陶玥玥,湯云龍,2,徐 堅(jiān),王海候,黃 萌,孫 華,沈明星
(1. 江蘇太湖地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,江蘇 蘇州 215155;2. 揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院,江蘇 揚(yáng)州 225009;3. 太倉(cāng)市東林農(nóng)場(chǎng)專業(yè)合作社,江蘇 太倉(cāng) 215400)
飼草料作為草食畜牧業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ),近年來(lái)隨著養(yǎng)殖業(yè)畜群結(jié)構(gòu)調(diào)整的深化,草食動(dòng)物飼養(yǎng)量增加,飼草料嚴(yán)重短缺已成為目前草食畜牧業(yè)迫切需要解決的實(shí)際問(wèn)題[1-2]。我國(guó)人均耕地資源短缺,種草養(yǎng)畜條件有限,但秸稈資源豐富,適合草食動(dòng)物消化利用。油菜(Brassica napus)屬于十字花科蕓薹屬植物,是重要的油料作物,雙低(低芥酸、低硫苷)油菜亦可作為飼草用[3-4]。在我國(guó)北方地區(qū)飼用油菜已試種成功并取得了較好效益,不僅豐富了飼草種類,還充分利用了閑田的光、熱、水等資源,有效增加土壤覆蓋面積[5-6]。麥后復(fù)種飼用油菜具有培肥地力、增加農(nóng)戶收入和改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境的多重優(yōu)勢(shì)[7-8]。目前,關(guān)于飼用油菜研究主要集中于北方地區(qū)的直播油菜,油菜品種、播種量和刈割期等對(duì)飼草產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)影響的研究,而關(guān)于長(zhǎng)江三角洲帶輕簡(jiǎn)化移栽油菜的飼用特性尚不清楚。近年來(lái),長(zhǎng)江三角洲地區(qū)水稻(Oryza sativa)騰茬偏遲,嚴(yán)重抑制了后茬直播油菜產(chǎn)量形成,而利用毯苗移栽技術(shù)可顯著提高油菜冬前生長(zhǎng)和籽粒產(chǎn)量,已成為油菜高效栽培主推技術(shù)之一[9-10]。在稻油茬口緊張條件下,蘇州地區(qū)毯苗油菜適宜栽期為10月10至25日,且移栽期越早越利于籽粒產(chǎn)量提高[11]。那么,毯苗油菜移栽期也必然影響其飼草產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)水平,飼草產(chǎn)量與營(yíng)養(yǎng)特征是決定農(nóng)作物能否成為優(yōu)良飼草的重要指標(biāo),而目前關(guān)于不同移栽期下毯苗油菜飼草生產(chǎn)性能鮮有報(bào)道。本研究針對(duì)上述問(wèn)題,在長(zhǎng)江三角洲帶開展田間定位試驗(yàn),利用油菜毯狀苗移栽栽培技術(shù),對(duì)不同移栽期下其飼草產(chǎn)量形成與營(yíng)養(yǎng)特征進(jìn)行了比較研究,旨在明確長(zhǎng)三角洲帶輕簡(jiǎn)化毯苗移栽油菜的飼用特性,探明其適宜移栽與收獲時(shí)期,為長(zhǎng)江中下游流域稻后飼用油菜高效種植提供理論基礎(chǔ)和實(shí)踐指導(dǎo)。
試驗(yàn)于2016年9月-2017年5月在江蘇太湖地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所試驗(yàn)場(chǎng)內(nèi) (31°27′ N,120°25′ E)進(jìn)行,屬于長(zhǎng)江三角洲,北亞熱帶季風(fēng)氣候,年平均溫度 15.7 ℃,> 10 ℃ 年有效積溫 4 947 ℃·d,年均降水量約 1 128 mm,年均日照時(shí)數(shù)約 3 039 h,年無(wú)霜期244 d。試驗(yàn)地前茬為水稻,品種為“蘇香粳3”,當(dāng)?shù)卮筇锓N植期為6-9月。油菜供試品種為當(dāng)?shù)刂魍破贩N“寧雜1818”,甘藍(lán)型雙低雜交油菜,硫苷為 19.71 μmol·g-1,芥酸含量為 0.41%。種植期為10月至翌年5月。
試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)移栽日期處理,分別為10月10日、10月15日、10月20日、10月25日和10月30日。采用完全隨機(jī)排列,每個(gè)處理3個(gè)重復(fù),共 15 個(gè)小區(qū),各小區(qū)面積 15 m2(3 m × 5 m)。各移栽期處理下保證油菜的移栽苗齡為18~22 d,約2.0葉齡。移栽前約20 d根據(jù)冷鎖虎等[12]油菜毯狀苗育苗方法進(jìn)行育苗,油菜種提前用烯效唑稀釋液浸種,在育苗盤 (63 mm × 27 mm)底部鋪膜后再裝基質(zhì),并壓平使其略低于盤口。用專用播種器播種,隨后覆蓋2~3 mm基質(zhì)。最后疊盤暗化,待種子發(fā)芽后即時(shí)擺開并適時(shí)適量澆水,直至2葉期人工移栽。各小區(qū)移栽時(shí)均按株距17 cm,行距50 cm,共6行,每行28~30穴,每穴2株苗?;示谝圃郧? d人工條施,氮肥采用尿素,按施氮量270 kg·hm-2,分別在移栽前、苗期和蕾薹期按4∶3∶3分 3次施用。磷肥施用量按P2O5105 kg·hm-2,鉀肥施用量按 K2O 225 kg·hm-2,均一次性基施。其他田間管理與當(dāng)?shù)厣a(chǎn)保持一致。
移栽1周后,各小區(qū)確定代表性植株5株,每3 d調(diào)查葉齡以觀測(cè)植株葉齡動(dòng)態(tài)。油菜苗期、蕾薹期、初花期、終花期和青角期采樣,每次各小區(qū)內(nèi)按照“S”型采集代表性樣點(diǎn),緊貼地面刈割,記錄樣點(diǎn)面積并稱鮮重。樣品采集后帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定根頸粗、株高和有效葉片數(shù),考察青角期油菜植株一次分枝數(shù)與二次分枝數(shù)。植株苗情考察后,將所有樣品剪碎充分混勻并抽取約800 g樣品分析,在75 ℃下烘干,利用烘干失重法測(cè)定飼草水分含量,計(jì)算飼草干重(dry matter, DM)。隨后機(jī)器粉碎過(guò)0.425 mm篩后放干燥器保存,用于測(cè)定飼草營(yíng)養(yǎng)成分。采用凱氏定氮法測(cè)定了各生育期下油菜飼草粗蛋白(crude protein,CP)含量;采用Van Soest方法測(cè)定了青角期油菜飼草中性洗滌纖 維 (neutral detergent fiber, NDF)和 酸 性 洗 滌 纖 維(acid detergent fiber, ADF)含量;采用索氏浸提法測(cè)定了青角期油菜飼草粗脂肪 (ether extract, EE)含量,以初步評(píng)價(jià)毯苗移栽油菜飼草的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[13-15]。
所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用MS Excel 2016軟件進(jìn)行計(jì)算處理,結(jié)果用平均值和標(biāo)準(zhǔn)誤表示,采用Origin Pro 9.2軟件繪圖,采用SAS 9.2軟件GLM過(guò)程進(jìn)行完全隨機(jī)方差分析,用最小二乘法(LSD)在0.05水平下進(jìn)行顯著性檢驗(yàn),并采用SAS 9.2軟件對(duì)飼草產(chǎn)量與生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行皮爾遜(Pearson)相關(guān)分析。
12月5日前隨著移栽期的推遲,油菜植株葉齡逐漸降低,然而到苗期中后期則表現(xiàn)為:10月15日與10月20日移栽,油菜葉齡進(jìn)程最優(yōu),其次為10月10日和10月25日移栽,而10月30日移栽下葉齡最低(圖1)。油菜開花期時(shí)不同移栽期間株高差異較大,隨著移栽期推遲而呈降低趨勢(shì);油菜青角期時(shí)不同移栽期間株高無(wú)顯著差異(P>0.05)(表1)。與最早移栽(10月10日)相比,10月 30日移栽下初花期和終花期株高分別顯著降低了24.0%和9.1%(P<0.05)。其他生育期各移栽期間株高無(wú)顯著性差異(P>0.05)。不同移栽期間油菜根頸粗差異主要在苗期,隨著移栽期推遲呈先增后降趨勢(shì);10月10日和10月30日移栽根頸粗較低,顯著低于10月20日移栽時(shí)的根頸粗(P<0.05),但這兩日移栽的根頸粗差異不顯著(P>0.05),其他時(shí)期的頸粗在不同移栽期間差異也不顯著 (P>0.05)(表 2)。
圖 1 各移栽期處理下油菜葉齡動(dòng)態(tài)Figure 1 Dynamics of rapeseed leaf age according to transplanting date
表 1 各移栽期處理下油菜不同時(shí)期株高Table 1 Plant height of rapeseed at different growth stages according to transplanting date cm
表 2 各移栽期處理下油菜不同時(shí)期根頸粗Table 2 Rhizome width of rapeseed at different growth stages according to transplanting date mm
油菜飼草鮮重苗期至終花期階段迅速上升,至青角期時(shí)穩(wěn)定(圖2)。苗期時(shí)不同移栽期間飼草鮮重?zé)o顯著差異;終花期時(shí)10月25日和10月30日移栽處理飼草鮮重顯著低于10月15日移栽(P<0.05);青角期時(shí)10月25日和10月30日移栽處理飼草鮮重顯著低于10月20日移栽。不同移栽期間飼草干重差異基本與飼草鮮重差異表現(xiàn)一致。苗期各移栽期處理生物量隨移栽期推遲呈先上升后降低的趨勢(shì),其他生育期下,10月25日和10月30日移栽處理的油菜飼草干重均較其他處理降低,尤其是10月30日移栽,青角期時(shí)較10月20日移栽顯著降低了65.2%(P<0.05)。此外,青角期時(shí),油菜飼草干重與二次分枝數(shù)、根頸粗、一次分枝數(shù)和冬前有效葉片數(shù)均呈顯著線性正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)分別為 0.84(P<0.001)、0.73(P<0.01)、0.62(P<0.05)和 0.58(P<0.05),與株高不相關(guān) (圖 3)。
各生育期油菜植株苗期至終花期時(shí),植株粗蛋白含量差異不大,在12.7%~14.0%范圍波動(dòng),但青角期時(shí)各移栽期處理下均下降;各移栽期間在
圖 2 各移栽期處理下油菜不同時(shí)期下飼草鮮重與干重Figure 2 Fresh and dry weight of rapeseed forage at different growth stages according to transplanting date
圖 3 青角期油菜主要生長(zhǎng)指標(biāo)與飼草干重的相關(guān)性Figure 3 Correlation of main growth parameters with dry weight of rapeseed forage at podding stage
初花期和終花期時(shí)差異明顯,10月10日、15日和20日移栽下粗蛋白含量為13.8%~15.0%,10月25日和10月30日移栽下粗蛋白含量為12.5%~13.0%。青角期時(shí),各移栽期間粗蛋白差異縮小(圖4)。10月10日移栽處理中性洗滌纖維含量最高,10月20、25和30日移栽處理中性洗滌纖維顯著低于10月10日移栽處理(P<0.05);酸性洗滌纖維和粗脂肪含量各移栽期間均無(wú)顯著差異(P>0.05)(圖5)。
圖 4 各移栽期處理下油菜飼草粗蛋白含量變化Figure 4 Crude protein content of forage rapeseed as affected by transplanting date
圖 5 各移栽期處理下油菜青角期飼草纖維與脂肪含量Figure 5 Content of neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF), and ether extract (EE) of forage rapeseed at podding stages as affected by transplanting date
長(zhǎng)江中下游流域是油菜優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)帶,目前仍以油用為主,為優(yōu)先保證糧食作物豐產(chǎn),加之受優(yōu)質(zhì)低價(jià)進(jìn)口油料沖擊,種植效益低的油用油菜往往成為配角作物,導(dǎo)致近年來(lái)種植面積大幅銳減[16]。本研究則在長(zhǎng)江三角洲農(nóng)作區(qū),以甘藍(lán)型雙低雜交油菜“寧雜1818”為品種,研究了毯苗移栽油菜飼草產(chǎn)量與營(yíng)養(yǎng)特性。結(jié)果表明,油菜飼草產(chǎn)量累積規(guī)律符合“S”型生長(zhǎng)曲線,表現(xiàn)為苗期至蕾薹期、蕾薹期至花期生長(zhǎng)較快,開花后減緩,終花期至青角期時(shí)基本不變,平均為6.10~6.25 t·hm-2(圖2)。這與楊瑞吉[8]在甘肅地區(qū)麥后復(fù)種“華協(xié)1”春油菜的飼草產(chǎn)量積累動(dòng)態(tài)基本一致。甘興華等[17]在江西地區(qū)以“中飼821”、“飼油1號(hào)”飼料油菜為供試品種,開花期時(shí)刈割生物產(chǎn)量最高。從飼草營(yíng)養(yǎng)來(lái)看,本研究中油菜飼草粗蛋白含量苗期至終花期時(shí)基本穩(wěn)定,但青角期時(shí)有下降趨勢(shì)(圖4)。但考慮到青角期時(shí)油菜飼草含水量顯著降低,利于后期機(jī)械化打捆、貯存和微貯發(fā)酵,本研究分析了青角期油菜飼草中性和酸性洗滌纖維含量(圖5),與遼寧地區(qū)引進(jìn)的新西蘭飼料油菜纖維含量相當(dāng),且介于牧草質(zhì)量市場(chǎng)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的特級(jí)與一級(jí)間[13, 15]。關(guān)于油菜飼草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值研究集中于北方地區(qū),主要表明油菜飼草營(yíng)養(yǎng)不同生育期存在一定差異,但飼草粗蛋白含量苗期時(shí)高于開花期和結(jié)莢期,粗纖維含量則在結(jié)莢期達(dá)到最高,建議飼料油菜在抽薹期至開花期刈割,從而兼具較優(yōu)生物產(chǎn)量與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[18-19]。這與本研究結(jié)果不一致,可能是供試品種與氣候類型不同造成。因此,綜合考慮飼草產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)及存貯品質(zhì),長(zhǎng)江三角洲帶飼用毯苗移栽油菜適宜在終花期至青角期前收獲。
本研究中,利用油菜毯狀苗栽培技術(shù),10月25和30日移栽處理油菜終花期飼草產(chǎn)量顯著低于10月15日移栽,青角期時(shí)顯著低于10月20日移栽(圖2);終花期飼草粗蛋白含量有一定下降趨勢(shì)(圖4)。目前關(guān)于飼用移栽油菜的適宜栽期研究相對(duì)較少。移栽期的推遲直接影響了生育天數(shù),降低了油菜生育期累積溫度與光照,而光溫條件時(shí)間長(zhǎng)有利于飼料油菜營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累,適時(shí)早播是增產(chǎn)提質(zhì)的必要措施[20-21]。從生育性狀也可發(fā)現(xiàn),移栽期推遲顯著抑制了油菜葉齡進(jìn)程,減少了冬前有效葉片數(shù)(圖1),顯著降低了苗期根頸粗和初花期株高(表2、表1),青角期根頸粗與飼草干重顯著相關(guān)(圖3)。劉明等[22]在黑龍江北部地區(qū)后復(fù)種油菜,結(jié)果表明7月15日播種飼用產(chǎn)量、粗蛋白含量、株高等均高于8月10日播種,認(rèn)為北方寒冷地區(qū)飼料油菜于7月15日播種較為適宜。傅廷棟等[5]在西北地區(qū)七八月份直播飼料油菜,發(fā)現(xiàn)遲播5 d后8月氣溫迅速下降,飼料產(chǎn)量顯著降低了30%~50%;提出在小麥?zhǔn)斋@前套播油菜可相對(duì)延長(zhǎng)生長(zhǎng)時(shí)間,提高飼草產(chǎn)量。此外,本研究中最早移栽(10月10日)下油菜飼草青角期中性纖維含量顯著高于其他移栽處理(圖5),可能會(huì)影響油菜飼草的適口性。因此,在當(dāng)?shù)厣a(chǎn)條件下,飼用毯苗移栽油菜在10月15日至20日移栽較為適宜。
綜上,在長(zhǎng)江三角洲地區(qū)利用毯苗移栽技術(shù)稻茬復(fù)種飼用油菜,為提高飼草產(chǎn)量與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,以10月15日至20日移栽,終花期至青角期前收獲為宜。種植飼用油菜不僅充分利用了資源,緩解冬春飼料不足,但關(guān)于稻后移栽油菜的飼草品質(zhì)今后需進(jìn)一步深入研究。
致謝:江蘇太湖地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究中心農(nóng)技師王岳初、俞偉興和周菊根同志,魯東大學(xué)學(xué)生毛玉泉在本研究野外試驗(yàn)布置與樣品采集中做了大量工作,特此致謝。