5種多年生牧草在青海環(huán)湖地區(qū)的最佳刈割時(shí)期

羅彩云，徐世曉，趙 亮，鄒小艷，賀福全，許 茜，陳 昕

(中國(guó)科學(xué)院西北高原生物研究所 高原生物適應(yīng)與進(jìn)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，青海 西寧 810008)

青海省廣闊的草地是當(dāng)?shù)啬撩襁M(jìn)行畜牧業(yè)生產(chǎn)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，也是牧民生活的根本依靠[1]。但由于不科學(xué)的畜牧業(yè)生產(chǎn)方式及惡劣的自然環(huán)境條件，使天然草地退化問(wèn)題日益嚴(yán)重，并造成草地生產(chǎn)力低下及一系列畜牧業(yè)生產(chǎn)和草地生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。建設(shè)栽培草地，是實(shí)現(xiàn)草地畜牧業(yè)集約化經(jīng)營(yíng)，以及緩解天然草地的放牧壓力、恢復(fù)退化草地以及重建草地植被的重要措施，已成為青藏高原高寒地區(qū)草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展和高原生態(tài)環(huán)境保護(hù)的必由之路[2]。以老芒麥(Elymussibiricus)、垂穗披堿草(Elymusnutance)等禾本科牧草為主的多年生人工草地具有1年建植多年受益的特點(diǎn)，是該地區(qū)主要的多年生人工草地推廣栽培方式[3]。

適宜的刈割時(shí)期對(duì)于優(yōu)質(zhì)牧草的生產(chǎn)具有重要意義[4]，因?yàn)樵谀敛菡麄€(gè)生長(zhǎng)過(guò)程中，產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)成分是兩個(gè)相關(guān)的反方向發(fā)展過(guò)程，所以確定牧草最佳刈割時(shí)期，必須兼顧單位面積草產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)成分含量[5]。牧草收獲過(guò)晚，植株木質(zhì)化增加，蛋白含量和消化率都會(huì)下降，收獲過(guò)早會(huì)降低牧草產(chǎn)量[6]。適時(shí)收割并減少收獲過(guò)程中牧草葉片脫落損失是很關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，而且收獲時(shí)機(jī)掌握得好，可使下一茬牧草多分嫩枝，增加產(chǎn)量和莖葉比[7]。因此，牧草最佳刈割期的確定必須綜合考慮生長(zhǎng)習(xí)性，草產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)等因素。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地自然概況

試驗(yàn)樣地設(shè)在離青海湖二郎劍景區(qū)靠東方向6～7 km的甲乙村，甲乙村是一個(gè)藏族聚居村，位于倒淌河鎮(zhèn)西部，青海湖南岸，平均海拔3 300 m。平均氣溫-0.5℃，月均最低氣溫(12月)-22.3℃，最高氣溫(7月)18.5℃。年降水量338 mm，無(wú)霜期38 d，農(nóng)作物生長(zhǎng)期130～150 d，牧草生長(zhǎng)期150～170 d。

1.2 供試品種及來(lái)源

供試牧草為同德老芒麥(Elymussibiricuscv.Tongde)、垂穗披堿草(Elymusnutans)、星星草(Puccinelliatenuiflora)、青海中華羊茅(Festucasinensiscv.Qinghai)均來(lái)源于青海省牧草良種繁殖場(chǎng)，青海草地早熟禾(Poapratensiscv.Qinghai)來(lái)源于青海省畜牧獸醫(yī)學(xué)院。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試材料于2013年5月20日播種，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，均為單播，每個(gè)品種3次重復(fù)，小區(qū)面積5 m× 5 m，小區(qū)間距2 m。播前翻耕、整地。種植當(dāng)年拔節(jié)期前人工除草，以后每年分蘗期前人工除草1遍。

1.4 測(cè)定指標(biāo)

干草產(chǎn)量 于2014年和2015年7，8和9月，分別在月中和月底，在試驗(yàn)小區(qū)隨機(jī)設(shè)1 m×1 m的樣方1個(gè)，齊地面剪下牧草，稱鮮重后放入烘箱65℃烘干至恒重，獲取干草產(chǎn)量。

營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定 每年于生長(zhǎng)季結(jié)束后將烘干的牧草樣品粉碎，過(guò)0.42 mm篩，測(cè)定不同牧草品種的粗蛋白(CP)、酸性洗滌纖維(ADF)、中性洗滌纖維(NDF)和粗脂肪(EE)含量，其中CP用凱氏定氮法、NDF和ADF用Van Soest法、EE用乙醚浸提法[8]。

單位面積粗蛋白產(chǎn)量計(jì)算 單位面積干物質(zhì)產(chǎn)量×粗蛋白含量=單位面積粗蛋白產(chǎn)量

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 16.0進(jìn)行方差分析(One-way ANOVA)及多重比較(LSD)，采用Origin 2016做圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同牧草品種干草產(chǎn)量比較分析

不同牧草品種干草產(chǎn)量差異顯著(P<0.05)，不同月牧草產(chǎn)量變化極顯著(P<0.01)，不同草種產(chǎn)量從7月到9月均呈上升趨勢(shì)。2014年各品種牧草產(chǎn)量從大到小的順序是：同德老芒麥(1 144.00 g/m2)>垂穗披堿草(984.67 g/m2)>青海中華羊茅(866.00 g/m2)>星星草(733.00 g/m2)>青海草地早熟禾(516.00 g/m2)；2015年各品種牧草產(chǎn)量從大到小的順序是同德老芒麥(1 044.43 g/m2)>星星草(936.33 g/m2)>垂穗披堿草(818.79 g/m2)>青海草地早熟禾(728.62 g/m2)>青海中華羊茅(704.05 g/m2)，兩年都是同德老芒麥的產(chǎn)量最高(圖 1)。隨著牧草生長(zhǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，牧草產(chǎn)量增大(圖 1)。

圖1 不同季節(jié)的牧草品種產(chǎn)量Figure 1 The seasonal dynamic of the yield of different forage grasses

2.2 不同牧草品種營(yíng)養(yǎng)成份比較

不同牧草品種CP含量差異不顯著(P>0.05)，各牧草品種CP含量年際變化極顯著(P<0.01)。7月牧草CP含量最高，8月次之，9月牧草CP含量最小，2014年各月牧草CP含量均以星星草最高，7，8和9月依次為18.35%，11.95和9.81%(圖2)，2015年7，8和9月份依次為11.11%，9.56%和4.97%，隨著生長(zhǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，CP含量降低(圖 2)。2年平均CP含量均以同德老芒麥最低(8.43%)、其次是青海中華羊茅(8.98%)、垂穗披堿草(9.25%)、青海草地早熟禾(10.04%)、CP含量最高的是星星草(10.96%)。不同牧草品種NDF含量差異顯著(P<0.01)，各牧草品種2014年各牧草品種ADF含量月變化不明顯(圖4)。2014和2015年2年平均以青海草地早熟禾ADF含量最低，為30.92%，其次為星星草(32.11%)、青海中華羊茅(33.59%)、同德老芒麥(35.29%)、垂穗披堿草(38.89%)。7月牧草ADF含量最高，9月次之，8月牧草ADF含量最低(圖4)。隨著生長(zhǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，ADF含量先降低后升高(圖 4)。

圖2 不同季節(jié)各牧草品種CP的含量Figure 2 The seasonal dynamic of the CP of different forage grasses

NDF含量年際變化不顯著(P>0.05)，而月變化極顯著品種(P<0.01)。2014和2015年2年平均以青海草地早熟禾N(yùn)DF含量最低，為52.87%，其次為星星草(54.70%)、青海中華羊茅(55.94%)、同德老芒麥(59.01%)、垂穗披堿草(62.84%)。各牧草品種NDF含量從7月到9月呈先降低后升高的趨勢(shì)。隨著牧草生長(zhǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，NDF含量升高(圖3)。

圖3 不同季節(jié)各牧草品種NDF的含量Figure 3 The seasonal dynamic of the NDF of different forage grasses

圖4 不同季節(jié)各牧草品種ADF的含量Figure 4 The seasonal dynamic of the ADF of different forage grasses

各牧草品種EE含量年際變化不顯著(P>0.05)，月變化極顯著(P<0.01)。2014年和2015年2年平均以星星草EE含量最低為1.10%，其次為垂穗披堿草(1.42%)、青海草地早熟禾(1.48%)、同德老芒麥(1.51%)、青海中華羊茅(1.52%)，7月牧草EE含量最高，8月次之，9月牧草EE含量最低。隨著生長(zhǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，牧草EE含量逐漸降低(圖 5)。

圖5 不同季節(jié)各牧草品種EE的含量Figure 5 The seasonal dynamic of the EE of different forage grasses

各牧草品種CP產(chǎn)量年際變化顯著(P<0.05)，月變化顯著(P<0.05)。2年平均以星星草CP產(chǎn)量最高，為69.73 g/m2，其次為同德老芒麥(65.79 g/m2)、垂穗披堿草(60.71 g/m2)、中華羊茅(51.00 g/m2)、青海早熟禾(41.49 g/m2)。同德老芒麥和垂穗披堿草CP產(chǎn)量在8月達(dá)到最高值，顯著高于7月和9月，青海草地早熟禾、星星草和青海中華羊茅CP產(chǎn)量2年的變化沒(méi)有規(guī)律。2014年CP產(chǎn)量在9月達(dá)到最高值，2015年在8月達(dá)到最高值(圖 6)。

圖6 不同季節(jié)各牧草品種CP的產(chǎn)量Figure 6 The seasonal dynamic of the yield of CP of different forage grasses

3 討論

產(chǎn)草量是評(píng)價(jià)草地生產(chǎn)能力的最直接指標(biāo)之一[9]，產(chǎn)草量受牧草生長(zhǎng)規(guī)律、生產(chǎn)性能、生態(tài)因子、栽培年限和管理水平的影響[10]。試驗(yàn)2年都是以同德老芒麥的產(chǎn)量最高(圖1)，汪新川等[11]研究表明同德老芒麥具有抗寒、耐旱、耐鹽堿的特性，且綠草期長(zhǎng)，產(chǎn)草量高等特點(diǎn)[11]，說(shuō)明同德老芒麥適宜在環(huán)湖地區(qū)種植。

牧草品質(zhì)的優(yōu)劣是衡量牧草利用價(jià)值的重要指標(biāo)，刈割時(shí)期對(duì)牧草品質(zhì)有顯著影響[12]。飼草中蛋白質(zhì)含量越高則品質(zhì)越好[13]，杜雪燕等[14]研究表明，干物質(zhì)和粗蛋白含量越高，酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維含量越低，牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高。此次，干物質(zhì)產(chǎn)量和牧草粗蛋白含量是兩個(gè)相關(guān)的反方向發(fā)展過(guò)程，同德老芒麥有最高的產(chǎn)量(828.94 g/m2)(圖1)和最低的粗蛋白含量(8.43%)(圖2)。楊庫(kù)等[15]報(bào)道適宜的收獲時(shí)期除了要考慮作物的產(chǎn)量外，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富與否同樣重要，收獲太晚作物中可消化的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量低[16]。所以確定牧草最佳刈割時(shí)期，最好能夠同時(shí)兼顧產(chǎn)量和品質(zhì)，單位面積粗蛋白產(chǎn)量正好能夠兼顧這兩方面的因素。適宜刈割期是調(diào)制高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)干草的重要因素之一[16]，在確定最適宜刈割時(shí)期時(shí)，必須考慮牧草生育期內(nèi)地上部分生物量的增長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)動(dòng)態(tài)，以獲取單位面積營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)最大產(chǎn)量[12-13,17]。研究發(fā)現(xiàn)同德老芒麥和垂穗披堿草在8月粗蛋白產(chǎn)量最大(圖 6)，而酸性洗滌纖維含量在8月最低(圖 4)，在該地區(qū)適合在8月刈割，而青海草地早熟禾、星星草和青海中華羊茅粗蛋白產(chǎn)量2年沒(méi)有變化規(guī)律(圖6)，這與生長(zhǎng)季氣溫與降水的分布有關(guān)，說(shuō)明這3 種牧草的產(chǎn)量受氣候影響較大，其刈割時(shí)期應(yīng)該依氣候條件而定。溫度、光照、水分等環(huán)境因子組合是造成牧草品質(zhì)差異的外因[18-22]。阿依古麗﹒達(dá)嘎爾別克等[25]研究發(fā)現(xiàn)，隨著刈割時(shí)期的推遲，牧草粗蛋白含量降低、纖維素含量增加導(dǎo)致牧草老化。各指標(biāo)變化趨勢(shì)均為2015年比2014 年明顯，或許是因?yàn)樵耘嗄晗藓?或生態(tài)因子等不同造成的[10]。對(duì)于多年生牧草來(lái)說(shuō)，其品質(zhì)不僅與牧草品種本身有關(guān)，還與種植年限、當(dāng)?shù)貧庀笠蜃拥扔嘘P(guān)。

4 結(jié)論

(1)5種多年生牧草品種產(chǎn)量都是在9月產(chǎn)量達(dá)到最大值，順序依次為:同德老芒麥(1 094.26 g/m2)>垂穗披堿草(901.73 g/m2)>星星草(834.67 g/m2)>青海中華羊茅(785.03 g/m2)>青海草地早熟禾(622.31 g/m2)。生長(zhǎng)期內(nèi)，各牧草品種產(chǎn)量呈遞增趨勢(shì)(圖 1)。

(2)5種牧草粗蛋白含量，7月粗蛋白含量最高，隨著生長(zhǎng)時(shí)間的延續(xù)，粗蛋白呈遞減趨勢(shì)(圖 2)。7月粗蛋白含量分別為星星草(13.96%)>青海中華羊茅(12.27%)>青海草地早熟禾(12.24%)>垂穗披堿草(11.79%)>同德老芒麥(10.66%)。各月都是以星星草粗蛋白含量最高，同德老芒麥粗蛋白含量最低。

(3)整個(gè)生長(zhǎng)季內(nèi)，牧草中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量呈先降低后升高的趨勢(shì)，粗脂肪含量逐漸降低；2年平均以星星草粗蛋白產(chǎn)量最高，為69.73 g/m2，其次為同德老芒麥(65.79 g/m2)、垂穗披堿草(60.71 g/m2)、中華羊茅(51.00 g/m2)、青海早熟禾(41.49 g/m2)，粗蛋白產(chǎn)量年際變化顯著。