桑科木本飼料在新疆引種試驗(yàn)研究

侯國慶，劉 彥，杜 晶

(新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第七師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，新疆 奎屯 833200)

中國是世界畜牧業(yè)生產(chǎn)大國[1]，但國內(nèi)生產(chǎn)已無法滿足居民日益增長的消費(fèi)需求。我國進(jìn)口牛羊肉、液態(tài)奶和奶粉的數(shù)量逐年攀升，居高不下。我國飼料原料存在巨大缺口[2]，特別是飼料蛋白進(jìn)口依賴率80%[3]，“糧改飼”政策是很好的補(bǔ)充，木本飼料是最好的品種選擇之一[4]。

桑(Morusalba)和構(gòu)樹(Broussonetiapapyrifera)別名褚桃、構(gòu)桃樹、楮實(shí)子、沙紙樹等，是我國木本飼料中效益較好的新型品種[5，6]。兩者均為桑科，外形相似。桑樹為喬木或?yàn)楣嗄荆~卵形或廣卵形，有時(shí)葉為各種分裂，表面鮮綠色，無毛，背面沿脈有疏毛。雅津蛋白桑是北京桑梁技術(shù)發(fā)展中心科學(xué)家在1998年從全國28個(gè)桑樹品種中選育出的雜交優(yōu)勢(shì)桑，本文稱為150沙地桑。速生多倍體高蛋白桑，本文稱為世紀(jì)天緣，是中科院近年推出優(yōu)良的飼料桑品種，葉大而長。飼料桑已被國家定為功能性飼料，除了本身具有高蛋白的植物特性外，畜禽動(dòng)物所必需的16種氨基酸含量達(dá)31%，蛋氨酸含量相當(dāng)豐富[7]，動(dòng)物生長所必需的鈣、鐵、鉀、鎂、鋅、硒等多種礦物質(zhì)微量元素含量也非常高，而且種類十分齊全，綜合營養(yǎng)成分超過豆類植物。

桑樹生物發(fā)酵飼料具有綠色、生態(tài)、高效、無抗的明顯優(yōu)勢(shì)[8，9]。桑葉中含有獨(dú)特的植物刺激異黃酮類化合物、多糖[10，11]、谷甾醇、異懈皮苷、γ-氨基酸、1-脫氧野尻霉素等抑菌素、殺菌素、生物堿等有效殺菌、抗病毒成分，可以替代原全價(jià)飼料中的抗生素和其他無機(jī)添加劑，增強(qiáng)了動(dòng)物自身的抗病力和免疫力，大幅度提升了畜禽肉蛋奶等農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和品味[12]。

構(gòu)樹，飼用的一般是指雜交構(gòu)樹，是中國科學(xué)院植物研究所采用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)育種技術(shù)，通過太空搭載育種，雜交選育等手段培育出的。區(qū)域適應(yīng)性強(qiáng)，具有直接的生態(tài)價(jià)值和飼料價(jià)值。中科一號(hào)雜交構(gòu)樹粗蛋白達(dá)24%，氨基酸含量是大米的4.5倍，玉米的2.5倍，黃豆的1.8倍，維生素和微量元素也非常高。雜交構(gòu)樹喜光、耐干旱、耐瘠薄、耐鹽堿，在丘陵、河灘等瘠薄土地均能生長，而且其生長速度特別地快，一年能成材[13～15]。

新疆畜牧業(yè)飼草主要品種還是玉米、苜蓿及雜草，沒有木本飼草，只有極少燕麥。品種類型單一，牛場(chǎng)產(chǎn)奶量普遍不高，虧本的牛場(chǎng)多。奶牛乳腺炎得病率高，治療難度大，成本高。本試驗(yàn)主要是為新疆養(yǎng)殖業(yè)區(qū)域發(fā)展綠色畜牧業(yè)，提供新型適宜的飼料品種，使飼草能夠多樣化，品質(zhì)得到大的提升。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)概況

試驗(yàn)田位于奎屯烏魯木齊東路農(nóng)科所16號(hào)地(簡稱北疆地區(qū))。海拔為412～460 m。地理位置位于北緯44°25′42″～44°30′25″，東經(jīng)84°50′40″～84°59′27″，溫帶大陸性干旱氣候。年平均氣溫為7.6 ℃，極端最高氣溫41.8 ℃，平均無霜期為182 d，年平均積溫≥10 ℃的為3 774.3 ℃，年均日照時(shí)數(shù)2 598.1 h。土質(zhì)為沙壤土，肥力中下，具有灌溉條件，前茬為小麥。

1.2 供試品種及來源

供試品種共3個(gè)。

雅津蛋白桑，引自新疆第八師150團(tuán)劉超博士的示范田，簡稱150沙地桑。速生多倍體高蛋白桑，引自河南世紀(jì)天緣生態(tài)科技有限公司，簡稱世紀(jì)天緣。構(gòu)樹，引自山東鑫森源農(nóng)林科技有限公司，為扦插苗。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.1 品比試驗(yàn) 三個(gè)材料于2018年4月27日種植，小區(qū)面積10 m2，三次重復(fù)，隨機(jī)排列。150沙地桑行間距為50×33 cm，每公頃株數(shù)60 000株；世紀(jì)天緣與構(gòu)樹行間距為50×66 cm，每公頃株數(shù)30 000株。

1.3.2 生產(chǎn)試驗(yàn) 2019年以生產(chǎn)試驗(yàn)?zāi)Ｊ椒N植了150沙地桑和世紀(jì)天緣。面積各50 m2，種苗為2018年的飼料桑根移栽種植，株距25 cm，行距50 cm，密度為6 500株/666.67 m2[16]。

1.3.3 成活率=((總苗數(shù)-死亡苗數(shù))/總苗數(shù))×100%

耐刈割性=(死亡株數(shù)/總株數(shù))×100%

1.3.4 耐鹽堿試驗(yàn) 分別設(shè)置了含鹽不同的兩個(gè)點(diǎn)。品種為世紀(jì)天緣。即：126團(tuán)鹽堿地試驗(yàn)分兩部分，一部分在大田，面積為666.67 m2，根據(jù)鹽堿不同選取了三個(gè)點(diǎn)測(cè)定成活率。一部分種植于荒廢的菜園，面積為133 m2。奎屯點(diǎn)為同一片地的含鹽不同的兩個(gè)點(diǎn)，面積各為133 m2(表2)。

1.4 試驗(yàn)測(cè)定方法

1.5 試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方法

數(shù)據(jù)使用WPS2019和 SPSS21.0分析軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示，采用F檢驗(yàn)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行差異性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 抗逆性

2.1.1 成活率及耐寒性

成活率：2018年5月20號(hào)試驗(yàn)栽種及緩苗完成后測(cè)定成活率，150沙地桑為96.8%，世紀(jì)天緣為82.4%、構(gòu)樹為52.6%。

耐刈割性：第一茬刈割構(gòu)樹死亡率為50.9%。150沙地桑死亡率為1.1%，世紀(jì)天緣為2.2%。

耐寒性：2018年9月26號(hào)發(fā)生輕霜危害，構(gòu)樹葉片100%受害下塌，150沙地桑2%葉片受害，世紀(jì)天緣4.5%片受害。 越冬后開春調(diào)查，構(gòu)樹土層下部分成活，成活率70%，世紀(jì)天緣全部為地上15 cm成活，剩余部分凍死，開春新發(fā)枝條。150沙地桑100%成活，僅枝條稍部1/3死亡(表1)。

表1 各品種成活率及耐寒性

2.1.2 耐鹽堿性 試驗(yàn)結(jié)果：奎屯點(diǎn)1為粘土地，總鹽為0.34，PH值為7.6，成活95%，無鹽堿危害?？忘c(diǎn)2粘土地，總鹽為0.42，PH值為7.9，世紀(jì)天緣成活95%，葉邊干焦20%，100%危害。所以世紀(jì)天緣在總鹽0.38%以下的土壤上可正常生長，在0.42%左右時(shí)受害，生長緩慢，在1.37%時(shí)不能生長見表2。

表2 土壤分析結(jié)果匯總表

2.2 植株生長

2.2.1 高度與速度 經(jīng)2018年測(cè)定自然株高：150沙地桑為2.48 m，世紀(jì)天緣為1.92 m，構(gòu)樹為2.64 m。構(gòu)樹前期生長慢，后期加快，株高為最高。150沙地桑前期與世紀(jì)天緣種的生長速度相同，后期150沙地桑超過世紀(jì)天緣(圖1)。

圖1 三個(gè)木本飼料品種生長速度(單位：m)

2.2.2 日生長量 2018年測(cè)定，飼料桑三個(gè)品種在7月26日前生長速度相差不大，都在慢慢升高，后面產(chǎn)生了分化。構(gòu)樹在7月26日到8月11日期間隨高溫氣候高速生長，日生長量在3.2 cm左右，8月11日到8月30日，氣溫下降，其生長速度也下降到2.64 cm以下，8月30日到9月6日氣溫回升至32 ℃，其速度也上升，日生長量又達(dá)到3.14 cm，9月6日氣溫有所下降，其速度也下降到2.86 cm，與氣溫走勢(shì)較吻合。150沙地桑在溫度升高時(shí)生長速度在下降，7月30日生長量為1.58 cm，其后8月11日至8月30日氣溫在16.7～30.7 ℃之間，150沙地桑高速生長，日生長量達(dá)4.5 cm左右，9月6日氣溫回升至32 ℃，其生長速度也下降至3.2 cm。世紀(jì)天緣長速較慢，最高為7月9日至7月26日期間，日生長量達(dá)2.65 cm，其他高溫期生長速度為1～1.71 cm之間，在8月11日到8月30日的較低溫度期間，生長速度在1 cm以下(圖2)。

2.3 葉面積

2.3.1 第一次調(diào)查 2018年7月9日進(jìn)行，為第一茬苗。150沙地桑選定了0.5 m24株，世紀(jì)天緣為1 m24株，構(gòu)樹1 m25株，對(duì)所有選定葉片用葉面積儀進(jìn)行了葉面積測(cè)定。

150沙地桑與另兩種飼料桑相比，小葉片居多，每片葉面積100 mm2以上的為0，其中50～100 mm2只有121片，僅占總?cè)~片數(shù)618片的0.196%，其余全部為50 mm2以下。世紀(jì)天緣的飼料桑葉片總數(shù)為457片，200～300 mm2和150～200 mm2均有，各占0.033%和0.035%，50 mm2以上的占0.4%。構(gòu)樹總?cè)~片數(shù)為327片，200～300 mm2和150～200 mm2的比例比世紀(jì)天緣的高，分別為0.049%和0.083%，50 mm2以上的占0.654%，說明其大葉片最多。

圖2 三個(gè)木本飼料日生長量 (單位：cm)

平均每株葉面積世紀(jì)天緣的最高為6 743.2 mm2，其次為構(gòu)樹，為5 458.2 mm2，150沙地桑最少，為4 408.9 mm2。每片葉面積構(gòu)樹最高為84.76 mm2，150沙地桑最小為28.43 mm2。而每株葉片數(shù)150沙地桑最高為154.5片，構(gòu)樹最少，為65.4片。每公頃葉面積最高的是150沙地桑為264.5 m2，第二為世紀(jì)天緣202.3 m2，最后是構(gòu)樹為163.7 m2(表3)。

表3 植株葉面積調(diào)查記錄表

2.3.2 第二次調(diào)查 于2018年8月16日進(jìn)行，為第二茬苗。再生植株采用隨機(jī)抽樣調(diào)查方式，構(gòu)樹因死苗過多，密度變低，造成葉片面積變大，未測(cè)定。樣本數(shù)及葉面積情況如表4。

150沙地桑樣本數(shù)120片，葉面積大于50 mm2的19片，30～50 mm2的最多為60片，其余均小于30 mm2。世紀(jì)天緣的飼料桑樣本數(shù)113片，葉面積大于50 mm2的最多為84片，其余比例很小。每片葉面積，150沙地桑的為36.97 mm2，世紀(jì)天緣78.93 mm2，均高于第一茬。

表4 2018-8-16再生植株葉片面積抽樣調(diào)查表

2.3.3 近根直徑 構(gòu)數(shù)為5 cm，世紀(jì)天緣為3 cm，150沙地桑為2.5 cm。根全部為側(cè)生長，沒有直根系。

2.4 光量子測(cè)定

表5 葉下光亮子測(cè)定數(shù)值

2.5 產(chǎn)量性狀

2.5.1 2018年產(chǎn)量 試驗(yàn)于2018年共收獲兩茬，由于構(gòu)樹死苗過多，二茬無法計(jì)產(chǎn)，所用數(shù)據(jù)為一茬產(chǎn)量。三個(gè)品種比較兩茬合計(jì)每公頃產(chǎn)量最高的是150沙地桑鮮草為1 0644 kg，干草產(chǎn)量為3 544 kg，世紀(jì)天緣為9 483 kg，干草產(chǎn)量為2 782 kg，排第二，但二者產(chǎn)量相當(dāng)，未達(dá)顯著水平。構(gòu)樹產(chǎn)量最低，分別是3 627和1 084 kg。為提高品質(zhì)，第二茬刈割的高度低于第一茬20 cm，產(chǎn)量隨之下降，但150沙地桑下降幅度小于世紀(jì)天緣。三個(gè)品種刈割時(shí)株高由高到低為世紀(jì)天緣68.5 cm，150沙地桑72.65 cm，構(gòu)樹58 cm。150沙地桑第一茬與世紀(jì)天緣僅相差1 cm。第二茬世紀(jì)天緣高度比150沙地桑低9.3 cm。說明世紀(jì)天緣再生速度比150沙地桑慢。同時(shí)單株重也同樣比第一茬下降，世紀(jì)天緣下降了86.98 g，150沙地桑僅下降11.11 g。由于世紀(jì)天緣的含水量較大，干鮮比為0.29，小于150的干鮮比(表6)。

表6 2018年產(chǎn)量表現(xiàn)

2.5.2 2019年產(chǎn)量 試驗(yàn)在2019年進(jìn)行了移植，增加了密度，每公頃150沙地桑為93 000株，世紀(jì)天緣為106 005株，于8月20日收獲一茬。經(jīng)產(chǎn)量測(cè)定，世紀(jì)天緣的飼料桑株高為1.62 m，比150沙地桑低2 cm。150沙地桑后期葉片感染葉斑病，死亡率為6.38%。生物產(chǎn)量最高的是世紀(jì)天緣的飼料桑，每公頃干草產(chǎn)量為6 741 kg，高于150的沙地桑6 550 kg(表7)。

表7 高密度狀態(tài)下兩種飼料桑的性狀表現(xiàn)

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

150沙地桑葉片較小，株高較高，耐寒冷，在本地可以完全越冬，適合改善環(huán)境快速造林使用。世紀(jì)天緣葉片較大，在本地可以越冬，適合做飼草，可以在北疆推廣種植。但宜增加種植密度，使莖稈變細(xì)，提高品質(zhì)。適宜密度為10 500 株/hm2。構(gòu)樹越冬性較差，刈割后死苗較多不適合本地種植。

3.2 討論

(1)我們?cè)?018年試驗(yàn)，是根據(jù)品種要求設(shè)置的密度，發(fā)現(xiàn)如果按照品質(zhì)最好的時(shí)期，1 m左右測(cè)產(chǎn)，產(chǎn)量性能不能體現(xiàn)。2019年我們參照了廣西壯族牧草工作站吳嬌穎[16]品比試驗(yàn)的密度，增加了密度，產(chǎn)量大幅度提高。但為了使產(chǎn)量性能充分體現(xiàn)，以后有必要做一個(gè)種植密度試驗(yàn)。

(2)桑樹的耐鹽堿性不高，但耐寒性在北疆表現(xiàn)較好。其耐旱性較強(qiáng)，品質(zhì)較好[17]。新疆缺水，所以適合在北疆推廣應(yīng)用。后續(xù)仍需要在青貯技術(shù)，飼喂配方技術(shù)方面加強(qiáng)研究。