燕麥草在單播以及混播下牧草生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的探討

郭 孝，齊 爽，牛 暉，鄧紅雨，胡華鋒

(1. 河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，河南 鄭州 450046；2. 河南省鄭州種畜場(chǎng)，河南 鄭州 450008)

燕麥(Avenaspp. L.)為禾本科燕麥屬營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高的糧草兼用型一年生作物[1]，分為有皮燕麥(如普通燕麥，A. sativa)和裸燕麥(莜麥，A. nuda)兩類，其中作為飼料和飼草的主要是皮燕麥[2]，燕麥草富含有較高的可溶性碳水化合物(WSC)、優(yōu)質(zhì)消化纖維,低鉀、低硝酸鹽及含多種礦物質(zhì)與維生素,是奶牛養(yǎng)殖最佳的粗飼料品種之一，而且飼用經(jīng)濟(jì)、安全、方便,適口性好。使用燕麥干草后能極大地提升奶牛粗飼料在日糧中的比例,增加奶牛采食量和保證日糧飼料的最佳消化率,提高群體健康、減少代謝障礙疾病、延長(zhǎng)奶牛的使用壽命,降低生鮮乳的生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)奶量[3]，所以近年來隨著奶業(yè)大發(fā)展，人們對(duì)燕麥草種植和利用的重視程度越來越大了。尤其在保障農(nóng)區(qū)和草地畜牧業(yè)持續(xù)發(fā)展和生態(tài)安全方面發(fā)揮著越來越大的重要作用。

國(guó)外很早就重視燕麥草種植和應(yīng)用了，目前美國(guó)和澳大利亞的燕麥草種植面積分別為1.20×106hm2和1.05×106hm2，分別是10年前的8倍和6倍，發(fā)達(dá)國(guó)家每年出口到國(guó)外的燕麥干草達(dá)到1.50×106t。但是我國(guó)在燕麥草現(xiàn)在種植面積只有4.50×105hm2，無論從燕麥草的種植面積上，還是在草產(chǎn)量、草產(chǎn)品種類和品質(zhì)方面都與國(guó)外產(chǎn)品相比差距，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足肉牛發(fā)展的需要，其主要原因是我國(guó)燕麥草生產(chǎn)存在栽培技術(shù)不規(guī)范、利用效益低等問題，制約了燕麥產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益的進(jìn)一步提高。因此，深入研究燕麥高產(chǎn)栽培技術(shù)對(duì)指導(dǎo)燕麥生產(chǎn)、促進(jìn)草牧業(yè)的發(fā)展具有十分重要意義。本文為了解決生產(chǎn)中存在的問題，通過燕麥單播以及與光葉紫花苕、箭筈豌豆和毛苕子等3種豆科野豌豆屬一年生苕子的混播試驗(yàn)，以便了解到該草的生長(zhǎng)規(guī)律和生產(chǎn)特點(diǎn) ，同時(shí)找到提高燕麥草生產(chǎn)水平的方法，更好地為當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)服務(wù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在河南省黃河灘區(qū)優(yōu)質(zhì)牧草生產(chǎn)示范基地內(nèi)，該基地處于34°16ˊ～34°58ˊN 和112°42ˊ～114°14ˊE，海拔79 m，為溫帶大陸性氣候[4]。年平均氣溫14. 4 ℃，7月份平均氣溫27 ℃，最高氣溫39.5 ℃；1月份平均氣溫1 ℃，最低溫度-25 ℃，≥10 ℃的積溫為4 800 ℃；年平均日照時(shí)數(shù)2 400 h，年平均降水量640 mm，且主要集中在7～9月，無霜期210 d，土壤為潮土，質(zhì)地為中壤，肥力中等，土壤中有機(jī)質(zhì)含量約1.15%，pH 7～7. 5[5-6]。

1.2 試驗(yàn)材料以及播種方法

播種材料燕麥草(Avenaspp.L.)、光葉紫花苕(ViciavillosaRothvar.)、箭筈豌豆(ViciasativaL.)和毛苕子(ViciavillosaRoth. )分別來自河南省農(nóng)科院和青海省農(nóng)林科學(xué)院，燕麥草的品種為青引1號(hào)飼用燕麥。經(jīng)過測(cè)定所有播種材料的種子品質(zhì)好，用價(jià)均在90%以上，符合試驗(yàn)的播種要求。

播種方式為條播，單播時(shí)燕麥草播種量為：225 kg/ hm2；混播時(shí)禾豆比為1∶2，燕麥草播種量為：75 kg/ hm2，光葉紫花苕、箭筈豌豆和毛苕子播種量分別為40 kg/ hm2、45 kg/ hm2和30 kg/ hm2[7]。禾豆要同行混播，播行均為20～25 cm，播深為2～2.5 cm，播后要鎮(zhèn)壓1次。為了保證科學(xué)研究的客觀性與準(zhǔn)確性，試驗(yàn)地不施任何肥料，并且各試驗(yàn)小區(qū)墑情與肥力保持一致性。牧草在播種后8～10 d內(nèi)出苗。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)為單因子隨機(jī)設(shè)計(jì)，共設(shè)有N1、N2、N3和N44個(gè)處理，分別代表為燕麥草的單播以及燕麥草分別與光葉紫花苕、箭筈豌豆和毛苕子的混播，每個(gè)處理所在的試驗(yàn)小區(qū)呈隨機(jī)區(qū)組排列，并設(shè)置3次重復(fù)，共計(jì)12個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)的面積為15 m2(3 m×5 m)，小區(qū)區(qū)間距離1 m，試驗(yàn)區(qū)總面積為600 m2[8-9]。

1.4 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.4.1 株高 從牧草返青期(3月15日)到成熟期(7月1日)，每隔15 d測(cè)定1次，具體方法是：在樣方內(nèi)選擇具有代表性的10株，分別測(cè)定其伸直高度，結(jié)果取平均值。

1.4.2 生長(zhǎng)速度 生長(zhǎng)速度是單位時(shí)間內(nèi)植物生長(zhǎng)高度。測(cè)定時(shí)將植物系上標(biāo)簽，逐日按時(shí)將測(cè)得的生長(zhǎng)速度進(jìn)行記載。觀察點(diǎn)選擇10個(gè)，當(dāng)牧草長(zhǎng)到一定高度時(shí)進(jìn)行刈割，刈割留茬高度3～4 cm，然后測(cè)定其生長(zhǎng)速度。生長(zhǎng)速度單位為 cm/d[10]。

1.4.3 生物量 在小區(qū)長(zhǎng)勢(shì)均勻處，隨機(jī)選取1 m2的區(qū)域，按照試驗(yàn)要求刈割距地面3～4 cm的牧草，立即稱其質(zhì)量，即為樣方1 m2的鮮草質(zhì)量[10]，然后按照鮮干比的測(cè)定結(jié)果，換算成樣方風(fēng)干草產(chǎn)量，再換算成地上生物量。

1.4.4 常規(guī)營(yíng)養(yǎng) 風(fēng)干稱質(zhì)量后的樣品，用不銹鋼粉碎機(jī)粉碎后過1 mm篩，然后按照下列方法分別測(cè)定各成分的含量[11-12]。其中粗蛋白采用濃硫酸-雙氧水消化-半微量凱氏定氮法測(cè)定；粗脂肪采用索氏脂肪提取器提取法測(cè)定；粗纖維采用酸性洗滌劑法(ADF)測(cè)定；粗灰分采用干灰化法測(cè)定；無氮浸出物采用下式計(jì)算：無氮浸出物%=100%-粗蛋白%-粗脂肪%-粗纖維%-粗灰分%。

2016年10月5日牧草播種，播種當(dāng)年越冬，觀察記載生育期、生長(zhǎng)指標(biāo)以及測(cè)定營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)從第2年返青后春季分蘗(3月中旬)開始，每隔15 d觀察記載1次，直到完熟期的7月中旬結(jié)束。

1.5 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2013整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)和相關(guān)性分析，采用SPSS17.0對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，所有數(shù)據(jù)采用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，以P<0.05作為顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 生育期

燕麥草的播種時(shí)間為9月25日，播種當(dāng)年出苗后，進(jìn)入秋季分蘗時(shí)期，到11月中旬進(jìn)入越冬階段。第2年3月初返青，3月中下旬進(jìn)入拔節(jié)期(起身期)，4月中下旬進(jìn)入揚(yáng)花期(開花期)，5月中下旬進(jìn)入乳熟期(成莢期)，5月底到6月初進(jìn)入收獲期(完熟期)(表1)。

2.2 不同處理下燕麥株高的比較

從表2可以看出，在拔節(jié)期，4個(gè)處理的燕麥株高為13.67～14.31 cm，相互之間差異不顯著，說明個(gè)處理在生長(zhǎng)早期差別不大。進(jìn)入孕穗(孕蕾)期時(shí)，N3>N1>N2>N4，除了N4稍低外，其他3個(gè)處理間差距不大；在揚(yáng)花期，燕麥的株高表現(xiàn)為：N3>N2>N4>N1，N1顯著地低于N2和N32個(gè)處理。在完熟期時(shí)，株高分別為102.38～114.58 cm，仍然為N3>N2>N4>N1，N2和N32者差異不大，均顯著地高于其他2個(gè)處理。這說明，燕麥與豆科牧草混播能提高燕麥揚(yáng)花后的生長(zhǎng)速度，其中與箭筈豌豆和光葉紫花苕混播的效果更顯著。燕麥的株高(y)與生長(zhǎng)天數(shù)(x)有密切的關(guān)系，可用logistic方程來表示：

表1 燕麥草地的物候期Table 1 Phenophsase of Oat field

處理N1： y=104.38/(1+e4.33-0.076x)，其中相關(guān)系數(shù)r=0.9897

處理N2： y=106.43/(1+e4.25-0.069x)，其中相關(guān)系數(shù)r=0.9936

處理N3： y=112.58/(1+e4.61-0.092x)，其中相關(guān)系數(shù)r=0.9785

處理N4： y=114.73/(1+e4.58-0.087x)，其中相關(guān)系數(shù)r=0.9902

2.3 在不同處理下不同生育期飼草生物量的比較

從表3可以看出，4個(gè)處理的在春季拔節(jié)期，生物量為97.87～110.33 g DM/m2，4個(gè)處理之間差異不顯著。4個(gè)處理生物量增加最快在4中下旬的抽穗揚(yáng)花期(現(xiàn)蕾開花期)，揚(yáng)花期4個(gè)處理的生物量在514.74～621.06 g DM/m2，N2、N3和N4和N1相比分別提高了20.65%(P<0.05)、12.14%(P<0.05)和9.26%(P<0.05)。在成熟期，各處理的生物量均達(dá)到最高峰，4個(gè)處理的生物量在640.58～781.33 g DM/m2，此時(shí)N2、N3和N4和N1相比分別提高了21.97%(P<0.05)、11.26%(P<0.05)和8.87%(P<0.05)。這說明，燕麥與豆科牧草混播能顯著提高混播草的生物量，其中光葉紫花苕混播的效果最佳，其次為箭筈豌豆和毛苕子。

表2 在不同生長(zhǎng)時(shí)期4個(gè)處理的燕麥株高比較Table 2 Comparison of oat height in different growth stages under 4 different treatments cm

注：表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差；同一列數(shù)據(jù)后標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，下表同。

Notes：The data in the table are shown by average value ± standard diviation，different small letters within the same column indicate significant difference(P<0.05). The same below.

表3 在不同處理下不同生育期飼草生物量的比較Table 3 Comparison of forage biomass in different growing period under different treatments g DM/m2

2.4 不同處理下花期牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的比較

從表4可以看出，4個(gè)處理的干物質(zhì)含量為16.47%～18.89%，N2顯著高于其他3個(gè)處理，N1、N2和N33之間差異不顯著。4個(gè)處理的粗蛋白質(zhì)含量為6.91%～10.58%，N2值最大，其次是N3和N4，N2和N3之間差異不顯著，N2、N3和N43個(gè)處理分別比N1提高了53.11%(P<0.05)、46.74%(P<0.05)和39.94%(P<0.05)?；觳?個(gè)處理的粗脂肪含量均顯著地高于單播處理(N1)，提高幅度在14.10%～18.59%(P<0.05)，以N2提高幅度最大，其次為N3；就酸性洗滌纖維含量而言，N2、N3和N4分別比N0降低了5.41%、6.94%(P<0.05)和7.68%(P<0.05)，N3和N4之間差異不顯著。就中性洗滌纖維含量而言，N0顯著地高于其他處理，提高幅度為6.77% ～8.73%(P<0.05)，N2、N3和N4之間差異不顯著。

表4 不同處理下花期牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的比較Table 4 Comparison of nutritional value in flowering period under different treatments %

3 討 論

3.1 生長(zhǎng)期對(duì)燕麥株高的影響

燕麥的株高與生長(zhǎng)天數(shù)有密切的關(guān)系，可用logistic方程來表示，并且與苕子混播，能顯著提高燕麥的株高，其中與光葉紫花苕混播的效果最好，其次是與箭筈豌豆和苕子的混播。王旭等[13]通過研究，認(rèn)為當(dāng)箭筈豌豆分別黑麥和燕麥混播時(shí)，不但提高了箭筈豌豆的株高，而且還顯著提高了與其混播的禾草的株高。

3.2 與豆科牧草混播對(duì)牧草產(chǎn)量的影響

燕麥與3種豆科牧草混播，能顯著提高花期以后的生物量，其中與光葉紫花苕混播的效果好于箭筈豌豆，箭筈豌豆的混播效果好于與苕子的混播，柳茜等[14]通過一年生禾草與光葉紫花苕同行混播種植，發(fā)現(xiàn)這種模式能更好地發(fā)揮一年生禾草和光葉紫花苕的種間互補(bǔ)優(yōu)勢(shì),獲得較高的干物質(zhì)產(chǎn)量。班鎂光[15]同時(shí)比較了2種禾本科牧草(一年生黑麥草和燕麥)分別與2種豆科牧草(光葉紫花苕和箭筈豌豆)混播組合的生產(chǎn)性能,認(rèn)為光葉紫花苕與一年生黑麥草組合具有最高的產(chǎn)量，增產(chǎn)效果最顯著。張延林、姬萬忠等認(rèn)為[16-17]，燕麥和箭筈豌豆無論以何種比例進(jìn)行混播均比單播增產(chǎn)。張耀生[18]同時(shí)還認(rèn)為燕麥與箭筈豌豆的混播產(chǎn)量高于與苕子的混播。該研究同以上幾位的研究結(jié)果相似或者相同。燕麥與苕子混播增產(chǎn)的原因有二：一是3種苕子是固氮能力很強(qiáng)的綠肥作物[19]，能為燕麥旺盛生長(zhǎng)供應(yīng)充足的氮素；二是燕麥植株高大，且有強(qiáng)大的分蘗能力，既有利于抑制雜草，又為苕子攀緣莖的蔓生提供足夠空間。所以二者混播，實(shí)現(xiàn)了混播草光合能力和整體生產(chǎn)效果的提高。

3.3 與豆科牧草混播對(duì)飼草營(yíng)養(yǎng)成分的影響

燕麥與3種豆科牧草混播，能顯著提高粗蛋白質(zhì)含量，其中與光葉紫花苕混播效果最佳，其次是箭筈豌豆和毛苕子。這與馬春暉、曾植虎的研究基本相同[20-21]，提高的原因是豆科牧草本身粗蛋白質(zhì)含量高的緣故。牧草中的中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維含量的高低直接影響牧草的品質(zhì)及其消化率。中性洗滌纖維的含量與干物質(zhì)的采食量呈負(fù)相，而牧草的酸性洗滌纖維含量直接影響牧草的消化率[21]。燕麥與3種豆科牧草混播降低酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維含量，有利于提高了家畜的采食量和消化率，增強(qiáng)燕麥草地飼草的利用率。這說明，燕麥草與3種豆科牧草混播即可增加草產(chǎn)量，又可提高青干草的品質(zhì)，這與張耀生的研究結(jié)論相近[22]。

4 小 結(jié)

燕麥草與3種苕子混播，可提高飼草的株高和生長(zhǎng)速度，能顯著提高飼草的產(chǎn)量，同時(shí)顯著提高花期飼草中粗蛋白質(zhì)含量和降低中性及酸性洗滌纖維的含量，使飼草營(yíng)養(yǎng)更加合理，極大提高飼草的利用價(jià)值。在混播的3種苕子中，光葉紫花苕效果好于箭筈豌豆，箭筈豌豆好于苕子。