5种多年生牧草在青海环湖地区的最佳刈割时期

罗彩云，徐世晓，赵 亮，邹小艳，贺福全，许 茜，陈 昕

(中国科学院西北高原生物研究所 高原生物适应与进化重点实验室，青海 西宁 810008)

青海省广阔的草地是当地牧民进行畜牧业生产的重要物质基础，也是牧民生活的根本依靠[1]。但由于不科学的畜牧业生产方式及恶劣的自然环境条件，使天然草地退化问题日益严重，并造成草地生产力低下及一系列畜牧业生产和草地生态环境问题。建设栽培草地，是实现草地畜牧业集约化经营，以及缓解天然草地的放牧压力、恢复退化草地以及重建草地植被的重要措施，已成为青藏高原高寒地区草地畜牧业可持续发展和高原生态环境保护的必由之路[2]。以老芒麦(Elymussibiricus)、垂穗披碱草(Elymusnutance)等禾本科牧草为主的多年生人工草地具有1年建植多年受益的特点，是该地区主要的多年生人工草地推广栽培方式[3]。

适宜的刈割时期对于优质牧草的生产具有重要意义[4]，因为在牧草整个生长过程中，产量和营养成分是两个相关的反方向发展过程，所以确定牧草最佳刈割时期，必须兼顾单位面积草产量和营养成分含量[5]。牧草收获过晚，植株木质化增加，蛋白含量和消化率都会下降，收获过早会降低牧草产量[6]。适时收割并减少收获过程中牧草叶片脱落损失是很关键的环节，而且收获时机掌握得好，可使下一茬牧草多分嫩枝，增加产量和茎叶比[7]。因此，牧草最佳刈割期的确定必须综合考虑生长习性，草产量和营养品质等因素。

1 材料和方法

1.1 试验地自然概况

试验样地设在离青海湖二郎剑景区靠东方向6～7 km的甲乙村，甲乙村是一个藏族聚居村，位于倒淌河镇西部，青海湖南岸，平均海拔3 300 m。平均气温-0.5℃，月均最低气温(12月)-22.3℃，最高气温(7月)18.5℃。年降水量338 mm，无霜期38 d，农作物生长期130～150 d，牧草生长期150～170 d。

1.2 供试品种及来源

供试牧草为同德老芒麦(Elymussibiricuscv.Tongde)、垂穗披碱草(Elymusnutans)、星星草(Puccinelliatenuiflora)、青海中华羊茅(Festucasinensiscv.Qinghai)均来源于青海省牧草良种繁殖场，青海草地早熟禾(Poapratensiscv.Qinghai)来源于青海省畜牧兽医学院。

1.3 试验设计

供试材料于2013年5月20日播种，采用随机区组设计，均为单播，每个品种3次重复，小区面积5 m× 5 m，小区间距2 m。播前翻耕、整地。种植当年拔节期前人工除草，以后每年分蘖期前人工除草1遍。

1.4 测定指标

干草产量 于2014年和2015年7，8和9月，分别在月中和月底，在试验小区随机设1 m×1 m的样方1个，齐地面剪下牧草，称鲜重后放入烘箱65℃烘干至恒重，获取干草产量。

营养成分测定 每年于生长季结束后将烘干的牧草样品粉碎，过0.42 mm筛，测定不同牧草品种的粗蛋白(CP)、酸性洗涤纤维(ADF)、中性洗涤纤维(NDF)和粗脂肪(EE)含量，其中CP用凯氏定氮法、NDF和ADF用Van Soest法、EE用乙醚浸提法[8]。

单位面积粗蛋白产量计算 单位面积干物质产量×粗蛋白含量=单位面积粗蛋白产量

1.5 数据处理

采用SPSS 16.0进行方差分析(One-way ANOVA)及多重比较(LSD)，采用Origin 2016做图。

2 结果与分析

2.1 不同牧草品种干草产量比较分析

不同牧草品种干草产量差异显著(P<0.05)，不同月牧草产量变化极显著(P<0.01)，不同草种产量从7月到9月均呈上升趋势。2014年各品种牧草产量从大到小的顺序是：同德老芒麦(1 144.00 g/m2)>垂穗披碱草(984.67 g/m2)>青海中华羊茅(866.00 g/m2)>星星草(733.00 g/m2)>青海草地早熟禾(516.00 g/m2)；2015年各品种牧草产量从大到小的顺序是同德老芒麦(1 044.43 g/m2)>星星草(936.33 g/m2)>垂穗披碱草(818.79 g/m2)>青海草地早熟禾(728.62 g/m2)>青海中华羊茅(704.05 g/m2)，两年都是同德老芒麦的产量最高(图 1)。随着牧草生长时间的延长，牧草产量增大(图 1)。

图1 不同季节的牧草品种产量Figure 1 The seasonal dynamic of the yield of different forage grasses

2.2 不同牧草品种营养成份比较

不同牧草品种CP含量差异不显著(P>0.05)，各牧草品种CP含量年际变化极显著(P<0.01)。7月牧草CP含量最高，8月次之，9月牧草CP含量最小，2014年各月牧草CP含量均以星星草最高，7，8和9月依次为18.35%，11.95和9.81%(图2)，2015年7，8和9月份依次为11.11%，9.56%和4.97%，随着生长时间的延长，CP含量降低(图 2)。2年平均CP含量均以同德老芒麦最低(8.43%)、其次是青海中华羊茅(8.98%)、垂穗披碱草(9.25%)、青海草地早熟禾(10.04%)、CP含量最高的是星星草(10.96%)。不同牧草品种NDF含量差异显著(P<0.01)，各牧草品种2014年各牧草品种ADF含量月变化不明显(图4)。2014和2015年2年平均以青海草地早熟禾ADF含量最低，为30.92%，其次为星星草(32.11%)、青海中华羊茅(33.59%)、同德老芒麦(35.29%)、垂穗披碱草(38.89%)。7月牧草ADF含量最高，9月次之，8月牧草ADF含量最低(图4)。随着生长时间的延长，ADF含量先降低后升高(图 4)。

图2 不同季节各牧草品种CP的含量Figure 2 The seasonal dynamic of the CP of different forage grasses

NDF含量年际变化不显著(P>0.05)，而月变化极显著品种(P<0.01)。2014和2015年2年平均以青海草地早熟禾NDF含量最低，为52.87%，其次为星星草(54.70%)、青海中华羊茅(55.94%)、同德老芒麦(59.01%)、垂穗披碱草(62.84%)。各牧草品种NDF含量从7月到9月呈先降低后升高的趋势。随着牧草生长时间的延长，NDF含量升高(图3)。

图3 不同季节各牧草品种NDF的含量Figure 3 The seasonal dynamic of the NDF of different forage grasses

图4 不同季节各牧草品种ADF的含量Figure 4 The seasonal dynamic of the ADF of different forage grasses

各牧草品种EE含量年际变化不显著(P>0.05)，月变化极显著(P<0.01)。2014年和2015年2年平均以星星草EE含量最低为1.10%，其次为垂穗披碱草(1.42%)、青海草地早熟禾(1.48%)、同德老芒麦(1.51%)、青海中华羊茅(1.52%)，7月牧草EE含量最高，8月次之，9月牧草EE含量最低。随着生长时间的延长，牧草EE含量逐渐降低(图 5)。

图5 不同季节各牧草品种EE的含量Figure 5 The seasonal dynamic of the EE of different forage grasses

各牧草品种CP产量年际变化显著(P<0.05)，月变化显著(P<0.05)。2年平均以星星草CP产量最高，为69.73 g/m2，其次为同德老芒麦(65.79 g/m2)、垂穗披碱草(60.71 g/m2)、中华羊茅(51.00 g/m2)、青海早熟禾(41.49 g/m2)。同德老芒麦和垂穗披碱草CP产量在8月达到最高值，显著高于7月和9月，青海草地早熟禾、星星草和青海中华羊茅CP产量2年的变化没有规律。2014年CP产量在9月达到最高值，2015年在8月达到最高值(图 6)。

图6 不同季节各牧草品种CP的产量Figure 6 The seasonal dynamic of the yield of CP of different forage grasses

3 讨论

产草量是评价草地生产能力的最直接指标之一[9]，产草量受牧草生长规律、生产性能、生态因子、栽培年限和管理水平的影响[10]。试验2年都是以同德老芒麦的产量最高(图1)，汪新川等[11]研究表明同德老芒麦具有抗寒、耐旱、耐盐碱的特性，且绿草期长，产草量高等特点[11]，说明同德老芒麦适宜在环湖地区种植。

牧草品质的优劣是衡量牧草利用价值的重要指标，刈割时期对牧草品质有显著影响[12]。饲草中蛋白质含量越高则品质越好[13]，杜雪燕等[14]研究表明，干物质和粗蛋白含量越高，酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量越低，牧草营养价值越高。此次，干物质产量和牧草粗蛋白含量是两个相关的反方向发展过程，同德老芒麦有最高的产量(828.94 g/m2)(图1)和最低的粗蛋白含量(8.43%)(图2)。杨库等[15]报道适宜的收获时期除了要考虑作物的产量外，营养价值丰富与否同样重要，收获太晚作物中可消化的营养物质含量低[16]。所以确定牧草最佳刈割时期，最好能够同时兼顾产量和品质，单位面积粗蛋白产量正好能够兼顾这两方面的因素。适宜刈割期是调制高产优质干草的重要因素之一[16]，在确定最适宜刈割时期时，必须考虑牧草生育期内地上部分生物量的增长和营养物质动态，以获取单位面积营养物质最大产量[12-13,17]。研究发现同德老芒麦和垂穗披碱草在8月粗蛋白产量最大(图 6)，而酸性洗涤纤维含量在8月最低(图 4)，在该地区适合在8月刈割，而青海草地早熟禾、星星草和青海中华羊茅粗蛋白产量2年没有变化规律(图6)，这与生长季气温与降水的分布有关，说明这3 种牧草的产量受气候影响较大，其刈割时期应该依气候条件而定。温度、光照、水分等环境因子组合是造成牧草品质差异的外因[18-22]。阿依古丽﹒达嘎尔别克等[25]研究发现，随着刈割时期的推迟，牧草粗蛋白含量降低、纤维素含量增加导致牧草老化。各指标变化趋势均为2015年比2014 年明显，或许是因为栽培年限和/或生态因子等不同造成的[10]。对于多年生牧草来说，其品质不仅与牧草品种本身有关，还与种植年限、当地气象因子等有关。

4 结论

(1)5种多年生牧草品种产量都是在9月产量达到最大值，顺序依次为:同德老芒麦(1 094.26 g/m2)>垂穗披碱草(901.73 g/m2)>星星草(834.67 g/m2)>青海中华羊茅(785.03 g/m2)>青海草地早熟禾(622.31 g/m2)。生长期内，各牧草品种产量呈递增趋势(图 1)。

(2)5种牧草粗蛋白含量，7月粗蛋白含量最高，随着生长时间的延续，粗蛋白呈递减趋势(图 2)。7月粗蛋白含量分别为星星草(13.96%)>青海中华羊茅(12.27%)>青海草地早熟禾(12.24%)>垂穗披碱草(11.79%)>同德老芒麦(10.66%)。各月都是以星星草粗蛋白含量最高，同德老芒麦粗蛋白含量最低。

(3)整个生长季内，牧草中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量呈先降低后升高的趋势，粗脂肪含量逐渐降低；2年平均以星星草粗蛋白产量最高，为69.73 g/m2，其次为同德老芒麦(65.79 g/m2)、垂穗披碱草(60.71 g/m2)、中华羊茅(51.00 g/m2)、青海早熟禾(41.49 g/m2)，粗蛋白产量年际变化显著。