适宜秋冬闲田种植的牧草品种筛选及刈割利用研究

2018-04-28戴征煌刘水华于徐根甘兴华黄栋胡文亭徐桂花

江西畜牧兽医杂志 2018年2期

戴征煌，刘水华，于徐根，甘兴华，黄栋，胡文亭，徐桂花

（江西省畜牧技术推广站，江西南昌 330046）

随着南方草地畜牧业快速发展，逐步出现饲草生产土地供应短缺，冬春季节饲草供应不足等生产资源性紧缺问题。大量研究表明，合理利用冬闲田种植牧草，具有稳产、持续增产、高产和保护农田生态环境的作用［1］；合理利用冬闲田种植饲用作物，适宜于畜禽饲养业发展快的地区及规模经营农户，以农产品自我消化升值和就近为畜禽养殖户、场提供青饲料为主［2］。可见，冬闲田种植优良牧草可作为解决草地畜牧业土地资源问题及大力发展冬季农业有效途径之一。人们对冬闲稻田的利用进行了大量的研究发现，冬闲田种植紫云英、白三叶、黑麦草、光叶紫花苕等使得冬闲稻田土壤物理性质、化学性质和生物学性状得到不同程度的改善［3，4］。但整体而言，秋冬闲田种植的牧草种类和品种较单一，主要集中在多花黑麦草、紫云英，对其它优良牧草品种在冬闲田种植情况研究的甚少，造成牧草资源的浪费，不能最大限度发挥冬闲田潜在的经济功能，影响草地农业的进步和发展。本研究在考虑牧草种类多样性的基础上，进一步探讨刈割利用对牧草产量的影响，拟为秋冬闲田种植牧草提供可靠的品种选择和利用方式。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于江西省南昌县江西现代牧业科技园（江西省蚕桑茶叶研究所）百草园基地。地处亚热带季风气候，南方典型红壤区水稻田。北纬28°22′22″，东经 115°59′08″，海拔 32m。全年降水量162.11 mm，年均温17.6℃，最热月均温29.2℃，最冷月均温5.3℃，极端最高温度40.9℃，极端最低温度-9.9℃，无霜期259d，初霜日11月23日，终霜日3月2日，年积温（≥0℃）6435.9℃，年有效积温（≥10℃）5395℃。土壤有机质34.9g/kg、水解氮83mg/kg、有效磷22.9mg/kg、速效钾43mg/kg，土壤pH 5.3。试验地前茬为水稻。

1.2 参试品种

多花黑麦草、燕麦、饲用豌豆（早熟型）、饲用豌豆（晚熟型）、绛三叶、紫云英。

燕麦品种为青海444，由青海草原总站提供。紫云英为大叶型品种闽饲5号，由南昌市青湖花草木有限公司提供。饲用豌豆（早熟型）品种为Whistle forage winter，饲用豌豆（晚熟型）品种为Secade peas，均由克劳沃公司提供。特高多花黑麦和光叶紫花苕从市场购买。

1.3 试验设计

采用完全随机区组试验设计。多花黑麦草、燕麦、饲用豌豆（早熟型）、饲用豌豆（晚熟型）、紫云英设立2个刈割次数处理（表1），其中处理1刈割高度为50～60cm，刈割2次，处理2刈割高度为80～100cm，刈割1次。绛三叶刈割1次，刈割高度为50～60cm。参试品种每个处理设4个小区，每个区面积15m2。

表1 试验设计

1.4 田间管理

2013年9月25日播种，多花黑麦草播种量为3kg/666.7m2、燕麦 6kg/666.7m2、饲用豌豆（晚熟型）6kg/666.7m2、饲用豌豆（早熟型）6kg/666.7m2、绛三叶2kg/666.7m2、紫云英 2.5kg/666.7m2，条播，行距30cm，播种时条施复合肥30g/m2。田间采取粗放管理，不进行中耕除杂以及施肥措施。

1.5 测定项目

1.5.1 株高。在测定产草量前，每小区随机取10株，测量从地面至植株的最高部位的绝对高度。

1.5.2 鲜草产量。根据试验设计，多花黑麦草、燕麦、紫云英、绛三叶等牧草在处理1小区的植株绝对株高为50~60cm，处理2小区植株绝对株高为在80~100cm时，进行刈割测产，留茬高度3~5cm。测产时先去掉小区两侧边行，再将余下的8行留足中间4m，然后割去两端，并移出小区（本部分不计入产量），将余下部分9.6m2刈割测产，按实际面积计算产量。

1.5.3 干鲜比取样与测定。每个小区鲜草称量后，立即从该草梱中随机取1 000g左右鲜草样，立即用感量1g的电子秤称重记录并装入样袋编号，带回实验室剪成3～4cm小段放入瓷盘中，置于60℃～65℃烘箱烘干12h，取出放置室内冷却回潮24h后称重，再放入烘箱在60℃～65℃下烘干8h，取出放置室内冷却回潮24h后称重，直至两次称量之差不超过2.5g，然后计算该小区的干鲜比。

1.5.4 干草产量。干草产量=鲜草产量×干鲜比。

1.5.5 根系测定。采取土钻法。参照毛振强［5］用直径6cm的土钻取样，每个点设置3钻，每个小区3个点9钻。取土后，用尼龙袋装袋浸泡水塘进行清洗干净，带回实验室剪成3～4cm小段放入瓷盘中，70℃烘干恒重。因天气原因，未取饲用豌豆（早熟型）2个处理以及饲用豌豆（晚熟型）处理1的根系。

图1 根系取样方法示意图

其中，Ri和R分别表示根钻法测定的第i个土层中的根量和采样度内的平均根量，Wi表示根钻法测定的样品中的根量 (g)，d表示根钻的直径 (cm)，π为圆周率。

1.6 数据统计

使用Microsoft Excel对各项测量数据进行描述性统计分析；用SPSS13.0软件进行方差分析，比较不同品种在不同处理下各性状指标差异性和变化。

2 结果与分析

2.1 测产时间与株高

各牧草刈割时间和测产高度见表2。处理1第1次刈割时间为2014年4月2日，刈割高度分别为多花黑麦草57.7cm、燕麦 63.9cm、紫云英39.2cm、饲用豌豆（晚熟型）26.0cm、饲用豌豆（早熟型）60.1cm、绛三叶56.0cm。其中：饲用豌豆（早熟型）株高与燕麦、黑麦草无显著差异（P＞0.05），其它牧草株高存在显著差异（P＜0.05）。处理1第2次刈割时间为2014年5月8日，仅有多花黑麦草、燕麦、紫云英有再生性。多花黑麦草、燕麦、紫云英株高分别为81.3cm、65.3cm、22.4cm，显著差异（P＜0.05）。

处理2刈割时间为2014年5月8日，多花黑麦草植株最高，为126.5cm，显著高于其它牧草（P＜0.05）；其次为燕麦（118.1cm）、饲用豌豆（早熟型）（73.5cm）、饲用豌豆（晚熟型）（57.6cm）、绛三叶（53.7cm）、紫云英（50.3cm），除绛三叶与饲用豌豆（晚熟型）、紫云英外，其它牧草之间株高都存在显著差异（P＜0.05）。

表2 测产时间与株高

2.2 不同牧草干草产量的比较

2.2.1 刈割次数对牧草干草产量的影响。牧草产量不仅受遗传、生长环境和栽培条件等方面因素影响，还受到利用方式的影响。因刈割高度的不同，牧草干草产量也有较大的变化。从表3可知，参试牧草在处理2水平下，总产量显著高于处理1的总产量（P＜0.05）。其中多花黑麦草、燕麦、紫云英、饲用豌豆（早熟型）、饲用豌豆（晚熟型）在处理2水平下干草产量分别比处理1的干草总产量高出58.2%、200.1%、174.3%、21.1%、943.9%。

2.2.2 不同牧草的干草产量的比较。在处理1的刈割2次水平下，燕麦第1茬干草产量最高，为0.201 kg/m2，显著高于其他牧草（P＜0.05）；其次是多花黑麦草（0.201 kg/m2）、紫云英（1.71kg/m2）、饲用豌豆（早熟型）（1.75 kg/m2），三者无显著差异（P＞0.05）；饲用豌豆（晚熟型）最低，仅为0.116 kg/m2，显著低于其它牧草（P＜0.05）。第2茬牧草干草产量以多花黑麦草最高（0.322 kg/m2），显著高于其他牧草，其次是紫云英（0.121 kg/m2）和燕麦（0.065 kg/m2），两者无显著差异（P＞0.05），饲用豌豆再生性差，无产量。2次刈割总干草产量中，以多花黑麦草产量最高，为0.522 kg/m2，显著高于其他牧草；其次燕麦、紫云英，两者无显著差异（P＞0.05），但显著高于2个饲用豌豆品种；饲用豌豆（晚熟型）最低，显著低于其它牧草（P＜0.05）。

在处理2的刈割1次水平下，参试牧草干草产量呈现3个梯队。其中第1梯队为饲用豌豆（晚熟型），干草产量最高，为1.211 kg/m2，显著高于其他牧草（P ＜0.05）；第 2 梯队多花黑麦草（0.826kg/m2）、燕麦（0.997 kg/m2）、紫云英（0.801 kg/m2），三者无显著差异（P＞0.05），但显著高于第 3梯队绛三叶（0.269 kg/m2）和饲用豌豆（早熟型）（0.212 kg/m2）（P＜0.05）。

表3 不同牧草干草产量的比较

2.3 不同牧草地下生物量的比较

2.3.1 刈割次数对牧草地下生物量的影响。在0～25cm土层中，牧草的根系主要集中在0～15cm土层，占总根系干重的71.2%～92.0%。在同一土层上，同一参试牧草处理2刈割1次的根系生物量高于处理1刈割2次的，多花黑麦草存在显著差异（P＜0.05），其他牧草无差异（P＞0.05）；相同刈割次数下，禾本科牧草地下生物量高于豆科牧草，多花黑麦草显著高于其它参试牧草（P＜0.05）（见图1）。

2.3.2 不同牧草的地下生物量比较

在处理1的刈割2次水平下，在0～15㎝土层，草根系干重分别为：多花黑麦为0.057kg/m2，显著高于其它牧草（P＜0.05）），燕麦（0.024kg/m2）与紫云英（0.021kg/m2）无差异（P＞0.05）；在 15～25㎝土层，草根系干重分别为：多花黑麦0.006kg/m2、燕麦0.003kg/m2、紫云英0.003kg/m2，参试牧草之间无差异（P＞0.05）；在 0～25 土层，多花黑麦草根系干重最重，为 0.087kg/m2，显著高于其它牧草（P＜0.05），燕麦与紫云英无显著差异（P＞0.05）。

在处理2的刈割1次水平下，在0～15cm土层，多花黑麦草根系干重最重，为0.078kg/m2，显著高于其它牧草（P ＜0.05）；其次是燕麦 0.040kg/m2，显著高于绛三叶（P ＜0.05），与饲用豌豆（晚熟型）、紫云英无显著差异（P＞0.05），紫云英、饲用豌豆（晚熟型）、绛三叶之间无显著差异（P＞0.05）。在15～25cm土层，除多花黑麦草显著高于燕麦、饲用豌豆（晚熟型）和紫云英外（P＜0.05），其它参试牧草之间无差异；在0～25土层，多花黑麦草根系干重最重，为0.087kg/m2，显著高于其它牧草（P＜0.05），虽然燕麦高于紫云英、饲用豌豆（晚熟型）、绛三叶，但无显著差异（P ＞0.05）。

图2 牧草根系重量

3 讨论

3.1 冬闲田秋种不同牧草的干草产量比较

牧草产量由牧草物种特性决定的。在同一处理下，参试6个品种的干草产量表现不尽相同。在处理2刈割1次中，干草产量排序为饲用豌豆（晚熟型）＞燕麦＞多花黑麦草＞紫云英＞绛三叶＞饲用豌豆（早熟型）。在处理1刈割2次中，干草产量排序为多花黑麦草＞燕麦＞紫云英＞黄皮豌＞豆饲用豌豆（晚熟型）。虽然产量低于其它研究报告，这与土壤性状以及田间管理水平有关。

3.2 不同刈割高度对冬闲田秋种牧草产量的影响

刈割对禾草的影响较大，适宜的刈割能促进禾草的再生与分孽，防止牧草浪费，过度的刈割反而使牧草生长受阻［7］。黔饲1号小黑麦2次刈割处理鲜草产量最高，为45 625 kg/hm2，高于3次刈割和1 次刈割产量［10］。杨恒山［8］研究发现 2 年生紫花苜蓿干草产量以3次刈割最高。而本试验研究发现参试牧草处理1刈割2次的干草产量小于处理2刈割1次（P＜0.05），与其他研究者报道不一致，这可能与测产刈割绝对株高以及饲草物候期不同有关。因为牧草刈割株高越高，茎秆和叶片水分含量会逐渐下降，其干物质产量会不断提高。与此同时，本试验刈割后没有进行追施速效肥，影响饲草再生性能，这有待进一步研究。

3.3 冬闲田秋种牧草的地下生物量比较

土壤有机质是指存在于土壤中的所含碳的有机化合物，主要包括各种动物、植物残体等［9］。与此同时，植物根系可通过根表面细胞或组织脱落、根系分泌物向土壤输送有机物质。牧草根系在生长阶段及刈割利用后根系残体的腐解对提升水稻田土壤有机质具有积极的作用。杨中艺等［10］在我国南亚热带地区建立了“黑麦草—水稻”轮作系统，实践证明该系统不仅能产生大量的优质牧草，同时还能改善稻田土壤性状，促进后作水稻生产，黑麦草在增加土壤有机质和土壤肥力方面起到了积极的作用。本研究发现，参试牧草的根系主要集中在0～15cm土层，占总根系干重的71.2%～92.0%。这可能与一年生植物在开花期根即停止生长，根系生长时间不长有关。处理1刈割2次的根干重小于处理2刈割1次，可能与根系营养物质用于再生生长消耗较多有关，这有待进一步研究。