刈割高度对美国高丹草生长动态及产量的影响研究

2023-03-14王竟绍

安徽农学通报 2023年2期

王竟绍

（合肥丰乐种业股份有限公司，安徽合肥 230031）

饲草高粱是根据杂种优势原理，以高粱雄性不育系为母本，苏丹草为父本，经杂交选育获得的F1代杂交种。饲草高粱将高粱叶片宽大、茎秆粗壮和苏丹草分蘖多、再生能力强的优点结合于一身，表现出很强的抗逆性[1]。高丹草是饲用高粱与苏丹草的杂交品种，属于一年生禾本科牧草，具有高度的适应性，生长量大，生物产量高，品质好。高丹草的茎叶品质比籽粒高粱和青刈玉米的柔软，适口性好，是优势草种，其分蘖能力和再生力强、叶量丰富，干草中粗蛋白、粗脂肪含量高于双亲，含糖量也较高，既可鲜饲又适宜青贮，可以用来养牛、羊、兔、鹅、鱼等多种畜禽，特别适于奶牛饲养。高丹草为喜温植物，耐热、抗旱性强，在降水量适中或有灌溉条件的地区可获得较高产量。高丹草在我国各地均可种植，其对促进畜牧业发展，增加农民收入和提高土地及水资源的利用率有着重要的作用[2]。高丹草属于高光效C4植物，可多次刈割利用，在江淮流域1年可刈割4次，北方地区可刈割2次[3]。刈割是一种常见的草地管理利用方式。刈割时期、频率及留茬高度是影响草地持久性和产量的关键因素。研究表明，刈割时留茬越高，牧草的再生能力强，但再生能力的增长有一定的范围[4]。为此，笔者开展了刈割高度对美国高丹草再生性能及产量的影响试验，以期筛选出最佳刈割高度，为高丹草生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试材料选用美国高丹草，由安徽省畜牧推广总站提供。

1.2 试验地概况

试验于2009年在肥东县白龙镇牧草示范园进行。白龙镇地处江淮分水岭，属亚热带季风性湿润气候，气候温和，天气多变，雨量适中，光照充足，四季分明。平均温度15.9℃，年平均降水量999.4 mm，降雨集中在每年的7—9月，7月最多。试验田土壤为黄褐土，试验地前茬为休闲，整地前基施25%三元复合肥（N11P8K6）1 125 kg/hm2、尿素225 kg/hm2。

1.3 试验设计

采用单因子试验，试验设刈割高度5个水平，分别为5、10、15、20和25 cm。随机区组设计，3次重复。每小区4 m×3 m，行距26.7 cm，播深2～3 cm，株距20 cm，5月13日播种，于高丹草出苗后50 d刈割（7月13日，高度1.5 m左右），刈割后追尿素150 kg/hm2。

1.4 测定项目与方法

1.4.1 植株生长高度。每小区随机选取代表性的单茎20个，测量其株（苗）高，从地面量至植物顶端的垂直高度，取其平均值。

1.4.2 叶面积指数。利用LAI-2000叶面积指数仪测定。

1.4.3 单位面积茎蘖数。在各处理小区内随机选取有代表性样段1 m，田间调查单茎数。

茎蘖数/hm2=10 000×S1 m/0.267(S1 m∶1 m样段的单茎数)

1.4.4 植株生长叶龄。每小区随机选取代表性的单茎20个，测量其株（苗）叶龄，取其平均值。

1.4.5 单茎重。每小区随机选取代表性的单茎20个，测量其单茎重，取其平均值。

1.4.6 草产量。刈割后的鲜草，测定鲜草重。计算平均值，并折算成每公顷产量。

2 结果与分析

2.1 不同刈割处理在刈割后15 d后对高丹草株高的影响

株高是影响高丹草生物产量的关键因子之一，与生物产量呈正相关[5-6]。由图1可知，刈割15 d后，高丹草的株高随刈割高度的增加呈增加的趋势。不同刈割高度处理，高丹草植株高度的回归方程为y=1.258x+129.5，相关系数为0.861 6，达显著水平。5个处理中，刈割高度为10、15、20、25 cm的处理明显好于刈割高度5 cm的处理。

图1 不同刈割高度对高丹草刈割初期株高的影响

2.2 不同刈割高度处理对高丹草刈割后期再生速度的影响

图2所示的测定时间为2009年7月29日到2009年8月27日，刈割后期第二阶段时间为30 d。由图2可知，高丹草的净增长长度与刈割高度回归方程为y=-3.229x+115.5，相关系数为-0.902 0，达显著水平，说明随着刈割高度的增加，高丹草刈割后期再生速度是逐渐降低的。

图2 不同刈割高度对高丹草刈割后期再生速度的影响（2009年7月29日到8月27日）

2.3 刈割15 d后不同处理对高丹草刈割初期植株叶龄的影响

由图3可知，随着刈割高度的增加，高丹草刈割初期叶龄呈下降的趋势，刈割的高度与叶龄之间的回归方程为y=-0.035x+8.342，相关系数为-0.873 3，达显著负相关。这说明适当减少刈割高度，有助于高丹草长出更多的叶片，其中刈割高度20 cm高丹草刈割初期叶龄高于刈割高度15、25 cm 2个处理。

图3 不同刈割高度对高丹草刈割初期叶龄的影响

2.4 不同刈割高度处理对高丹草刈割初期叶绿素含量的影响

由图4可知，刈割初期（2009年7月29日），随着刈割高度的增加，叶绿素含量呈逐渐下降的趋势；刈割后期（2009年8月27日），不同刈割高度对高丹草叶绿素含量的影响，有随着刈割高度的增加呈逐渐上升的趋势，其中刈割高度20 cm的处理高于刈割高度为10、15和25 cm的处理。

图4 不同刈割高度对高丹草叶绿素含量的影响

2.5 不同刈割高度处理对高丹草茎蘖数的影响

由图5看出，高丹草不同刈割高度与植株茎蘖动态的回归方程为y=1.231x+17.69，相关系数为0.993 1，达极显著水平。即茎蘖数与刈割高度成正相关。刈割高度20、25 cm的处理茎蘖数明显高于刈割高度5、10和15 cm的处理。

图5 不同刈割高度处理对高丹草茎蘖动态的影响

2.6 不同刈割高度处理对高丹草叶面积指数的影响

叶面积指数（LAI）是指一定土地面积上植物叶面面积总和与土地面积之比，是反映作物群体结构的重要因子[7]。由图6可知，随着刈割高度的增加，叶面积指数呈增加的趋势，叶面积与刈割高度的回归方程为y=0.061x+2.979，相关系数为0.839 8，达显著相关水平。刈割高度为20 cm的叶面积指数最大，为4.40，刈割高度5 cm处理的叶面积指数最低，为2.97，刈割高度20 cm较刈割高度5 cm高丹草叶面积指数提高48.15%。

图6 不同刈割高度处理对高丹草叶面积指数的影响

2.7 不同刈割高度对高丹草单茎重的影响

由图7可知，随着刈割高度的增加，高丹草植株个体单茎重呈先增加而后降低的趋势，刈割高度为15 cm和20 cm的2个处理的高丹草单茎重较重，长势较好。

图7 不同刈割高度处理对高丹草单茎重的影响

2.8 不同刈割高度处理对鲜草产量的影响

高丹草生物产量是指高丹草在生长期间产生和积累有机物质的总量，其高低是判断其作为饲料作物合理性的重要经济指标之一。生物产量对判断高丹草器官平衡、产量增加潜力等具有重要意义[8]。由表1可知，第1次草产量随着刈割高度的增加而降低，第2次刈割高丹草的产量随着刈割高度的增加先增加后降低，第2次刈割鲜草产量与刈割高度的回归方程为y=1.083x+12.667，相关系数为0.908 1，达显著水平。刈割高度为20 cm收获总鲜草产量最高，为74.19 t/hm2，刈割高度25 cm收获的草产量较少，为55.86 t/hm2，两者相差18.33 t/hm2。从表观长势可以看出，刈割高度5 cm长势较差，其他处理长势相对较好。