不同品种饲草在帕米尔高原牧区的生产性能及营养品质比较

2024-01-24马小龙赛里克都曼艾比布拉伊马木李陆斌白丽莎

饲料工业 2024年1期

■ 马小龙赛里克·都曼艾比布拉·伊马木* 李陆斌白丽莎

（1.新疆农业大学草业学院，新疆乌鲁木齐 830052；2.新疆畜牧科学院草业研究所，新疆乌鲁木齐 830000）

帕米尔高原地处我国新疆西南部，为柯尔克孜、塔吉克等游牧民族聚集区，由于其独特的地理位置，形成了气候冷凉、干旱少雨、太阳辐射强、土壤贫瘠等特点。当地畜牧业发展主要是以天然草场放牧为主，但存在的问题是天然草场生产能力低，加上雪灾和暴风雪等自然灾害发生频繁，饲草严重短缺是阻碍当地畜牧业发展的重要限制因素。

作为燕麦（Avena sativa）的原产地之一，我国的很多地区都有燕麦的种植，尤其像在东北、华北、新疆及青藏高原等这些高寒地区都广泛分布，燕麦属于禾本科（Gramineae）燕麦属（Arena），为一年生作物[1]。小黑麦（Triticale）是小麦属（Triticum）和黑麦属（Secale）通过有性杂交培育而成的一种可粮饲兼用的新型禾本科作物[2-3]。黑麦（Secale）作为禾本科（Gramineae）小麦族（Triticeae）小麦亚族（Triticinae）植物，因其具有较强的抗逆性和较高的产量而广泛栽培[4]。燕麦、小黑麦及黑麦都具有抗寒、抗旱、抗病虫害能力强，分蘖能力和再生性好，草质柔嫩、产量高、营养品质好等特点，可青饲或调制成干草，也可制成青贮，在我国被广泛种植和推广，尤其在高海拔寒冷地区种植面积逐年增加，成为高寒牧区重要的饲草料来源。但不同的燕麦、小黑麦及黑麦由于品种的差异，在同一生长环境下所表现出的适应能力也不尽相同，刘彦培等[5]在迪庆高海拔高寒地区秋播小黑麦引种试验中，开展了11个小黑麦和3 个黑麦品种的秋播引种试验，通过综合评价，最终筛选出了5 个适宜在迪庆高海拔高寒地区种植的小黑麦品种，李冬梅等[6]在小黑麦新品系的草产量及营养价值研究中，通过综合评价得出，5个小黑麦新品系中，P3 的产量为16.20 t/hm2，粗蛋白含量为14.46%，其综合性状最好，适宜在当地种植，宋谦等[7]在甘肃省高寒牧区小黑麦新品系的生产性能研究中，通过对产量和营养品质的综合分析，得出小黑麦新品系P2 高产优质，最适宜在甘肃省高寒牧区种植，张晨等[8]在冀西北4 个燕麦品种产量性状的灰色关联度分析研究中发现，坝燕4 号的各项指标数最接近“理想品种”，可进一步在张家口地区进行实际种子生产试验。前人通过分析小黑麦，燕麦的生长指标、生产性能、营养价值等筛选出适宜高寒地区种植的优良小黑麦，燕麦品种[7-9]。但在该地区类似的研究鲜有报道，因此，在帕米尔高原牧区具有水源条件的河谷地带选择适宜的饲草品种建植人工草地，为当地科学种植饲草提供理论数据，不仅可以增加饲草来源，缓解冷季饲草短缺问题，还可以提高饲草产能和土地利用率。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州（以下简称克州）乌恰县乌鲁克恰提乡萨热克巴依村（39°57′66″N，75°31′56″E），海拔高度为2 790 m，年均气温2.8 ℃，月平均最高气温15.7 ℃（7 月），月平均最低气温-11 ℃（12月），极端最高气温34.7 ℃，极端最低气温-29.8 ℃，年平均日照时数2 797.3 h，≥10 ℃的积温2 529.2 ℃，无霜期136 d。年平均降水量165 mm，年平均蒸发量2 564.9 mm，土壤质地为栗钙土，土壤pH为6.4。

1.2 试验材料与设计

试验于2022 年5 月—10 月在新疆克州乌恰县乌鲁克恰提乡萨热克巴依村进行。供试品种由新疆迈特威草业公司提供（见表1）。试验采用单因素完全随机区组设计，小区面积为4 m×5 m=20 m2，每个品种设3 次重复。种植方式采取条播，行距为10 cm，播种量为255 kg/hm2。试验地在种植前进行了灌水、犁地、平整、旋耕和镇压等作业，后期在苗期和拔节期进行两次灌溉，播前撒施基肥（磷酸二铵）300 kg/hm2，拔节期随水追肥（尿素）75 kg/hm2。

表1 供试材料特性和来源

1.3 指标测定

1.3.1 农艺性状的测定

株高：刈割前在每个小区分别选取长势一样并具有代表性的10 株，用卷尺测量自然高度（地面至穗顶部的距离），求取10株的平均值作为该区植物株高。

茎粗：刈割前在每个小区分别选取具有代表性的10 株，用游标卡尺测量植株第二茎节处的直径，求取10株的平均值作为该区植物的茎粗。

分蘖数：刈割前在每个小区分别选取具有代表性的10株，然后数出每株的分蘖，取10株的平均值为该区植株的分蘖数。

干鲜比、茎叶比：在样地取500 g鲜草晾干后称重（试验点没有烘干设备）。之后分离茎、叶、穗，分别称重，并记录穗重。

干鲜比=干草产量/鲜草产量

茎叶比=茎重/叶重

鲜干草产量：2022 年8 月下旬（开花乳熟期）在各小区随机选取3 个具有代表性的1 m2（1 m×1 m）样方取样称重（远离边行），留茬高度3～5 cm。利用干鲜比换算出1 m2干草产量，最后计算出每公顷的产量。

1.3.2 营养成分测定

测量鲜产时，每个小区随机取3 个500 g 左右具有代表该小区总体现状的鲜样，待自然阴干后粉碎成末，过0.4 mm 筛，然后参照《饲料及饲料添加剂质量检测方法与品质管理》[10]，粗蛋白（Crude protein，CP）、粗脂肪（Ether extract，EE）含量分别用凯氏定氮法和索氏提取法测定；酸性洗涤纤维（Acid detergent fiber，ADF）含量和中性洗涤纤维（Neutral detergent fiber，NDF）含量用范式纤维法测定；用蒽酮比色法测定淀粉（Starch Str）含量；用灰化法测定灰分（Ash）含量。

1.3.3 数据处理

利用Excel 软件对原始数据进行录入和基础整理，利用IBM SPSS Statics 26 软件进行单因素方差分析（one-way ANOVA），并用LSD对指标进行处理间比较，差异显著性水平为0.05，差异极显著水平为0.01。

根据灰色系统理论选取所有品种的农艺性状和营养品质共7 个指标，视为一个灰色系统；兼顾产量和品质，模拟一个“理想品种”，用这个最佳数据建立参考数列{X0（k）}={167.89，5.03，3.47，13.68，9.30，56.37，33.50}，各项指标作为评价指标为比较数列，在计算关联度时，应先进行无量纲化处理，将比较数列Xi(k)中各指标的平均值除以参考数列X0（k)中相应的“理想品种”的各指标数值，先对|X0(k)-Xi(k)|计算，得到比较数列Xi(k)与参考数列X0(k)之间的绝对差值，通过计算6 个品种与“理想品种”的关联度来确定品种的优劣顺序ξi（k）代表关联系数，|X0(k)-Xi(k)|代表参考数列与比较数列在k点的绝对差值，ρ代表分辨系数，取值范围为0～1,通常情况下ρ=0.5）。具体运算过程如下：

式中，min min|X0(k)-Xi(k)|表示比较数列各指标与其对应的参考数列指标之差的最小值，max max|X0(k)-Xi(k)|则为最大值。根据权重决策法，计算7 个关键指标数值[11]。

2 结果与分析

2.1 不同供试饲草品种农艺性状的比较

供试饲草中青海444 和格莱德处于开花后期，边锋和凯速处于乳熟期，速捷和捷达冬牧70 分别处于开花后期和乳熟期（见表2），说明边锋、凯速与捷达冬牧70 处于同一生育期，表现为中早熟特性，而青海444、格莱德与速捷生育期一致，表现为晚熟特性。

表2 不同供试饲草品种农艺性状的比较

供试饲草品种中捷达冬牧70的株高（167.89 cm）极显著高于其他供试品种（P<0.01）；格莱德的茎粗最大，为0.48 cm，极显著大于其他供试品种（P<0.01）；格莱德的单株分蘖数最多，为5.03 个，极显著多于其他供试品种（P<0.01）；穗重大小依次为凯速>边锋>青海444>速捷>格莱德>捷达冬牧70；捷达冬牧70 的茎叶比最小，为2.21%，与格莱德差异显著（P<0.05），与边锋、青海444 差异显著（P<0.05）；格莱德的鲜草产量最高，为54.50 t/hm2，极显著高于其他品种（P<0.01）；格莱德和捷达冬牧70 干草产量较高，分别为13.57 t/hm2和13.68 t/hm2，二者之间差异不显著（P>0.05），但与其他饲草品种间差异极显著（P<0.01）。

2.2 不同供试饲草品种营养品质的差异

从表3可看出，所有供试材料中，速捷和格莱德的粗蛋白含量较高，分别为9.30%和9.20%，二者极显著高于其他供试品种（P<0.01）；边锋燕麦的粗脂肪含量极显著高于其他供试品种（P<0.01），为4.18%；各品种间的灰分含量表现出极显著差异（P<0.01），其中，格莱德燕麦的灰分含量最高（8.70%），极显著高于其他供试品种（P<0.01）；供试品种淀粉含量大小依次为边锋（9.10%）>凯速（5.63%）>青海444（3.17%）>捷达冬牧70（2.57%）>速捷（2.40%）>格莱德（2.27%）；边锋的中性洗涤纤维含量和酸性洗涤纤维含量最低，分别为56.37%和33.50%，均与其他供试品种间差异极显著（P<0.01）。

表3 不同供试饲草品种营养成分的差异(% DM)

2.3 灰色关联度分析

选取农艺性状和营养品质的7个关键指标（株高、分蘖数、茎叶比、干草产量、粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量）最优值（株高、分蘖数、干草产量和粗蛋白含量取相应指标的最大值，茎叶比、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维取相应的最小值）构建理想品种，即构成{X0}={167.89，5.03，3.47，13.68，9.30，56.37，33.50}。采用6 个供试品种的7 个关键指标的均值分别除以理想品种对应参数，进行无量纲化处理，结果见表4。根据公式计算对应的关联系数，其中minmin|X0(k)-Xi(k)|=0，maxmax|X0(k)-Xi(k)|=0.531 4，结果见表5。经过计算后各品种的等权关联度、加权关联度和排序结果见表6。关联度可以真实地反映供试品种与理想品种的差异，关联度越大，说明与理想品种间的差异越接近。

表4 供试品种各指标无量纲化处理结果

表5 供试品种各指标关联系数

表6 供试品种的等权关联度与排序

3 讨论

3.1 燕麦的生产性能和营养品质

干草产量指标非常重要，是饲草株高、茎粗、叶量等参数的综合体现[12]，是筛选品种的重要指标，也是饲草生产者追求的最终目标[13]。由于不同的生境条件，种植的燕麦产量也不尽相同[14-15]。本研究中，燕麦平均株高为105.68 cm，青海444 的株高为130.67 cm，干草产量为11.58 t/hm2。史睿智等[12]对4个燕麦品种在西藏那曲申扎县的适应性进行评价，结果燕麦的平均株高为105.69 cm，青海444株高为114.30 cm，产量为11.48 t/hm2。和其研究结果相比，青海444 的产量和燕麦平均株高基本一致。吴海艳等[16]研究显示，青海444 株高为141.50 cm，茎粗6.13 mm，干草产量15.71 t/hm2，其株高、茎粗、产量都比本研究中青海444 要高，这可能跟两个研究在播种时撒施的肥料有关，吴海艳等[16]的研究中撒施了有机肥660 kg/hm2和二铵375 kg/hm2，并在分蘖期和拔节期随水追施了尿素各75 kg/hm2，而本研究中撒施的底肥为300 kg/hm2，拔节期随水撒施了75 kg/hm2的尿素。梁国玲等[17]在青藏高原高寒区选择民和县（海拔1 868 m）、湟中县（海拔2 592 m）、海北州西海镇（海拔3 150 m）三个试验点，对4 个燕麦品种进行了生产性能和品质评价的研究，发现I-D品系燕麦的饲草生产性能优于母本“青海444”，“青海444”的产量在三个试验点分别为9.1、10.1、11.3 t/hm2。在海北州试验点的平均干草产量与本研究青海444（11.58 t/hm2）基本一致，说明在海拔相近的高寒地区（本研究中海拔为2 790 m），相同品种的生产性能基本保持不变。叶文兴等[18]在适宜内蒙古中西部地区饲用燕麦品种筛选研究中得出，如以饲草产量为指标，5份燕麦材料的适用性为DQ-2>林纳>富特>青海444>蒙燕1 号；其中，青海444 的株高为88.36 cm，干草产量为14.3 t/hm2，与本研究中青海444相比，其株高较低，但产量高于本研究中的青海444。这可能是由于海拔和土壤质地的不同导致的，叶文兴等[18]的研究中海拔为1 100 m，土壤为沙壤土。

利用饲草的营养价值可以评价其饲用价值，当饲草的营养价值高时，草食动物对其的利用效果也较好[19-20]，饲草中CP 含量非常重要，当CP 含量越高，NDF 和ADF 含量越低，则饲草的饲用价值越高[21]，NDF 含量是影响饲草适口性的一项指标，值越大，适口性就越差，NDF含量与家畜采食量相关，值越高，则家畜对饲草的采食量越低[22]。ADF 含量影响饲草的消化率，ADF 含量越高，家畜对饲草的消化率越低[23-24]。本研究中，不同品种CP 含量大小为速捷（9.30%）>格莱德（9.20%）>边锋（7.30%）>捷达冬牧70（7.17%）>凯速（6.40%）>青海444（5.30%），其中，速捷和格莱德CP含量较高，极显著高于其他供试品种（P<0.01）。吴海艳等[16]在对6 个燕麦品种营养品质分析中得出，CP 含量最高的品种为青引2 号（11.59%），而青海444 的CP 含量为5.66%，本研究中CP 含量最高的格莱德要低于上述报道中CP含量最高的青引2号，但青海444的CP含量基本相同，说明品种和自然环境的交互作用会造成其营养成分的差异。

3.2 黑麦的生产性能

饲草的生物产量、株高、品质不光受到自身遗传因素的影响，生长环境对其的影响也很大[25-26]。本研究中，速捷和捷达冬牧70 的株高分别为112.87 cm 和167.89 cm。产量分别为11.27 t/hm2和13.68 t/hm2。代寒凌等[27]在甘南地区（海拔2 900 m）进行了小黑麦与黑麦、燕麦产量和营养品质的比较试验，得出小黑麦比黑麦、燕麦具有更好的产量优势和营养品质，这与本研究中的小黑麦营养品质高于黑麦和燕麦结果一致，但小黑麦的产量低于黑麦、高于燕麦有所差别，可能跟两个试验选取的品种有关。刘彦培等[5]在迪庆高海拔（3 277 m）高寒地区秋播小黑麦引种试验中得出，11个小黑麦品种中冀饲3 号的株高和产量最高，分别为151 cm和11.96 t/hm2。捷达冬牧70的株高、产量、NDF和ADF分别为148 cm、11.32 t/hm2、70.19%、59.6%，CP含量在6%以下，其株高、产量、CP 含量都低于本研究的捷达冬牧70，而NDF 和ADF 却高于本研究，说明其营养品质低于本研究中的捷达冬牧70，可能是因为两个试验中播种时间不同造成的，本试验播种时间为6 月份，但刘彦培等[5]的试验是在11月份进行的。

3.3 综合评估

随着我国畜牧产业的高质量发展，人们不再单一地追求饲草的某一项指标，而开始对饲草的综合指标越来越关注，在本研究供试的6 个饲草品种中，发现捷达冬牧70 的株高和产量表现得最好，格莱德的单株分蘖数、茎粗以及鲜草产量表现最好，干草产量次之；在营养品质方面，速捷的CP 含量最高，格莱德次之，而边锋的Str 含量最高，NDF 和ADF 最低，说明边锋的适口性以及饲喂消化率较好，但产量以及CP 含量较低，因此，饲草的综合性能并不是由某一项指标决定的，在实际生产中追求优质高产的饲草就要通过一些指标的综合评价来获取想要的饲草品种。灰色关联度在综合评价中较为常见，关联度越大，其排名越靠前，与“理想品种”的差距就越小[28]，本研究利用株高、分蘖数、茎叶比、干草产量、CP、NDF、ADF 等7 个指标的最优值进行灰色关联度综合评价，发现7 个指标中NDF 的权重系数最大，其次是干草产量和CP，最终得出在帕米尔高原牧区，格莱德的综合表现最好，其次是捷达冬牧70、速捷、边锋、青海444以及凯速。