刈割技術(shù)對(duì)飼草品質(zhì)和消化率的影響研究

王 偉， 周天榮， 烏仁其其格， 肖燕子， 張培青， 賈玉山， 格根圖*

（1.農(nóng)林學(xué)院/內(nèi)蒙古自治區(qū)草甸草原生態(tài)系統(tǒng)與全球變化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，內(nèi)蒙古海拉爾021018；2.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)草原與資源環(huán)境學(xué)院/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部飼草栽培、加工與高效利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，內(nèi)蒙古呼和浩特010019）

收獲時(shí)間和留茬高度是影響飼草品質(zhì)的重要技術(shù)環(huán)節(jié)（侯美玲，2015）。適時(shí)收獲對(duì)于飼草營(yíng)養(yǎng)保存具有重要意義， 在質(zhì)量兼優(yōu)時(shí)期收獲是保證原料品質(zhì)的關(guān)鍵。 確定收獲時(shí)間既要考慮牧草品質(zhì)，又要考慮對(duì)牧草再生性和越冬率的影響（師桂花，2019）。 若過(guò)早刈割，牧草營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)較低；過(guò)晚刈割， 原料木質(zhì)化程度急增， 導(dǎo)致適口性顯著下降， 而且會(huì)影響后茬牧草的再生性 （張文潔，2016）。留茬高度是影響牧草利用的另一個(gè)重要因素，留茬高度不僅影響牧草產(chǎn)量，還會(huì)影響牧草再生速度（白天曉，2018）。 當(dāng)留茬高度為12 cm 時(shí)，干草產(chǎn)量減少45%， 蛋白質(zhì)相應(yīng)損失增加46%（耿韶磊，2005）。 但刈割過(guò)低，特別是每茬或連年低刈，會(huì)引起草地很快衰退。

目前，對(duì)羊草、大麥和苜蓿等飼草的收獲期和留茬高度研究眾多， 且以單因素研究為主，但充分考慮收獲時(shí)間和留茬高度的研究較少（邢虎成，2018；王學(xué)春，2017；王志鋒，2016）。 因此，為了最大限度保存牧草營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和提高利用率，本試驗(yàn)以赤峰典型草原天然牧草為原料，通過(guò)分析不同收獲期和留茬高度對(duì)牧草營(yíng)養(yǎng)成分和消化率的影響，旨在確定赤峰典型草原最適收獲期和適宜留茬高度。

1 材料與方法

1.1 材料 原料為混合牧草，取自于內(nèi)蒙古赤峰市巴林左旗天然草原，優(yōu)勢(shì)種為羊草（L. Chinensis），地帶性植被主體為羊草+大針茅典型草原。

1.2 試驗(yàn)方法 采用雙因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)，收獲時(shí)間設(shè)置3 個(gè)處理，根據(jù)當(dāng)?shù)啬敛萆a(chǎn)活動(dòng)，8 月份為天然草原收獲時(shí)間，但具體收獲時(shí)間因地方、人為等因素而產(chǎn)生差異，因此，本試驗(yàn)收獲時(shí)間分別設(shè)定為8 月上旬（EA），8 月中旬（MA）和8 月下旬（LA）。 刈割時(shí)采用人工刈割，留茬高度設(shè)置3 個(gè)處理，分別為低留茬高度刈割（L），0 cm＜留茬高度≤3 cm； 中留茬高度刈割 （M），3 cm＜留茬高度≤6 cm； 高留茬高度刈割 （H），6 cm＜留茬高度≤9 cm。共9 個(gè)處理，分別是EAL（8 月上旬，低留茬高度）、EAM（8 月上旬，中留茬高度）、EAH（8月上旬，高留茬高度），MAL（8 月中旬，低留茬高度）、MAM（8 月中旬，中留茬高度）、MAH（8 月中旬，高留茬高度），LAL（8 月下旬，低留茬高度）、LAM（8 月下旬，中留茬高度）、LAH（8 月下旬，高留茬高度），每個(gè)處理3 次重復(fù)。

1.3 測(cè)定指標(biāo)

1.3.1 營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)測(cè)定 參照烘干恒重法測(cè)定干物質(zhì)（DM）含量（楊勝，1993）。 粗蛋白質(zhì)（CP）含量測(cè)定 方 法 參 照GB 6432-86 （Vansoest，1991）。 用FOSS Fiber 2010 全自動(dòng)纖維分析系統(tǒng)測(cè)定中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）含量（王曉娜，2012）。 可溶性碳水化合物（WSC）的測(cè)定采用蒽酮-硫酸比色法（PLAYNE，1966）。

1.3.2 消化率測(cè)定 干物質(zhì)體外消化率（IVDMD）：使用IKAC2000 氧彈式測(cè)熱計(jì)測(cè)定總能（GE）（Menke，1998）。

利用如下公式測(cè)定消化能（DE）：

DE=GE×IVDMD。

粗蛋白質(zhì)體外消化率（IVCPD）測(cè)定：

式中：W0為樣品重，g；W0×DM（%）為樣品粗蛋白質(zhì)重量，g；W1為濾袋重，g；W2為空白樣殘?jiān)?，g； W3為濾袋+殘?jiān)?，g。

中性洗滌纖維體外消化率（IVNDFD）測(cè)定：

式中：W0為樣品重，g；W0×DM（%）為樣品中性洗滌纖維重量，g；W1為濾袋重，g；W2為空白樣殘?jiān)?，g； W3為濾袋+殘?jiān)兀琯。

酸性洗滌纖維體外消化率（IVADFD）測(cè)定：

式中：W0為樣品重，g；W0×DM（%）為樣品酸性洗滌纖維重量，g；W1為濾袋重，g；W2為空白樣殘?jiān)?，g；W3為濾袋+殘?jiān)?，g。

1.4 數(shù)據(jù)處理 利用Excel 2010 軟件分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，用SAS 9.1 軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同收獲時(shí)間和留茬高度對(duì)天然牧草營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響 由表1 可知，不同收獲時(shí)間下天然牧草營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)含量不同，隨著收獲時(shí)間的推遲，天然牧草DM、ADF、NDF 和WSC 含量逐漸增加，LA 處理DM 含量較EA 和MA 處理分別增加11.46%和5.9%，ADF 含量分別增加13.79%和4.35%，NDF 含量分別增加12.67%和5.27%，WSC 含量分別增加18.4%和0.58%， 而CP 含量逐漸降低，LA 處理CP含量較EA 和MA 處理分別降低30.92%和34.85%，EE 含量表現(xiàn)為先增加后降低的變化趨勢(shì)。不同留茬高度下天然牧草營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)含量不同，隨著留茬高度增加， 天然牧草DM、EE 和WSC 含量逐漸增加， 高留茬高度處理的DM、EE 和WSC 含量最高， 分別為53.89% DM、1.98% DM、4.67% DM，ADF、NDF 含量逐漸降低， 分別為33.17% DM 和63.53% DM，CP 含量表現(xiàn)為先增加后降低的變化趨勢(shì)，并在中留茬高度下表現(xiàn)出較高的CP 含量。

2.2 不同收獲時(shí)間和留茬高度對(duì)天然牧草能量的影響 由表2 可知， 不同收獲時(shí)間下天然牧草GE不同，隨著收獲時(shí)間的推遲，天然牧草GE 含量呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，MA 處理中天然牧草GE含量最高，為19.11 MJ/kg，LA 處理中的GE 含量最低，為18.68 MJ/kg，LA 處理的GE 相對(duì)于MA 降低2.25%，不同收獲時(shí)間之間GE 的含量差異不顯著（P＞0.05）。DE 含量則逐漸降低，EA 和MA 處理中DE含量與LA 之間差異顯著（P ＜0.05）。不同留茬高度下天然牧草DE 不同，隨著留茬高度增加，天然牧草GE 含量逐漸增加， 高留茬高度的GE 含量較中留茬高度的升高0.01 MJ/kg， 較低留茬高度升高0.02 MJ/kg，DE 含量則逐漸降低，高留茬高度的DE 比低留茬高度低0.11 MJ/kg。

表1 不同收獲時(shí)間和留茬高度對(duì)天然牧草營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

2.3 不同收獲時(shí)間和留茬高度對(duì)天然牧草消化率的影響 由表3 可知，不同收獲時(shí)間下天然牧草消化率不同， 隨著收獲時(shí)間的推遲， 天然牧草IVDMD、IVCPD、IVADFD、IVNDFD 含量逐漸降低，LA處理的IVDMD、IVCPD、IVADFD、IVNDFD 含量較EA 處理分別降低10.95%、1.78%、10.75%、5.22%，各消化率指標(biāo)的最高值出現(xiàn)在EA 處理中，分別為52.91%、62.53%、46.63%、54.25%。 最低值出現(xiàn)在LA 中，分別為47.12%、61.42%、41.62%、51.42%。不同留茬高度下天然牧草消化率不同，隨著留茬高度增加，天然牧草IVDMD 含量逐漸增加，高留茬高度處理的IVDMD 含量最高， 為50.1%，IVADFD、IVNDFD 含量逐漸降低， 高留茬高度的IVADFD、IVNDFD 最低，分別為43.64%和52.84%，IVCPD 表現(xiàn)為先降低后增加的變化趨勢(shì)，并在中留茬高度下表現(xiàn)出較高的IVCPD 含量。

表2 不同收獲時(shí)間和留茬高度對(duì)天然牧草能量的影響 MJ/kg

表3 不同收獲時(shí)間和留茬高度對(duì)天然牧草消化率的影響 %

3 討論

3.1 赤峰地區(qū)典型草原天然牧草收獲時(shí)間 適時(shí)收獲是獲得天然牧草最大生物量和最高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)， 干物質(zhì)產(chǎn)量和粗蛋白質(zhì)含量是兩個(gè)對(duì)應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)， 是確定天然牧草最適收獲時(shí)間的重要因素， 對(duì)牧草產(chǎn)量和品質(zhì)具有重要影響。7 月30 日收獲時(shí)，其理論草產(chǎn)量和WSC 含量最高，CP 含量較高，NDF、ADF 含量較低，IVDMD 和DE 適中， 確定7 月30 日左右為天然牧草最佳收獲期，且隨著收獲期的延長(zhǎng)，CP 含量降低，ADF 和NDF 含量增加，造成牧草品質(zhì)降低（馮驍騁，2014）。本研究表明，赤峰地區(qū)天然草原收獲時(shí)間以8 月20 日為宜，此時(shí)DM 含量趨于穩(wěn)定，CP含量保持較高的水平，這與馮驍騁（2014）的研究結(jié)果不同， 主要是由于地理位置和氣候條件的差異所導(dǎo)致，試驗(yàn)地7 月份降雨量較少，8 月初才開始降雨，隨著降雨量逐漸增加，且溫度條件較為適宜，適宜的降雨和溫度條件促進(jìn)了天然牧草生長(zhǎng)，試驗(yàn)地內(nèi)一年生牧草數(shù)量增加，新生牧草鮮嫩，牧草群落營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高， 提高了植物群落粗蛋白質(zhì)含量，因此，粗蛋白質(zhì)含量在8 月20 日達(dá)到最大值。8 月20 日之后，由于牧草本身的特性，牧草生長(zhǎng)由營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)樯成L(zhǎng)階段， 粗蛋白質(zhì)含量隨之降低。 隨著生育期的延長(zhǎng)， 牧草粗蛋白質(zhì)含量逐漸下降（Morrison，1991）。 牧草由營(yíng)養(yǎng)期向生長(zhǎng)期轉(zhuǎn)變時(shí)，粗蛋白質(zhì)含量明顯降低，由營(yíng)養(yǎng)期的26.1% DM 降低到生長(zhǎng)期12.3% DM（Bruce，1995）。 在最適收獲期刈割牧草時(shí)，可以取得品質(zhì)較好的牧草（鄺肖，2018），以上結(jié)果與本試驗(yàn)結(jié)果相似， 均證明確定適宜的收獲期對(duì)于牧草營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)保存具有重要影響。

3.2 赤峰地區(qū)典型草原天然牧草適宜留茬高度留茬高度是影響天然牧草生長(zhǎng)特性的另一因素，其可以直接決定刈割對(duì)天然草地的影響程度，不同的留茬高度會(huì)對(duì)天然牧草相同的生理指標(biāo)產(chǎn)生不同的影響， 以適宜留茬高度收獲黑麥草和鴨茅時(shí)，其蕖平均密度值比進(jìn)行刈割處理增加了11%左右（侯潔瓊，2018）。 不適宜的刈割會(huì)對(duì)牧草產(chǎn)量產(chǎn)生抑制作用， 而適宜的刈割會(huì)促進(jìn)草產(chǎn)量的提高。 留茬高度和牧草地上生理指標(biāo)關(guān)系達(dá)到極顯著水平（P ＜0.01），也就是說(shuō)留茬高度會(huì)直接影響牧草的生理特性， 從而對(duì)牧草營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)形成一定的影響（劉思禹，2018）。對(duì)牧草進(jìn)行適宜留茬高度刈割，可以很好地提高CP 和降低ADF 含量，以此來(lái)改變牧草的品質(zhì)。本研究表明，隨著留茬高度的增加，天然牧草干物質(zhì)含量逐漸增加，但不同留茬高度處理之間差異不顯著（P ＞0.05），CP 含量表現(xiàn)為先增加后降低的變化趨勢(shì)， 并在留茬高度為3 ～6 cm 時(shí)表現(xiàn)出較高的CP 含量 （10.20 %DM），當(dāng)蘇丹草（Sorghum sudanense）以適宜留茬高度刈割時(shí)，其CP 含量較高，這與本研究結(jié)果相同，證明適宜的留茬高度可以很好地提高牧草CP含量（杜高堂，2010）。 但延遲收獲時(shí)，可適當(dāng)?shù)靥岣吡舨绺叨龋?有利于天然牧草貯藏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和提高天然牧草越冬率。

4 結(jié)論

赤峰地區(qū)天然草原收獲時(shí)間以8 月20 日，留茬高度3 ～6 cm 為宜，若收獲延遲，可適度增加留茬高度，提高天然牧草越冬率。