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黔饲1号小黑麦适宜刈割次数及刈割期研究

2016-08-16孙亮龙忠富张瑜高碧荣李娟

贵州畜牧兽医 2016年4期
关键词:小黑麦乳熟期鲜草

孙亮,龙忠富,张瑜,高碧荣,李娟

(1.贵州省毕节市七星关区农牧局,贵州 毕节 551700;2.贵州省草业研究所,贵州 贵阳 550006)

黔饲1号小黑麦适宜刈割次数及刈割期研究

孙亮1,龙忠富2,张瑜2,高碧荣2,李娟2

(1.贵州省毕节市七星关区农牧局,贵州 毕节 551700;2.贵州省草业研究所,贵州 贵阳 550006)

对饲草型小黑麦新品系黔饲1号不同刈割次数及在孕穗期、抽穗期、开花期与乳熟期不同刈割时期,测定其鲜草产量、干草产量、鲜干比、株高、粗蛋白含量、酸性洗涤纤维及中性洗涤纤维含量等指标,利用灰色关联度分析法进行综合评价,根据评价结果确定该品系的最佳刈割期。结果表明,刈割2次处理鲜草产量达45.638 t/hm2;不同刈割时期以乳熟期干草产量最大,为19.45 t/hm2;抽穗期粗蛋白产量2.24 t/hm2,均高于其他生育时期,且综合评价也最高。要得到较高的经济效率,应选择乳熟期刈割;要得到最佳利用率,应选择抽穗期刈割。

黔饲1号小黑麦;生育时期;刈割次数;刈割期;综合评价

小黑麦(Triticale wittnack)是由小麦和黑麦经属间杂交,应用染色体加倍和染色体工程育种方法人工育成的第1个新物种,为一年生禾本科植物[1,2]。小黑麦不但结合了小麦高产优质和黑麦抗病、抗寒、抗旱和适应性强的优点,而且还具有杂种优势强和营养品质好等特点,可作为粮食、饲料、酿酒、保健食品、草编和纤维板材等的原料[3,4]。小黑麦既可生产粮食,又能获得大量秸秆或者优质饲草,可较大程度解决养殖业粗饲料、青饲料和精饲料地区短缺问题[5]。我国十分重视小黑麦资源的开发利用,有关小黑麦的研究报道大多集中在黑龙江、河北与新疆等[6~10];刈割时期是否适宜对草产量和品质有极大影响[11]。刈割对禾本科牧草的影响较大,刈割时期是土地管理和利用的重要手段,也是草食家畜生长和畜产品生产的重要因素[12,13]。牧草单位面积草产量和各种营养物质含量是衡量其饲用价值高低的主要因素,而单位面积产量和养分含量主要取决于牧草的刈割时期[14,15]。整个生长发育过程中,牧草产量和营养成分含量是两个发展方向相反的过程,确定牧草最佳刈割时期时,必须兼顾单位面积草产量和营养成分含量,尤其是粗蛋白含量[14]。小黑麦适宜刈割期因地区和品种不同而差异较大[16~18]。目前,尚未有贵州高寒山区小黑麦种植及刈割时期的相关报道。本文拟通过测定饲草型小黑麦新品系黔饲1号在孕穗期、抽穗期、开花期和成熟期的草产量、粗蛋白含量和酸(中)性洗涤纤维含量,确定其适宜刈割时期,为该品系在当地进一步利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况试验于2013年在贵州省威宁高原草地试验站试验地内进行,北纬26°52'25″,东经104°17'22″,海拔2 435 m,年平均气温10.3℃,极端最高气温30.2℃,极端最低气温-10.2℃,最热月平均气温16.5℃,最冷月平均气温-2.1℃,≥0℃年积温3 644.1℃,年降雨量1 110 mm,无霜期182 d,年日照数1 615 h,土壤有机质52.49 g/kg,全氮3.455 g/kg,碱解氮166.45 mg/kg,全磷6.529 g/kg,有效磷112.06 mg/kg,全钾9.01 g/kg,有效钾112.06 mg/kg,pH 6.35,粘性黄壤土,前茬为青贮玉米。

1.2 供试材料供试材料为贵州省草业研究所与贵州省旱粮研究所共同选育的饲用小黑麦新品系黔饲1号小黑麦。

1.3 试验设计

1.3.1 不同刈割次数试验:试验采取随机区组设计,小区面积30 m2(5 m×6 m),行距20 cm,3次重复,条播,播种量225 kg/hm2,播种深度3~4 cm。播种前施有机肥30 000 kg/hm2,P2O5180 kg/hm2。播种时间为2013年9月12日。试验设1次刈割(2014年3月22日),2次刈割(第1次在拔节期、第2次在2014年3月22日),3次刈割(第1次在拔节期,第2次在2014年1月22日,第3次在2014年3月22日)。

1.3.2 不同时期刈割试验:试验采取随机区组设计,小区面积30 m2(5 m×6 m),行距20 cm,3次重复,条播,播种量225 kg/hm2,播种深度3~4 cm。播种前施有机肥30 000 kg/hm2,P2O5180 kg/hm2。播种时间为2013年9月12日。于拔节期在每一小区内随机选取长势一致的1 m2样方(边行除外)4个,用标记牌做好标记,用于孕穗期、抽穗期、开花期与乳熟期刈割。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 物候期:小黑麦生长发育期间,记载物候期,包括出苗期、拔节期、孕穗期、抽穗期、开花期及乳熟期等,记载标准参照草品种审定技术规程GB/T 30395—2013[19]。

1.4.2 不同刈割次数试验产草量测定:测产时先割去试验小区4侧边行,并移出小区(本部分不计入产量),将余下部分刈割测产,按实际面积计算产量,1次刈割处理齐地面刈割测产,2次刈割处理第1次刈割留茬5~8 cm,第2次齐地面刈割;3次刈割处理前2次刈割留茬5~8 cm,第3次齐地面刈割测产;测定鲜草产量的同时,每处理称取500 g鲜草将其置于自然通风阴干及35℃条件下放置20 d左右,待水分含量降至30%时(使用TK100牧草水分测定仪测定小黑麦水分含量),称取干草重,计算鲜干比。

1.4.3 不同时期刈割试验株高和草产量:在小黑麦孕穗期、抽穗期、开花期和乳熟期,分别选取3个1 m2样方(边行除外),测量自然株高,齐地面刈割样方内所有植株的地上部分,立即称取鲜草产量,并将其置于自然通风阴干及35℃条件下放置20 d左右,待水分含量降至30%时(使用TK100牧草水分测定仪测定小黑麦水分含量),称取干草重。

1.4.4 鲜干比:根据每个刈割时期的鲜草和干草产量计算鲜干比。鲜干比=鲜草重/干草重。

1.4.5 营养成分:粗蛋白(CP)含量采用凯氏定氮法,中(酸性)洗涤纤维(NDF/ADF)含量采用由滤袋技术改进的范氏酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维法[20]。CP产量:根据孕穗期、抽穗期、开花期及乳熟期的干草产量及相应CP含量计算。CP产量(t/hm2)=干草产量(t/hm2)×CP含量(%)/100。

1.5 数据处理利用SPSS16.0软件对不同刈割时期各测定指标(鲜草产量、干草产量、鲜干比、株高、CP、ADF和NDF含量,以及CP产量)分别进行方差分析,用邓肯氏多重比较分析各处理间差异显著性;利用灰色关联度分析法[21~23]对不同刈割时期的草产量、CP、ADF和NDF含量进行综合评价。

2 结果与分析

2.1 物候期饲草型小黑麦黔饲1号播种后7 d(2013年9月19日)出苗,10月23日分蘖,11月18日拔节,次年3月22日抽穗,4月2日开花,4月27日种子成熟。见表1。

表1 黔饲1号小黑麦生育期月/日

2.2 不同刈割次数对产草量和营养成分含量的影响

由表2可看出,2次刈割处理鲜草产量最高,为45 625 kg/hm2,3次刈割处理产量最低为40 768 kg/hm2,方差分析表明,2次刈割处理鲜草产量与1次刈割处理和3次刈割处理鲜草产量差异显著(P<0.05);鲜干比、粗蛋白含量随刈割次数的增加而增加,粗纤维含量随刈割次数的增加而降低,表明随着刈割次数的减少其适口有所降低,根据种植利用方式不同,可采取不同刈割次数,如主要是解决冬春季青饲料不足的矛盾,利用方式以青饲为主,则刈割次数以2次为宜,如是用作制作青贮饲草料则以在抽穗期刈割1次较好。

表2 不同刈割次数对产草量和营养成分含量的影响

2.3 株高黔饲1号小黑麦在抽穗期(156 cm)、开花期(162 cm)与乳熟期(168 cm)时株高无显著差异,但均极显著高于孕穗期(143 cm)(P<0.01),乳熟期达到最大值(168 cm)。见表3。

2.4 草产量随着刈割时间推迟,黔饲1号小黑麦的鲜草产量先增加,于开花期达到最高值(45.24 t/hm2),之后又下降;抽穗期与开花期、孕穗期与乳熟期间鲜草产量无显著差异(P>0.05),但抽穗期与孕穗期、开花期与乳熟期间鲜草产量差异极显著(P<0.01)。黔饲1号小黑麦的干草产量则随刈割时期推迟持续增加,乳熟期干草产量最大(19.45 t/hm2);方差分析表明,各刈割时期间干草产量差异极显著。见表3。

表3 不同刈割时期黔饲1号小黑麦的株高及草产量

2.5 营养价值黔饲1号小黑麦孕穗期青干草的CP含量为18.24%,随着刈割时期推迟,CP含量逐渐下降,乳熟期仅7.49%,而且各刈割时期间CP含量差异极显著(P<0.01)。ADF与NDF含量的变化与CP相反,随刈割时期推迟,均呈上升趋势。ADF含量孕穗期与抽穗期差异显著(P<0.05)但无极显著差异(P>0.01),其余刈割时期间差异极显著;NDF含量除孕穗期与乳熟期差异显著外,其余各刈割时期间无显著差异(P>0.05)。见图1。

图1 不同刈割时期黔饲1号小黑麦的CP、ADF和NDF含量

2.6 鲜干比黔饲1号小黑麦的鲜干比随着刈割时期的推迟逐渐降低,孕穗期为3.85,抽穗期为3.15,开花期为2.74,乳熟期为1.99。方差分析表明,不同刈割时期间鲜干比均存在极显著差异(P<0.01)。见图2。

2.7 CP产量在4个刈割时期中,抽穗期CP产量最高(2.24 t/hm2),其次为孕穗期(2.09 t/hm2),乳熟期最低(1.62 t/hm2)。方差分析表明,开花期CP产量显著高于乳熟期(P<0.05),孕穗期、抽穗期和开花期CP产量无显著差异(P>0.05)。见图2。

图2 不同刈割时期黔饲1号小黑麦的CP产量及鲜干比

2.8综合评价草产量及CP含量是决定饲草刈割时期的最重要因素[18],NDF和ADF含量是决定饲草适口性及消化率的最重要因素[24],因此确定小黑麦最佳刈割时期必须考虑草产量和CP、NDF和ADF含量。选取各参试指标的最佳值构成“标准小黑麦”[25~27],本试验中选取干草产量和CP含量的最高值,ADF和NDF含量的最低值,构成“标准小黑麦”(Xo)。根据以上指标的重要程度采用赋值法分别赋值(Wk),权重总和为1。见表4。

表4 标准小黑麦的构建及各指标的权重

由于各性状量纲不同,因此需要用初值法对各性状原始数据进行无量纲化处理[19]。各参试品种主要性状值经标准的无量纲化处理后,根据各指标的赋值,小黑麦各刈割时期的综合评价值=干草产量×50%+CP含量×30%+ADF含量×10%+NDF含量×10%。4个刈割时期的综合评价值和排名为抽穗期>乳熟期>开花期=孕穗期。无量纲化数值越高,说明其综合性状越好,越接近于标准小黑麦,见表5。

表5 不同刈割时期黔饲1号小黑麦各指标无量纲化处理结果及排名

3 讨论与结论

3.1 不同刈割次数对产草量和营养成分含量的影响结果表明:2次刈割鲜草产量最高,为45 625 kg/hm2,3次刈割产量最低为40 768 kg/hm2;鲜干比、粗蛋白含量随刈割次数的增加而增加,粗纤维含量随刈割次数的增加而降低,表明随着刈割次数的减少其适口有所降低。根据种植利用方式不同,可采取不同刈割次数,如主要是解决冬春季青饲料不足的矛盾,利用方式以青饲为主,则刈割次数以2次为宜,如是用作制作青贮饲草料则以在抽穗期刈割1次较好。

3.2 刈割时期是决定饲草产量和品质的关键因素,确定适宜的刈割时期必须考虑饲草草产量和营养物质的动态变化,一般在营养物质与草产量均达到较高时为佳[28]。国内外学者对禾本科牧草的刈割时期持有不同观点。贾慎修[29]认为禾本科牧草的适宜刈割期为孕穗、抽穗、开花和灌浆期,马春晖等[30]以及国外一些学者[31~33]认为,禾本科牧草的最佳刈割时期为乳熟至腊熟早期,孙元枢[28]认为小黑麦开花期刈割最佳。本研究表明,黔饲1号小黑麦最佳刈割时期为抽穗期;随着生育时期推移,黔饲1号小黑麦的株高持续上升;鲜草产量先增加,开花期达最高,之后又降低;而干草产量持续增加,乳熟期最高。这主要是由于株高的增加,茎秆和叶片水分含量的下降和干物质产量不断积累[34]。

以草产量为判断依据,紫花苜蓿(Medicago sativa)的最佳刈割期为初花期,其鲜、干草产量分别为47.51~51.61 t/hm2和10.12~11.68 t/hm2;禾本科牧草的最佳刈割期为盛花期,鲜、干草产量分别为37.58~44.80 t/hm2和6.51~9.99 t/hm2[35]。黔饲1号小黑麦在乳熟期的干草产量为19.45 t/hm2,是紫花苜蓿单次刈割产量的1.7倍,是一般禾本科牧草的2.4倍。体桂芝等[36]、李诚等[24]和宋慧欣等[37]研究表明,在水肥适宜条件下,小黑麦鲜草产量为38~40 t/hm2,干草产量为15~17 t/hm2。本研究表明,黔饲1号小黑麦开花期的鲜草产量的平均值为47.24 t/hm2,乳熟期干草产量为19.45 t/hm2,说明该品系具有较大的饲草生产潜力。

3.3 最佳刈割期的评价CP产量为干草产量和CP含量的乘积,其综合了饲草产量和品质,作为判定牧草最佳刈割时期的依据较科学[15]。本研究表明,随着刈割时期推迟,黔饲1号小黑麦的CP产量先上升后下降,抽穗期CP产量最高(2.24 t/hm2),比其他小黑麦品种高38%[37,38],和紫花苜蓿单茬刈割的CP产量相近[35]。但本研究的CP产量除开花期与乳熟期有显著差异(P<0.05)外,其余各刈割时期间无显著差异(P>0.05),因此需要利用其他评价方法确定该品系的最佳刈割时期,这一现象主要由于株高不断增加,干物质不断积累,而小黑麦CP含量却逐渐下降,故干草产量与CP含量的乘积无显著变化[34],不能以CP产量证明某一时期为最佳刈割时期。

CP含量是影响牧草饲用品质的重要指标[24]。根据美国豆科牧草,豆科和禾本科混播牧草,以及禾本科牧草干草等级划分标准,一等牧草的CP含量大于17%[39],黔饲1号小黑麦孕穗期CP含量为18.24%,达到一等牧草的标准。ADF和NDF含量是衡量牧草适口性和消化率的重要指标,其含量越低适口性越好,消化率越高,对于饲料价值有着不可或缺的作用[39]。在小黑麦其他最佳刈割时期研究中,均未考虑ADF/NDF含量[24],而本研究将ADF和NDF含量作为重要指标进行综合评价更具有全面性。

随着生育时期推移,小黑麦的干草产量、ADF和NDF含量均增加,而CP含量逐渐降低。在生产实践中,应根据草产量、CP、ADF和NDF含量确定最佳刈割时期,以提高饲草生产性能和适口性。本研究综合考虑黔饲1号小黑麦的干草产量、CP、ADF和NDF含量,利用灰色关联度法得出其最佳刈割时期为抽穗期。此时饲草CP含量较高,ADF和NDF含量较低,适口性好,消化率高,鲜草产量和粗蛋白产量均最高,可青饲家畜,有利于缓解贵州草食家畜冬春季青饲料不足的矛盾;黔饲1号小黑麦于9月中旬播种至4月上旬抽穗,此时刈割不但可以补充当地饲草料资源,而且可以及时将土地腾出来,为种植第2茬作物提供时间和空间。

如果要提高黔饲1号小黑麦的经济效率,应考虑乳熟期刈割,此时虽然饲草的粗蛋白含量(7.49%)较低,但干草产量大幅增加,鲜干比迅速降低,单位面积获得的经济效益大幅增加,收获的饲草易于调制成青贮饲料或干草,利于解决当地冬春季家畜饲料短缺的问题。

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Study on Cutting Periods and Cutting Frequency of Triticale Qiansi No.1

Sun Liang1,Long Zhongfu2,Zhang Yu2,Gao Birong2,Li Juan2
(1.Bijie Qixingguan Area Agriculture and Husbandry Bureau,Bijie Guizhou 551700,China;2.Guizhou Institute of Prataculture,Guiyang Guizhou 550006,China)

In this study,Qiansi No.1,a new triticale variety,were employed to determine the appropriate cutting times.Gray relational analysis was used to comprehensive evaluation of productive performance and nutrition indexes.Productive performance indexes including fresh yield,dry weight,ratio of fresh to dry,height,and nutrition indexes,including crude protein,acid detergent fiber,neutral washing fiber content,were examined at booting stage,heading stage,flowering and milk stage.The results showed fresh yield reached 45.638 t/hm2if two cutting;dry weight reached the highest yield at milk stage with 19.45 t/hm2,while crude protein content reached highest yield at heading stage.It suggested that higher economic efficiency should cut at the milk stage,and higher nutrition value should cut at heading stage.

Triticale Qiansi No.1;Growth stage;Cutting Frequency;Cutting times;Comprehensive Evaluation

S512.4

A

1007-1474(2016)04-0057-06

2016-05-11

国家牧草产业技术体系(CARS-35-37)及黔科合NZ[2013]3047号

孙亮(1972—),男,技术员,主要从事畜牧推广工作。

E-mail:3542285390@qq.com

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