无芒雀麦在单播及混播下牧草产量和品质的分析

2018-09-26郭良兴刘党标

中国草食动物科学 2018年5期

郭孝，郭良兴，刘党标

（1.河南牧业经济学院，郑州 450046；2.河南省郑州种畜场，郑州 450008）

河南省黄河滩区地处我国中东部，属于温带季风气候，有明显的暖季和冷季［1］，导致牧草营养和产量有波动性，不利于草畜业的稳定发展。牧草的混播是牧草稳定发展的重要举措之一，其中豆科牧草与禾本科牧草的混播最为普遍，因豆科牧草根系发达，具有根瘤菌，能固定空气中的游离氮，为禾本科牧草提供氮素，不但能提高禾本科牧草的品质和产量，而且可克服豆科牧草单种产量不高、营养不完善、不易调制保存等缺点。通过混播有利于克服环境不利因素，建立高产混播人工草地，不但是解决当前草畜不平衡矛盾的重要途径，而且还有利于生态保护、退化土地改良和农牧业可持续发展［2-3］。紫花苜蓿（Medicago sativa L.）是多年生直根型豆科牧草，其抗逆性强、产量高、品质好、绿期长、利用方式多样，是公认的“牧草之王”。无芒雀麦（Bromus inermis Leyss.）是多年生根茎型丛生性禾本科牧草，该草营养价值高，适口性好，为各种家畜所喜食；同时该草耐寒、耐旱及耐牧［4］，其生活习性和生态习性与苜蓿相似，二者营养又存在互补性。早在上世纪80年代，二者在全国草种区划中已经被确定为河南省畜牧业发展的当家草种，如今30年过去了，黄河滩区苜蓿种植业发展很快，极大地促进了黄河滩区畜牧业发展，但无芒雀麦发展很慢，其主要原因是无芒雀麦在单播下产量较低，利用率也不高，种植很少［1］，因而影响这一宝贵草种的利用。本文针对滩区的气候与土壤特点，研究了无芒雀麦在单播和与苜蓿混播下的牧草生长、生产和营养特点，分析其混播的优越性，通过苜蓿带动无芒雀麦的高效利用，为稳定发展黄河滩区草业生产和畜牧业发展提供理论和实践依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设在河南省黄河滩区优质牧草生产示范基地内，该基地处于北纬 34°16′～34°58′，东经 112°42′～114°14′，海拔 79 m，为温带大陆性气候［5］。年平均气温14.4℃，7月份平均气温27℃，最高气温39.5℃；1月份平均气温1℃，最低温度-25℃，≥10℃的积温为4 800℃；年平均日照时数2 400 h，年平均降水量640 mm，且主要集中在7—9月份，无霜期210 d，土壤为潮土，质地为中壤，肥力中等，土壤中有机质含量约1.15%，pH值为8.0～8.5［6-7］。

1.2 试验材料及播种方法

播种材料紫花苜蓿（Medicago sativa L.）和无芒雀麦（Bromus inermis Leyss）分别来自中国农业科学院和河南省农业科学院，分别为亮牧和普通品种。经过测定所有播种材料的种子用价均在90%以上，符合科学研究的播种要求。

播种方式为条播，单播播种量：无芒雀麦22.5 kg/hm2，苜蓿15.0 kg/hm2；混播时，禾豆要同行混播，播种量分别为：无芒雀麦15.8 kg/hm2（占单播播种量的70%），苜蓿4.5 kg/hm2（占单播播种量的30%）［8-9］，播行20～25 cm，播深2.0～2.5 cm，播后要镇压1次。为了保证科学研究的客观性与准确性，试验地不施任何肥料，并且各试验小区墒情与肥力保持一致。牧草在播种后8～10 d内出苗。

1.3 试验设计

试验为单因子随机设计，共设有A、B和C三个处理，分别为苜蓿单播、无芒雀麦单播以及二者混播，小区随机区组排列，并设置3次重复，试验小区面积为12 m2（2 m×6 m），区间距离 1 m，试验区总面积 500 m2［10-11］。

1.4 测定指标与方法

1.4.1 生物量在小区长势均匀处，随机选取1 m2的区域，按照试验要求刈割距地面3～4 cm的牧草，立即称其质量，即为样方1 m2的鲜草质量［12］，然后按照鲜干比的测定结果，换算成样方风干草产量，再换算成地上生物量。

1.4.2 营养风干称量后的样品，用不锈钢粉碎机粉碎后过1 mm筛，然后按照下列方法分别测定各成分的含量［13-14］。其中粗蛋白采用浓硫酸-双氧水消化-半微量凯氏定氮法［15］测定；粗脂肪采用索氏脂肪提取器提取法测定；粗纤维采用酸性洗涤剂法（ADF）测定；粗灰分采用干灰化法测定；无氮浸出物采用下式计算：无氮浸出物%=100%-粗蛋白%-粗脂肪%-粗纤维%-粗灰分%。

2014年9 月25日牧草播种，播种当年越冬，测定产量和营养指标从第2年返青后春季分蘖（3月中旬）开始，每隔15天观察记载1次，直到完熟期的7月中旬结束。

1.5 数据处理

利用Excel和SPSS 10.0对试验数据进行统计处理。

2 结果与分析

2.1 牧草营养成分的变化动态

2.1.1 花期单播、混播牧草营养成分的变化动态从表1可以看出，混播牧草的各项营养指标基本在2种牧草的单播值之间，粗蛋白质、粗脂肪和粗灰分含量均显著低于苜蓿（P＜0.05），而粗纤维和无氮浸出物含量均高于苜蓿，其中粗纤维含量极显著高于苜蓿（P＜0.01）；相反混播草的粗蛋白质、粗脂肪和粗灰分含量均高于无芒雀麦（P＜0.05），而粗纤维和无氮浸出物含量均低于无芒雀麦，其中粗纤维含量差异显著（P＜0.05）。需要注意的是，和无芒雀麦单播相比，花期混播牧草粗蛋白质、粗脂肪和粗灰分含量分别提高22.80%、10.59%和38.66%，粗纤维降低9.33%，营养品质得到改善。

表1 不同处理下花期牧草营养价值的比较%

2.1.2 混播牧草在生育期内营养成分的变化动态从图1可以看出，在生长季节内，混播牧草粗蛋白质和粗脂肪呈现由高到低的动态变化模式，分蘖期粗蛋白含量最高，为21.78%，扬花期为17.34%，到完熟期最低（13.64%）；粗纤维含量呈现由低到高的动态，分蘖初期为26.49%，扬花期上升到33.05%，完熟期达到最大（36.61%）；无氮浸出物总体变化不明显，抽穗扬花以前平稳，花后到成荚期有所上升，成荚期后略有下降。

从图2可以看出，粗脂肪含量2.32%～4.67%，以分蘖期最高，结实期最低；粗灰分呈现V型变化规律，分蘖期最高（6.21%），然后下降，到成荚期最小（4.21%），然后上升，到完熟期达4.53%。

图1 混播牧草生育期内粗蛋白、粗纤维和无氮浸出物含量的变化动态

图2 混播牧草生育期内粗脂肪和粗灰分含量的变化动态

2.2 牧草生物量的变化动态

从图3可以看出，单、混播牧草的共同特点是春季分蘖期生物量最小，成熟期达到最大，生物量在抽穗-扬花时期增加最快，分蘖拔节期次之，花期以后到成熟期增加较慢。花期以前，B组明显高于A组和C组，A组又高于C组；花期以后，A组高于C组，且二者均显著高于B组（P＜0.05），B组增加缓慢。完熟期A、B和C三个处理组的干生物量分别为 1 169.64、1 010.54和1 137.45 g/m2，混播比无芒雀麦单播提高了11.16%，比苜蓿单播降低了2.83%。这说明和无芒雀麦单播相比，与苜蓿混播不但能提高无芒雀麦株高和生长速度，而且其生物量也显著高于单播；混播时的生物量低于苜蓿单播处理，但差异不显著（P＞0.05）。

图3 不同处理下单、混播牧草生物量的年内变化动态

3 讨论

实践证明，牧草混播可提高光能和土地的利用率，减轻自然灾害和病虫害影响，达到稳产保收的目的。在饲料生产中，通常是豆科作物与禾本科作物混播，因为二者在时间、空间及密度上的合理搭配，有利于两种作物正常生长，并同时获得混播作物优质高产的栽培体系［16］。从本试验结果来看，无芒雀麦与苜蓿的混播比其单播可显著提高人工草地牧草的产量，其原因有二：一是苜蓿是固氮能力极强的绿肥作物和肥田作物［17］，不但有利于满足无芒雀麦对氮素的需要，还能促进无芒雀麦植株的生长；二是无芒雀麦是多年生根茎型丛生性禾本科牧草，根茎系统发达，其强大生命力有利于抑制杂草，为苜蓿的分枝和生长创造了有利的环境。所以二者混播后牧草的光合能力和整体生产效果提高，有利于混播草地可持续利用。陈积山等［18］研究表明，在无芒雀麦与苜蓿的混播中，无芒雀麦的竞争力一直大于苜蓿。混播不但能提高草群高度，而且还能显著提高混播草的分蘖数和分枝数，对生物量有极大的提高作用。另外，本研究还证明，2种牧草混播的生物量显著高于无芒雀麦单播，略低于苜蓿单播，但差异不显著（P＞0.05）。这同陈积山等［18］的研究稍有不同，他认为无芒雀麦与苜蓿混播比二者单播增产效果明显，这可能与双方研究中播种量和气候差异有关。从草的营养价值来看，开花期是苜蓿等牧草的最佳收割期［19］，而花期混播牧草的粗蛋白质、粗脂肪和粗灰分含量均显著地高于单播无芒雀麦（P＜0.05），但粗纤维含量显著低于单播无芒雀麦（P＜0.05），说明无芒雀麦通过与苜蓿混播，营养价值也得到显著改善；但粗蛋白质含量却低于单播苜蓿，而粗纤维含量均高于苜蓿，说明营养价值不及单播苜蓿。宝音陶格涛［20］在类似的研究中认为，混播牧草粗脂肪、粗纤维、粗灰分均高于单播，粗蛋白质含量低于单播苜蓿而高于单播无芒雀麦，二者研究结果基本相似。