氮肥施用量、種植密度、刈割期及其互作對蒙啤麥5 號(hào)飼草產(chǎn)量及營養(yǎng)品質(zhì)的影響

徐廣祥，劉 琳，呂二鎖，王藝煊，劉志萍，郭呈宇，賈 英，敖特恒格日樂

（1.巴彥淖爾市農(nóng)牧業(yè)科學(xué)研究所，內(nèi)蒙古 巴彥淖爾 015000；2.內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特010031；3.烏拉特中旗農(nóng)牧和科技局，內(nèi)蒙古 烏拉特中旗 015300）

徐廣祥，劉 琳，呂二鎖，等.氮肥施用量、種植密度、刈割期及其互作對蒙啤麥5 號(hào)飼草產(chǎn)量及營養(yǎng)品質(zhì)的影響［J］.畜牧與飼料科學(xué)，2023，44（2）：92-97.

隨著我國人民生活水平的逐步提高，對肉蛋奶的需求量逐漸增大，這促進(jìn)了畜牧業(yè)的快速發(fā)展［1］。由于國內(nèi)飼料原料來源少、營養(yǎng)價(jià)值不夠全面，導(dǎo)致苜蓿、玉米、大豆等飼料原料的進(jìn)口量不斷增大［2］。內(nèi)蒙古自治區(qū)巴彥淖爾市是以草食家畜為主的畜牧業(yè)養(yǎng)殖大市，天然草原總面積527.7萬hm2，其中可利用草場面積455.9 萬hm2，占天然草原總面積的86.38%［3］。該市近年來牲畜養(yǎng)殖量維持在2 300 萬頭（只）左右，羊飼養(yǎng)量在2 100 萬只左右，肉羊出欄量居內(nèi)蒙古自治區(qū)之首。然而，當(dāng)?shù)氐牟菰休d力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠支持肉羊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，當(dāng)前飼草缺口在346 萬t，均需要高價(jià)從外地調(diào)入，特別是優(yōu)質(zhì)飼草料短缺，使巴彥淖爾市在肉羊規(guī)模化養(yǎng)殖及提質(zhì)增效等方面受到嚴(yán)重的制約。

大麥（Hordeum vulgare L.）屬一年生禾本科草本植物，是飼草與籽粒兼用性作物，飼用價(jià)值高，是家畜的優(yōu)質(zhì)飼料［4-5］，在全國各地均有種植。飼草生產(chǎn)受到氣候、土壤以及種植密度、施肥量和刈割期等諸多管理制度的影響［6-9］。飼草刈割期是否適宜對其產(chǎn)量和質(zhì)量有極大影響，不同生態(tài)類型區(qū)最佳的刈割時(shí)期也不相同［10-14］。前人的研究多側(cè)重于單個(gè)因素或2 個(gè)因素對飼用大麥產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，關(guān)于不同栽培措施及其互作對產(chǎn)量及品質(zhì)的影響程度及明確主要影響因素的研究鮮見報(bào)道。該研究以當(dāng)?shù)刂髟源篼溒贩N蒙啤麥5 號(hào)為研究對象，通過考查不同水平氮肥施用量、種植密度、刈割期對飼草產(chǎn)量、營養(yǎng)品質(zhì)的影響及貢獻(xiàn)率的大小，探討蒙啤麥5 號(hào)在河套地區(qū)最佳的栽培模式，為當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)飼草的選擇以及草牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地選在內(nèi)蒙古自治區(qū)巴彥淖爾市農(nóng)牧業(yè)科學(xué)研究所園子渠試驗(yàn)站（107°18′E，40°88′N），年平均降雨量136.5 mm。采用黃河水灌溉，前茬是食用向日葵，試驗(yàn)地肥力中上等，黏壤土，全 氮0.89 g/kg，有 效 磷10.5 mg/kg，速 效 鉀145.0 mg/kg，有機(jī)質(zhì)11.9 g/kg，pH 值8.6，全鹽0.60 g/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

以內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院選育的大麥新品種蒙啤麥5 號(hào)為試驗(yàn)材料，試驗(yàn)前對種子進(jìn)行品種鑒定，種子純凈度和發(fā)芽率等指標(biāo)均符合播種質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)以蒙啤麥5 號(hào)為供試品種，設(shè)置3 因素3 水平正交試驗(yàn)，分別為氮肥施用量（因素A）、種植密度（因素B）及刈割期（因素C）。氮肥選用尿素（N:46%），純氮施用量為82.5 kg/hm2（A1）、108.0 kg/hm2（A2）、135.0 kg/hm2（A3）；種植密度為375 萬株/hm2（B1）、450 萬 株/hm2（B2）、525 萬 株/hm2（B3）；刈割期為抽穗期（C1）、灌漿期（C2）、乳熟期（C3），共計(jì)9 個(gè)處理，3 次重復(fù)，27 個(gè)小區(qū)。小區(qū)長10 m，寬1.5 m，小區(qū)面積15 m2。

1.4 播種與田間管理

大麥于2021 年3 月18 日使用小區(qū)播種機(jī)進(jìn)行播種，行距15 cm，施入底肥磷酸二銨225 kg/hm2，4 月27 日結(jié)合頭水追施尿素225 kg/hm2。

1.5 測定指標(biāo)與方法

1.5.1 鮮草產(chǎn)量

在每個(gè)小區(qū)隨機(jī)取樣測量1.5 m2大麥鮮草，刈割后立即稱重。

1.5.2 干草產(chǎn)量

將稱重過的全部鮮草松散晾曬于陰涼通風(fēng)處，每天稱重草樣1 次，直至最后3 次稱量時(shí)的重量基本持平。

1.5.3 鮮干比

鮮干比=樣品鮮草產(chǎn)量/干草產(chǎn)量。

1.5.4 株高

植株從主莖分蘗節(jié)到穗頂?shù)母叨龋缓ⅰ?/p>

1.5.5 營養(yǎng)成分

取大麥草樣1 kg，烘干，用粉碎機(jī)粉碎過40 目篩，測定營養(yǎng)成分。粗蛋白含量用凱氏定氮法測定，中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量用Van Soest洗滌纖維分析法測定，鈣含量采用EDTA-NA2 絡(luò)合滴定法測定，磷含量采用鉬銻抗比色法測定。

1.6 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2010 進(jìn)行初步整理，使用SPSS 20.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行方差分析，利用LSD 法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮肥施用量、種植密度、刈割期及其互作對蒙啤麥5 號(hào)飼草產(chǎn)量的影響

氮肥施用量、種植密度、刈割期及其互作處理下飼草產(chǎn)量的方差分析（見表1）及氮肥施用量、種植密度、刈割期及其互作對飼草產(chǎn)量及鮮干比的貢獻(xiàn)率（見表2）表明，氮肥施用量、刈割期以及氮肥施用量與種植密度的互作對蒙啤麥5 號(hào)株高、鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量、鮮干比均有極顯著（P<0.01）影響。其中，氮肥施用量對鮮草產(chǎn)量影響最大，貢獻(xiàn)率為57.60%，氮肥施用量、種植密度、刈割期互作效應(yīng)對鮮草產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率為22.20%，種植密度對鮮草產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率最小。刈割期對干草產(chǎn)量和鮮干比影響最大，對二者的貢獻(xiàn)率分別為66.47%和67.62%，氮肥施用量、種植密度、刈割期互作效應(yīng)對二者的貢獻(xiàn)率分別為12.17%和20.57%，種植密度對二者的貢獻(xiàn)率最小。這說明在該試驗(yàn)條件下，氮肥施用量和刈割期是影響蒙啤麥5 號(hào)飼草產(chǎn)量的主要因素，氮肥施用量、種植密度、刈割期互作效應(yīng)以及種植密度對飼草產(chǎn)量影響不大。

表1 氮肥施用量、種植密度、刈割期及其互作處理下蒙啤麥5 號(hào)飼草產(chǎn)量的方差分析

表2 氮肥施用量、種植密度、刈割期及其互作對蒙啤麥5 號(hào)株高、飼草產(chǎn)量及鮮干比的貢獻(xiàn)率 單位：%

對3 個(gè)氮肥施用量、3 個(gè)種植密度和3 個(gè)刈割期處理下的株高、鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量、鮮干比進(jìn)行多重比較（見表3～表5），結(jié)果表明：不同氮肥施用水平之間的株高、鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量及鮮干比有極顯著（P<0.01）差異，鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量均為A2＞A3＞A1。不同種植密度之間的株高、鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量及鮮干比差異不顯著（P>0.05）。不同刈割期的株高、鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量及鮮干比差異均達(dá)到極顯著（P<0.01）水平，鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量均為C3＞C2＞C1。說明在該試驗(yàn)條件下，A2C3 處理?xiàng)l件可實(shí)現(xiàn)鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量理論產(chǎn)量的最大值。

表3 不同氮肥施用量處理下蒙啤麥5 號(hào)株高、飼草產(chǎn)量及鮮干比多重比較

表4 不同種植密度處理下蒙啤麥5 號(hào)株高、飼草產(chǎn)量及鮮干比多重比較

表5 不同刈割期處理下蒙啤麥5 號(hào)株高、飼草產(chǎn)量及鮮干比多重比較

2.2 氮肥施用量、種植密度、刈割期及其互作對蒙啤麥5 號(hào)飼草營養(yǎng)品質(zhì)的影響

氮肥施用量、種植密度、刈割期及其互作處理下飼草營養(yǎng)品質(zhì)的方差分析（見表6）及氮肥施用量、種植密度、刈割期及其互作對飼草營養(yǎng)品質(zhì)的貢獻(xiàn)率（見表7）表明，氮肥施用量、種植密度、刈割期以及氮肥施用量、種植密度互作對蒙啤麥5號(hào)粗蛋白含量均有極顯著（P<0.01）影響。氮肥施用量對粗蛋白含量影響最大，貢獻(xiàn)率為55.79%，其次是刈割期，貢獻(xiàn)率為26.96%，氮肥施用量、種植密度、刈割期互作效應(yīng)的貢獻(xiàn)率為9.96%。不同氮肥施用量、種植密度、刈割期處理下的多重比較結(jié)果表明（見表8～表10）：隨著氮肥施用量的增加，飼草粗蛋白含量逐漸升高，粗蛋白含量為A3＞A2＞A1；隨著種植密度的增加，粗蛋白含量逐漸升高，粗蛋白含量為B3＞B2＞B1，B2 和B3 處理下，粗蛋白含量差異不顯著（P＞0.05）；隨著刈割期的推遲，粗蛋白含量逐漸降低，粗蛋白含量為C1＞C2＞C3。

表6 氮肥施用量、種植密度、刈割期及其互作處理下蒙啤麥5 號(hào)飼草營養(yǎng)品質(zhì)的方差分析

表7 氮肥施用量、種植密度、刈割期及其互作對蒙啤麥5 號(hào)飼草營養(yǎng)品質(zhì)的貢獻(xiàn)率 單位：%

表8 不同氮肥施用量處理下蒙啤麥5 號(hào)飼草營養(yǎng)品質(zhì)多重比較 單位：%

表9 不同種植密度處理下蒙啤麥5 號(hào)飼草營養(yǎng)品質(zhì)多重比較 單位：%

表10 不同刈割期處理下蒙啤麥5 號(hào)飼草營養(yǎng)品質(zhì)多重比較 單位：%

氮肥施用量、種植密度、刈割期，氮肥施用量、種植密度、刈割期兩兩互作效應(yīng)，以及三者互作效應(yīng)對飼草中性洗滌纖維含量均有極顯著（P<0.01）影響。其中，氮肥施用量、種植密度、刈割期的互作效應(yīng)對中性洗滌纖維含量影響最大，貢獻(xiàn)率為36.95%，氮肥施用量次之，貢獻(xiàn)率為34.34%。氮肥施用量、刈割期對飼草酸性洗滌纖維含量均有極顯著（P<0.01）影響。其中，刈割期的影響最大，貢獻(xiàn)率為76.69%。不同氮肥施用量、種植密度、刈割期處理下的多重比較結(jié)果表明（見表8～表10）：隨著氮肥施用量和種植密度的增加以及刈割期的推遲，中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維含量均逐漸升高；不同氮肥施用量、種植密度、刈割期處理組之間中性洗滌纖維含量均存在極顯著 （P<0.01）差異，不同種植密度處理組之間酸性洗滌纖維含量差異不顯著（P＞0.05）。

氮肥施用量、種植密度，氮肥施用量、種植密度、刈割期兩兩互作效應(yīng)，以及三者互作效應(yīng)對飼草鈣、磷含量均有極顯著（P<0.01）影響，刈割期對磷含量無顯著影響（P＞0.05）。氮肥施用量對鈣、磷含量的貢獻(xiàn)率最大，分別為42.86%和78.05%，說明氮肥施用量是促進(jìn)飼草鈣、磷含量升高的重要因素。隨著氮肥施用量、種植密度的增加，鈣、磷含量逐漸升高。

3 討論

合理的施肥量、施肥時(shí)期和種植密度是決定啤酒大麥高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的重要因素［15］。增施氮肥可提高作物葉片葉綠素含量，改善光合性能，增加光合產(chǎn)物積累，進(jìn)而提高作物產(chǎn)量［16］。該研究表明，隨著氮肥施用量的增加，蒙啤麥5 號(hào)飼草產(chǎn)量呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢，粗蛋白含量逐漸升高，在純氮施用量為108.0 kg/hm2時(shí)飼草產(chǎn)量最高，多施氮肥反而造成減產(chǎn)。粗蛋白含量是決定牧草營養(yǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo)［17］，該研究表明，氮肥施用量對蒙啤麥5 號(hào)飼草粗蛋白含量的貢獻(xiàn)率達(dá)到55.79%，在抽穗期粗蛋白含量最高，說明氮肥是提高粗蛋白含量的主要貢獻(xiàn)因素，這與張鳳英等［18］研究結(jié)果一致。

不同種植密度可造成植物群體結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，使植物個(gè)體出現(xiàn)溫、光等生態(tài)條件的差異。該研究表明，隨著種植密度的增加，株高先升高后降低，鮮草產(chǎn)量先升高后降低，干草產(chǎn)量逐漸升高；不同種植密度下蒙啤麥5 號(hào)的株高、鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量、鮮干比的差異不顯著，說明大麥分蘗力強(qiáng)，種植密度增加對其生物產(chǎn)量影響不大，并且當(dāng)種植密度從450 萬株/hm2增加到525 萬株/hm2時(shí)，飼草粗蛋白含量未出現(xiàn)顯著變化，說明合理增加種植密度可以提高粗蛋白含量。

不同刈割期對牧草的營養(yǎng)價(jià)值和產(chǎn)量有顯著影響［19-21］。該研究表明，除磷含量外，刈割期對蒙啤麥5 號(hào)飼草產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)的影響均達(dá)到極顯著水平，隨著刈割期的推遲，鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量逐漸升高，在乳熟期達(dá)到了最大值，這與趙準(zhǔn)等［11］報(bào)道的新疆地區(qū)蠟熟期大麥干草產(chǎn)量最高的結(jié)果不同，說明不同氣候條件和品種對于大麥最佳刈割期的選擇具有一定的影響。此外，蒙啤麥5 號(hào)粗蛋白含量隨著刈割期的延遲而顯著下降，粗蛋白含量受刈割期影響較大，刈割期對粗蛋白含量的貢獻(xiàn)率達(dá)到26.96%。在抽穗期粗蛋白含量最高，說明越幼嫩的飼草營養(yǎng)價(jià)值越高，但鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量較低；越接近成熟的飼草鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量越高，但營養(yǎng)價(jià)值較低。

中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維含量是衡量飼草適口性、采食量和消化率的重要指標(biāo)，二者含量越低飼草適口性越好，消化率越高［22］。氮肥施用量、刈割期對蒙啤麥5 號(hào)飼草中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維含量具有極顯著影響，且隨著施氮量的增加和刈割期的推遲，中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維含量均呈現(xiàn)顯著升高的趨勢，種植密度對酸性洗滌纖維含量的影響不顯著。

4 結(jié)論

最佳的刈割期選擇應(yīng)從飼草產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)兩方面進(jìn)行綜合考慮。蒙啤麥5 號(hào)鮮草產(chǎn)量主要由氮肥施用量決定，在氮肥施用量為108.0 kg/hm2時(shí)產(chǎn)量最高，達(dá)到52 998.95 kg/hm2。刈割期、種植密度及氮肥施用量、種植密度、刈割期三者之間的互作效應(yīng)對鮮草產(chǎn)量的影響較小，種植密度的影響最小，且干草產(chǎn)量隨著刈割期的推遲而增加，在乳熟期刈割，干草產(chǎn)量最高，達(dá)到13 721.82 kg/hm2。粗蛋白含量受氮肥施用量和刈割期影響較大，且氮肥施用量決定了酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維含量，說明氮肥施用量和刈割期是影響飼草品質(zhì)的重要因素。綜上，在氮肥使用量為108.0 kg/hm2、種植密度為450 萬株/hm2，在乳熟期刈割時(shí)，蒙啤麥5 號(hào)飼草產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)最佳。