周蘭蘭,李明軍,楊紅娟,何振富,李風慶,馬 玲,毛玉萍*
(1.甘肅省甘南州農(nóng)業(yè)科學研究所,甘肅 合作 747000;2.甘肅省農(nóng)業(yè)科學院 蓄草與綠色農(nóng)業(yè)研究所,甘肅 蘭州 730070)
小黑麥是由小麥屬(Triticum)和黑麥屬(Secale)物種經(jīng)屬間有性雜交和雜種染色體數(shù)加倍而人工結(jié)合成的新物種,具有較強的耐鹽、耐寒、耐旱、耐貧瘠特性,且抗逆性強、適應性廣[1]。飼用小黑麥產(chǎn)量高,適口性好,牲畜喜食,是一種具有較高營養(yǎng)價值的飼草作物[2],在整個生長期內(nèi)發(fā)生蟲害少,不需要噴灑農(nóng)藥,可以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)飼料的綠色生產(chǎn)[3-5]。隨著畜牧業(yè)的發(fā)展,飼料需求量不斷增大,在撂荒地種植小黑麥可以解決糧飼爭地問題。小黑麥已在高寒牧區(qū)示范推廣,并且取得了良好的效益[6-7]。
研究表明,氮肥施用量和播種密度對小黑麥產(chǎn)量和品質(zhì)有顯著影響[8]。播種方式、播種密度、有機肥施用量對小黑麥的研究尚未報道,且在高寒牧區(qū)對小黑麥干草產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)的研究較少[9-11]。本研究以甘南州農(nóng)業(yè)科學研究所2020年飼草品比試驗篩選出的優(yōu)質(zhì)飼草小黑麥藏飼1 號為材料[12],進行優(yōu)質(zhì)飼草栽培試驗。通過對不同處理生育期、農(nóng)藝性狀、草產(chǎn)量和營養(yǎng)成分含量進行測定和分析,探究小黑麥最優(yōu)栽培技術(shù),為優(yōu)質(zhì)飼草小黑麥藏飼1號大面積生產(chǎn)和推廣種植提供科學依據(jù)。
試驗于2021年4月—10月進行,試驗地設在甘肅省合作市卡加曼鄉(xiāng)新集村甘南州農(nóng)業(yè)科學研究所綜合試驗站(35°08′80″N,102°91′60″E)。試驗地地處合作市北部,地勢東北高、西南低,平均海拔2737 m,年平均氣溫3.0 ℃,生育期4—8月平均氣溫為10.4 ℃,降水量為282.8 mm,日照時數(shù)為878.6 h,無霜期6月5日—8月26日為83 d,耕種亞高山草甸草原土,旱川地,地力中等,前茬青稞,試驗于4月18日播種。
播前0~20 cm 土壤全氮1.46 g/kg,有效磷13.92 mg/kg,速效鉀255.00 mg/kg,堿解氮101.00 mg/kg,銨態(tài)氮15.79 mg/kg,pH 值8.58;20~40 cm 土壤全氮1.45 g/kg,有效磷11.95 mg/kg,速效鉀228.00 mg/kg,堿解氮94.00 mg/kg,銨態(tài)氮2.87 mg/kg,pH值8.60。
試驗選用甘肅農(nóng)業(yè)大學選育出的優(yōu)質(zhì)飼草小黑麥藏飼1 號品種,種子由甘南州農(nóng)業(yè)科學研究所提供。
試驗各設18 個處理,即播種方式設A1(條播)和A2(撒播)兩個水平,密度設B1(15 kg/667 m2)、B2(17.5 kg/667 m2)、B3(20 kg/667 m2)3 個水平,施肥量C1(800 kg/667 m2)、C2(1000 kg/667 m2)、C3(1200 kg/667 m2)3 個水平,隨機區(qū)組排列,每個品種(系)設3 次重復,小區(qū)面積10 m2(2.5 m×4 m),條播10行區(qū),行距0.25 m,參試肥料為有機肥,試驗田周圍種植1 m保護行。
1.4.1 生育期測定
栽培試驗期間詳細記錄小黑麥各個生育時期。
1.4.2 株高測定
開花期每個小區(qū)選取代表性植株10 株,測量每株株高,取其平均值作為該小區(qū)飼草的株高。
1.4.3 草產(chǎn)量測定
開花期刈割每個小區(qū),除去邊行50 cm 的所有植株地上部分,稱質(zhì)量得小區(qū)鮮草產(chǎn)量。從每個小區(qū)分別取鮮樣250 kg,105 ℃烘箱中殺青1 h,然后在60 ℃烘箱中烘12 h,稱干草質(zhì)量,計算出干鮮比,然后以250 kg鮮草烘干的干草質(zhì)量計算小區(qū)干草質(zhì)量。
1.4.4 營養(yǎng)品質(zhì)測定
對各處理植株分別進行取樣測定分析,全部在收獲時取樣。采用直接干燥法、凱氏定氮法、灼燒法、殘余法、過濾法、原子吸收分光光譜法、酸溶—釩鉬黃比色法分別測定小黑麥干基水分(DM)、粗蛋白(CP)、粗灰分(CA)、粗脂肪(EE)、粗纖維(CF)、鈣(Ca)、總磷(P)。
采用軟件Microsoft Excel 2007 和SPSS17.0 對不同處理小黑麥干草產(chǎn)量及營養(yǎng)品質(zhì)進行方差分析;有顯著差異后用Duncan法進行多重比較。
小黑麥藏飼1號栽培試驗物候期見表1,由表1可知,各處理5月6日—5月8日出苗,出苗整齊。5月23日—5月29日進入分蘗期,6月18日—6月21日進入拔節(jié)期,7月1日—7月5日進入孕穗期,8月16日—8月19日成熟。各處理生育天數(shù)在120~123 d 之間,不同處理小黑麥生育期沒有明顯差異。
表1 小黑麥藏飼1號栽培試驗物候期
小黑麥藏飼1 號栽培試驗株高見表2,由表2可知,各處理間株高存在顯著差異(p<0.05),A2B3C1株高最高為1.64 m,A1B3C2株高居第2,值為1.63 m,處理A2B3C1株高顯著高于其余各處理,處理A1B3C1株高最低為1.34 m。
表2 小黑麥藏飼1號栽培試驗株高比較
各處理折合每667 m2產(chǎn)量(以干質(zhì)量計算)在196.1-279.7 kg/667 m2之間,A1B2C3產(chǎn)量居首位,折合279.7 kg/667 m2;A1B3C3產(chǎn)量居第2 位,折合271.6 kg/667 m2;A1B1C1產(chǎn)量居第3位,折合265.4 kg/667 m2;A1B3C2產(chǎn)量居第4 位,折合264.3 kg/667 m2;A2B1C1產(chǎn)量居第5 位,折合252.3 kg/667 m2;A2B1C2產(chǎn)量最低,折合196.1 kg/667 m2(表3)。
表3 小黑麥藏飼1號栽培試驗產(chǎn)量結(jié)果表
經(jīng)方差分析,區(qū)組間、播種方式(A)間、密度(B)間、肥料(C)間產(chǎn)量差異均不顯著(表4),說明:①區(qū)組間產(chǎn)量差異不明顯,土壤肥力均勻;②密度間產(chǎn)量差異不明顯,4 種密度水平下,密度多少對產(chǎn)量高低影響不顯著;③肥料間產(chǎn)量差異不顯著,3 種肥料水平下,施肥水平高低對產(chǎn)量的影響沒有達到顯著水平。
表4 小黑麥藏飼1號栽培試驗產(chǎn)量結(jié)果方差分析
條播和撒播小區(qū)平均產(chǎn)量分別為12.71 kg/10 m2和11.92 kg/10 m2,密度B1、B2、B3水平下平均產(chǎn)量為11.97 kg/10 m2,13.0 kg/10 m2,11.98 kg/10 m2,施肥量C1、C2、C3水平下平均產(chǎn)量為11.75 kg/10 m2,12.36 kg/10 m2,12.84 kg/10 m2。可見,條播產(chǎn)量高于撒播,密度為B2(17.5 kg/667 m2)產(chǎn)量較高,施肥量為1200 kg/667 m2產(chǎn)量較高。
交互作用結(jié)果表明(表5、表6、表7、表8),播種方式A1水平下,密度為17.5 kg/667 m2,施肥量為1200 kg/667 m2,即A1B2C3產(chǎn)量較高,隨著施肥量增加,產(chǎn)量增加。
表5 播種方式×密度×施肥量交互作用分析
表6 播種方式×密度交互作用分析
表7 播種方式×施肥量交互作用分析
表8 密度×施肥量交互作用分析
小黑麥藏飼1號栽培試驗營養(yǎng)品質(zhì)結(jié)果見表9,可知,由表9 不同處理小黑麥干基水分含量差異不明顯(p>0.05),各處理含水量在2.86%~3.93%之間,從高到低依次為處理A1B1C1、處理A1B3C1、處理A2B2C3。小黑麥干基粗蛋白含量在1.67%~3.59%之間,從高到低依次為處理A1B2C3、處理A1B3C3、處理A1B1C1,且處理A1B2C3和處理A1B3C3粗蛋白含量顯著高于其余各處理(p<0.05)。小黑麥干基粗灰分含量在5.81%~8.93%之間,從低到高依次為處理A1B2C3、處理A1B3C3、處理A1B1C1。小黑麥粗脂肪含量在0.87%~1.35% 之間,從高到低依次為處理A1B3C2、處理A1B1C1、處理A1B3C3。小黑麥干基粗纖維含量在32.53%~38.60%之間,從低到高依次為處理A1B2C3、處理A1B3C3、處理A2B2C2。小黑麥干基無氮浸出物含量在47.23%~53.47%之間,從低到高依次為處理A1B2C3、處理A1B3C3、處理A2B2C2。小黑麥鈣含量和總磷含量各處理間差異不顯著(p>0.05)。
表9 小黑麥藏飼1號栽培試驗營養(yǎng)品質(zhì)比較表
綜上所述,處理A1B2C3粗蛋白、粗脂肪、無氮浸出物含量較高,而粗灰分和粗纖維含量較低,鈣磷含量相當。因此,處理A1B2C3為最優(yōu)組合,其營養(yǎng)品質(zhì)最高。
播種方式、播種密度、施肥量是影響飼草產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素,在適宜的播種方式,最佳的播種密度和施肥量條件下,飼草產(chǎn)量和品質(zhì)較高。
小黑麥是一種雜交而成的禾本科牧草,抗逆性強,能夠在貧瘠環(huán)境中正常生長,草產(chǎn)量較高[13-14]。作為一種新型飼料作物,佟桂芝等[15]研究認為,小黑麥秸稈產(chǎn)量高于小麥。相關(guān)研究表明,小黑麥在高寒牧區(qū)的干草產(chǎn)量表現(xiàn)為12.96-18.78 t/hm2[16-17],小黑麥的干草產(chǎn)量與播種方式、播種密度及施肥量密切相關(guān)[18-19]。本試驗研究結(jié)果表明,不同處理小黑麥藏飼1 號干草產(chǎn)量之間差異不顯著,A1B2C3干草產(chǎn)量最高為279.7 kg/667 m2。交互作用結(jié)果分析可知,條播小黑麥干草產(chǎn)量高于撒播;不同密度處理下,小黑麥干草產(chǎn)量不同,密度為17.5 kg/667 m2時,干草產(chǎn)量最高;不同有機肥施用量條件下,小黑麥干草產(chǎn)量不同,且隨著施肥量的增加,干草產(chǎn)量逐漸增高。綜合以上分析可知,小黑麥藏飼1 號在條播條件下,播種密度為17.5 kg/667 m2,有機肥施用量為1200 kg/667 m2時,田間表現(xiàn)良好,株高適中,干草產(chǎn)量最高。
粗蛋白是評價飼草營養(yǎng)品質(zhì)的重要指標,其含量越高,營養(yǎng)價值越好[20-21]。粗脂肪是飼草料中主要儲備能量的物質(zhì)之一,為家畜提供熱量,是評價飼草營養(yǎng)品質(zhì)的指標之一[22-24]。粗灰分是給牲畜補充礦物質(zhì)的無機物[25-26],一般飼草粗灰分含量越高,說明礦物質(zhì)含量越高[27],而飼草中粗灰分含量越低,營養(yǎng)品質(zhì)越好[28]。粗纖維也是評價飼草品質(zhì)的重要指標,其含量越低,飼草適口性越好,牲畜越容易消化,消化率越高[29]。本試驗結(jié)果表明,小黑麥不同處理下粗蛋白、粗灰分、粗脂肪、粗纖維、無氮浸出物含量之間均存在顯著差異(p<0.05)。在本研究中,處理A1B2C3小黑麥營養(yǎng)品質(zhì)最好,粗蛋白為3.59%,粗脂肪含量為1.26%,無氮浸出物含量為53.47%,粗灰分含量為5.8%,粗纖維含量為32.53%,表現(xiàn)為粗蛋白、粗脂肪、無氮浸出物含量均較高,而粗灰分和粗纖維含量均較低,營養(yǎng)品質(zhì)較好。
本研結(jié)果表明,小黑麥藏飼1 號在條播條件下,播種密度為17.5 kg/666.7 m2,有機肥施用量為1200 kg/666.7 m2時,其干草產(chǎn)量高,粗蛋白、粗脂肪、無氮浸出物含量高,粗灰分、粗纖維含量低,營養(yǎng)品質(zhì)高,為最佳栽培模式。