夏播复种光敏型高丹草的养分含量与产量
2017-07-21贺春贵何振富王斐
贺春贵，何振富，王斐
(甘肃省农业科学院畜草与绿色农业研究所，甘肃 兰州730070)
夏播复种光敏型高丹草的养分含量与产量
贺春贵，何振富*，王斐
(甘肃省农业科学院畜草与绿色农业研究所，甘肃 兰州730070)
为了探讨光敏型高丹草夏播复种的高效栽培方式，在陇东旱塬麦茬后用免耕露地(NN)、翻耕露地(TN)和翻耕覆膜(TP)3种穴播方式复种了海牛、BJM和大卡3个品种，测定分析了不同品种和穴播方式下刈割1茬(C11)和刈割2茬(第1茬C21和第2茬C22)的草产量及其与养分含量和主要养分产量的关系。结果表明，各种养分含量，包括粗蛋白(CP)、可溶性糖(SS)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、总可消化养分(TDN)和相对饲喂价值(RFV)在不同刈割方式下随品种、穴播方式及互作，其差异性表现出复杂的变化。各营养物质的含量与其产量变化趋势多不一致，且不能得到结论一致的模式。生产中需根据主要营养需求，选择最有效的栽培模式。但主要养分粗蛋白(CP)和可消化营养物(TDN)的产量与干物质产量变化趋势基本一致，干物质的产量可以代表营养物质的产量。CP和TDN产量在C11时明显高于C21+C22，BJM整体高于其他两品种，TP产量高于其他两穴播方式；TDN产量在所有处理中以BJM在C11、TP处理下最高，达10.97 t/hm2；CP产量在所有处理中以大卡C11、TP处理下最高，达1.25 t/hm2；BJM在C11、TP处理下CP产量为1.11 t/hm2，与大卡无显著性差异(P>0.05)。因此，综合考虑，在本试验条件下，在陇东旱塬地区麦茬后夏播复种高丹草以TP、C11(早霜前1周刈割)和BJM 品种相组合的青贮生产模式为最优。但若以2茬青饲利用(C21+C22)，建议选择品种海牛和TP播种栽培模式。
夏播复种；穴播方式；刈割方法；光敏型高丹草；营养品质与产量
草食畜牧业是甘肃省的传统优势产业，大力发展草食畜牧业是甘肃调整优化农业结构、加快转变农业发展方式、推进现代农业建设的必由之路[1-2]。但随着畜牧业的快速发展，对饲草饲料的需求量不断增加。要满足畜牧业的发展，除充分利用农作物秸秆外，开发新的高产饲用牧草资源也十分重要[3-4]。
甘肃省大部分地区从夏粮收割后到下一次种植(即秋播前)约有4个月(6-10月)的填闲期。以2013年为例，夏粮[小麦(Triticumaestivum)、油菜(Brassicacampestris)等]面积达93.5万hm2，填闲作物可种植的面积较大。全省全年的降水多集中在7-9月份，此期光照条件也充分，非常适合暖季型牧草作物的生长需求。如在此期将暖季型牧草作为夏播饲草填闲作物来种植利用，既可缓解饲草资源短缺的矛盾，促进草食畜牧业发展，又可提高土地利用率[5]，增加农民收入。
光敏型高丹草(sorghum-Sudangrass hybrid)是暖季型饲草高粱(Sorghumbicolor)的重要类型之一，具有晚熟、产草量高、可春播或夏播复种和收割期灵活等特性，也是一种新型饲草资源，在草畜产业领域有着较广阔的开发利用前景[6-8]，更适合甘肃省旱作草牧业的发展要求[9]。我国复种饲料作物中，主要以燕麦(Avenasativa)、箭筈豌豆(Viciasativa)、糜子(Panicummiliaceum)等为主[10-14]。国内外学者对高粱属作物夏播复种虽有研究[15-18]，但在高丹草夏播复种方面研究报道较少。本研究针对3个光敏型高丹草在甘肃东部黄土高原旱塬区条件下，不同栽培模式对不同品种的营养物质含量及产量的影响，以期找到高产、高效、优质、生态、安全的夏播利用模式，为高丹草育种、大面积复种栽培及饲喂利用提供技术和理论支撑。
1 材料与方法
图1 2013年镇原试验站气温和降水分布Fig.1 Air temperature and precipitation in Zhenyuan Experiment Station in 2013
1.1 试验地
本试验地位于甘肃东部的甘肃省农业科学院镇原试验站(35°29′42″N，107°29′36″E)。当地海拔1297 m，年均气温8.59 ℃，年日照时数2449.2 h，≥10 ℃年积温2722 ℃，≥0 ℃年积温3435 ℃，无霜期165 d。年均降雨量540 mm，主要集中在7-9月。地下水埋深60～100 m。试验地的土壤为黑垆土，经测定播前0～20 cm土壤有机质12.4 g/kg，碱解氮67 mg/kg，有效磷13.89 mg/kg，速效钾184 mg/kg，pH值8.21，全盐量0.037%；20～40 cm土壤含有机质11.8 g/kg，碱解氮65 mg/kg，有效磷11.35 mg/kg，速效钾159 mg/kg，pH值8.14，全盐量0.05%。试验于2013年6-10月进行，当年气温和降水见图1。
1.2 供试品种
供试高丹草(Sorghumbicolorssp.bicolor×Sorghumbicolorssp.drummondii)均为光敏型(photoperiod sensitive genotype，PPS)，引自美国。品种为海牛(Monster)、大卡(Big Kahuna)和BJM。其中大卡为PPS+BMR型，即除含PPS基因外，还含褐色中脉基因(brown midrib，BMR)。
1.3 试验设计
采用随机区组试验设计。共9个处理、27个小区，即3个品种、3穴播方式、3次重复。3种穴播方式分别为：翻耕覆膜穴播(以TP表示，播前深翻、旋耕整平后、用宽膜覆盖、再播种；地膜幅宽120 cm、厚0.01 mm。覆盖时在膜带上每隔200 cm压土固定，两膜带间有30 cm宽条带上没有覆膜)；翻耕露地穴播(以TN表示，播前深翻整地、不覆盖地膜)和免耕露地穴播(以NN表示，播前压平麦茬，不覆盖地膜)。小区面积为5 m×4 m=20 m2。行距50 cm、穴距20 cm，每穴保苗1株，密度10万株/hm2。6月28日即冬小麦收割后第2天播种。不施基肥，拔节期施纯N(尿素)62.1 kg/hm2。人工拔除田间杂草，不施生长调节剂、除草剂和杀虫剂。
1.4 测定指标及方法
1.4.1 刈割与产草量 田间整株取样称鲜重后，切断至10～20 cm，用自封袋密封后送实验室测定水分(105 ℃恒重法)[19]并计算出干物质产量。两种方式刈割：其一是在全生长期刈割1茬(以C11表示)，其二是刈割2茬 (第1次以C21、第2次以C22表示)。每处理各小区分成两半，各10 m2，用两种刈割方式分别测产。C11在2013年10月19日刈割(播后113 d，早霜前1周)；C21在2013年8月27日刈割(播后60 d，植株高度达120 cm以上)，C22在2013年10月19日刈割(播后113 d，早霜前1周)。留茬高度平均10 cm，小区苗不全的按比例补充缺苗数计算产量。
1.4.2 营养成分含量与产量的测定及计算方法 对C21、C22和C11的植株分别进行取样测定分析。C21取样时各品种均处拔节期，株高为120～140 cm，即播后60 d；C22取样时各品种均处拔节初期，株高为30～60 cm，即播后113 d；C11取样时大卡处孕穗期、海牛处开花期、BJM处拔节期，株高为160～300 cm，即播后113 d。
结合前述的产草量测定，将测定完水分的干样混匀后，切断至1 cm，再次混匀，用旋风磨打碎(0.425 mm)处理，装入自封袋待测。各营养指标测定或估算方法如下：粗蛋白(crude protein，CP)参照GB/T 6432-1994[20]、可溶性糖(soluble sugar，SS)采用氰化盐法测定[21]、中性洗涤纤维(neutral detergent fiber，NDF)参照GB/T 20806-2006[22]、酸性洗涤纤维(acid detergent fiber，ADF)参照NY/T 1459-2007[23]，干物质采食量(dry matter intakes，DMI)、可消化干物质(digestible dry matter，DDM)、相对饲用价值(relative feed value，RFV)和总可消化营养物(total digestible nutrients，TDN)均计算得出[24-25]。计算公式为：
DMI(%, BW)=120/NDF(%, DM)
DDM(%, DM)=88.9-0.779×ADF(%, DM)
RFV=DMI×DDM/1.29
TDN=81.38+(CP×0.36)-(ADF×0.77)
式中：BW(body weight)为体重；DM(dry matter)为干物质。
采集的样本送甘肃省农业科学院农业测试中心实验室测定。
单位面积某种营养物质产量为单位面积干物质产量与某营养成分含量(%)之乘积。
1.5 数据处理
使用Excel 2007进行数据处理和制作图表，采用DPS v 7.55统计软件固定模型进行二因素随机区组方差分析[26]。
2 结果与分析
2.1 各品种在不同处理方式下的营养成分含量与相对饲喂价值
CP、SS、ADF和NDF含量为本试验实测值，RFV值和TDN含量为计算值，结果见表1，比较分析结果见表2。总体可以看出，品种对C11、C21和C22时的SS含量、NDF含量和RFV值均影响极显著(P<0.01)，对ADF含量均影响显著(P<0.05)；对C21和C11时的CP含量影响极显著(P<0.01)，对C22时的CP含量和TDN含量影响显著(P<0.05)；对C21时的TDN含量影响极显著(P<0.01)。穴播方式对C11、C21和C22时的CP含量、SS含量和RFV值均影响极显著(P<0.01)，对C21时的ADF含量影响极显著(P<0.01)，对C21时的NDF含量影响显著(P<0.05)，对C22和C11时的NDF含量影响极显著(P<0.01)，对C21时的TDN含量影响极显著(P<0.01)，对C22时的TDN含量影响显著(P<0.05)。品种×穴播方式互作对C21和C11时的CP含量和SS含量影响极显著(P<0.01)，对C21时的ADF含量影响显著(P<0.05)，对C22和C11时的NDF含量影响极显著(P<0.01)，对C21时的RFV值影响显著(P<0.05)，对C22时的RFV值影响极显著(P<0.01)，对C21时的TDN含量影响极显著(P<0.01)。
2.1.1 粗蛋白含量 各刈割处理下CP平均含量依次为C21>C22>C11，分别为11.43%、10.00%和5.97%。3个品种在C21和C11时，CP含量相互间差异极显著(P<0.01)，依次为BJM>大卡>海牛，BJM分别达13.54%和6.77%；在C22时BJM显著地高于(P<0.05)其他两品种，为10.20%。在C21和C11时，穴播方式NN的CP含量极显著地高于(P<0.01)其他两处理，分别达13.66%和6.31%；在C22时，NN极显著地高于(P<0.01)TP，显著地高于(P<0.05)TN，达10.28%。从品种×穴播方式互作效应看，在C21和C22时，3个品种对穴播方式互作效应依次均为NN>TN>TP，其中在C21时，大卡和海牛3种穴播方式间差异极显著(P<0.01)，BJM在NN处理下显著地高于(P<0.05)其他两处理；在C22时，3个品种NN显著高于(P<0.05)TP。在C11时，大卡TP极显著高于(P<0.01)NN，TN显著高于(P<0.05)NN；海牛TN极显著高于(P<0.01)其他两处理；BJM 3个处理间差异极显著(P<0.01)，以NN最高。
2.1.2 可溶性糖含量 各刈割处理下SS平均含量依次为C21>C11>C22，分别为6.45%、4.10%和2.33%。
在品种间，C21时3个品种的SS含量相互间差异极显著(P<0.01)，依次为海牛>BJM>大卡，海牛达8.74%；在C22时，海牛和大卡极显著地高于(P<0.01)BJM，海牛显著地高于(P<0.05)大卡，海牛为2.47%；在C11时，3个品种相互间差异极显著(P<0.01)，依次为海牛>大卡>BJM，海牛为5.93%。
在穴播方式间的表现为：在C21、C22和C11时，均以TP最高，分别为7.25%、2.43%和4.58%；在C21和C11时，3种穴播方式相互间差异极显著(P<0.01)，其中在C21时，依次为TP>TN>NN，而在C11时，依次为TP>NN>TN；在C22时，TP极显著地高于(P<0.01)NN，显著地高于(P<0.05)TN。
品种×穴播方式互作效应为：在C21时，大卡和海牛两品种都以TP最高，BJM以TN最高，3个品种的3种穴播方式相互间均差异极显著(P<0.01)；在C22时，3个品种均以TP最高，大卡各穴播方式间无显著性差异(P>0.05)，海牛TP显著地高于(P<0.05)NN，BJM的TP极显著地高于(P<0.01)NN；在C11时，海牛和BJM两品种都以TP最高，大卡以NN最高，3个品种的3种穴播方式相互间均差异极显著(P<0.01)。
以上可以说明，就品种和穴播方式的平均效应而言，不同刈割处理下，品种以海牛的SS含量最高，穴播方式以TP的SS含量最高。品种和穴播方式存在明显互作效应。
2.1.3 酸性洗涤纤维含量 各刈割处理下ADF平均含量依次为C22 品种间在C21时，BJM的ADF显著低于(P<0.05)大卡，也低于海牛，但差异不显著(P>0.05)，为37.97%；在C22时，海牛和BJM显著地低于(P<0.05)大卡，以海牛最低，为27.51%；在C11时，海牛显著地低于(P<0.05)大卡和BJM，为33.80%。 在穴播方式间的表现为：在C21时，NN和TN极显著地低于(P<0.01) TP，以TN最低，为37.40%；在C22和C11时，均以NN最低，分别为27.50%和34.87%，各穴播方式间均无显著性差异(P>0.05)，依次均为TN>TP>NN。 品种×穴播方式互作效应为：在C21时，大卡和海牛均以TN最低，且均与TP差异极显著(P<0.01)，与NN无显著性差异(P>0.05)；BJM的NN极显著地低于(P<0.01)TP，与TN差异不显著(P>0.05)。在C22和C11时，3个品种的各穴播方式相互间无显著性差异(P>0.05)，且均以NN最低。 表2 养分含量及主要养分产量比较(干物质基础) Table 2 Comparison on nutrient content and main nutrient yield (DM basic) 养分Nutrient变异范围Scale收割方式Cut-way品种Variety穴播方式Dibblingmode品种×穴播(最佳组合)Variety×dibble(Bestcombination)CP(%)4.25～14.33C21>C22>C11BJM>BK>MONN>TN>TPBK-C21-NN,MO-C21-NN,BJM-C21-NNSS(%)2.03～9.74C21>C11>C22MO>BJM>BKTP>TN>NNBK-C21-TP,MO-C21-TP,BJM-C21-TNADF(%)27.38～40.60C22 BK:大卡Big Kahuna；MO: 海牛Monster.在品种×穴播方式互作中，以每一个品种为主，选最佳效应组列入。Under Variety×Dibble, only best combination is chosen mainly based on varieties.DM:干物质Dry matter;DDM:可消化干物质Digestible dry matter. 以上可以说明，在C21时，ADF含量最低的品种为BJM，穴播方式为TN；C22和C11时，ADF含量最低的品种为海牛，穴播方式为NN。在C21时，品种和穴播方式存在明显互作效应，其中大卡和海牛应选择TN，BJM应选择NN，ADF含量最低；在C22和C11时，互作效应不明显，3个品种均应选择NN，ADF含量为最低。 2.1.4 中性洗涤纤维含量 各刈割处理下NDF平均含量依次为C22 品种间在C21时，BJM极显著地低于(P<0.01)海牛，与大卡间无显著差异(P>0.05)，为58.97%；在C22时，BJM极显著地低于(P<0.01)其他两品种，为51.16%；在C11时，3个品种相互间差异极显著(P<0.01)，依次为BJM>大卡>海牛，海牛为51.53%。 在穴播方式间的表现为：在C21时，TN显著地低于(P<0.05)TP，与NN间无显著差异(P>0.05)，为59.30%；在C22时，3种穴播方式相互间差异极显著(P<0.01)，以NN最低，为51.31%；在C11时，NN极显著地低于(P<0.01)其他两处理，为55.97%。 品种×穴播方式互作效应为：在C21时，大卡和BJM的3种穴播方式相互间无显著性差异(P>0.05)，分别以NN和TP最低；海牛TN极显著地低于(P<0.01)TP，与NN间无显著差异(P>0.05)。在C22时，3个品种均以NN最低，其中大卡NN极显著地低于(P<0.01)TN，显著地低于(P<0.05)TP；海牛NN极显著地低于(P<0.01)TN，与TP无显著性差异(P>0.05)；BJM的NN显著地低于(P<0.05)TP，与TN间无显著性差异(P>0.05)；在C11时，大卡NN显著地低于(P<0.05)其他两处理；海牛TP极显著地低于(P<0.01)TN，与NN无显著性差异(P>0.05)；BJM的NN极显著地低于(P<0.01)其他两处理。 以上可以说明，在C21时，NDF含量最低的品种为BJM，穴播方式为TN；海牛与穴播方式存在明显互作效应，选择TN时NDF含量最低；大卡和BJM与穴播方式互作效应不明显，分别选择NN和TP时NDF含量最低。C22时，NDF含量最低的品种为BJM，穴播方式为NN；品种和穴播方式互作效应不明显，3个品种均应选择NN，NDF含量为最低。在C11时，NDF含量最低的品种为海牛，穴播方式为NN；品种和穴播方式存在明显互作效应，其中大卡和BJM应选择NN，海牛为TP，NDF含量最低。 2.1.5 相对饲喂价值 各刈割处理下RFV平均值依次为C22>C11>C21，分别为121.44、98.57和91.94。 品种间在C21时，BJM极显著地高于(P<0.01)海牛、显著地高于(P<0.05)大卡，BJM为93.6；在C22时，BJM极显著地高于(P<0.01)海牛和大卡，大卡略高于海牛，但相互间差异不显著(P>0.05)，BJM为122.66；在C11时，海牛极显著地高于(P<0.01)大卡和BJM，大卡略高于BJM，但相互间差异不显著(P>0.05)，海牛为113.15。 在穴播方式间的表现为：在C21时，TN和NN极显著地高于(P<0.01)TP，以TN最高，为93.76；在C22时，TN和TP极显著地高于(P<0.01)NN，TN显著地高于(P<0.05)TP，为122.00；在C11时，NN极显著地高于(P<0.01)TN和TP，为103.33。 品种×穴播方式互作效应为：在C21时，3个品种均以TN最高，其中大卡和海牛TN和NN极显著地高于(P<0.01)TP；BJM在3种穴播方式下相互间无显著性差异(P>0.05)。在C22时，大卡TN极显著地高于(P<0.01)NN、显著地高于(P<0.05)TP，TP显著地高于(P<0.05)NN；海牛TN和TP显著地高于(P<0.05)NN，TN略高于TP，但差异不显著(P>0.05)；BJM的NN极显著地高于(P<0.01)TP，略高于TN，但差异不显著(P>0.05)。在C11时，大卡NN显著高于(P<0.05)其他两处理；海牛NN和TP极显著地高于(P<0.01)TN，以NN最高；BJM的NN显著地高于(P<0.05)其他两处理。 以上可以说明，在C21和C22条件下，RFV最高的品种均为BJM、最高的穴播方式均为TN；在C21时3个品种均应选择TN，RFV最高；在C22时，大卡和海牛选择TN，BJM选择NN，各品种的RFV最高；在C11时，RFV最高的品种均为海牛、最高的穴播方式均为NN；3个品种均为NN时，RFV最高。 2.1.6 可消化营养物含量 各刈割处理下TDN平均含量依次为C22>C21>C11，分别为63.97%、55.97%和55.21%。 品种间比较，在C21时，品种BJM的TDN含量极显著地高于(P<0.01)其他两品种，为57.02%；在C22时，BJM极显著地高于(P<0.01)大卡，与海牛间无显著性差异(P>0.05)，为63.86%；在C11时，海牛显著地高于(P<0.05)大卡，与BJM间无显著性差异(P>0.05)，为57.00%。 在穴播方式间的表现为：在C21、C22和C11时，均以NN最高，分别为57.30%、63.90%和56.80%；其中在C21时，各穴播方式相互间差异极显著(P<0.01)；在C22时，NN极显著地高于(P<0.01)TP，显著地高于(P<0.05)TN；在C11时，各方式间无显著性差异(P>0.05)。 品种×穴播方式互作效应为：在C21时，3个品种均以NN最高，其中大卡和海牛NN和TN极显著地高于(P<0.01)TP，NN显著地高于(P<0.05)TN；BJM的NN极显著地高于(P<0.01)TP，与TN间无显著性差异(P>0.05)。在C22和C11时，3个品种均以NN最高，且品种与穴播方式间互作效应不明显。 以上可以说明，在C21和C22条件下，TDN含量最高的品种均为BJM、最高的穴播方式均为NN，3个品种均选择NN时，TDN含量最高；在C11时，TDN含量最高的品种为海牛、最高的穴播方式为NN，3个品种均选择NN时，TDN含量最高。 总体看，5种养分含量和RFV值在品种间、穴播方式间、品种与穴播方式互作间，由于不同的刈割方式而表现出较复杂而不一致的变化特征。以单营养因素，很难判断对品种和栽培方式的最佳选择，必须结合主要营养物质的产量来判断。 2.2 3个品种在不同穴播方式下的CP和TDN产量 主要营养指标CP和TDN的产量计算值见表3。总体可以看出，品种对C11和C21+C22时的CP产量均影响极显著(P<0.01)，对C21+C22时的TDN产量影响极显著(P<0.01)，对C11时的TDN产量影响显著(P<0.05)；穴播方式对C11和C21+C22时的CP产量和TDN产量均影响极显著(P<0.01)；品种×穴播方式互作对C11和C21+C22时的CP产量均影响显著(P<0.05)，对C11时的TDN产量影响极显著(P<0.01)，对C21+C22时的TDN产量影响显著(P<0.05)。 2.2.1 粗蛋白产量 两种刈割方式的总产量不同。C11的CP产量大于C21+C22，前者平均为0.90 t/hm2，后者平均为0.51 t/hm2，前者是后者的1.76倍。C21产量明显高于C22，C21平均产量0.48 t/hm2，占C21+C22总产量的94.12%。 品种间在C11时，BJM和大卡极显著地高于(P<0.01)海牛，BJM显著地高于(P<0.05)大卡，BJM为1.08 t/hm2；C21+C22的BJM极显著地高于(P<0.01)大卡，显著地高于(P<0.05)海牛，为0.57 t/hm2。 在穴播方式间的表现为：在C11时，TP和TN极显著地高于(P<0.01)NN，TP显著地高于(P<0.05)TN，TP为1.06 t/hm2；C21+C22的TP极显著地高于(P<0.01)其他两处理，NN显著地高于(P<0.05)TN，TP为0.64 t/hm2。 品种×穴播方式互作对CP产量效应为：在C11条件下，大卡和海牛均以TP最高，其中大卡的TP极显著地高于(P<0.01)其他两处理，海牛的TP显著地高于(P<0.05)其他两处理；BJM以TN最高，其极显著地高于(P<0.01)NN，与TP间无显著性差异(P>0.05)。在C21+C22条件下，3个品种的CP产量均以TP最高，其中大卡的TP和NN极显著地高于(P<0.01)TN，海牛和BJM的TP极显著地高于(P<0.01)其他两处理。 以上可以说明，就品种和穴播方式的平均效应而言，不同刈割处理下，品种以BJM的CP产量最高；穴播方式以TP的CP产量最高。品种和穴播方式存在明显互作效应，在采用C11时，大卡和海牛应选择TP，BJM在TN和TP处理下表现较好，但TN更高一些；在采用C21+C22时，海牛和BJM均应选择TP，大卡在TP和NN处理下表现较好，但TP更高一些。 2.2.2 可消化营养物产量 两种刈割方式的可消化营养物质TDN的总产量不同。C11的产量大于C21+C22，前者平均为8.37 t/hm2，后者平均为2.65 t/hm2，前者是后者的3.16倍。C21产量明显高于C22，C21平均产量2.45 t/hm2，占C21+C22总产量的92.45%。 品种间在C11时，以BJM产量最高，为9.03 t/hm2，其中BJM显著地高于(P<0.05)大卡，与海牛间无显著性差异(P>0.05)；C21+C22的海牛极显著地高于(P<0.01)其他两品种，为2.96 t/hm2。 在穴播方式间的表现为：在C11和C21+C22时，TDN的产量均以TP极显著地高于(P<0.01)其他两处理，分别为10.61和3.75 t/hm2。 品种×穴播方式互作对产量效应为：在C11时，3个品种均以TP最高，其中大卡和海牛的TP极显著地高于(P<0.01)其他两处理；BJM的TP和TN极显著地高于(P<0.01)NN，TP和TN间无显著性差异(P>0.05)。在C21+C22时，3个品种的TDN产量均以TP最高，同时均极显著地高于(P<0.01)其他两处理。 以上可以说明，就品种的平均效应而言，在C11时，品种以BJM的TDN产量最高；而在C21+C22时，以海牛的TDN产量最高。就穴播方式的平均效应而言，在两种刈割方式下，穴播方式均以TP的TDN产量最高。品种和穴播方式存在明显互作效应，在两种刈割方式下，3个品种均应选择TP。 综合上述产量表现，夏播复种高丹草的CP和TDN产量受品种、穴播方式、品种×穴播互作和刈割次数的综合影响。很明显C11处理比C21+C22处理的总产量高，TP种植比其他两种方式的产量高。CP产量在所有处理中以大卡C11、TP处理下最高，达1.25 t/hm2；BJM在C11、TN处理下为1.24 t/hm2，两者间无显著性差异(P>0.05)，因此考虑到CP产量和种植成本，生产中可选择BJM在C11、TN种植。TDN产量在所有处理中以BJM在C11、TP处理下最高，达10.97 t/hm2。 3.1 不同品种在不同穴播方式下的营养成分含量 许能祥等[27]通过对不同栽培方式下C4牧草生产性能的研究得出，不同栽培方式下高丹草全株CP含量随着取样时间的推迟均呈下降趋势，本研究结果与此一致；而其研究得出全株NDF和ADF含量均随着取样时间的推迟呈现上升趋势，本试验结果与此不一致，这应与高丹草的种植时期有关，因为王云等[16]在春播试验中也得出NDF和ADF含量均随着取样时间的推迟呈现上升趋势的结果。因此，还需进一步研究探索。 刘景辉等[28]研究结果表明，随着刈割次数的增加，CP含量有增加的趋势，年刈割2次的头茬和2茬CP含量均高于年刈割1次；许能祥等[29]研究结果表明，不同品种的饲用高粱年刈割1次的CP含量显著低于年刈割2次的各茬次(P<0.05)；本研究结果与之一致。哈斯亚提·托逊江等[17]研究得出，在新疆阿克苏地区复种饲用甜高粱，其CP为7.74%，NDF为57.88%；钱续等[4]研究得出，在甘肃省榆中县夏播日本饲用高粱，其全株CP为7.66%；本研究结果与之基本一致。 不同品种间牧草的品质具有明显的差异，有报道指出低施氮量下褐色中脉饲草高粱比常规品种有较高的CP含量[30]；常规品种NDF的含量显著高于褐色中脉材料(P<0.05)[31]；褐色中脉苏丹草(Sorghumvulgarevar.sudanense)的NDF和ADF与非褐色中脉材料呈显著性差异(P<0.05)[32]；李源等[33]通过对不同品种褐色中脉饲草高粱的研究表明，BMR-12品种的NDF和ADF含量显著低于BMR-6品种(P<0.05)。本研究表明虽然品种间的CP、NDF和ADF都具有显著地差异(P<0.05)，但并不是BMR材料的CP最高、NDF和ADF的含量最低，这应与播种期和生育期长短有关，然而有研究表明，在相同气候条件下,采用相同的品种进行春播试验研究中，也得出BMR品种的NDF和ADF的含量显著低于(P<0.05)非BMR品种的结果[16]。因此，还有待进一步研究探讨。 以TDN含量作为品质指标，以标准鲜草作为产量指标，两者同时受品种和穴播方式影响较明显。在不同刈割处理下，TDN含量均表现为NN>TN>TP，其中在C11条件下，TDN含量表现差异不大，而在C21+C22条件下，TDN含量表现差异显著(P<0.05)；产量表现正好相反，呈NN 3.2 栽培措施对植株发育性状和饲用品质的影响 不同穴播方式对光敏型高丹草的株高、单秆鲜重和茎重影响显著(P<0.05)[34]。已有研究表明，饲用高粱的品质，特别是消化率，茎明显地高于叶和穗部[18]。可以推测，在C21的处理(处于拔节期)，从NN、TN到TP的栽培措施，使叶部所占全株的重量加大，茎部比重相对减少，最终产量增加了，但品质下降了，相对消化营养物的产量随着总产量的增加呈现出提高的趋势。但在拔节期至开花期收割，3种穴播方式下品质差异不大，但产量差异较明显。由此看出，栽培技术、品种田间特征特性和饲草品质三者之间的相关性规律不明显，值得进一步研究。 3.3 干物质产量与主要养分产量的一致性 本研究尝试用单位面积总可消化营养物质(TDN)的产量作为饲用高粱栽培追求的最终目标，以精准指导人工牧草栽培技术体系的发展。同时也以单位面积可消化干物质(DDM)产量为最终目标，结果两者相似(表3)。单纯追求产草量，特别是鲜草产量，可能产草量相同，但其总可消化物的含量不同，对家畜饲用价值不同。 从本试验总体看，主要营养物质CP和TDN的产量与干物质的产量表现一致，即干物质产量高的处理，其CP和TDN产量也高。但很明显，各营养物质的含量则与产量表现并不完全一致，产量高的处理则多表现为营养物质含量低，产量低的则相反。饲草综合质量指标——相对饲喂价值(RFV)本应与收割时的生育期密切相关，但测定计算结果与此并不一致，出现了拔节初期(C22)>拔节后期或孕穗开花期(C11)>拔节中期(C21)的现象。这也说明RFV值更多代表营养物质含量之间的关系，而与营养物质的产量关系不大。这更说明饲草高粱品质的复杂性。 本试验表明，夏播复种3种高丹草的CP、NDF、ADF、TDN和SS含量、RFV值，CP和TDN产量均受品种、穴播方式、品种×穴播方式互作和刈割次数等综合因素的影响，营养物质的含量与其产量变化趋势多不一致，且不能得到结论相同的一致模式，需根据主要营养需要，选择最有效的栽培模式。主要营养物质的产量与干物质的产量变化趋势一致，干物质的产量可以代表营养物质的产量。在本试验中，CP和TDN的产量在刈割1茬时，明显高于刈割两茬之和，BJM整体上高于其他两品种，翻耕覆膜穴播种植比其他两种方式的产量均高。TDN的产量在所有处理中以BJM在刈割1茬、翻耕覆膜穴播处理下最高，达10.97 t/hm2。CP产量在所有处理中以大卡在刈割1茬、翻耕覆膜穴播处理下最高，达1.25 t/hm2；BJM在刈割1茬、翻耕覆膜穴播处理下为1.11 t/hm2，两者间无显著性差异(P>0.05)。综上所述，在本试验条件下，以TDN产量最高为目标，在陇东旱塬地区麦茬后夏播复种高丹草以翻耕覆膜穴播、刈割1茬(早霜前1周刈割)和BJM 品种相组合的生产模式为最优。但若以两茬青饲利用(刈割两茬)，建议选择品种海牛和翻耕覆膜穴播栽培模式。 References： [1] Li J Y. 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The three sorghum-Sudangrass hybrids were Monster, BJM, and Big kahuna (with a brown midrib). The plants were grown with three dibbling modes: no tillage and no mulching (NN), tillage and no mulching (TN), and tillage with plastic mulch (TP), and were mown once (one-cut, C11) or twice (two-cuts, C21, C22). The nutrient contents and yields were determined for the three varieties grown with different sowing patterns and mowing frequencies. The contents of various nutrients, including crude protein (CP), soluble sugars (SS), neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF), total digestible nutrients (TDN), and relative feeding value (RFV) showed complex variations among the three sowing methods, the two mowing methods, and their combinations. There were no consistent trends in the contents of most nutrients. In practice, the most effective cultivation method should be selected based on the need for particular nutrients. The contents of the main nutrients (CP and TDN) showed the same trends as dry matter yields in the same treatments. Therefore, high dry matter yield was associated with higher contents of the main nutrients. The yields of CP and TDN were significantly higher for the plants mown once than for those mown twice. The yield of BJM was higher than those of the other two varieties. The yields were higher in the TP sowing mode than in the other two sowing modes. The highest yields of TDN (10.97 t/hm2) and CP (1.25 t/hm2) were from Monster in the TP system mown once. The CP yield from BJM mown once with the TP sowing mode was 1.11 t/hm2(not significantly different from that of Big Kahuna,P>0.05). Therefore, under these experimental conditions, the best production pattern was the TP dibbling mode, mown once (1 week before the early frost), and BJM for use in silage. However, the best production pattern for green harvest was Monster and the TP dibbling mode with two mowings. summer multiple sowing; dibbling mode; cut-ways; photoperiod-sensitive sorghum-Sudangrass hybrid; nutrient content and yield 10.11686/cyxb2016376 2016-10-09；改回日期：2016-11-28 甘肃省科技厅科技支撑项目(144NKCA055)，甘肃省科技厅科技重大专项(2015GS05915)和甘肃省农业科学院农业科技创新专项(2013GAAS04)资助。 贺春贵(1961-)，男，甘肃庆阳人，博士生导师，教授，博士。E-mail: hechungui008@qq.com *通信作者Corresponding author. E-mail: gshezhenfu@163.com http://cyxb.lzu.edu.cn 贺春贵, 何振富, 王斐. 夏播复种光敏型高丹草的养分含量与产量. 草业学报, 2017, 26(7): 177-189. HE Chun-Gui, HE Zhen-Fu, WANG Fei. Nutrient contents and yields of photoperiod-sensitive sorghum-Sudangrass hybrids grown in summer after a winter wheat crop. Acta Prataculturae Sinica, 2017, 26(7): 177-189.
3 讨论
4 结论
