不同刈割時期和留茬高度紫花苜蓿品質(zhì)動態(tài)研究

王麗學，　馮　婧，　馬　強，　陳龍賓，　韓　靜，劉景喜，　潘振亮，　張效生，　霍文娟，　馬　毅*

（1.天津市畜牧獸醫(yī)研究所，天津 300381；2.天津市農(nóng)業(yè)科學院，天津 300192）

紫花苜蓿（Medicago sativa）為豆科苜蓿屬多年生草本植物，具有適應性強、產(chǎn)量高、品質(zhì)好、營養(yǎng)豐富、抗旱耐鹽堿以及固氮保持水土等特點（趙燕梅等，2015；韓思訓等，2014；于輝等，2010），是世界上分布最廣的優(yōu)質(zhì)蛋白類飼料作物 （張吉明等，2015；房立志等，2014），與青貯玉米共同構(gòu)成了高產(chǎn)奶牛必需配備的優(yōu)質(zhì)粗飼料 （蔡海霞，2014）。不同的刈割時期和留茬高度對紫花苜蓿產(chǎn)量和品質(zhì)均有不同程度的影響 （蔡海霞，2014；常春等，2013；代紅軍等，2009），有研究表明紫花苜蓿干草的營養(yǎng)品質(zhì)以現(xiàn)蕾期最佳，其次是初花、盛花和結(jié)莢期（單貴蓮等，2012），但綜合產(chǎn)業(yè)化對紫花苜蓿品質(zhì)與產(chǎn)量的要求，初花期相對飼用價值最高（李光耀等，2014；常春等，2013）。刈割時期不同紫花苜蓿年刈割茬次不同，進而影響其產(chǎn)草量和營養(yǎng)價值（包烏云等，2015），紫花苜蓿刈割茬次存在地域差異，與當?shù)貧夂驐l件及水肥管理密切相關（劉曉靜等，2014）。適宜留茬高度在一定程度上可以促進紫花苜蓿的再生生長，提高其再生能力和生物量（代紅軍等，2009），據(jù)報道，在華北地區(qū)苜蓿刈割留茬高度3～5 cm為宜，冬季最后一次刈割宜提高至8～9 cm（蔡海霞，2014）。

目前有關紫花苜蓿刈割時期和留茬高度的研究已相對成熟，但在生產(chǎn)中亦存在諸多問題，如地域、氣候以及管理水平的不同給紫花苜蓿的生長帶來的差異，故其刈割模式并非一成不變，需根據(jù)實際情況進行調(diào)整。本文通過對天津地區(qū)不同刈割時期和留茬高度下紫花苜蓿營養(yǎng)品質(zhì)變化動態(tài)進行研究，并結(jié)合區(qū)域氣候特點，探討不同刈割時期和留茬高度紫花苜蓿品質(zhì)動態(tài)，旨在為天津地區(qū)紫花苜蓿精細化刈割管理提供理論指導與借鑒。

1　材料與方法

1.1試驗區(qū)域基本概況試驗于2014年天津市畜牧獸醫(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4187.6℃，年日照2646.2 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156.13mg/kg。

1.2試驗材料與設計試驗用苜蓿品種為三得利苜蓿，播種時間為2014年4月15日，播種方式為條播，畝播量1.5 kg。于2015年3月中旬苜蓿返青時采用裂區(qū)試驗設計進行小區(qū)劃分，主區(qū)為收獲時期 （現(xiàn)蕾、初花和盛花），刈割留茬高度（2.5、5.0、7.5 cm 和 10.0 cm）作為副區(qū)，主區(qū)和副區(qū)面積分別為2m×12m和2m×3m，試驗設置三個區(qū)組作為重復。苜蓿當年返青時間為3月20日，苜蓿各刈割時期的時間和間隔詳見表1。

表1　紫花苜蓿不同刈割時期的刈割時間

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行紫花苜蓿，經(jīng)鍘刀切碎，整體稱重、記錄，通過四分法取樣品500 g左右，記錄鮮重后于105℃殺青2 h后85℃烘干至恒重，記錄其干重，每個留茬高度（副區(qū)）5個平行，計算紫花苜蓿干物質(zhì)含量并折算公頃總干物質(zhì)產(chǎn)量。由于苜?？韶赘疃嗖纾拭看稳咏Y(jié)束后，按副區(qū)留茬高度刈割各副區(qū)區(qū)域內(nèi)所有苜蓿，以確保區(qū)域內(nèi)苜蓿的一致性。

烘干至恒重的紫花苜蓿樣品粉碎后進行粗蛋白質(zhì)、中性洗滌纖維 （NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）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。

1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析文中數(shù)據(jù)分析由IBM SPSS statistics 20.0和Microsoft Excel 2010完成，數(shù)據(jù)均以“平均值±標準差”表示，通過HSD對各項指標進行多重比較分析（P＜0.05）。

根據(jù)隸屬函數(shù)法對紫花苜蓿產(chǎn)量和品質(zhì)進行綜合評價，隸屬函數(shù)計算：

式中：X為紫花苜蓿某一指標測定值，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，紫花苜蓿干物質(zhì)總產(chǎn)量和粗蛋白質(zhì)與其產(chǎn)量和品質(zhì)呈正相關，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)呈負相關，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)之和即可作為評價紫花苜蓿產(chǎn)量和品質(zhì)的綜合指數(shù)。

2　結(jié)果與分析

對不同刈割時期、不同留茬高度和不同茬次的紫花苜蓿產(chǎn)量和營養(yǎng)指標進行裂區(qū)試驗方差分析結(jié)果表明（表2），區(qū)組間差異未達顯著水平（數(shù)據(jù)未在表中顯示），說明試驗重復性良好；留茬高度與刈割茬次、留茬高度與刈割時期、刈割茬次與留茬高度以及留茬高度、刈割茬次和刈割時期之間交互作用均未達顯著水平 （數(shù)據(jù)未在表中顯示）；紫花苜蓿干物質(zhì)產(chǎn)量和營養(yǎng)指標（粗蛋白質(zhì)、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和相對飼喂價值）在不同刈割時期、不同留茬高度和不同刈割茬次間差異均達極顯著水平 （P＜0.01或P＜0.001）；上述各指標在不同的刈割茬次和刈割時期均存在極顯著的交互作用（P＜0.001）。

2.1不同刈割時期、不同留茬高度和不同刈割茬次紫花苜蓿生物產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)的差異從表3可以看出，不同刈割時期紫花苜蓿干物質(zhì)產(chǎn)量在現(xiàn)蕾期和初花期較盛花期分別降低了13.44%和19.26%（P＜0.05）；粗蛋白質(zhì)含量隨著刈割期的延長呈下降趨勢，其中盛花期較現(xiàn)蕾期和初花期分別降低了21.74%和12.57%（P＜0.05）；中性洗滌纖維含量在現(xiàn)蕾期和初花期較盛花期分別降低了5.64%和6.97%（P＜0.05），酸性洗滌纖維含量在現(xiàn)蕾期和初花期較盛花期分別降低了13.07%和17.34%（P＜0.05）；相對飼喂價值在初花期和現(xiàn)蕾期較盛花期分別提高了12.57%和15.66%（P ＜ 0.05）。

表2　紫花苜蓿在不同的刈割時期、不同留茬高度和不同茬次產(chǎn)量和營養(yǎng)指標的裂區(qū)試驗方差分析

表3　不同刈割期、不同留茬高度和不同茬次紫花苜蓿產(chǎn)量和營養(yǎng)成分

隨著留茬高度的增加，紫花苜蓿的干物質(zhì)產(chǎn)量呈降低趨勢，其中10.0 cm留茬較2.5 cm留茬降低了17.80%（P＜0.05）；粗蛋白質(zhì)含量在10.0 cm和7.5 cm留茬較2.5 cm留茬分別增加了11.67%和8.40%（P＜0.05）；中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量在10.0 cm留茬較2.5 cm留茬分別降低了4.61%和7.62%（P＜0.05）；相對飼喂價值在7.5 cm和10.0 cm留茬較2.5 cm留茬分別提高了5.84%和 8.16%（P＜0.05）。

在不同的刈割茬次，紫花苜蓿的干物質(zhì)產(chǎn)量呈逐茬下降的趨勢，其中1茬較2、3、4、5茬分別增加了 165.26%、221.70%、315.38%和 821.95%（P＜0.05）；粗蛋白質(zhì)含量表現(xiàn)為5茬最高，其次為1、2茬，而3、4茬最低，其中5茬和1茬較4茬分別提高了45.88%和13.67%（P＜0.05）；中性洗滌纖維含量表現(xiàn)為5茬最低，而1、2、3、4茬逐茬增加，其中5茬和1茬較4茬分別降低了14.89%和9.46%（P＜0.05）；酸性洗滌纖維含量表現(xiàn)為5茬最低，而其他茬次間差異不顯著，其中5茬較4茬降低了18.78%（P＜0.05）；相對飼喂價值表現(xiàn)為5茬最高，其次為1、2、3茬和4茬之間差異不顯著，其中1茬和5茬較4茬分別提高了12.29%和25.41%（P＜0.05）。第5茬表現(xiàn)出的干物質(zhì)產(chǎn)量低而營養(yǎng)品質(zhì)最佳主要是由于僅現(xiàn)蕾期刈割了第5茬，而其他茬次均是現(xiàn)蕾期、初花期和盛花期平均值。

2.2不同刈割期和不同茬次交互作用下紫花苜蓿產(chǎn)量和營養(yǎng)成分的變化不同刈割期和不同茬次之間存在顯著的交互作用，說明不同的刈割時期的各茬次紫花苜蓿產(chǎn)量和營養(yǎng)成分的變化不一致。從表4可以看出，現(xiàn)蕾期紫花苜蓿干物質(zhì)產(chǎn)量以現(xiàn)蕾期5茬最低而盛花期1茬最高，后者較前者增加了1078.05%（P＜0.05），各刈割時期均以第1茬最高；粗蛋白質(zhì)含量在現(xiàn)蕾期1茬最高而盛花期1茬最低，前者較后者增加了99.69%（P＜0.05）；中性洗滌纖維含量在現(xiàn)蕾期1茬最低而現(xiàn)蕾期4茬最高，前者較后者降低了19.92%（P＜0.05）；酸性洗滌纖維含量在現(xiàn)蕾期5茬最低而盛花期3茬最高，前者較后者降低了30.64%（P＜0.05）；相對飼喂價值在現(xiàn)蕾期5茬最高而盛花期3茬最低，前者較后者提高了37.25%（P ＜ 0.05）。

2.3不同刈割期和不同留茬高度紫花苜蓿產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)的綜合評價運用隸屬函數(shù)法對不同刈割時期和留茬高度的紫花苜蓿產(chǎn)量和品質(zhì)進行綜合評價。從表5可以看出，總隸屬函數(shù)以現(xiàn)蕾期10.0 cm最高而盛花期2.5 cm最低，前者較后者提高了203.26%（P＜0.05），但現(xiàn)蕾期5.0、7.5 cm和 10.0 cm以及初花期 7.5 cm和10.0 cm之間差異未達顯著水平，由此可見，現(xiàn)蕾期5.0 cm留茬刈割和初花期7.5 cm留茬刈割即可達到產(chǎn)量和品質(zhì)的相對平衡，同時說明若適當提高留茬高度可以彌補刈割期推遲導致的品質(zhì)差異。

表4　不同刈割期和不同茬次交互作用下紫花苜蓿的產(chǎn)量和營養(yǎng)成分

表5　不同刈割期和留茬高度紫花苜蓿的綜合隸屬函數(shù)

3　結(jié)論與討論

相對飼喂價值（RFV）是衡量牧草采食量和能量價值的重要指標（李光耀等，2014），是目前對苜蓿進行綜合評價的主要指標。紫花苜?，F(xiàn)蕾期和初花期具有較高的粗蛋白質(zhì)和較低的NDF、ADF含量，其相對飼喂價值顯著高于盛花期。這較李光耀等（2014）和常春等（2013）認為，紫花苜蓿初花期收獲較佳的結(jié)論增加了一個現(xiàn)蕾期，應該是由于天津地區(qū)無霜期相對較長（2015年無霜期242 d），現(xiàn)蕾期可刈割5茬，如此便彌補了刈割4茬較初花期在產(chǎn)量和品質(zhì)上產(chǎn)生的差異。

紫花苜蓿留茬高度因地、因時而異，適宜的留茬高度應根據(jù)其生物學特性和管理水平而定，稍低刈割有利于刺激苜蓿根莖多發(fā)枝條 （蔡海霞，2014）。隨著留茬高度的增加，紫花苜蓿的干物質(zhì)產(chǎn)量下降但其品質(zhì)增加，因其相對飼喂價值在7.5 cm和10.0 cm之間差異不顯著，但二者顯著高于5.0 cm和2.5 cm。結(jié)合產(chǎn)業(yè)化對紫花苜蓿產(chǎn)量和品質(zhì)的雙重要求，以現(xiàn)蕾期5.0 cm留茬和初花期7.5 cm留茬較合理。

由于只有現(xiàn)蕾期刈割5茬，其他均刈割4茬，在暫不考慮現(xiàn)蕾期5茬的情況下，隨著刈割茬次的增加，苜蓿年干物質(zhì)產(chǎn)量下降，其品質(zhì)以第1茬最高，具有較高的粗蛋白質(zhì)含量和較低的NDF和ADF含量。這與趙燕梅等 （2013）、陳水紅等（2010）和杜書增等（2013）相關研究認為，苜蓿各茬次營養(yǎng)價值表現(xiàn)為第1茬最優(yōu)的結(jié)果基本一致，但其他茬次間品質(zhì)規(guī)律性較弱與相關報道略有不同，這一方面是地域不同其收獲茬次不同導致，另外，也可能與當?shù)貧夂蜃兓嘘P，天津地區(qū)雨熱同季，炎熱的夏季會使紫花苜蓿受到熱脅迫，進而使其營養(yǎng)生長向生殖生長推進，降低紫花苜蓿營養(yǎng)品質(zhì)，而苜蓿品質(zhì)與氣候因子之間的關系有待于進一步進行研究。

綜上所述，結(jié)合產(chǎn)業(yè)化對紫花苜蓿產(chǎn)量和品質(zhì)的要求，天津地區(qū)紫花苜蓿的刈割模式以現(xiàn)蕾期5.0 cm留茬和初花期7.5 cm留茬較合理，其中現(xiàn)蕾期和初花期分別年刈割5茬和4茬。

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