頻率的增加，粗蛋白含量有增加的趨勢；粗纖維與消化率成反比關(guān)系，且粗纖維含量高影響適口性[23]，因此，T2-1的適口性較其余兩個處理低。由于營養(yǎng)價值、適口性、消化率各自所占的比重不同，因此，飼用價值與營養(yǎng)價值沒有明顯的一致性。本研究采用經(jīng)驗(yàn)公式計算得出營養(yǎng)價值、消化率，最終得出飼用價值，在生產(chǎn)上仍有重要的參考價值。

4 結(jié)論

在甘肅省武威試驗(yàn)區(qū)不同刈割頻率中，甜高粱海牛品種農(nóng)藝性狀，隨著刈割頻率的增加，株高、主莖粗和節(jié)數(shù)降低，單位面積收獲稈數(shù)和分蘗數(shù)增加，刈割2茬較刈割1茬鮮草產(chǎn)量增加10.66%。

通過營養(yǎng)成分測定，計算得出刈割1茬、刈割2茬第1次、刈割2茬第2次營養(yǎng)價值分別為13.37、15.18、14.47，飼用價值分別為 16.90、17.22、17.85。

綜合可得刈割2茬的鮮草產(chǎn)量、營養(yǎng)價值和飼用價值都較刈割1茬高。因此建議飼用甜高粱海牛品種年刈割2茬為佳。

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