黄河三角洲盐碱地甜高粱产草量和饲用价值
2013-12-06贾春林盛亦兵张华文赵逢涛王国良毕玉波李新华管延安
贾春林,盛亦兵,张华文,赵逢涛,王国良,毕玉波,李新华,管延安
(1.山东省农业可持续发展研究所,山东 济南 250100; 2.山东省农科院作物研究所,山东 济南 250100;3.山东省农科院棉花研究中心,山东 济南 250100; 4.垦利县农业局,山东 东营 257500)
黄河三角洲盐碱地甜高粱产草量和饲用价值
贾春林1,盛亦兵1,张华文2,赵逢涛3,王国良1,毕玉波4,李新华1,管延安2
(1.山东省农业可持续发展研究所,山东 济南 250100; 2.山东省农科院作物研究所,山东 济南 250100;3.山东省农科院棉花研究中心,山东 济南 250100; 4.垦利县农业局,山东 东营 257500)
研究了8个甜高粱(Sorghumbicolorsubsp.bicolor)品种(系)在盐碱地上的产草量、营养及饲用价值。结果表明,不同甜高粱品种(系)的鲜草产量和叶茎比有显著差异,干鲜比差异不显著。8个品种(系)中,鲜草产量在70 000 kg·hm-2以上的品种(系)有3个,其中产量最高的为济甜11-8,达到86 194.31 kg·hm-2,说明在盐碱地上种植甜高粱作为饲草饲料具有可行性。进一步通过营养和饲用价值比较,选出济甜1号、济甜11-1和济甜11-8三个品种(系),作为适宜黄河三角洲盐碱地种植推广的饲料作物新品种(系)。
饲用价值;营养价值;品种比较
甜高粱(Sorghumbicolorsubsp.bicolor)是一种重要的绿色能源作物,是我国北方发展生物质能源的主要作物之一[1]。同时,甜高粱也是一种重要的饲料作物,不但营养价值很高,而且生物产量也很高,其青贮饲料的产量远高于玉米(Zeamays)等其他饲料[2-3]。甜高粱生态适应性广,抗旱、抗涝、耐瘠薄、耐盐碱,有“庄稼里的骆驼”之谓。因此,发展甜高粱生产可以在瘠薄、涝洼、盐碱等边际性土壤上进行,从而达到“不与人争地,不与地争粮”的效果[4-5]。
黄河三角洲有近20万hm2的盐碱地未被开发利用,具有得天独厚的土地资源优势。近年来,随着黄河三角洲高效生态经济区畜牧业的快速发展,饲料作物种植面积逐年扩大。但目前用于青贮的作物主要是玉米,品种单一,适用区域局限性很大,尤其不适用于盐碱地。而甜高粱正好可以弥补这一欠缺。对甜高粱的栽培应用等方面已有大量研究[3,6-8],但盐碱地甜高粱饲草价值方面的研究鲜有报道。本研究通过在黄河三角洲盐碱地上种植饲用杂交甜高粱,对其产草量及饲用价值、营养价值进行比较,以期选出适宜该地区推广的甜高粱新品种,为提高青饲料的品质和产量,扩大青饲料种植的适宜区域提供技术支持。
1 材料与方法
1.1自然概况
1.1.1气候条件 试验地位于山东东营市广北农场山东省农科院牧草科技示范基地,地处118°36′ E,37°17′ N,属暖温带半湿润地区大陆性季风气候,雨热同季,四季分明。多年平均气温12.5 ℃,年极端最高气温38.5 ℃,极端最低气温-17.5 ℃。无霜期长达206 d,平均日照时数2 596.1 h,≥10 ℃积温约4 300 ℃·d。年降水量550~600 mm,试验期间降水量为590.2 mm,分布不均,70%~80%集中于6-8月。
1.1.2土壤条件 试验地土壤为滨海盐化潮土,土质为砂壤土。2011年5月中旬取耕层土样,测得基础土壤情况为:全盐含量0.32%,速效氮含量44.9 mg·kg-1,速效磷含量27.5 mg·kg-1,速效钾含量391 mg·kg-1,有机质含量24.1 mg·kg-1,pH值7.5。
1.2供试品种与试验设计 供试品种由山东省农科院作物研究所提供,为济甜1号、辽甜1号(对照),新品系济甜11-2、济甜11-8、济甜11-6、济甜11-7、济甜11-3、济甜11-1共8个品种(系)。试验采用随机区组设计,3次重复,小区面积5 m×6 m,小区间距1 m,重复区间距2 m。于2011年5月7日人工条播,行距66 cm,播量18.75 kg·hm-2。播前大水漫灌一遍,灌溉量900 m3·hm-2,每公顷撒施复合肥375 kg(N∶P∶K=15∶15∶15)。苗期人工除草1次。
1.3测定项目和方法 于10月11日籽粒灌浆期测定地上鲜草产量、叶茎比及总糖含量。其中,鲜生物量为人工刈割小区全部甜高粱后称量,留茬10~15 cm;叶茎比为每品种(系)随机取10株,风干后分别称量叶和茎,测得叶茎比、干鲜比。对上述10株风干样的叶茎混合粉碎后采用常规分析方法测定粗蛋白、粗脂肪、粗纤维及无氮浸出物[9]。按照干物质产量=干鲜比×鲜草产量,粗蛋白产量=干物质产量×粗蛋白含量,分别计算出干物质产量和粗蛋白质产量。总糖含量是用日产便携式糖度测定仪PR-32α测定,随机取10株测定从上数第4、5、6茎节的总糖含量。
饲用价值评价采用饲用价值综合评价测度值[10-11]。本试验选取营养价值、适口性和有机质消化率作为评判参试品种饲用价值的3个主要指标。其中,营养价值选取粗蛋白质、粗脂肪、无氮浸出物和粗纤维4个指标来衡量;适口性是通过青饲奶牛观察不同甜高粱品种(系)的采食情况,将适口性分为嗜食、喜食、乐食、少食和不食5个等级,分别以5、4、3、2、1表示。有机质消化率是选取有机物质消化率作为评价牧草饲用价值的消化率指标,由经验公式y=123.506 8-2.279 0x获得,式中,y为有机质消化率,x为粗纤维含量[12]。
R=∑WiKi,
式中,R为各指标权重值;Wi为各层次因素指标的权重值;Ki为各因素的指标,i为各因素。
1.4数据处理 用Excel 2003作表,用DPS 11.0数据处理系统对试验数据进行统计分析,Duncan新复极差法进行显著性检验。
2 结果
2.1鲜草产量、叶茎比与干鲜比 济甜11-8、11-2、11-1、11-7和11-3这5个品种(系)之间鲜草产量无显著差异(Pgt;0.05),但济甜11-8显著高于辽甜1号、济甜11-6和济甜1号(Plt;0.05)。其中济甜11-8鲜草产量最高,达到86 194.31 kg·hm-2,济甜1号产量最低,为49 152.46 kg·hm-2(表1)。叶茎比与牧草利用价值具有正相关性,叶茎比值大,表明植株叶量所占比重大,牧草利用价值也就相对较高。济甜11-8、11-2、11-1和11-7叶茎比均在21%之上,4个品种(系)之间无显著差异,但济甜11-2、11-1均高于其他4个品种(系)。8个品种(系)的干鲜比差异不显著,其中济甜11-1干鲜比最高,为24.71%,济甜11-6最低,为20.82%(表1)。
表1 不同甜高粱品种(系)鲜草产量、叶茎比及干鲜比Table 1 Fresh yield, leaf to stem ratio, and dry to fresh yield ratio of different sweet sorghum varieties(strain)
注:同列不同小写字母表示差异显著(Plt;0.05)。下同。
Note:Different lower case letters within the same column show significant difference at 0.05 level. The same below.
2.2营养价值 8个品种(系)中,辽甜1号、济甜11-1和济甜1号3个品种(系)的粗蛋白含量无显著差异(Pgt;0.05),但均显著高于济甜11-2、11-6、11-3和11-7(Plt;0.05);粗脂肪含量以辽甜1号最高,达到1.61%,显著高于其他7个品种(系);辽甜1号、济甜11-2和11-3的粗纤维含量差异不显著,但均显著高于济甜11-6外的其他品种(系);无氮浸出物含量以济甜11-7含量最高,达到41.69%,与济甜11-6(41.24%)和济甜11-3(41.35%)差异不显著,三者显著高于辽甜1号、济甜11-1和济甜1号;总糖含量以济甜1号最高,达到16.97%,显著高于与其他品种(系)(表2)。
2.3饲用价值比较 运用数学上的层次分析原理和多因子评判方法[12-13],计算得出营养价值、适口性和有机物质消化率的权重值分别为57.1%、28.7%和14.2%,粗蛋白质、粗脂肪、无氮浸出物和粗纤维的权值分别为49.6%、28.7%、14.4%和7.3%。
表2 不同甜高粱品种(系)的营养成分含量Table 2 Nutrients of different sweet sorghum varieties(strain) %
表3 不同甜高粱品种(系)的饲用价值 Table 3 Feeding value of different sweet sorghum varieties(strain)
供试品种(系)的营养价值以辽甜1号最高,为11.64;其次是济甜11-1(11.16)、济甜1号(10.61);济甜11-7最低,为9.79。 供试品种(系)的饲用价值以济甜1号最高,为18.38;其次依次为济甜11-1、济甜11-8和济甜11-7,分别为17.70、17.55和17.26(表3)。
3 讨论
3.1能源甜高粱在黄河三角洲地区盐碱地作为饲料作物研究开发的重要意义 甜高粱以其含糖量高、生物产量大而被认为是一种重要的生物质能源作物。以往对甜高粱的研究多着眼于饲料作物开发利用,以及作为能源作物生产乙醇工艺方面,而对甜高粱盐碱地种植的饲用价值研究较少[8]。本研究将黄河三角洲大量的盐碱地资源与该地区发达的畜牧业对饲料作物的需求相结合,对盐碱地上饲用甜高粱的产草量及饲用价值进行比较,选出适宜该地区种植及利用的甜高粱品种,将会促进能源甜高粱在黄河三角洲地区的推广,改变目前单一种植玉米作为青贮饲料的格局,降低畜牧养殖业对青贮饲料来源单一依赖的风险性。
3.2营养价值与饲用价值对饲料作物评价的准确性衡量 牧草的饲用价值受许多因素的影响,采用饲用价值综合评价测度值的方法进行评价,可以排除很多人为因素,使评价结果更为客观合理[10]。本研究中,辽甜1号粗蛋白、粗脂肪含量最高,营养价值在8个品种(系)中排名第一,但饲用价值仅排名第五,说明营养价值只是饲用价值评价的一部分,而饲用价值是营养价值、适口性、消化率等三大因素综合评价的结果。
3.3成熟度与含糖量对适口性指标评价的影响 适口性指标是根据青饲奶牛观察采食情况分为5个等级制定的,存在一定人为因素。同时,尽管是同时刈割饲喂,但由于不同甜高粱品种(系)的成熟期不一致,有的早熟,有的晚熟,比如刈割饲喂时济甜1号籽粒已经饱满,而其他多数品种(系)才刚刚灌浆,这可能是导致奶牛不同采食量的主要原因。另外,由于甜高粱含糖量高,是否影响其适口性、有机物质消化率尚待进一步研究。
4 结论
本研究表明,在全盐含量0.32%(属于中度盐渍化)的土地上,不同甜高粱品种(系)的鲜草产量和叶茎比有显著差异。8个品种(系)中,鲜草产量在70 000 kg·hm-2以上的品种(系)有3个,其中产量最高的为济甜11-8,达到86 194.31 kg·hm-2,叶茎比达到21%以上的有4个品种(系),说明在盐碱地上种植甜高粱作为饲草饲料推广应用具有可行性。进一步对盐碱地甜高粱饲用价值进行比较,选出了饲用价值较高的济甜1号、济甜11-1和济甜11-8等3个品种(系),作为适宜黄河三角洲盐碱地饲料作物种植推广的新品种(系)。
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ComparisonsonforageyieldandfeedingvalueofsweetsorghuminsalinesoilofYellowRiverDelta
JIA Chun-lin1, SHENG Yi-bing1, ZHANG hua-wen2, ZHAO Feng-tao3, WANG Guo-liang1, BI Yu-bo4, LI Xin-hua1, GUAN Yan-an2
(1.Shandong Institute of Agricultural Sustainable Development, Jinan 250100, China; 2.Crop Institute, Shandong Academy Agricultural Sciences, Jinan 250100, China; 3.Cotton Institute, Shandong Academy Agricultural Sciences, Jinan 250100, China;4.Agriculture Bureau of Kenli County, Dongying 257500, China)
Eight sweet sorghum cultivars (lines) were studied on forage yield, nutrition and feeding value in saline soil. The results showed that there were significant difference on forage yield and leaf to stem ratio, and no significant difference on dry to fresh weight ratio among all cultivars (lines). There were three varieties with fresh forage yield over 70 000 kg ha-1, while Jitian11-8 reached 86 194.31 kg·ha-1, which showed the feasibility that a forage crop could be planted on saline soil. By comparing nutritive and feeding values, Jitian No.1, Jitian 11-1 and Jitian11-8 could be used as new sorghum cultivars (lines) to plant in saline soil of Yellow River Delta.
feeding value; nutritive value; variety comparation
GUAN Yan-an E-mail:yguan65@yahoo.com.cn
2012-04-24接受日期:2012-07-24
国家科技支撑计划(2009BADA7B01、2009BADA3B04-4)
贾春林(1978-),男,山东泰安人,副研究员,本科,研究方向为牧草遗传育种与栽培。E-mail:Jcl567@163.com
管延安(1965-),男,山东诸城人,研究员,博士,研究方向为谷子、高粱栽培育种。Email:yguan65@yahoo.com.cn
S816.15;S514
A
1001-0629(2013)01-0116-04