吉林地區(qū)麥后復種飼用油菜與燕麥混播效應研究

袁英良 ，唐丹 *，魯英 ，冉桂霞 ，郭艷芹

（1. 吉林省白城市畜牧科學研究院，吉林白城137000；2. 吉林省白城市洮北區(qū)畜禽產品質量安全中心，吉林白城137000）

吉林地區(qū)主要種植一年一熟的作物，隨著近幾年農業(yè)結構調整，經濟作物在農業(yè)結構中的比例不斷提升，一些生育期短的經濟作物在吉林地區(qū)開始進行推廣生產［1?2］。推廣較好的經濟作物包括燕麥（Avena sativa）、西瓜（Citrullus lanatus）、香瓜（Cucumis melo）、馬鈴薯（Solanum tuberosum）、花生（Arachis hypogaea）等作物，這些作物較玉米（Zea mays）、水稻（Oryza sativa）等常規(guī)作物生育期短，一般在7 月中下旬就成熟收獲，在收獲后土地閑置出來，如果不合理利用會造成土地資源浪費［3?4］。復種技術利用上季作物收獲后剩余的光、熱、土壤肥力等資源進行農業(yè)生產，能夠提高土地單位產出率，提高經濟收入［5］。目前，推廣效果較好的復種植物有馬鈴薯、西瓜、香瓜和白菜（Brassica pekinensis）等，取得了較好的經濟效益［6］。但近些年白菜的種植量不斷增大，造成市場價格較低，種植后收入并不理想。北方的燕麥復種白菜需要對土地進行整理，生產成本較高，無法進行推廣。飼用油菜（Brassica napus）一般生育期90 d 以內，具有抗寒、抗旱、抗鹽堿的特性，播種飼用油菜可以有效地利用北方秋季的光熱等資源，提高土地利用價值［7］。飼用油菜1 hm2可以生產鮮草50 t、干草10 t，作為牧草其生產力表現(xiàn)優(yōu)異［8?9］。飼用油菜營養(yǎng)品質較好，粗蛋白含量較高，可以直接鮮喂牛、羊、鵝等動物，同時飼用油菜可以加工成為干草或制作成青貯飼料儲存起來，是反芻動物冬季優(yōu)質的粗飼料，北方地區(qū)使用飼用油菜替代苜蓿（Medicago sativa）等牧草進行畜牧生產，對于解決北方冬季飼草短缺的實際情況具有重要意義［10?14］。燕麥作為飼草其營養(yǎng)品質并不理想，營養(yǎng)不平衡，轉化率較低，在畜牧生產中需要與其他牧草混合飼喂，配置技術要求較高，增加了畜牧生產成本［15?18］。牧草混合播種模式在國內外的報道較多，通過多種牧草的優(yōu)勢互補原則進行混播，可以提高土地的產出效益［19?20］。燕麥與多個牧草混合播種研究中，證明了燕麥混合播種能夠提高牧草的品質［21?23］。燕麥和飼用油菜生育期相近，具有可以混合播種的基礎，國內外對飼用油菜的研究主要集中在收獲后的處理技術和飼用油菜綠肥生產技術。飼用油菜與燕麥混合牧草生產技術研究報道較少［24?27］。本試驗首次在吉林地區(qū)進行麥后復種飼用油菜與燕麥混播技術研究，通過對混播后不同收獲時期飼草產量和營養(yǎng)性狀分析，篩選出適合的混播技術方案，為飼用油菜混播技術推廣提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

本試驗于2018 年7 月22 日?10 月15 日在吉林省白城市畜牧科學研究院試驗基地4 號試驗地進行，試驗地位于45°33′51.95″N，122°55′56.36″E。海拔133 m，年降水量為399.8～520.0 mm，平均氣溫5.0 ℃，平均日照時數(shù)2896.5 h。屬于溫帶大陸性季風氣候，除盛夏短時間內受海洋季風影響外，全年降水來自西風帶。該區(qū)域光照充足，降水變率大，屬于半干旱地區(qū)。試驗地的土壤條件如表1 所示。

表1 試驗地土壤基礎概略養(yǎng)分Table 1 The quality of experimental soil

1.2 試驗材料

試驗選擇的飼用油菜品種為華油雜62 號，由華中農業(yè)大學提供；燕麥品種為白燕6 號，由白城市農業(yè)科學研究院提供。

1.3 試驗設計

試驗以單播油菜（15 kg·hm?2）和燕麥（220 kg·hm?2）為對照組，按照播種量占單獨播種量 50%、60%、70%、80%、90%、100%的比例進行組合混播。試驗分組情況如表2 所示，試驗組共分36 組，每個處理3 次重復，共108個試驗小區(qū)，兩個對照組各播種3 個小區(qū)，小區(qū)面積為3 m×5 m。各小區(qū)隨機排列，在播種前先進行滅茬，同時使用100 kg·hm?2磷酸二銨做底肥。在播種后分別在油菜抽薹期、盛花期、結莢期進行觀測，并取樣3 次。

表2 試驗設計方案Table 2 Design of the experimental

1.4 測定項目及方法

干草產量：當飼用油菜80%植株分別進入抽薹期、盛花期、結莢期時，在試驗小區(qū)內5 個點采樣，留茬高度為5 cm，測定鮮草重。將樣品在105 ℃恒溫箱殺青30 min，然后在65 ℃恒溫烘干至恒重，計算干草產量。

樣品經烘干至恒重、粉碎，過0.425 mm 篩，測定粗蛋白質（crude protein，CP）、粗脂肪（ether extract，EE）、粗灰分（crude ash，Ash）、中性洗滌纖維（neutral detergent fibre，NDF）和酸性洗滌纖維（acid detergent fibre，ADF）含量。粗蛋白質采用凱氏定氮法進行測定［28］。粗脂肪采用山東海能SOX406 索氏提取儀測定［28］。粗灰分采用550 ℃馬弗爐灼燒法測定［28］。中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）使用Van Soest 纖維法測定［29］。

1.5 數(shù)據處理

混播下的綜合評價：采用灰色系統(tǒng)理論［30?31］。將干草產量、粗蛋白質含量、粗脂肪含量、粗灰分含量、中性洗滌纖維含量、酸性洗滌纖維含量作為一個灰色系統(tǒng)，計算出不同處理組的關聯(lián)度，按照關聯(lián)值的大小進行排序，關聯(lián)度系數(shù)越高其混播綜合評價越好。

1.6 統(tǒng)計分析

使用Excel 2010 進行數(shù)據整理，使用SPSS 11.9 進行數(shù)據統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 飼用油菜與燕麥混播下抽薹期生產性能

由表3 可知，在飼用油菜與燕麥不同混播模式下，抽薹期干草產量均高于單獨播種CKA和CKB，除F6處理與對照差異不顯著（P＞0.05），其余各處理均顯著高于單獨播種CKA和CKB（P＜0.05）；單獨播種CKA的蛋白質含量最高，混播中B2處理組的粗蛋白質最高，為14.42%；單獨播種CKB的粗脂肪含量最高，混播各組粗脂肪含量變化較小，F(xiàn)1粗脂肪最高，為3.08%；粗灰分各組變化較小，單播CKB最高，單播CKA最低，混播F1最高達到7.11%；混播處理各組中C5的NDF 最高；各組的ADF 含量中F3最高。

表3 飼用油菜與燕麥混播下抽薹期生產性能Table 3 Production performance of mixed cropping of forage rape and oat at bolting stage

2.2 飼用油菜與燕麥混播下盛花期生產性能

如表4 所示，干草產量中A5顯著高于其他組（P＜0.05）；粗蛋白質含量中，混合組B3的含量最高，為16.01%；粗脂肪含量中，混合組E1最高，為3.39%，各組間變化較小；粗灰分含量中混合組D1最高，各混合組間變化較?。换旌辖M中E1的NDF 含量最高，為72.01%；混合組中ADF 含量F1最高，為48.80%，且其隨著混播中燕麥的增加而升高。

表4 飼用油菜與燕麥混播下盛花期生產性能Table 4 Production performance of mixed cropping of forage rape and oats at full bloom stage

2.3 飼用油菜與燕麥混播下結莢期生產性能

由表5 可知，各處理組中C2的干草產量最高，達到6988.16 kg DM·hm?2；混合播種處理組中B5的粗蛋白質含量最高，為13.12%；粗脂肪最高為F1組，達到3.73%，混合處理組間變化較??；粗灰分含量中C3最高，為6.75%；NDF 和ADF 含量中混合處理F1最高，分別為69.25%和41.97%。

表5 飼用油菜與燕麥混播下結莢期生產性能Table 5 Production performance of mixed cropping of forage rape and oat at pod setting stage

2.4 不同生育期和混播下的綜合評分

由表6 可以看出，在抽薹期C1的綜合評價最高，關聯(lián)系數(shù)為0.701，其次是E1，關聯(lián)系數(shù)為0.691，第三為D1，關聯(lián)系數(shù)為0.685；盛花期C1的綜合評分最高，關聯(lián)系數(shù)為0.723，其次為B3，關聯(lián)系數(shù)為0.713，第三為D2，關聯(lián)系數(shù)為0.707；結莢期C2的綜合評分最高，關聯(lián)系數(shù)為0.697，其次為B5，關聯(lián)系數(shù)為0.687，第三為D1，關聯(lián)系數(shù)為0.681。

表6 不同生育期和混播下的綜合評分情況Table 6 Comprehensive score of different stages and mixed cropping

3 討論

3.1 飼用油菜與燕麥混播不同生育期對飼草產量的影響

牧草產量因其能夠反映生物的積累量和土地的生產力，被作為衡量牧草生產力的重要指標，在實際生產中一般將產量作為第一限制性指標［32］，在牧草的選育上產量也是重要指標。生物生長規(guī)律一般都隨著生長周期延長，其生物積累量會不斷增加。在牧草混合播種的情況下，多采用生育期相近的牧草進行混合播種，利用其生物積累的關鍵點相似，同時生長中混播牧草不同生長時期營養(yǎng)物質積累規(guī)律并不完全重合的生物特點，使混合種植牧草的生物積累能夠優(yōu)勢互補，可提高牧草的品質［33］。Madhav 等［34］在草原插種紫花苜蓿后發(fā)現(xiàn)，插播后草原的產草性能提高，收獲牧草中的雜草含量顯著降低。Sturludóttir 等［35］在不同草地生態(tài)系統(tǒng)進行了多種豆科牧草的種植研究，發(fā)現(xiàn)混合播種能夠顯著提高牧草收獲后的產量和品質。本試驗結合北方地區(qū)的實際，在第一季燕麥收獲后，以產草為目的進行飼用油菜與燕麥混合播種技術研究，分別在油菜抽薹期、盛花期、結莢期觀測，結果表明混合播種后的牧草產量顯著高于單一飼用油菜種植。王旺年等［36］將紫云英（Astragalus sinicus）、黑麥草（Lolium perenne）和光葉苕子（Vicia villosa）與飼用油菜播種后發(fā)現(xiàn)，在鮮草產量、干草產量、營養(yǎng)品質上均優(yōu)于單獨播種飼用油菜。李學博等［37］在小麥（Triticum aestivum）收獲后進行油菜（飼油2 號）與燕麥（蒙農大燕1 號）復種，發(fā)現(xiàn)采用油菜7.5 kg·hm?2，燕麥75.0 kg·hm?2混合播種比例可以顯著提高牧草產量（P＜0.05）。劉勇等［38］對油草混播草地生產性能的研究中發(fā)現(xiàn)，油菜、燕麥混播在油菜成熟期刈割產量優(yōu)勢明顯，混播的土地當量較油菜、箭筈豌豆（Vicia sativa）高，土地利用效果最好。本試驗3 個生育期中混播處理組的干草產量均高于單獨播種組，除了油菜抽薹期和盛花期的F6組未顯著高于單獨播種組，其余生育期內所有的混播組均顯著高于單獨播種組（P＜0.05），這主要是因為在90 d 的生育期內，飼草一直處于生長期，生物積累量不斷增加，使干草產量不斷增加。

3.2 飼用油菜與燕麥混播不同生育期對飼草品質的影響

燕麥的飼草產量較高，但作為牧草的重要營養(yǎng)衡量指標，蛋白質的含量較低，而且酸性洗滌纖維較高，使其飼用價值降低，牧草混播能夠改善單一牧草生產中營養(yǎng)物質不平衡的問題，提高牧草的營養(yǎng)品質［39］。飼用油菜單獨播種后收獲的飼草粗蛋白、ADF、Ca、P、維生素等指標較高，但其干草產量較一些常規(guī)牧草低，所以單獨播種后土地收益并不高。結合飼用油菜和燕麥的生物學特性，利用其互補的特點，開展混合播種對于提高牧草品質具有重要意義［40］。本試驗中對飼用油菜與燕麥不同混播比例和生育期進行研究，發(fā)現(xiàn)在混合播種中隨著燕麥播種量增加，飼草的粗蛋白含量逐漸下降，但飼草的CP、NDF、ADF 指標優(yōu)于燕麥單獨播種。馬乃嬌［41］將油菜（飼油2 號）和燕麥（蒙農大燕1 號）進行混播，結果表明，油菜、燕麥在種植植株比例為7∶3 情況下飼草粗蛋白含量、粗脂肪含量較單播油菜分別增加2.97%～6.12%、12.90%～14.47%。在本研究中，混播后的粗蛋白質含量高于燕麥單獨播種，粗脂肪含量低于燕麥單獨播種。秦燕等［42］在飼用油菜混播效應研究中發(fā)現(xiàn)，飼用油菜與燕麥混播后NDF、ADF、相對飼喂價值（relative feed value，RFV）等指標差異不顯著（P＞0.05），但NDF 和RFV 的指標高于燕麥單獨播種。

3.3 不同混播比例的綜合評價

灰色關聯(lián)度是評價草地生產力、飼草品質、品種競爭的常用技術方法。本研究采用灰色理論將牧草生產性能相關的干草產量、粗蛋白質、粗脂肪、粗灰分、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維含量等指標作為整體，構成灰色系統(tǒng)。分析混播處理與理想指標的關聯(lián)系數(shù)，關聯(lián)系數(shù)越高的評價效果越優(yōu)。本試驗結果表明，在抽薹期、盛花期油菜和燕麥播種量分別為7.5 和154.0 kg·hm?2綜合評定最高，在結莢期油菜和燕麥播種量分別為9.0 和154.0 kg·hm?2綜合評定最高。秦燕等［42］使用油菜 15 kg·hm?2，燕麥 133 kg·hm?2播種方案下，各個生長時間的地上生物量均顯著高于單播飼用油菜（P＜0.05），但飼草的品質指標差異不顯著（P＞0.05），本試驗的研究結果與此一致。

4 結論

混播處理C1在抽薹期和盛花期的綜合評價最高，播種比例為飼用油菜7.5 kg·hm?2，燕麥154 kg·hm?2。抽薹期干草產量為5281.23 kg DM·hm?2，盛花期干草產量為6152.52 kg DM·hm?2。在結莢期C2處理綜合評價最優(yōu)，播種量為油菜9.0 kg·hm?2，燕麥154.0 kg·hm?2，干草產量為6988.16 kg DM·hm?2。根據牧草生產目的不同，制作青貯建議使用C1混播模式，在飼用油菜抽薹期和盛花期進行收獲；加工制作干草使用C2混播模式，在結莢期進行收獲。