刈割期與晾曬天數(shù)對飼料油菜產(chǎn)量和粗蛋白含量及水分的影響

陶玥玥 孫 華 王海候 陸長嬰 沈明星

（江蘇太湖地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所/國家土壤質(zhì)量相城觀測實驗站，215155，江蘇蘇州）

長江流域作為我國優(yōu)質(zhì)油菜（Brassica napus）主產(chǎn)區(qū)，隨著近年來雙低飼料油菜大面積推廣應(yīng)用，油菜已突破收獲菜籽榨油的傳統(tǒng)，逐漸成為菜、飼、肥、油兼用作物[1]。因地制宜促進(jìn)油菜多功能開發(fā)利用對提高油菜種植效益具有重要意義[2-3]。觀花兼飼料油菜逐漸成為長三角洲帶鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興和發(fā)展生態(tài)旅游的理想作物。隨著人們生活水平的提高，對肉奶制品的需求量越來越大，冬春優(yōu)質(zhì)飼料短缺已成為制約畜牧業(yè)發(fā)展的重要因素[4]。飼料油菜種植成本低、生物產(chǎn)量高且營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富，飼料油菜具有較強的耐寒性，適宜在冬春季節(jié)種植，能有效緩解冬春季飼草生產(chǎn)量不足和青飼料缺乏的情況[3]。長三角農(nóng)區(qū)水稻收獲后種植油菜，越冬生長，次年花期結(jié)束后進(jìn)行飼料化加工，不僅豐富了飼草種類，增加油菜產(chǎn)業(yè)效益，而且提高了光熱資源利用率。

關(guān)于油菜飼用特性研究，目前主要集中在品種、播量及播期等種植技術(shù)方面[5-8]，然而飼料油菜收獲技術(shù)研究較少。北方地區(qū)利用8至10月麥豆收獲后的土地空閑期復(fù)種飼料油菜[9]，在抽薹期至開花期刈割以獲得較優(yōu)生物產(chǎn)量與營養(yǎng)價值[10-11]。南方地區(qū)油菜花期鮮草水分高，不利于機械收獲和青貯，田間原位割曬可有效降低鮮草含水量，同時降低飼料制作成本，但至今關(guān)于飼料油菜適宜刈割期與晾曬天數(shù)的研究鮮有報道。本研究在長三角地區(qū)連續(xù)開展2年田間原位試驗，對不同刈割與晾曬條件下飼料油菜的生物產(chǎn)量、粗蛋白含量與水分變化進(jìn)行比較研究，旨在探明該地區(qū)飼料油菜的適宜刈割期與晾曬天數(shù)，為長江中下游流域油菜飼料化利用提供理論依據(jù)和實踐指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況與材料

試驗于2016-2018年在江蘇省蘇州市太倉城廂鎮(zhèn)東林農(nóng)業(yè)園區(qū)試驗場（121°11′E，31°53′N）進(jìn)行，該地屬于長江三角洲，北亞熱帶季風(fēng)氣候，年均氣溫15.3℃，年均降水量1017mm，年均日照時數(shù)2280h。試驗點土壤為粘質(zhì)壤土，參照土壤農(nóng)化分析方法[12]測定耕層土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分，pH 7.31、有機質(zhì)18.20g/kg、全氮1.48g/kg、速效磷78.06mg/kg、速效鉀102.58mg/kg。

供試油菜品種為甘藍(lán)型雙低雜交油菜寧雜1818，由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育。試驗期間氣象數(shù)據(jù)由安裝在試驗點附近的小型氣象站（WE-800，Global water，美國）自動監(jiān)測。連續(xù)2年試驗條件下，年際間氣象參數(shù)無顯著差異，全株油菜刈割后晾曬期內(nèi)平均氣溫為21.83℃～22.65℃，平均風(fēng)速0.31m/s，平均日降雨量2.03～2.84mm，平均空氣濕度66.21%～69.12%（表1）。

表1 2016-2018年全株飼料油菜刈割至晾曬期間主要氣象參數(shù)Table 1 Main weather parameters during the drying period of forage rapeseed from 2016 to 2018

1.2 試驗設(shè)計

分別于2016年10月13日和2017年10月16日播種，播種量為6.0kg/hm2，播前施復(fù)合肥（N、P、K含量45%，江蘇中農(nóng)農(nóng)資有限公司）750kg/hm2。全生育期不灌溉，及時防除雜草及蟲害。試驗于油菜終花（全田約75%的花序完全謝花）至角果期間進(jìn)行5次刈割，每4d刈割1次，并連續(xù)2年重復(fù)試驗。分別于2017年4月20日和2018年4月20日進(jìn)行首次刈割處理。5次刈割處理依次簡寫為D0、D4、D8、D12和D16，即表示油菜終花后0、4、8、12和16d刈割。每次刈割時各小區(qū)采集5個樣點，每個樣點為1m2，留茬高度3～5cm，隨即田間稱取鮮重并隨機抽取部分樣品，帶回實驗室利用烘干失重法在70℃～80℃下烘干約72h至恒重，計算飼草干重和含水量。隨后機器粉碎過40目篩后放干燥器保存，用于測定飼草營養(yǎng)成分。飼料油菜粗蛋白采用凱氏定氮法測定[12]。粗蛋白含量=干草粗蛋白含量×干物質(zhì)含量。小區(qū)其余全株油菜田間原位晾曬13d，期間每天上午10:30測定鮮重與含水量變化動態(tài)，并通過自動溫濕度記錄儀（RC-4HA，江蘇精創(chuàng)電氣股份有限公司，江蘇）每隔1h記錄土壤溫度和濕度值。

1.3 數(shù)據(jù)處理

用Microsoft Excel 365進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；采用Origin 9.2軟件進(jìn)行作圖；采用SAS 9.2[13]的GLM過程進(jìn)行完全隨機方差分析，用最小二乘法（LSD）在0.05水平下進(jìn)行顯著性檢驗，用平均值和標(biāo)準(zhǔn)誤差表示測定結(jié)果。采用SAS 9.2進(jìn)行Pearson相關(guān)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 刈割期對飼料油菜生物產(chǎn)量與含水量的影響

雙因素方差分析（表2）表明，試驗?zāi)攴輰︼暳嫌筒松锂a(chǎn)量與鮮草含水量無顯著影響，刈割期顯著影響飼料油菜生物產(chǎn)量和含水量，試驗?zāi)攴荨霖赘钇趯︼暳嫌筒松锂a(chǎn)量和含水量無顯著影響。不考慮年際間差異，隨著刈割期延后，飼草鮮重呈先增加后平緩的趨勢，D0處理飼草鮮重最低（P＜0.05），D4、D8、D12和 D16處理趨于平穩(wěn)。飼草干重隨著收獲期的推遲呈線性正相關(guān)，延遲收割后飼草干重差距減小（表2和圖1）。

圖1 飼料油菜終花至角果期不同刈割時期下飼草產(chǎn)量的變化Fig.1 Dynamics of biomass yield of forage rapeseed from final flowering to podding stage at different harvest dates

2年試驗均表現(xiàn)為前4次刈割處理鮮草含水量相當(dāng)，分別在82.11%～82.57%和79.50%～81.45%范圍內(nèi)（圖2），末次刈割下鮮草含水量分別下降為78.60%和77.87%。

圖2 飼料油菜終花至角果期不同刈割期下鮮草含水量的變化Fig.2 Dynamics of water content of forage rapeseed from final flowering to podding stage at different harvest dates

2.2 刈割期對飼料油菜粗蛋白含量的影響

如圖3所示，D0處理油菜飼草粗蛋白含量平均為14.80%，較D4處理顯著增加了13.13%，后3次刈割時飼草粗蛋白含量較低，在9.01%～10.34%范圍內(nèi)，顯著低于D0和D4處理。與D0處理相比，終花后4～16d刈割油菜飼草粗蛋白含量分別顯著降低了11.31%、30.13%、32.88%和39.15%（圖 3）。

圖3 終花期至角果期不同刈割期下飼料油菜粗蛋白含量Fig.3 Dynamics of crude protein content of forage rapeseed from final flowering to podding stage at different harvest dates

如圖4所示，D4處理飼草粗蛋白含量與生物產(chǎn)量均達(dá)到最優(yōu)。

圖4 不同刈割期下飼料油菜生物產(chǎn)量、粗蛋白產(chǎn)量和粗蛋白含量的變化Fig.4 Dynamics of biomass yield,crude protein yield and crude protein content of forage rapeseed at different harvest dates

2.3 刈割期與晾曬天數(shù)對飼料油菜鮮草含水量的影響

隨著晾曬天數(shù)的延長，不同刈割期下油菜飼草鮮重和含水量下降趨勢基本一致（圖5a、c）。D4田間晾曬3d后，平均含水量由81.00%下降為66.30%（圖 5d）。

圖5 不同刈割期飼料油菜鮮重、含水量與晾曬時間的關(guān)系Fig.5 The relationship between fresh weight,water content of forage rapeseed and the drying period

隨著刈割期延遲，油菜晾曬期間土壤累積溫度上升速率逐漸增加，其中D16處理下晾曬期間內(nèi)土壤溫度迅速升高（圖6a），飼草含水量下降最快（圖5c）。不同刈割期土壤累積溫度每增加10°C，鮮草含水量降低2.3%（圖6b）。

圖6 不同刈割期晾曬期土壤累積溫度變化及平均土壤累積溫度與鮮草含水量的關(guān)系Fig.6 The soil accumulated temperature during the drying period at different harvest dates and the relationship between the average soil accumulated temperature and water content of forage

3 討論

適時刈割是保證飼料油菜生物產(chǎn)量與營養(yǎng)價值的重要因素，是生產(chǎn)實踐中飼料油菜利用亟需解決的問題[14]。本研究中，長三角地區(qū)稻后復(fù)種飼料油菜，在油菜終花至角果期內(nèi)隨著刈割期推遲，飼草鮮產(chǎn)先增加后趨于平緩，粗蛋白含量逐漸降低；在終花4d刈割時飼草生物產(chǎn)量與粗蛋白產(chǎn)量均達(dá)到最優(yōu)（圖4）。目前關(guān)于飼料油菜適宜收割期研究主要集中于苗期、開花期和角果期等不同生育期間比較。湖北地區(qū)飼料油菜苗期、蕾薹期、花期至成熟期階段飼草干物質(zhì)含量逐漸增加，花后粗蛋白含量顯著降低，宜在栽培后180d左右終花期刈割，此時粗蛋白和粗脂肪含量達(dá)最大值[15-16]。北方地區(qū)麥后飼料油菜苗期粗蛋白含量高于開花期和角果期，角果期粗纖維含量最高，兼顧飼草產(chǎn)量和營養(yǎng)價值，建議在抽薹期至開花期刈割[16-17]。本研究結(jié)論與其不一致，可能主要是品種類型、種植區(qū)域、氣候特征及后期加工利用方式不同造成的。本研究中，飼料油菜利用方式是通過田間全程機械化田間打捆-包膜-微貯，再進(jìn)行工廠化飼料加工。盡管油菜花期產(chǎn)量與粗蛋白產(chǎn)量較高，但水分含量過高顯著降低了機械田間收貯作業(yè)效率與微貯效果。另一方面，為促進(jìn)鄉(xiāng)村休閑觀光農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，長三角地區(qū)飼料油菜往往在花期觀光結(jié)束后收獲[18]，本研究也證實油菜終花后4d刈割時飼草產(chǎn)量與粗蛋白產(chǎn)出最優(yōu)。

另一方面，油菜飼草含水量是影響青貯發(fā)酵的重要因素，青貯原料一般要求含水量以60%～70%為宜[19]，然而，本研究中油菜飼草產(chǎn)量與粗蛋白產(chǎn)量最高時期，鮮草含水量達(dá)到82.16%。為降低鮮草含水量，北方地區(qū)油菜青貯主要利用玉米秸稈、麥草與糠進(jìn)行混合青貯，取得較好的效果[20]。南方地區(qū)高濕條件下用于混貯的稻草原料易霉變而影響青貯料品質(zhì)，并且混貯過程復(fù)雜、成本高，不適合大規(guī)模推廣應(yīng)用。本研究發(fā)現(xiàn)，終花后4d刈割并于田間晾曬4和5d時，油菜鮮草含水量由刈割時82.16%分別下降為71.45%和65.26%；刈割期推遲則可適當(dāng)縮短田間晾曬時間。末次刈割處理含水量下降較快，主要是由于油菜角果期大部分葉片脫落，籽粒灌漿，飼草含水量自然下降，同時也有氣溫與土壤溫度升高等環(huán)境條件的影響。國內(nèi)外關(guān)于刈割后晾曬處理對飼草營養(yǎng)的研究主要集中在草木犀和苜蓿等豆科牧草，且大部分以調(diào)制成的干草進(jìn)行研究[21-22]。飼草營養(yǎng)損失與干燥時間密切相關(guān)，植物呼吸作用、機械作用及長時間光照等也會造成可溶性養(yǎng)分大量流失，在田間干燥過程中，粗蛋白含量由苜蓿鮮草至干草共損失了6.6%[23]。因此，晾曬處理存在一定營養(yǎng)損耗，應(yīng)縮短干燥時間，本研究中飼料油菜全株刈割后晾曬4～5d內(nèi)宜進(jìn)行青貯以減少營養(yǎng)損失。

4 結(jié)論

本研究條件下，長三角農(nóng)區(qū)稻茬飼料油菜最佳刈割期為油菜終花期后4d，此時油菜飼草產(chǎn)量與粗蛋白含量均達(dá)到最優(yōu)水平，同時視天氣條件全株油菜刈割后宜于田間原位晾曬4～5d內(nèi)再進(jìn)行青貯，以滿足油菜原料適貯的水分要求、控制生產(chǎn)成本同時減少營養(yǎng)物質(zhì)損失。