氮肥施用量、种植密度、刈割期及其互作对蒙啤麦5 号饲草产量及营养品质的影响

徐广祥，刘 琳，吕二锁，王艺煊，刘志萍，郭呈宇，贾 英，敖特恒格日乐

（1.巴彦淖尔市农牧业科学研究所，内蒙古 巴彦淖尔 015000；2.内蒙古自治区农牧业科学院，内蒙古 呼和浩特010031；3.乌拉特中旗农牧和科技局，内蒙古 乌拉特中旗 015300）

徐广祥，刘 琳，吕二锁，等.氮肥施用量、种植密度、刈割期及其互作对蒙啤麦5 号饲草产量及营养品质的影响［J］.畜牧与饲料科学，2023，44（2）：92-97.

随着我国人民生活水平的逐步提高，对肉蛋奶的需求量逐渐增大，这促进了畜牧业的快速发展［1］。由于国内饲料原料来源少、营养价值不够全面，导致苜蓿、玉米、大豆等饲料原料的进口量不断增大［2］。内蒙古自治区巴彦淖尔市是以草食家畜为主的畜牧业养殖大市，天然草原总面积527.7万hm2，其中可利用草场面积455.9 万hm2，占天然草原总面积的86.38%［3］。该市近年来牲畜养殖量维持在2 300 万头（只）左右，羊饲养量在2 100 万只左右，肉羊出栏量居内蒙古自治区之首。然而，当地的草原承载力远远不够支持肉羊产业的发展，当前饲草缺口在346 万t，均需要高价从外地调入，特别是优质饲草料短缺，使巴彦淖尔市在肉羊规模化养殖及提质增效等方面受到严重的制约。

大麦（Hordeum vulgare L.）属一年生禾本科草本植物，是饲草与籽粒兼用性作物，饲用价值高，是家畜的优质饲料［4-5］，在全国各地均有种植。饲草生产受到气候、土壤以及种植密度、施肥量和刈割期等诸多管理制度的影响［6-9］。饲草刈割期是否适宜对其产量和质量有极大影响，不同生态类型区最佳的刈割时期也不相同［10-14］。前人的研究多侧重于单个因素或2 个因素对饲用大麦产量及品质的影响，关于不同栽培措施及其互作对产量及品质的影响程度及明确主要影响因素的研究鲜见报道。该研究以当地主栽大麦品种蒙啤麦5 号为研究对象，通过考查不同水平氮肥施用量、种植密度、刈割期对饲草产量、营养品质的影响及贡献率的大小，探讨蒙啤麦5 号在河套地区最佳的栽培模式，为当地优质饲草的选择以及草牧业可持续发展提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地选在内蒙古自治区巴彦淖尔市农牧业科学研究所园子渠试验站（107°18′E，40°88′N），年平均降雨量136.5 mm。采用黄河水灌溉，前茬是食用向日葵，试验地肥力中上等，黏壤土，全 氮0.89 g/kg，有 效 磷10.5 mg/kg，速 效 钾145.0 mg/kg，有机质11.9 g/kg，pH 值8.6，全盐0.60 g/kg。

1.2 试验材料

以内蒙古自治区农牧业科学院选育的大麦新品种蒙啤麦5 号为试验材料，试验前对种子进行品种鉴定，种子纯净度和发芽率等指标均符合播种质量标准。

1.3 试验设计

试验以蒙啤麦5 号为供试品种，设置3 因素3 水平正交试验，分别为氮肥施用量（因素A）、种植密度（因素B）及刈割期（因素C）。氮肥选用尿素（N:46%），纯氮施用量为82.5 kg/hm2（A1）、108.0 kg/hm2（A2）、135.0 kg/hm2（A3）；种植密度为375 万株/hm2（B1）、450 万 株/hm2（B2）、525 万 株/hm2（B3）；刈割期为抽穗期（C1）、灌浆期（C2）、乳熟期（C3），共计9 个处理，3 次重复，27 个小区。小区长10 m，宽1.5 m，小区面积15 m2。

1.4 播种与田间管理

大麦于2021 年3 月18 日使用小区播种机进行播种，行距15 cm，施入底肥磷酸二铵225 kg/hm2，4 月27 日结合头水追施尿素225 kg/hm2。

1.5 测定指标与方法

1.5.1 鲜草产量

在每个小区随机取样测量1.5 m2大麦鲜草，刈割后立即称重。

1.5.2 干草产量

将称重过的全部鲜草松散晾晒于阴凉通风处，每天称重草样1 次，直至最后3 次称量时的重量基本持平。

1.5.3 鲜干比

鲜干比=样品鲜草产量/干草产量。

1.5.4 株高

植株从主茎分蘖节到穗顶的高度，不含芒。

1.5.5 营养成分

取大麦草样1 kg，烘干，用粉碎机粉碎过40 目筛，测定营养成分。粗蛋白含量用凯氏定氮法测定，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量用Van Soest洗涤纤维分析法测定，钙含量采用EDTA-NA2 络合滴定法测定，磷含量采用钼锑抗比色法测定。

1.6 数据处理

试验数据用Excel 2010 进行初步整理，使用SPSS 20.0 统计学软件进行方差分析，利用LSD 法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 氮肥施用量、种植密度、刈割期及其互作对蒙啤麦5 号饲草产量的影响

氮肥施用量、种植密度、刈割期及其互作处理下饲草产量的方差分析（见表1）及氮肥施用量、种植密度、刈割期及其互作对饲草产量及鲜干比的贡献率（见表2）表明，氮肥施用量、刈割期以及氮肥施用量与种植密度的互作对蒙啤麦5 号株高、鲜草产量、干草产量、鲜干比均有极显著（P<0.01）影响。其中，氮肥施用量对鲜草产量影响最大，贡献率为57.60%，氮肥施用量、种植密度、刈割期互作效应对鲜草产量的贡献率为22.20%，种植密度对鲜草产量的贡献率最小。刈割期对干草产量和鲜干比影响最大，对二者的贡献率分别为66.47%和67.62%，氮肥施用量、种植密度、刈割期互作效应对二者的贡献率分别为12.17%和20.57%，种植密度对二者的贡献率最小。这说明在该试验条件下，氮肥施用量和刈割期是影响蒙啤麦5 号饲草产量的主要因素，氮肥施用量、种植密度、刈割期互作效应以及种植密度对饲草产量影响不大。

表1 氮肥施用量、种植密度、刈割期及其互作处理下蒙啤麦5 号饲草产量的方差分析

表2 氮肥施用量、种植密度、刈割期及其互作对蒙啤麦5 号株高、饲草产量及鲜干比的贡献率 单位：%

对3 个氮肥施用量、3 个种植密度和3 个刈割期处理下的株高、鲜草产量、干草产量、鲜干比进行多重比较（见表3～表5），结果表明：不同氮肥施用水平之间的株高、鲜草产量、干草产量及鲜干比有极显著（P<0.01）差异，鲜草产量、干草产量均为A2＞A3＞A1。不同种植密度之间的株高、鲜草产量、干草产量及鲜干比差异不显著（P>0.05）。不同刈割期的株高、鲜草产量、干草产量及鲜干比差异均达到极显著（P<0.01）水平，鲜草产量、干草产量均为C3＞C2＞C1。说明在该试验条件下，A2C3 处理条件可实现鲜草产量、干草产量理论产量的最大值。

表3 不同氮肥施用量处理下蒙啤麦5 号株高、饲草产量及鲜干比多重比较

表4 不同种植密度处理下蒙啤麦5 号株高、饲草产量及鲜干比多重比较

表5 不同刈割期处理下蒙啤麦5 号株高、饲草产量及鲜干比多重比较

2.2 氮肥施用量、种植密度、刈割期及其互作对蒙啤麦5 号饲草营养品质的影响

氮肥施用量、种植密度、刈割期及其互作处理下饲草营养品质的方差分析（见表6）及氮肥施用量、种植密度、刈割期及其互作对饲草营养品质的贡献率（见表7）表明，氮肥施用量、种植密度、刈割期以及氮肥施用量、种植密度互作对蒙啤麦5号粗蛋白含量均有极显著（P<0.01）影响。氮肥施用量对粗蛋白含量影响最大，贡献率为55.79%，其次是刈割期，贡献率为26.96%，氮肥施用量、种植密度、刈割期互作效应的贡献率为9.96%。不同氮肥施用量、种植密度、刈割期处理下的多重比较结果表明（见表8～表10）：随着氮肥施用量的增加，饲草粗蛋白含量逐渐升高，粗蛋白含量为A3＞A2＞A1；随着种植密度的增加，粗蛋白含量逐渐升高，粗蛋白含量为B3＞B2＞B1，B2 和B3 处理下，粗蛋白含量差异不显著（P＞0.05）；随着刈割期的推迟，粗蛋白含量逐渐降低，粗蛋白含量为C1＞C2＞C3。

表6 氮肥施用量、种植密度、刈割期及其互作处理下蒙啤麦5 号饲草营养品质的方差分析

表7 氮肥施用量、种植密度、刈割期及其互作对蒙啤麦5 号饲草营养品质的贡献率 单位：%

表8 不同氮肥施用量处理下蒙啤麦5 号饲草营养品质多重比较 单位：%

表9 不同种植密度处理下蒙啤麦5 号饲草营养品质多重比较 单位：%

表10 不同刈割期处理下蒙啤麦5 号饲草营养品质多重比较 单位：%

氮肥施用量、种植密度、刈割期，氮肥施用量、种植密度、刈割期两两互作效应，以及三者互作效应对饲草中性洗涤纤维含量均有极显著（P<0.01）影响。其中，氮肥施用量、种植密度、刈割期的互作效应对中性洗涤纤维含量影响最大，贡献率为36.95%，氮肥施用量次之，贡献率为34.34%。氮肥施用量、刈割期对饲草酸性洗涤纤维含量均有极显著（P<0.01）影响。其中，刈割期的影响最大，贡献率为76.69%。不同氮肥施用量、种植密度、刈割期处理下的多重比较结果表明（见表8～表10）：随着氮肥施用量和种植密度的增加以及刈割期的推迟，中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量均逐渐升高；不同氮肥施用量、种植密度、刈割期处理组之间中性洗涤纤维含量均存在极显著 （P<0.01）差异，不同种植密度处理组之间酸性洗涤纤维含量差异不显著（P＞0.05）。

氮肥施用量、种植密度，氮肥施用量、种植密度、刈割期两两互作效应，以及三者互作效应对饲草钙、磷含量均有极显著（P<0.01）影响，刈割期对磷含量无显著影响（P＞0.05）。氮肥施用量对钙、磷含量的贡献率最大，分别为42.86%和78.05%，说明氮肥施用量是促进饲草钙、磷含量升高的重要因素。随着氮肥施用量、种植密度的增加，钙、磷含量逐渐升高。

3 讨论

合理的施肥量、施肥时期和种植密度是决定啤酒大麦高产、优质的重要因素［15］。增施氮肥可提高作物叶片叶绿素含量，改善光合性能，增加光合产物积累，进而提高作物产量［16］。该研究表明，随着氮肥施用量的增加，蒙啤麦5 号饲草产量呈现先升高后下降的趋势，粗蛋白含量逐渐升高，在纯氮施用量为108.0 kg/hm2时饲草产量最高，多施氮肥反而造成减产。粗蛋白含量是决定牧草营养品质的重要指标［17］，该研究表明，氮肥施用量对蒙啤麦5 号饲草粗蛋白含量的贡献率达到55.79%，在抽穗期粗蛋白含量最高，说明氮肥是提高粗蛋白含量的主要贡献因素，这与张凤英等［18］研究结果一致。

不同种植密度可造成植物群体结构发生改变，使植物个体出现温、光等生态条件的差异。该研究表明，随着种植密度的增加，株高先升高后降低，鲜草产量先升高后降低，干草产量逐渐升高；不同种植密度下蒙啤麦5 号的株高、鲜草产量、干草产量、鲜干比的差异不显著，说明大麦分蘖力强，种植密度增加对其生物产量影响不大，并且当种植密度从450 万株/hm2增加到525 万株/hm2时，饲草粗蛋白含量未出现显著变化，说明合理增加种植密度可以提高粗蛋白含量。

不同刈割期对牧草的营养价值和产量有显著影响［19-21］。该研究表明，除磷含量外，刈割期对蒙啤麦5 号饲草产量和营养品质的影响均达到极显著水平，随着刈割期的推迟，鲜草产量、干草产量逐渐升高，在乳熟期达到了最大值，这与赵准等［11］报道的新疆地区蜡熟期大麦干草产量最高的结果不同，说明不同气候条件和品种对于大麦最佳刈割期的选择具有一定的影响。此外，蒙啤麦5 号粗蛋白含量随着刈割期的延迟而显著下降，粗蛋白含量受刈割期影响较大，刈割期对粗蛋白含量的贡献率达到26.96%。在抽穗期粗蛋白含量最高，说明越幼嫩的饲草营养价值越高，但鲜草产量、干草产量较低；越接近成熟的饲草鲜草产量、干草产量越高，但营养价值较低。

中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量是衡量饲草适口性、采食量和消化率的重要指标，二者含量越低饲草适口性越好，消化率越高［22］。氮肥施用量、刈割期对蒙啤麦5 号饲草中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量具有极显著影响，且随着施氮量的增加和刈割期的推迟，中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量均呈现显著升高的趋势，种植密度对酸性洗涤纤维含量的影响不显著。

4 结论

最佳的刈割期选择应从饲草产量和营养品质两方面进行综合考虑。蒙啤麦5 号鲜草产量主要由氮肥施用量决定，在氮肥施用量为108.0 kg/hm2时产量最高，达到52 998.95 kg/hm2。刈割期、种植密度及氮肥施用量、种植密度、刈割期三者之间的互作效应对鲜草产量的影响较小，种植密度的影响最小，且干草产量随着刈割期的推迟而增加，在乳熟期刈割，干草产量最高，达到13 721.82 kg/hm2。粗蛋白含量受氮肥施用量和刈割期影响较大，且氮肥施用量决定了酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维含量，说明氮肥施用量和刈割期是影响饲草品质的重要因素。综上，在氮肥使用量为108.0 kg/hm2、种植密度为450 万株/hm2，在乳熟期刈割时，蒙啤麦5 号饲草产量和营养品质最佳。