不同刈割茬次间苎麻饲用产量与品质的研究

王延周，戴求仲，王满生，喻春明，唐守伟，熊和平

（中国农业科学院麻类研究所，长沙410205）

苎麻（Boehmeria nivea（L.）Gaud.）是荨麻科（Urticaceae）苎麻属（Boehmeria）多年生宿根型草本植物［1］，是我国特产的经济作物之一。苎麻纤维品质优良，自古以来就被开发为纺织原料。此外，苎麻作为一种湿草类速生型多叶植物［2］，也可作饲料作物开发利用［3－4］。其嫩茎叶富含蛋白质、氨基酸、维生素、矿物质等动物生长发育所需的营养物质［5］，可与苜蓿相媲美［4，6］。饲用苎麻是以收获青绿茎、叶等营养体为目的，在适宜的生育期或株高下进行多年多次刈割的优质高产饲草［7］。目前饲用苎麻的刈割模式是根据刈割株高建立的。饲用苎麻在一定的自然条件下，每年可刈割的总时间是不变的，刈割时的株高，决定了刈割时间间隔，从而影响一年的刈割频次。饲用苎麻刈割株高一般为60～80 cm［8］。饲用苎麻的不同茬次间由于气候条件和栽培措施不同，其产量和品质也可能会受到影响，目前相关研究主要集中在年度间产量和品质的研究方面［9－10］，而对一年内不同茬次的产量与品质的研究却鲜有报道。本试验拟以两个苎麻品种为材料，研究一年内不同茬次的产量与品质变化，弥补该方面的空白，从而合理评价苎麻的饲用价值，为科学利用苎麻饲料饲喂家畜提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选用饲用苎麻“中饲苎1号”和纤饲兼用苎麻“中苎2号”。“中饲苎1号”具有生长旺盛、发蔸及再生能力强、前期生长快、适宜一年多次刈割、年生物产量高等特点［11］。“中苎2号”发蔸能力强，植株挺拔，茎杆粗壮，均匀一致，群体结构协调［12］。

1.2 试验设计

田间试验采用随机区组设计，每个品种3个重复小区，每个小区面积8.75 m2，株距与行距分别为40 cm和50 cm，每个小区40蔸。试验时间为：2014年3～10月。每茬次在株高60～80 cm收获。两个品种1年内分别刈割6次，其中，“中饲苎1号”刈割时间分别为4月4日、5月13日、6月14日、7月8日、8月17日和9月27日；“中苎2号”刈割时间分别为4月8日、5月15日、6月19日、7月18日、8月19日和9月28日。

1.3 试验概况

试验地位于中国农业科学院麻类研究所国家苎麻种质资源圃（长沙市）。该地区属亚热带季风性湿润气候，气候温和湿润，春温变化大，夏初雨水多，伏秋高温久，冬季严寒少。热量资源丰富，无霜期长，雨水充沛，光照充足，且光热水相对集中在春夏季节［13］。试验期间的田间管理主要为施肥、除草、抗旱抗涝和预防病虫害。试验期间施肥情况如下：2013年冬培管理，施复合肥和有机肥分别为375、7000 kg／hm2。试验期间每茬次在苎麻株高30 cm左右撒施尿素150 kg／hm2。

1.4 测定项目与方法

1.4.1 产量测定

在95%以上苎麻植株高度达到60～80 cm时进行平地收割测定小区鲜产。一般在非雨天植株无露水的条件下进行刈割测产与采样。苎麻测鲜产前先进行采样，按5点采样法，采鲜样1.00 kg以上，准确称重后，叶茎分离，分别在65℃条件下用烘箱烘干后称重，烘干样用于营养成分的测定。根据测产小区的饲草鲜重、面积和样品鲜重、烘干重，计算出每公顷干物质产量。

1.4.2 品质测定

烘干样品充分粉碎并混匀，参照张丽英［14］的方法进行水分、粗蛋白（CP）、粗纤维（CF）、中性洗涤纤维（NDF）和酸洗洗涤纤维（ADF）的测定。饲料相对值（RFV，relative feed value）计算采用现今NFTA（美国国家牧草测试协会）所用的预测模型（以绵羊为动物基础），用干物质采食量（DMI）占体重（BW）的百分数和可消化干物质（DDM）占干物质百分含量来计算RFV［15－16］。比较各组之间的饲用品质。

式中：

NDF（%DM）—中性洗涤纤维占干物质的百分含量；

ADF（%DM）—酸性洗涤纤维占干物质的百分含量。

1.5 数据处理

采用Excel2007进行数据处理，用IBM SPSS Statistics 21进行方差和相关分析，其中用Duncan法对各测定数据进行多重比较，分析数据以平均值±标准误表示。

2 结果

2.1 刈割茬次间苎麻饲用产量性状的变化

不同刈割茬次间，两个苎麻品种产量性状呈现相似的变化规律（见表1）：鲜重产量上，“中饲苎1号”和“中苎2号”都在第1次最高，分别显著高于第2、3、4、6次和第 3、4、6次（p＜0.05）；但干物质产量上，两个品种都是在第6次达到最高，尤其是“中饲苎1号”，其显著高于第1～4次（p＜0.05）；干鲜比上，两个品种第1次最低，显著低于其他茬次（p＜0.05），第3次和第6次最高，分别显著高于第1、2、4次和第1、2、4、5次（p＜0.05）。不同刈割茬次间，两个苎麻品种产量性状中，干鲜比的变异幅度最大，鲜草产量次之，干物质产量变异最小。对不同刈割茬次间两个品种的鲜干产量性状进行相关分析，“中饲苎1号”和“中苎2号”的鲜干产量相关系数分别为－0.356和－0.964，后者呈现极显著负相关（p＜0.01）。

表1 不同刈割茬次的产量Tab.1 Yield of different cutting times

2.2 刈割茬次间苎麻饲用品质的变化

2.2.1 刈割茬次间粗蛋白含量和叶茎比变化

不同刈割茬次间，两个苎麻品种不同部位与整株的粗蛋白含量呈现前两次收获高于后4次。由表2可以看出，“中饲苎1号”第1次与第2次刈割，不同部位与整株的粗蛋白含量显著高于第3～6次（p＜0.05）；“中苎2号”第1次与第2次刈割的不同部位与整株的粗蛋白含量最高，第3次与第4次含量降低到最低，第5次、第6次含量增加。不同刈割茬次的叶茎比上，两个品种都是第2次最高，分别为1.71和1.80。不同刈割茬次间，两个苎麻品种不同部位的粗蛋白含量变化幅度中，叶的变异系数最小，分别为10.3%和6.5%，茎的变异系数最大，分别为35.4%和32.8%。两个品种的叶粗蛋白含量明显高于茎，从第1～6次，分别为茎的1.49～2.77倍和1.77～3.09倍。

表2 不同刈割茬次的粗蛋白含量Tab.2 Crude protein content of different reaping batches %DM

续表2

2.2.2 刈割茬次间粗纤维变化

不同刈割茬次间，两个苎麻品种的茎与整株的粗纤维含量呈现前两次刈割低于后4次。由表3可以看出，“中饲苎1号”的茎和“中苎2号”的茎和整株前两次的粗纤维含量显著低于后4次（p＜0.05）；而两个品种叶的粗纤维含量没有呈现上述规律。不同刈割茬次间，两个苎麻品种不同部位粗纤维含量变化幅度与粗蛋白相同，叶中的粗纤维变异系数比茎小。两个品种茎的粗纤维含量明显高于叶，从第1～6次，分别为叶的1.93～3.18倍和2.24～3.15倍。

第1次 14.72±0.92a 28.37±0.07d 21.04±0.63c 14.27±／% 5.2 13.8 6.3 4.3 12.8 11.1 0.12abc32.00±0.28e 21.97±0.35c第2次 14.55±0.15ab 37.38±0.61c 23.01±0.81b 13.38±0.27c 35.46±0.26d 21.28±0.81c第3次 13.26±0.45bc 42.13±0.15a 24.42±0.02ab 14.71±0.34a 44.85±0.16a 27.45±0.73a第4次 12.96±0.14c 39.75±0.20b 23.72±0.33ab 13.63±0.05bc 42.93±0.34b 26.57±0.03a第5次 13.75±0.23abc43.01±0.91a 24.71±0.15a 14.62±0.31ab 38.71±0.10c 24.27±0.61b第6次 13.46±0.08abc39.78±0.23b 25.19±0.32a 14.89±0.46a 43.26±0.51b 27.51±0.39a平均值13.78 38.40 23.68 14.25 39.54 24.84变异系数

2.2.3 刈割茬次间RFV值变化

从表4可以看出，不同刈割茬次间，“中苎2号”茎与整株的RFV值与粗蛋白的变化一致，也呈现“前两次优于后4次”的变化规律；“中饲苎1号”茎RFV值表现为“第1次优于后5次”，整株RFV值为“第1次优于后4次”。两个品种茎的RFV值均为第1次最大，分别为120.3和102.1，显著高于后面5个刈割茬次（p＜0.05）；从第2茬次开始，茎的RFV值开始小于100，最低分别达到68.4和71.9。两个品种叶的RFV值呈现“第1次最小，第6次最大”的变化规律。不同刈割茬次间，两个苎麻品种不同部位RFV变化幅度中，叶的变异系数比茎小。两个品种叶的RFV明显高于茎，从第1～6次，分别为茎的1.34～2.43倍和1.45～2.37倍。

表4 不同刈割茬次的RFV值含量Tab.4 RFV of different reaping batches DM

续表4

2.3 刈割茬次间品质与产量指标相关性

由表5可知，不同茬次间，“中饲苎1号”粗蛋白含量与粗纤维含量呈显著负相关（p＜0.05），与RFV值呈显著正相关（p＜0.05）；而“中苎2号”粗蛋白含量与粗纤维含量呈极显著负相关（p＜0.01），与RFV值呈极显著正相关（p＜0.01）。两个品种的粗纤维含量与RFV值分别呈现极显著负相关（p＜0.01）和显著负相关（p＜0.05）。产量性状中干鲜比与整株的品质性状相关性很高，两个品种的干鲜比与粗蛋白含量呈显著负相关（p＜0.05），与粗纤维含量呈极显著正相关（p＜0.01），与RFV值的相关关系中，只与“中饲苎1号”呈极显著负相关（p＜0.01）。

表5 干鲜比与整株品质性状的相关关系Tab.5 Correlations of the ratio of dry and fresh and whole plant quality traits

由表6可知，不同茬次间，两个品种的整株粗蛋白含量与叶茎中粗蛋白含量呈极显著正相关（p＜0.01）；两个品种的整株粗纤维含量与茎中粗纤维含量呈极显著正相关（p＜0.01）；“中饲苎1号”的整株RFV值与茎中RFV值呈极显著正相关（p＜0.01）。

表6 整株与部位的品质性状相关关系Tab.6 Correlations of quality traits of the whole plant and parts

3 讨论

3.1 刈割茬次间苎麻饲用产量的变化

影响饲用苎麻生物量的因素较多，概括来说是由内因（品种）和外因（生态环境、栽培措施等）共同作用的结果［17］。一年内的栽培措施和气候环境的变化，可能会造成不同茬次的苎麻饲用产量不同。在同一高度刈割的前提下，本试验的两个品种不同茬次间的鲜产、干物质和粗蛋白产量都有较大的变化，尤其是鲜草产量。

鲜重是反映牧草产量高低的一个重要指标。白玉超等［18］研究发现，随着收获次数的增加，不同品种苎麻的生物鲜产量总体上呈下降趋势。姜涛［19］采用33个苎麻品种进行饲用收获试验，发现同时间收获的苎麻鲜产与干产呈显著正相关。本研究发现不同茬次间，苎麻鲜产量与干物质产量呈负相关，这是由不同茬次间苎麻的含水量不同而引起的。目前饲用苎麻刈割株高为60～80 cm，此高度下苎麻刚刚封行，处于旺长期初期，植株茎杆的含水量受气候环境影响较大，造成本试验中不同收获茬次间的干鲜比变异系数最大。雨水充足或气温低的气候环境，旺长期初期的苎麻茎秆老化慢，比较嫩，含水量高，干鲜比低。本试验的两个品种的第1次收获，由于生长期处于3～4月雨水充足的低温气候环境，干鲜比最低，造成鲜产最高，但干物质产量最低。高温或干旱的气候环境，旺长期初期的苎麻茎秆易木质化，含水量低，干鲜比高。本试验的两个品种最后一次收获于9月底，此时气温高、雨水少，干鲜比最高，造成干物质产量最高。由于一年内不同的气候条件对苎麻植株的含水量影响较大，因此不宜用苎麻鲜产数据反映一年内不同刈割茬次间的干物质产量。

3.2 刈割茬次间苎麻饲用品质的变化

牧草的环境条件和人为措施是影响其品质的外因，包括栽培模式与技术、土壤肥力、当地气候条件、刈割模式和加工贮藏方法等因素。苎麻在一年内不同的气候条件下收获，饲用品质也会受到影响。魏金涛等［2，20］研究5～11月，每月初从“中饲苎1号”和“鄂牧苎0904”植株顶部量取80 cm刈割嫩茎叶，研究不同茬次的营养价值变化，发现5～10月的6茬次中，随着刈割茬次增加，两个品种的粗蛋白含量下降，分别从20.84%和20.58%下降到18.38%和18.73%；其中“中饲苎1号”纤维含量增加，中性洗涤纤维含量由47.16%增加到50.29%，酸性洗涤纤维含量由42.15%增加到48.73%。本试验中，刈割株高为60～80 cm时，“中饲苎1号”与“中苎2号”随着刈割茬次的增加，粗蛋白含量呈现前两次明显高于后4次的规律，且纤维含量也在逐步增加，与魏金涛研究结果相似。究其原因，可能与刈割时的气候与栽培技术有关。例如，第1次与第2次收获阶段，是冬培的重施肥起效阶段，土壤营养丰富，有助于蛋白的合成；同时此阶段气候湿润，茎秆较嫩，基本没有木质化；而后4次，随着温度的升高，茎秆易老化，纤维含量高，品质较差。

干鲜比是衡量牧草经济性状的一个重要指标，能较好反映牧草适口性及品质［21］。在本研究中，不同茬次中干鲜比与整株的品质性状相关性很高，植株干鲜比是由植株含水量决定的，因此，通过植株含水量就能较好的反映出植株的营养价值，这在苎麻生产中的品质评价中有很大的应用价值。

不同茬次间的营养指标中，叶的含量变化小于茎，这说明一年内不同气候条件对茎的品质影响相对较大。从两个品种不同刈割茬次的整株与部位品质性状之间的相关性可以看出，后4次整株的粗蛋白含量显著下降，这主要是茎和叶粗蛋白含量下降显著造成的。而后4次整株的纤维含量增加，则主要是茎的纤维含量造成的。

牧草营养物质供给的不均衡性和家畜营养需要的长期稳定性之间的矛盾构成了草地畜牧业生产的主要矛盾。解决这一矛盾的关键是摸清牧草的营养动态规律，据此合理安排草地畜牧业生产［22］。在利用不同茬次的苎麻饲喂家畜时，可根据饲用品质呈现“前两次优于后4次”的变化规律进行科学配方。由于饲用苎麻刈割时，正处于快速生长期，随着高度增加，物质积累快速增加，年干物质产量和营养物质产量在增加，但营养品质会下降［23－24］。因此“前两次”可适当增加刈割株高，虽然营养品质有所下降，但可以显著提高饲料产量。同时，为了提高苎麻后4次的饲用营养品质，必须加强水肥管理，减缓茎秆老化，提高营养品质。

4 结论

苎麻进行饲用刈割时，一年内不同茬次间产量与品质均存在较大的差异。产量性状中，干鲜比的变异幅度最大；鲜产量不能较好地反映一年内不同茬次间的干物质产量。不同茬次间的饲用品质呈现“前两次优于后4次”的变化规律，且不同茬次间，茎的饲用品质变异幅度大于叶。在苎麻饲用收获时，可用干鲜比来初步衡量不同茬次中植株的饲用价值。

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