吉林地区麦后复种饲用油菜与燕麦混播效应研究

袁英良 ，唐丹 *，鲁英 ，冉桂霞 ，郭艳芹

（1. 吉林省白城市畜牧科学研究院，吉林白城137000；2. 吉林省白城市洮北区畜禽产品质量安全中心，吉林白城137000）

吉林地区主要种植一年一熟的作物，随着近几年农业结构调整，经济作物在农业结构中的比例不断提升，一些生育期短的经济作物在吉林地区开始进行推广生产［1−2］。推广较好的经济作物包括燕麦（Avena sativa）、西瓜（Citrullus lanatus）、香瓜（Cucumis melo）、马铃薯（Solanum tuberosum）、花生（Arachis hypogaea）等作物，这些作物较玉米（Zea mays）、水稻（Oryza sativa）等常规作物生育期短，一般在7 月中下旬就成熟收获，在收获后土地闲置出来，如果不合理利用会造成土地资源浪费［3−4］。复种技术利用上季作物收获后剩余的光、热、土壤肥力等资源进行农业生产，能够提高土地单位产出率，提高经济收入［5］。目前，推广效果较好的复种植物有马铃薯、西瓜、香瓜和白菜（Brassica pekinensis）等，取得了较好的经济效益［6］。但近些年白菜的种植量不断增大，造成市场价格较低，种植后收入并不理想。北方的燕麦复种白菜需要对土地进行整理，生产成本较高，无法进行推广。饲用油菜（Brassica napus）一般生育期90 d 以内，具有抗寒、抗旱、抗盐碱的特性，播种饲用油菜可以有效地利用北方秋季的光热等资源，提高土地利用价值［7］。饲用油菜1 hm2可以生产鲜草50 t、干草10 t，作为牧草其生产力表现优异［8−9］。饲用油菜营养品质较好，粗蛋白含量较高，可以直接鲜喂牛、羊、鹅等动物，同时饲用油菜可以加工成为干草或制作成青贮饲料储存起来，是反刍动物冬季优质的粗饲料，北方地区使用饲用油菜替代苜蓿（Medicago sativa）等牧草进行畜牧生产，对于解决北方冬季饲草短缺的实际情况具有重要意义［10−14］。燕麦作为饲草其营养品质并不理想，营养不平衡，转化率较低，在畜牧生产中需要与其他牧草混合饲喂，配置技术要求较高，增加了畜牧生产成本［15−18］。牧草混合播种模式在国内外的报道较多，通过多种牧草的优势互补原则进行混播，可以提高土地的产出效益［19−20］。燕麦与多个牧草混合播种研究中，证明了燕麦混合播种能够提高牧草的品质［21−23］。燕麦和饲用油菜生育期相近，具有可以混合播种的基础，国内外对饲用油菜的研究主要集中在收获后的处理技术和饲用油菜绿肥生产技术。饲用油菜与燕麦混合牧草生产技术研究报道较少［24−27］。本试验首次在吉林地区进行麦后复种饲用油菜与燕麦混播技术研究，通过对混播后不同收获时期饲草产量和营养性状分析，筛选出适合的混播技术方案，为饲用油菜混播技术推广提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点

本试验于2018 年7 月22 日−10 月15 日在吉林省白城市畜牧科学研究院试验基地4 号试验地进行，试验地位于45°33′51.95″N，122°55′56.36″E。海拔133 m，年降水量为399.8～520.0 mm，平均气温5.0 ℃，平均日照时数2896.5 h。属于温带大陆性季风气候，除盛夏短时间内受海洋季风影响外，全年降水来自西风带。该区域光照充足，降水变率大，属于半干旱地区。试验地的土壤条件如表1 所示。

表1 试验地土壤基础概略养分Table 1 The quality of experimental soil

1.2 试验材料

试验选择的饲用油菜品种为华油杂62 号，由华中农业大学提供；燕麦品种为白燕6 号，由白城市农业科学研究院提供。

1.3 试验设计

试验以单播油菜（15 kg·hm−2）和燕麦（220 kg·hm−2）为对照组，按照播种量占单独播种量 50%、60%、70%、80%、90%、100%的比例进行组合混播。试验分组情况如表2 所示，试验组共分36 组，每个处理3 次重复，共108个试验小区，两个对照组各播种3 个小区，小区面积为3 m×5 m。各小区随机排列，在播种前先进行灭茬，同时使用100 kg·hm−2磷酸二铵做底肥。在播种后分别在油菜抽薹期、盛花期、结荚期进行观测，并取样3 次。

表2 试验设计方案Table 2 Design of the experimental

1.4 测定项目及方法

干草产量：当饲用油菜80%植株分别进入抽薹期、盛花期、结荚期时，在试验小区内5 个点采样，留茬高度为5 cm，测定鲜草重。将样品在105 ℃恒温箱杀青30 min，然后在65 ℃恒温烘干至恒重，计算干草产量。

样品经烘干至恒重、粉碎，过0.425 mm 筛，测定粗蛋白质（crude protein，CP）、粗脂肪（ether extract，EE）、粗灰分（crude ash，Ash）、中性洗涤纤维（neutral detergent fibre，NDF）和酸性洗涤纤维（acid detergent fibre，ADF）含量。粗蛋白质采用凯氏定氮法进行测定［28］。粗脂肪采用山东海能SOX406 索氏提取仪测定［28］。粗灰分采用550 ℃马弗炉灼烧法测定［28］。中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）使用Van Soest 纤维法测定［29］。

1.5 数据处理

混播下的综合评价：采用灰色系统理论［30−31］。将干草产量、粗蛋白质含量、粗脂肪含量、粗灰分含量、中性洗涤纤维含量、酸性洗涤纤维含量作为一个灰色系统，计算出不同处理组的关联度，按照关联值的大小进行排序，关联度系数越高其混播综合评价越好。

1.6 统计分析

使用Excel 2010 进行数据整理，使用SPSS 11.9 进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 饲用油菜与燕麦混播下抽薹期生产性能

由表3 可知，在饲用油菜与燕麦不同混播模式下，抽薹期干草产量均高于单独播种CKA和CKB，除F6处理与对照差异不显著（P＞0.05），其余各处理均显著高于单独播种CKA和CKB（P＜0.05）；单独播种CKA的蛋白质含量最高，混播中B2处理组的粗蛋白质最高，为14.42%；单独播种CKB的粗脂肪含量最高，混播各组粗脂肪含量变化较小，F1粗脂肪最高，为3.08%；粗灰分各组变化较小，单播CKB最高，单播CKA最低，混播F1最高达到7.11%；混播处理各组中C5的NDF 最高；各组的ADF 含量中F3最高。

表3 饲用油菜与燕麦混播下抽薹期生产性能Table 3 Production performance of mixed cropping of forage rape and oat at bolting stage

2.2 饲用油菜与燕麦混播下盛花期生产性能

如表4 所示，干草产量中A5显著高于其他组（P＜0.05）；粗蛋白质含量中，混合组B3的含量最高，为16.01%；粗脂肪含量中，混合组E1最高，为3.39%，各组间变化较小；粗灰分含量中混合组D1最高，各混合组间变化较小；混合组中E1的NDF 含量最高，为72.01%；混合组中ADF 含量F1最高，为48.80%，且其随着混播中燕麦的增加而升高。

表4 饲用油菜与燕麦混播下盛花期生产性能Table 4 Production performance of mixed cropping of forage rape and oats at full bloom stage

2.3 饲用油菜与燕麦混播下结荚期生产性能

由表5 可知，各处理组中C2的干草产量最高，达到6988.16 kg DM·hm−2；混合播种处理组中B5的粗蛋白质含量最高，为13.12%；粗脂肪最高为F1组，达到3.73%，混合处理组间变化较小；粗灰分含量中C3最高，为6.75%；NDF 和ADF 含量中混合处理F1最高，分别为69.25%和41.97%。

表5 饲用油菜与燕麦混播下结荚期生产性能Table 5 Production performance of mixed cropping of forage rape and oat at pod setting stage

2.4 不同生育期和混播下的综合评分

由表6 可以看出，在抽薹期C1的综合评价最高，关联系数为0.701，其次是E1，关联系数为0.691，第三为D1，关联系数为0.685；盛花期C1的综合评分最高，关联系数为0.723，其次为B3，关联系数为0.713，第三为D2，关联系数为0.707；结荚期C2的综合评分最高，关联系数为0.697，其次为B5，关联系数为0.687，第三为D1，关联系数为0.681。

表6 不同生育期和混播下的综合评分情况Table 6 Comprehensive score of different stages and mixed cropping

3 讨论

3.1 饲用油菜与燕麦混播不同生育期对饲草产量的影响

牧草产量因其能够反映生物的积累量和土地的生产力，被作为衡量牧草生产力的重要指标，在实际生产中一般将产量作为第一限制性指标［32］，在牧草的选育上产量也是重要指标。生物生长规律一般都随着生长周期延长，其生物积累量会不断增加。在牧草混合播种的情况下，多采用生育期相近的牧草进行混合播种，利用其生物积累的关键点相似，同时生长中混播牧草不同生长时期营养物质积累规律并不完全重合的生物特点，使混合种植牧草的生物积累能够优势互补，可提高牧草的品质［33］。Madhav 等［34］在草原插种紫花苜蓿后发现，插播后草原的产草性能提高，收获牧草中的杂草含量显著降低。Sturludóttir 等［35］在不同草地生态系统进行了多种豆科牧草的种植研究，发现混合播种能够显著提高牧草收获后的产量和品质。本试验结合北方地区的实际，在第一季燕麦收获后，以产草为目的进行饲用油菜与燕麦混合播种技术研究，分别在油菜抽薹期、盛花期、结荚期观测，结果表明混合播种后的牧草产量显著高于单一饲用油菜种植。王旺年等［36］将紫云英（Astragalus sinicus）、黑麦草（Lolium perenne）和光叶苕子（Vicia villosa）与饲用油菜播种后发现，在鲜草产量、干草产量、营养品质上均优于单独播种饲用油菜。李学博等［37］在小麦（Triticum aestivum）收获后进行油菜（饲油2 号）与燕麦（蒙农大燕1 号）复种，发现采用油菜7.5 kg·hm−2，燕麦75.0 kg·hm−2混合播种比例可以显著提高牧草产量（P＜0.05）。刘勇等［38］对油草混播草地生产性能的研究中发现，油菜、燕麦混播在油菜成熟期刈割产量优势明显，混播的土地当量较油菜、箭筈豌豆（Vicia sativa）高，土地利用效果最好。本试验3 个生育期中混播处理组的干草产量均高于单独播种组，除了油菜抽薹期和盛花期的F6组未显著高于单独播种组，其余生育期内所有的混播组均显著高于单独播种组（P＜0.05），这主要是因为在90 d 的生育期内，饲草一直处于生长期，生物积累量不断增加，使干草产量不断增加。

3.2 饲用油菜与燕麦混播不同生育期对饲草品质的影响

燕麦的饲草产量较高，但作为牧草的重要营养衡量指标，蛋白质的含量较低，而且酸性洗涤纤维较高，使其饲用价值降低，牧草混播能够改善单一牧草生产中营养物质不平衡的问题，提高牧草的营养品质［39］。饲用油菜单独播种后收获的饲草粗蛋白、ADF、Ca、P、维生素等指标较高，但其干草产量较一些常规牧草低，所以单独播种后土地收益并不高。结合饲用油菜和燕麦的生物学特性，利用其互补的特点，开展混合播种对于提高牧草品质具有重要意义［40］。本试验中对饲用油菜与燕麦不同混播比例和生育期进行研究，发现在混合播种中随着燕麦播种量增加，饲草的粗蛋白含量逐渐下降，但饲草的CP、NDF、ADF 指标优于燕麦单独播种。马乃娇［41］将油菜（饲油2 号）和燕麦（蒙农大燕1 号）进行混播，结果表明，油菜、燕麦在种植植株比例为7∶3 情况下饲草粗蛋白含量、粗脂肪含量较单播油菜分别增加2.97%～6.12%、12.90%～14.47%。在本研究中，混播后的粗蛋白质含量高于燕麦单独播种，粗脂肪含量低于燕麦单独播种。秦燕等［42］在饲用油菜混播效应研究中发现，饲用油菜与燕麦混播后NDF、ADF、相对饲喂价值（relative feed value，RFV）等指标差异不显著（P＞0.05），但NDF 和RFV 的指标高于燕麦单独播种。

3.3 不同混播比例的综合评价

灰色关联度是评价草地生产力、饲草品质、品种竞争的常用技术方法。本研究采用灰色理论将牧草生产性能相关的干草产量、粗蛋白质、粗脂肪、粗灰分、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量等指标作为整体，构成灰色系统。分析混播处理与理想指标的关联系数，关联系数越高的评价效果越优。本试验结果表明，在抽薹期、盛花期油菜和燕麦播种量分别为7.5 和154.0 kg·hm−2综合评定最高，在结荚期油菜和燕麦播种量分别为9.0 和154.0 kg·hm−2综合评定最高。秦燕等［42］使用油菜 15 kg·hm−2，燕麦 133 kg·hm−2播种方案下，各个生长时间的地上生物量均显著高于单播饲用油菜（P＜0.05），但饲草的品质指标差异不显著（P＞0.05），本试验的研究结果与此一致。

4 结论

混播处理C1在抽薹期和盛花期的综合评价最高，播种比例为饲用油菜7.5 kg·hm−2，燕麦154 kg·hm−2。抽薹期干草产量为5281.23 kg DM·hm−2，盛花期干草产量为6152.52 kg DM·hm−2。在结荚期C2处理综合评价最优，播种量为油菜9.0 kg·hm−2，燕麦154.0 kg·hm−2，干草产量为6988.16 kg DM·hm−2。根据牧草生产目的不同，制作青贮建议使用C1混播模式，在饲用油菜抽薹期和盛花期进行收获；加工制作干草使用C2混播模式，在结荚期进行收获。