收割次数对“中饲苎1号”生物量积累与粗蛋白含量的影响
2018-03-15高钢喻春明陈平王延周熊和平陈继康陈坤梅朱爱国
高钢,喻春明,陈平,王延周,熊和平,陈继康,陈坤梅,朱爱国
(中国农业科学院麻类研究所,长沙410205)
饲料专用苎麻品种“中饲苎1号”生长旺盛,发蔸及再生能力强,年生物产量高,前期生长快,适宜一年多次收割,在长江流域年收割6~8次及以上。该品种叶片多、茎秆细、叶茎比大,作为饲料的产量构成因素合理[1-3]。获得高的苎麻生物量与饲料营养价值是本项研究的一个主要目的。收割次数在很大程度上可影响饲用苎麻的当年产量及营养价值[4]。因此,本研究根据饲料专用苎麻“中饲苎1号”的生长规律,设置年收割4、5、6次(hpy4、hpy5、hpy6)3个处理,分析收割次数对“中饲苎1号”连续两年生产的影响,探讨生物量、粗蛋白含量在饲用苎麻生长过程中的积累规律,从生物量与粗蛋白产量的角度找出最佳的收割方案,以便饲料苎麻“中饲苎1号”的大面积推广与应用。
1 材料与方法
1.1 试验设计
试验在中国农业科学院麻类研究所长沙白箬铺试验基地苎麻高产示范田中进行,试验地属亚热带季风性湿润气候。气候温和湿润,无霜期长,雨水充沛,光照充足,春秋短促,冬夏绵长。热量资源丰富,且光热水相对集中在春夏季节。
试验采取随机区组设计,小区面积10.8 m2,设年收割4、5、6次3个处理,每组处理3次重复。于2015、2016年连续两年分别测定不同收割次数处理组小区“中饲苎1号”生物量、粗蛋白含量,计算折合每公顷生物量及粗蛋白产量,进行产量及主要经济性状综合评价。各处理均在收获期收割(表 1)。
试验期间进行相同水平种植管理,在生长期间注意除草、抗旱和病虫害预防等,每次刈割后及时清除杂草。2015年最后一次收割后进行冬培管理,施肥量为复合肥375 kg/hm2、有机肥7000 kg/hm2。
表12015~2016年收割时间一览表Tab.1 Table of harvesting times for 2015~2016
1.2 测定指标及方法
1.2.1 株高测定
随机选取位于非边行的5蔸麻,用卷尺测量收割时期植株基部到生长点的高度,精确到厘米。
1.2.2 生物量的测定
收割期各小区齐地面整齐收割,测得小区鲜重,取样经杀青烘干后进行干重测定。将每年各个处理各茬次鲜重及干草产量加和即为年鲜草及干草总产量。
1.2.3 粗蛋白含量与水分测定
在收割的同时取地上部分进行粗蛋白含量与水分测定。水分测定参照GB/T 8858-1988;粗蛋白(CP)含量测定采用凯氏定氮法(凯氏定氮仪Kjeltec 2300,丹麦福斯有限公司);粗蛋白产量=粗蛋白含量×干草产量。将每年各个处理各茬次粗蛋白产量加和即为年粗蛋白总产量。
1.3 数据处理
采用Excel统计分析软件对数据进行处理、作图,使用SPSS18.0进行相关分析和方差及多重比较分析。
2 结果与分析
2.1 “中饲苎1号”收割高度与鲜重产量测定
由表2中的统计数据可知,随着收割次数的增加,“中饲苎1号”在2015~2016连续两年试验期内收割株高逐渐降低,而在总鲜重方面则略呈增加趋势。尽管连续两年内“中饲苎1号”在收割高度与鲜重上的变化趋势基本相同,各单独年份间相关指标仍存在较大差异。2015年不同收割次数处理组在收割高度与鲜重产量上均高于2016年相同处理组。
表2 “中饲苎1号”收割高度与鲜重产量测定Tab.2 The cutting height and fresh weight production of“Zhongsizhu No.1”in two years
尽管2015~2016连续两年间各小区收割处理次数、种植管理水平均一致,但统计数据表明2015年度各处理小区刈割株高与鲜重产量总体上均高于2016年度各处理组。说明当年多次刈割对下一年鲜重产量及刈割高度有一定的影响。
2.2 连续两年平均产量及主要经济性状比对分析
不同收割次数处理对“中饲苎1号”连续两年的平均刈割高度存在较为显著的影响(见图1)。均以年收割4次处理的平均刈割高度为最高,年收割6次处理的平均刈割高度最低。2015年与2016年各单独年份间不同处理组的平均刈割高度差异较为显著。2015年平均刈割高度最高达141.6 cm(年收4次),最低为100.5 cm(年收6次);而2016年平均刈割高度最高仅为105.3 cm(年收4次),最低为82.9 cm(年收6次)。尽管不同年份间相同收割次数处理组的平均刈割高度差异较大,但是在同一年度内各处理组的平均刈割高度变化情况基本相同,均随收割次数的增加而降低。
图1 不同收割次数处理连续两年平均收割高度Fig.1 Average fresh weight production of“Zhongsizhu No.1”treated by different cutting times in two years
通过连续两年内对各处理小区苎麻茎叶粗蛋白含量数据的测定,进一步证实苎麻平均粗蛋白含量与刈割高度间存在较强的关联[4-5]。由图2可知,2015年收割4次处理组平均粗蛋白含量最低,仅为14.10%,显著低于其他各组,很大程度上受其刈割株高的影响(平均刈割高度>140 cm);2016年收割6次处理组均粗蛋白含量最高,达19.09%,而其平均刈割株高仅为82.9 cm;其他各处理组间的平均粗蛋白含量差异并不显著,均为17%左右,而其平均刈割株高也在90.6~120.5 cm之间。从平均粗蛋白含量的角度,“中饲苎1号”刈割株高不宜超过140 cm。
图2 不同收割次数处理连续两年平均粗蛋白含量Fig.2 Average CP content of“Zhongsizhu No.1”treated by different cutting times in two years
鲜重产量也是反映牧草饲料品质的重要指标[7]。两年内各处理小区“中饲苎1号”鲜重产量总体上随收割次数的增加而增加(图3)。但2015年度年收割4次处理组小区鲜重产量仅为77.1 kg,显著低于年收割5次、6次处理组;2016年各处理小区“中饲苎1号”鲜重产量则随收割次数的增加而逐步增加,鲜重产量分别为64.8 kg(年收割4次)、72.5 kg(年收割5次)、80.7 kg(年收割6次)。
图3 不同收割次数处理连续两年平均鲜重产量Fig.3 Average fresh weight production of“Zhongsizhu No.1”treated by different cutting times in two years
2.3 干重产量与茎叶粗蛋白含量
随着收获次数的增加,“中饲苎1号”地上部分平均含水量发生较大变化且持续地增高。2015年度各处理组平均含水量分别为79%(年收4次)、83%(年收5次)、85%(年收6次)。关联分析发现,尽管2015年度年收割6次处理组的粗蛋白质含量达17.66%,但年收割5次处理组在折合小区全年粗蛋白质总产量上最高,为2.58 kg。
表3 “中饲苎1号”干重及粗蛋白产量测定Tab.3 Yield of biomass and crude protein of“Zhongsizhu No.1”in two years
2016年不同收获次数处理组在干重产量与茎叶粗蛋白产量上的变化趋势总体与2015年度保持一致。2016年年收割5次处理组小区年干重及粗蛋白产量分别为14.50 kg与2.49 kg,为各处理组中最高。
3 小结与讨论
刈割次数是影响饲料专用苎麻“中饲苎1号”产量和饲料品质的重要因素[8]。随着收获次数的增加,“中饲苎1号”连续两年的田间表现均为:刈割株高逐渐降低,而鲜重产量、含水量、平均粗蛋白含量均呈逐渐增加趋势;关联分析发现,尽管2015年度多次刈割对下一年度的鲜重产量与刈割株高有一定影响,但综合考虑含水量、平均粗蛋白含量等,连续两年内各处理小区在干重产量与粗蛋白产量上并无较大差异;综合两年内各项指标数据,从干重及粗蛋白产量的角度,饲料专用苎麻品种“中饲苎1号”以年收割5次为最佳。
苎麻生物量与营养物质的含量是评定其饲用价值的重要指标之一[9],研究刈割时期及刈割次数对提高饲用苎麻利用效率具有重要意义。然而,饲用苎麻产量与营养价值在一年中有一定的季节变化规律,而这种动态规律对其生产性能有很大影响[10],本文着重从年粗蛋白产量的角度提出了年收5次的刈割方式。对于不同刈割次数处理条件下,“中饲苎1号”叶茎比等生长性能及其他营养品质变化情况还有待进一步研究。
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