不同留茬高度对饲用辣木生长及产量的影响
2022-01-18杨朴丽龙继明张祖兵李海泉赵春攀马志亮
杨朴丽,龙继明,张祖兵,李海泉,杨 焱,赵春攀,马志亮
(云南省热带作物科学研究所,云南景洪666100)
近年来,随着人类社会化进程的发展,耕地日趋减少,加之蛋白质饲料成本高昂和抗生素的过度使用导致病菌产生赖药性[1-2],寻找廉价、高蛋白、高产和拥有天然抗菌成效的饲料替代源已成为一项迫在眉睫的研究任务。辣木(Moringa oleiferaL.)是一种速生落叶乔木,其叶片、枝条、果荚和种子可被应用于食品、医药、化工等领域[3];耐寒、耐贫瘠,可作为防风固沙改善生态环境的优选树种。同时,其粗蛋白含量达27%左右,富含天然叶酸、氨基丁酸(GABA)、黄酮等多种抗氧化、抗菌消炎的活性成分[4-5]。国内外研究已证实,添加适量的辣木到饲料中能减少饲养成本,提高动物的体重净增率、产蛋率等多个生产性能,对其肉、蛋、奶产量和品质都有明显改善作用[6-8]。2018年农业农村部第22号公告将辣木茎叶纳入《饲料原料目录》,这为丰富饲料来源,规范饲料生产,保证动物健康具有重要意义,这也意味着饲用辣木将被有效利用,辣木产业有望迎来新一轮的发展。
辣木作为热带亚热带新兴木本饲料源,目前其配套的栽培技术尚不健全。云南省热带作物科学研究所自20世纪60年代初就从国外引种辣木并开展一系列相关研究,辣木研究团队“十三五”期间依托国家产业技术体系辣木栽培模式岗位科学家和西双版纳实验站开展了饲用型辣木栽培模式探索,力求获得产量、效益最大化的辣木饲料源。本文以云南湿热地区种植的辣木为研究对象,探讨不同刈割留茬高度对饲用辣木生长及产量的影响,了解何种程度的留茬高度有助于饲用辣木可持续生长及满足生产需求,旨在为辣木作为木本新型饲料的推广与规模化种植提供理论参考。
1 材料和方法
1.1 材料
试验地位于云南省西双版纳州景洪市(东经100°25′,北纬21°27′,海拔580 m),属热带季风气候,年平均气温23.8℃,雨季5—10月;旱季11月到4月。供试材料为辣木品种PKM1,园地土壤为砖红壤。试验研究工作于2018年4月至2019年11月进行。
1.2 方法
选生长健壮、整齐一致的PKM1幼苗于2018年4月底定植,起垄栽培,垄高40 cm,宽140 cm,覆防草膜,种植密度40 cm×40 cm。试验设计留茬高度为40 cm(A处理)、60 cm(B处理)、80 cm(C处理),共3个处理,每个处理小区面积12 m2,3次重复,完全随机排列,田间管理一致。试验过程中根据辣木生长情况共刈割7次,7月进行首次刈割留茬不测产,其后收集留茬高度以上的生物量并称鲜重,实验期间共收集到数据6次。试验过程中使用电子天平(精确到0.01 g)称量试验小区产量,用卷尺测量枝条回枯高度精确到0.1 cm,调查植株抽发株数,计算抽发率。
1.3 统计分析
试验数据采用Microsoft Excel 2010处理,SPSS 23.0统计软件进行方差分析,用单因素方差分析法(One-way ANOVA)和最小显著差异法(LSD)比较不同留茬高度处理间的差异。
2 结果与分析
2.1 留茬高度对产量的影响
留茬高度对饲用型辣木产量的影响如图1所示,不同刈割期处理间产量各异。2018年8月第一次测产得出B处理(留茬高度60 cm)产量高于A、C处理,但与C处理间差异不显著。2018年9月至2019年2月期间刈割3次,B处理(留茬高度60 cm)的产量显著高于A、C处理,产量由高到底的排列顺序为B>C>A。从图1中还可看出,A处理(40 cm)留茬高度的辣木饲料源产量从2019年2月开始大幅增加,2019年7月第五次测产时A、B处理产量接近,无显著差异,但均显著高于C处理。2019年10月第六次的产量由高到低依次为A>B>C,A与B间、B与C间差异不显著,A与C间差异显著。综合来看,留茬高度60 cm的产量在试验周期内表现最好。
图1 不同留茬高度处理辣木生物量变化
2.2 整个试验周期产量分析
试验于2018年4月育苗定植,7月根据不同高度进行刈割留茬,8—11月获得的产量远低于2019年2—10月产量。2018年留茬高度60 cm的饲用辣木产量显著较高,2019年留茬高度40 cm的饲用辣木产量与留茬高度60 cm的相近,且都显著高于留茬高度80 cm的处理(图2)。整个试验周期下来,A、B、C处理的辣木饲料原料(即梢、叶和茎干)总产量分别为2.95、3.07和2.65 t/667 m2,留茬高度60 cm的产量最高,其次为留茬高度40 cm的。
图2 不同留茬高度产量(667 m2)比较
2.3 留茬高度对饲用辣木各部分生物量的影响
整个试验周期,每次刈割测产时分别将稍、叶和茎干分离进行称重,最终得出6次刈割后饲用辣木各部分生物量占总生物量的比重(图3)。从图3可以看出,不同留茬高度下,辣木梢、叶和茎干各部分的生物量在总生物量中的占比有所不同。不同处理梢的占比在4.03%~4.44%,A、B、C梢占比分别为4.03%、4.44%、4.30%,处理A和处理B的叶、茎干占比几乎一致,叶占比分别为47.1%、47.45%,茎干占比分别为48.87%、48.11%,而C处理的叶占比达到52.4%,略高于A、B处理,茎干占比(43.30%)则略低于A、B处理。
图3 不同留茬高度各部分生物量比例
2.4 回枯情况
调查研究发现,饲用辣木7月份刈割后,主干留茬茬口会出现不同程度回枯。2018年8月底对不同留茬高度试验小区进行辣木回枯病调查,结果(表1)表明C处理植株表现显著优于A、B处理,回枯高度大部分集中在3 cm以内,回枯病发生率从高到低为A>B>C,留茬高度越高,发生回枯病的概率越小。
表1 不同留茬高度下茎干回枯情况调查
2.5 抽发情况
在试验中期(2018年11月份)和末期(2019年11月份)对不同留茬高度下的辣木抽发情况进行调查,结果见图4,发现不同留茬高度对抽发率有一定影响。试验中期的抽发率低,不同留茬高度处理的抽发率在32%~38%,试验末期调查得出的抽发率要显著高于试验中期,相较于2018年11月,A、B、C处理的抽发率增幅分别为20.59%、43.75%和31.59%。综合来看,留茬高度为80 cm的抽发情况相对较好,留茬高度60 cm和40 cm的次之。
3 小结
本试验研究中,在40 cm×40 cm的种植密度下,不同留茬高度处理在一定程度上都能影响到辣木的生长和产量,其中,留茬高度60 cm的饲用辣木产量显著高于留茬高度40 cm和80 cm的。李守岭等[9]研究表明,株行距1.5 m×2.0 m的辣木截干高度为60 cm的处理,其辣木产量、分枝和茎粗要显著高于20 cm、40 cm、80 cm的处理。李书琦等[10]研究表明,辣木伐桩高度50 cm的叶产量高于伐桩高度为10 cm和30 cm。由于研究背景不同,这些结果与我们的试验结果不完全一致,但均可得出留茬高度与植株再生速度密切相关。本试验研究还发现,留茬高度越高,发生回枯病的概率越小,留茬高度80 cm的抽发情况相对优于其它处理,而留茬处理回枯病发生率以40 cm留茬的枝条回枯最为严重。这可能是因为试验开展地区雨水集中,植株木质化程度低,刈割时恰逢雨季,茬口处病菌细菌性病害滋生导致枝条回枯严重,甚至整个茎干全部回枯死亡,严重影响到辣木抽发和产量,这也是导致留茬高度越高而抽发率越好的原因。另外,有些饲用辣木刈割后,受回枯影响致整个茎干干枯,但其根未受影响,又重新萌发生长,致使2019年抽发率显著高于2018年。
一般来说,影响辣木产量的因素很多,如品种、光照、降雨量、土壤肥力、种植模式、种植年限、施肥和灌溉等,需要因地制宜地探究不同气候环境下适宜的栽培技术和管理技术,才能提高辣木种植的经济效益。本试验以探究饲用辣木留茬高度为主,对其他因素的影响还未涉及。针对饲用辣木种植,还需重点研究其适宜的种植密度、肥水管理、病虫害防治、采收方式等栽培技术,方能最终总结出一套高效的饲用辣木栽培方法。