茬次與品種對(duì)多花黑麥草在北方地區(qū)種植的產(chǎn)量及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響

付志慧, 格根圖*, 賈玉山, 王志軍, 呂世杰, 侯美玲, 南丁罕, 意如樂(lè), 阿希達(dá), 金 國(guó)

(1.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、加工及高效利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010019；2.內(nèi)蒙古民族大學(xué)農(nóng)學(xué)院， 內(nèi)蒙古 通遼 028042； 3.東烏珠穆沁旗草原工作站， 內(nèi)蒙古 錫林郭勒盟, 026300)

多花黑麥草(Loliummultiflorum)是禾本科一年生優(yōu)質(zhì)的冷季型、速生性可刈割牧草[1]；因其具有易栽培、消化率高、抗逆性強(qiáng)、產(chǎn)量高、刈割后再生性強(qiáng)、適口性好且蛋白質(zhì)含量豐富等優(yōu)點(diǎn)，是溫帶地區(qū)畜牧生產(chǎn)中極佳的飼草[2]。在我國(guó)南方地區(qū)，多花黑麥草在糧草輪作、種草養(yǎng)畜、廢水凈化等方面發(fā)揮著及其重要的作用[3]，尤其是“稻-黑麥草-奶?！蹦Ｊ匠蔀榱撕邴湶蒺B(yǎng)畜子系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛、發(fā)展最成熟的模式[4]。黑麥草屬南方地區(qū)常見(jiàn)草種，但在北方地區(qū)尚未推廣開(kāi)來(lái)。2020年中央1號(hào)文件提出：“大力發(fā)展現(xiàn)代草牧業(yè)、深入實(shí)施糧改飼政策，加快推進(jìn)奶業(yè)振興，以北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶為重點(diǎn),擴(kuò)大糧改飼規(guī)模，發(fā)展優(yōu)質(zhì)飼草，推廣種養(yǎng)結(jié)合模式”。因此，在北方地區(qū)篩選高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的黑麥草品種，探索其高效收獲策略并推廣種植，對(duì)于充分發(fā)揮其飼用價(jià)值，解決地方性飼草短缺問(wèn)題，克服年內(nèi)季節(jié)間牲畜之間的差異生產(chǎn)和可用牧草的季節(jié)性不平衡，提高北方飼草品質(zhì)，緩解飼草短期供需矛盾，保障畜牧業(yè)穩(wěn)定發(fā)展具有重要意義。

在牧草管理中，刈割次數(shù)[5]與頻次[6]直接影響牧草的產(chǎn)量與品質(zhì)。王延周[7]等人探討刈割茬次對(duì)苧麻(Boehmerianivea(L.)Gaudich)飼用產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，以2個(gè)苧麻品種為材料，研究一年內(nèi)不同刈割茬次對(duì)其產(chǎn)量與品質(zhì)變化的影響，結(jié)果表明：在不同茬次間的產(chǎn)量性狀中，干鮮比的變異幅度最大；而在不同茬次間的飼用品質(zhì)上呈現(xiàn)“前2次優(yōu)于后 4次”的變化規(guī)律。孫扣忠[8]等人在探究刈割次數(shù)對(duì)江蘇沿海地區(qū)多花黑麥草產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，結(jié)果表明：大棚種植多花黑麥草以刈割 5次產(chǎn)量最高，隨著刈割次數(shù)的增加，粗蛋白質(zhì)含量下降。宋書(shū)紅[9]等人研究刈割時(shí)期對(duì)4種紫花苜蓿(Medicagosativa)和紅豆草(OnobrychisviciaefoliaScop)產(chǎn)量及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響，結(jié)果表明：牧草的最適刈割時(shí)期為第一茬，適宜的種植品種為‘新牧2號(hào)’。Hyungsoo[10]等人研究刈割時(shí)間對(duì)多花黑麥草和燕麥(AvenasativaL.)單獨(dú)或組合播種的產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)第1次刈割的最高干物質(zhì)產(chǎn)量為18 680 kg·hm-2。第2次刈割的粗蛋白含量最高，達(dá)11.97%。在不同地理區(qū)域，均呈現(xiàn)隨著刈割茬次的增加，牧草的產(chǎn)量及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。

綜上所述，多花黑麥草作為優(yōu)質(zhì)牧草，在北方地區(qū)，其品種和刈割茬次對(duì)產(chǎn)量及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響鮮有報(bào)道。為此，本研究以3個(gè)品種的多花黑麥草為試驗(yàn)材料，基于分析刈割茬次對(duì)產(chǎn)量(干重)、鮮干比、粗蛋白質(zhì)、中性洗滌纖維、水溶性碳水化合物的影響，探究茬次與品種對(duì)多花黑麥草在北方地區(qū)種植的產(chǎn)量及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響，以期篩選出可在北方地區(qū)推廣種植的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)多花黑麥草品種，同時(shí)為多花黑麥草的刈割管理及高效利用提供科學(xué)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)牧草試驗(yàn)基地，地理坐標(biāo)為111°41′ E，40°49′ N，屬典型蒙古高原大陸性氣候，四季變化明顯，年平均氣溫變化較大，年均溫度10℃～14℃，年均降水量在400 mm左右，多集中在7—9月。試驗(yàn)地土壤為沙質(zhì)栗鈣土，土壤肥力適中，具備灌溉條件。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1試驗(yàn)材料 多花黑麥草種子由內(nèi)蒙古正奇農(nóng)牧業(yè)有限公司提供，品種分別為‘劍寶’、‘先鋒’、‘雙筒槍’。

1.2.2試驗(yàn)設(shè)計(jì) 本試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，品種為處理因素，每個(gè)品種種植4 m×5 m的小區(qū)，3個(gè)重復(fù)。于2019年5月26日播種，6月26日開(kāi)始收獲第1茬(孕穗后期抽穗前期刈割，后續(xù)刈割均以此標(biāo)準(zhǔn))，共收獲5茬(具體刈割時(shí)間見(jiàn)表1)，從第1茬至第4茬，每隔20 d左右刈割一次，第4茬到第5茬由于積溫的影響，時(shí)間間隔為47 d。每個(gè)小區(qū)之間間隔30 cm，種植前施用有機(jī)肥(羊糞)作底肥，行距12 cm，播種深度3 cm，播種后細(xì)土覆蓋，播量為3.75 g·m-2，刈割留茬高度為3 cm。定期進(jìn)行灌溉、去除雜草和病蟲(chóng)害防治。

表1 3個(gè)品種的多花黑麥草收獲時(shí)間表

1.2.3樣品處理 將采集的樣品收獲后，置于烘箱中，105℃殺青30 min后，再將溫度調(diào)至65℃烘干48 h至恒重，測(cè)定其風(fēng)干重。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

干草產(chǎn)量：刈割后稱量其鮮重質(zhì)量，用草樣的鮮草產(chǎn)量乘該樣方(1 m×1 m)測(cè)出的鮮干比，即為草樣干草產(chǎn)量(單位：kg)并換算成公頃產(chǎn)量，取3個(gè)小區(qū)的平均值，即為干草產(chǎn)量(kg·hm-2)。共收獲5茬，將各茬次的干草產(chǎn)量相加得到年度干草總產(chǎn)量(kg·hm-2)。

鮮干比：測(cè)定鮮草重量時(shí)，每個(gè)樣方各留一份鮮草樣品，將樣品(約100 g)帶回室內(nèi)，放入65℃烘箱中烘48 h至草樣恒重后，測(cè)定其干重，鮮重除以干重即得鮮干比。

營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)：每次刈割時(shí)，從每種處理的收獲樣品中隨機(jī)選取1 kg，帶回實(shí)驗(yàn)室，放入65℃烘箱中烘48 h至草樣恒重后，用GRINDER粉碎儀器CM20粉碎以備營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)檢測(cè)。利用FOSS KJ2300全自動(dòng)凱氏定氮儀測(cè)定粗蛋白質(zhì)(Crude protein，CP)含量，利用FOSS Fibertee2010全自動(dòng)纖維分析系統(tǒng)測(cè)定中性洗滌纖維(Neutral detergent fiber，NDF)含量[11](占DM的百分比)，水溶性碳水化合物(Water soluble carbohydrate，WSC)采用蒽酮-硫酸法[12]測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

通過(guò)雙因素方差分析(ANOVA)評(píng)估不同品種不同刈割茬次對(duì)多花黑麥草產(chǎn)量及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的差異顯著性，在SAS 9.2中調(diào)用ANOVA過(guò)程，結(jié)果在Excel 2016中繪圖。采用對(duì)應(yīng)分析探討3個(gè)品種、5個(gè)刈割茬次與多花黑麥草產(chǎn)量與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，在SAS9.2中調(diào)用CORRESP過(guò)程，對(duì)應(yīng)關(guān)系圖在Excel 2016中繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 品種和刈割茬次對(duì)多花黑麥草農(nóng)藝性狀的影響

品種和刈割茬次對(duì)多花黑麥草農(nóng)藝性狀的影響見(jiàn)圖1?！畡殹漠a(chǎn)量最高，為35 698.27 kg·hm-2，其產(chǎn)量與‘先鋒’無(wú)顯著性差異，與‘雙筒槍’存在顯著性差異(P<0.05)；不同品種第3茬次的產(chǎn)量最高，與第2茬次有顯著性差異(P<0.05)。3個(gè)品種的鮮干比無(wú)顯著性差異；第2茬次的鮮干比值最高，為8.03，與其他各茬次均有顯著性差異(P<0.05)。

圖1 品種與刈割茬次對(duì)多花黑麥草農(nóng)藝性狀的影響

2.2 品種和刈割茬次對(duì)多花黑麥草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響

由圖2所示，‘劍寶’的粗蛋白質(zhì)含量最高，為17.8% DM，與‘雙筒槍’差異顯著(P<0.05)；各品種第1茬次粗蛋白質(zhì)含量最高，為22.62% DM，與其他各茬次均存在顯著性差異(P<0.05)，第3茬次次之，顯著高于第2，4，5茬次(P<0.05)?！畡殹闹行韵礈炖w維含量最低，為52.21% DM，與其他2品種差異顯著(P<0.05)。‘雙筒槍’的水溶性碳水化合物含量最高，為22.84% DM，各品種第2茬次水溶性碳水化合物含量最低，為15.37% DM，與其它各茬次存在顯著性差異(P<0.05)。從茬次對(duì)粗蛋白質(zhì)含量的影響結(jié)果來(lái)看，從第3茬次開(kāi)始，隨著刈割茬次的增加，粗蛋白質(zhì)含量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)；從茬次對(duì)中性洗滌纖維含量的影響結(jié)果來(lái)看，從第2茬次開(kāi)始，隨著刈割茬次的增加，中性洗滌纖維含量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。從茬次對(duì)水溶性碳水化合物含量的影響結(jié)果來(lái)看，從第3茬次開(kāi)始，隨著刈割茬次的增加，水溶性碳水化合物含量整體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。

圖2 不同品種與刈割茬次對(duì)多花黑麥草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響

2.3 品種和刈割茬次與產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的對(duì)應(yīng)分析

品種與產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的對(duì)應(yīng)分析見(jiàn)圖3，3個(gè)品種在縱坐標(biāo)(第二坐標(biāo))的兩側(cè)，由于不同品種與各項(xiàng)指標(biāo)的遠(yuǎn)近表示彼此之間的密切程度。由圖可知，干草產(chǎn)量與3個(gè)品種距離較近，鮮干比、水溶性碳水化合物、中性洗滌纖維與3個(gè)品種距離較遠(yuǎn)，表明3個(gè)品種的鮮干比、水溶性碳水化合物等含量相差不大，主要差異表現(xiàn)在干草產(chǎn)量上。‘雙筒槍’距離粗蛋白質(zhì)、水溶性碳水化合物、鮮干比，中性洗滌纖維4個(gè)指標(biāo)的點(diǎn)距離較近，說(shuō)明在鮮干比反映的適口性上，‘雙筒槍’的適口性較好、其粗蛋白質(zhì)含量高、水溶性碳水化合物含量較高，中性洗滌纖維含量較低；‘劍寶’與‘先鋒’離干重指標(biāo)較近，在干草產(chǎn)量反映的生產(chǎn)性能上，這2個(gè)品種的干草產(chǎn)量相對(duì)高一些，生產(chǎn)性能相對(duì)較好。

圖3 多花黑麥草品種與產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的對(duì)應(yīng)分析

刈割茬次與產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的對(duì)應(yīng)分析見(jiàn)圖4。干草產(chǎn)量與后3個(gè)茬次距離較近，從干草產(chǎn)量所反映的生產(chǎn)性能上，表明后3個(gè)刈割茬次決定了干草產(chǎn)量的多少，影響了多花黑麥草生產(chǎn)性能的高低；鮮干比與各刈割茬次的距離較遠(yuǎn)，在鮮干比所反映的適口性上，表明適口性與刈割茬次沒(méi)有較大的關(guān)聯(lián)；粗蛋白質(zhì)、中性洗滌纖維含量的高低主要由第1茬次與第2茬次決定；水溶性碳水化合物含量的積累主要與第2茬次有關(guān)。

圖4 刈割茬次與多花黑麥草產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的對(duì)應(yīng)分析

3 討論

牧草產(chǎn)量是牧草重要的經(jīng)濟(jì)性狀之一，是評(píng)價(jià)其品種優(yōu)劣的關(guān)鍵因素，也是衡量牧草生產(chǎn)力大小的主要指標(biāo)[13-14]。不同的產(chǎn)草量可以反映不同品種的生產(chǎn)性能及其適應(yīng)性[15]。本研究中，‘劍寶’的干草總產(chǎn)量最高，表明在北方典型蒙古高原大陸性氣候條件下，其經(jīng)濟(jì)效應(yīng)最佳、生產(chǎn)性能及適應(yīng)性最強(qiáng)。同時(shí)，對(duì)應(yīng)分析的結(jié)果也表現(xiàn)出各品種在干草產(chǎn)量上差異較明顯，說(shuō)明品種不同，其生產(chǎn)性能與適應(yīng)性也存在明顯差異，與匡崇義[16]等人研究結(jié)果類似。刈割是提高牧草飼用價(jià)值的有效方式，刈割茬次與飼草產(chǎn)量、品質(zhì)密切相關(guān)[10]。本研究中，多花黑麥草的第1茬草與第2茬草均高于趙桂琴[17]在燕麥研究中的頭茬草與2茬草的產(chǎn)草量，同時(shí)各品種的年度干草總產(chǎn)量均高于南銘[18]等人在6個(gè)燕麥品種研究中的總產(chǎn)草量，說(shuō)明多花黑麥草在北方地區(qū)種植的產(chǎn)草量要高于北方地區(qū)主推的燕麥。本研究中第3茬次干草產(chǎn)量最高，可能原因是第3茬次生長(zhǎng)時(shí)的溫度及水熱條件更適合黑麥草的干物質(zhì)積累[19]，若以高產(chǎn)為收獲目標(biāo)，在生產(chǎn)中可將播種期適當(dāng)提前，同時(shí)注重前3茬次的田間管理。

鮮干比是指鮮草重與干草重的比例，它反映牧草的干物質(zhì)積累程度和利用價(jià)值[20]，同時(shí)也是評(píng)價(jià)牧草適口性的一個(gè)重要指標(biāo)，鮮干比越高適口性越好[21]；另一方面，鮮干比也反映青干草出草率，鮮干比越大，青干草出草率越低[22]。在本試驗(yàn)中，‘劍寶’的鮮干比值最高，說(shuō)明其適口性最好。刈割茬次對(duì)牧草的鮮干比也有顯著影響，本研究中，第2茬次的鮮干比顯著高于其他茬次，同樣對(duì)應(yīng)著干草產(chǎn)量也最低，與李三要[23]等人研究結(jié)果類似?？赡苁怯捎谀敛莸?茬次生產(chǎn)過(guò)程中降雨量偏多，后期隨著溫度的升高，降雨量的減少，干物質(zhì)積累量的增加，鮮干比值降低[24]。

粗蛋白質(zhì)、中性洗滌纖維與水溶性碳水化合物均是衡量和反映牧草營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)[25]，一般來(lái)說(shuō)，飼草的粗蛋白質(zhì)含量越高，中性洗滌纖維含量越低，水溶性碳水化合物含量越高，其品質(zhì)越好。飼用燕麥和多花黑麥草的粗蛋白質(zhì)含量都在10%以上，但多花黑麥草略高于飼用燕麥[26]。由于牧草自身的特性，不同品種的黑麥草其品質(zhì)也不相同[27]，本研究中，3個(gè)不同品種的多花黑麥草粗蛋白質(zhì)含量差異顯著，‘劍寶’的粗蛋白質(zhì)含量最高，中性洗滌纖維含量最低，說(shuō)明其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)較好。

刈割茬次不僅影響著飼草的產(chǎn)量，也影響著飼草的品質(zhì)[10]，從營(yíng)養(yǎng)價(jià)值來(lái)看，粗蛋白質(zhì)是家畜必不可少的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[25]，其含量的高低不僅影響著牧草的經(jīng)濟(jì)效益[28]也直接關(guān)系著家畜的產(chǎn)乳量和乳蛋白產(chǎn)量[29]。本研究中，第1茬次的粗蛋白質(zhì)含量顯著高于其他各茬次，可能原因是第1茬次的生長(zhǎng)期最長(zhǎng)，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累量最多；隨著刈割茬次的增加，粗蛋白質(zhì)含量基本呈下降趨勢(shì)，這與孫扣忠[8]等人研究結(jié)果一致，但第3茬次的粗蛋白質(zhì)含量高于第2茬次，可能原因是在管理過(guò)程中施肥種類的改變導(dǎo)致第3茬次粗蛋白質(zhì)含量高于第2茬次但仍然低于第1茬次，第2茬次中性洗滌纖維含量突增，需進(jìn)一步探討與論證。

Haselmann[30]等人研究證明牧草中較高的水溶性碳水化合物含量能夠增強(qiáng)奶牛瘤胃發(fā)酵過(guò)程，從而為奶牛提供更多的營(yíng)養(yǎng)和能量。Chunmei[27]等人研究表明當(dāng)牧草的光合作用產(chǎn)量超過(guò)碳水化合物利用率時(shí)，水溶性碳水化合物就會(huì)積累，本研究中，隨著刈割茬次的增加，水溶性碳水化合物含量從第2茬次開(kāi)始呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，表明隨著刈割茬次的增加，黑麥草的光合作用產(chǎn)量增加，積累的水溶性碳水化合物增多，有利于其本身的能量積累及后期優(yōu)質(zhì)飼草的加工利用?？梢罁?jù)飼草的利用方式，適當(dāng)選擇合理的刈割方案，若想收獲高蛋白含量低纖維含量的飼草，需在第1茬次加強(qiáng)田間管理，保持水肥充足。

4 結(jié)論

在3個(gè)供試品種中，‘劍寶’的干草產(chǎn)量最高、生產(chǎn)性能最好、鮮干比值最高、粗蛋白質(zhì)含量最高、中性洗滌纖維含量最低、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)最好，可在本地區(qū)推廣種植。在生產(chǎn)實(shí)際中，若以高產(chǎn)為收獲目標(biāo)，應(yīng)注重前3茬黑麥草的田間管理工作；若以粗蛋白質(zhì)含量為收獲目標(biāo)，為家畜提供優(yōu)質(zhì)飼草，以第1茬次最佳。