孫亮,龍忠富,張瑜,高碧榮,李娟
(1.貴州省畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)農(nóng)牧局,貴州 畢節(jié) 551700;2.貴州省草業(yè)研究所,貴州 貴陽(yáng) 550006)
黔飼1號(hào)小黑麥適宜刈割次數(shù)及刈割期研究
孫亮1,龍忠富2,張瑜2,高碧榮2,李娟2
(1.貴州省畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)農(nóng)牧局,貴州 畢節(jié) 551700;2.貴州省草業(yè)研究所,貴州 貴陽(yáng) 550006)
對(duì)飼草型小黑麥新品系黔飼1號(hào)不同刈割次數(shù)及在孕穗期、抽穗期、開花期與乳熟期不同刈割時(shí)期,測(cè)定其鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量、鮮干比、株高、粗蛋白含量、酸性洗滌纖維及中性洗滌纖維含量等指標(biāo),利用灰色關(guān)聯(lián)度分析法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果確定該品系的最佳刈割期。結(jié)果表明,刈割2次處理鮮草產(chǎn)量達(dá)45.638 t/hm2;不同刈割時(shí)期以乳熟期干草產(chǎn)量最大,為19.45 t/hm2;抽穗期粗蛋白產(chǎn)量2.24 t/hm2,均高于其他生育時(shí)期,且綜合評(píng)價(jià)也最高。要得到較高的經(jīng)濟(jì)效率,應(yīng)選擇乳熟期刈割;要得到最佳利用率,應(yīng)選擇抽穗期刈割。
黔飼1號(hào)小黑麥;生育時(shí)期;刈割次數(shù);刈割期;綜合評(píng)價(jià)
小黑麥(Triticale wittnack)是由小麥和黑麥經(jīng)屬間雜交,應(yīng)用染色體加倍和染色體工程育種方法人工育成的第1個(gè)新物種,為一年生禾本科植物[1,2]。小黑麥不但結(jié)合了小麥高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)和黑麥抗病、抗寒、抗旱和適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),而且還具有雜種優(yōu)勢(shì)強(qiáng)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)好等特點(diǎn),可作為糧食、飼料、釀酒、保健食品、草編和纖維板材等的原料[3,4]。小黑麥既可生產(chǎn)糧食,又能獲得大量秸稈或者優(yōu)質(zhì)飼草,可較大程度解決養(yǎng)殖業(yè)粗飼料、青飼料和精飼料地區(qū)短缺問(wèn)題[5]。我國(guó)十分重視小黑麥資源的開發(fā)利用,有關(guān)小黑麥的研究報(bào)道大多集中在黑龍江、河北與新疆等[6~10];刈割時(shí)期是否適宜對(duì)草產(chǎn)量和品質(zhì)有極大影響[11]。刈割對(duì)禾本科牧草的影響較大,刈割時(shí)期是土地管理和利用的重要手段,也是草食家畜生長(zhǎng)和畜產(chǎn)品生產(chǎn)的重要因素[12,13]。牧草單位面積草產(chǎn)量和各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量是衡量其飼用價(jià)值高低的主要因素,而單位面積產(chǎn)量和養(yǎng)分含量主要取決于牧草的刈割時(shí)期[14,15]。整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中,牧草產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)成分含量是兩個(gè)發(fā)展方向相反的過(guò)程,確定牧草最佳刈割時(shí)期時(shí),必須兼顧單位面積草產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)成分含量,尤其是粗蛋白含量[14]。小黑麥適宜刈割期因地區(qū)和品種不同而差異較大[16~18]。目前,尚未有貴州高寒山區(qū)小黑麥種植及刈割時(shí)期的相關(guān)報(bào)道。本文擬通過(guò)測(cè)定飼草型小黑麥新品系黔飼1號(hào)在孕穗期、抽穗期、開花期和成熟期的草產(chǎn)量、粗蛋白含量和酸(中)性洗滌纖維含量,確定其適宜刈割時(shí)期,為該品系在當(dāng)?shù)剡M(jìn)一步利用提供理論依據(jù)。
1.1 試驗(yàn)地概況試驗(yàn)于2013年在貴州省威寧高原草地試驗(yàn)站試驗(yàn)地內(nèi)進(jìn)行,北緯26°52'25″,東經(jīng)104°17'22″,海拔2 435 m,年平均氣溫10.3℃,極端最高氣溫30.2℃,極端最低氣溫-10.2℃,最熱月平均氣溫16.5℃,最冷月平均氣溫-2.1℃,≥0℃年積溫3 644.1℃,年降雨量1 110 mm,無(wú)霜期182 d,年日照數(shù)1 615 h,土壤有機(jī)質(zhì)52.49 g/kg,全氮3.455 g/kg,堿解氮166.45 mg/kg,全磷6.529 g/kg,有效磷112.06 mg/kg,全鉀9.01 g/kg,有效鉀112.06 mg/kg,pH 6.35,粘性黃壤土,前茬為青貯玉米。
1.2 供試材料供試材料為貴州省草業(yè)研究所與貴州省旱糧研究所共同選育的飼用小黑麥新品系黔飼1號(hào)小黑麥。
1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.3.1 不同刈割次數(shù)試驗(yàn):試驗(yàn)采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),小區(qū)面積30 m2(5 m×6 m),行距20 cm,3次重復(fù),條播,播種量225 kg/hm2,播種深度3~4 cm。播種前施有機(jī)肥30 000 kg/hm2,P2O5180 kg/hm2。播種時(shí)間為2013年9月12日。試驗(yàn)設(shè)1次刈割(2014年3月22日),2次刈割(第1次在拔節(jié)期、第2次在2014年3月22日),3次刈割(第1次在拔節(jié)期,第2次在2014年1月22日,第3次在2014年3月22日)。
1.3.2 不同時(shí)期刈割試驗(yàn):試驗(yàn)采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),小區(qū)面積30 m2(5 m×6 m),行距20 cm,3次重復(fù),條播,播種量225 kg/hm2,播種深度3~4 cm。播種前施有機(jī)肥30 000 kg/hm2,P2O5180 kg/hm2。播種時(shí)間為2013年9月12日。于拔節(jié)期在每一小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選取長(zhǎng)勢(shì)一致的1 m2樣方(邊行除外)4個(gè),用標(biāo)記牌做好標(biāo)記,用于孕穗期、抽穗期、開花期與乳熟期刈割。
1.4 測(cè)定項(xiàng)目及方法
1.4.1 物候期:小黑麥生長(zhǎng)發(fā)育期間,記載物候期,包括出苗期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、開花期及乳熟期等,記載標(biāo)準(zhǔn)參照草品種審定技術(shù)規(guī)程GB/T 30395—2013[19]。
1.4.2 不同刈割次數(shù)試驗(yàn)產(chǎn)草量測(cè)定:測(cè)產(chǎn)時(shí)先割去試驗(yàn)小區(qū)4側(cè)邊行,并移出小區(qū)(本部分不計(jì)入產(chǎn)量),將余下部分刈割測(cè)產(chǎn),按實(shí)際面積計(jì)算產(chǎn)量,1次刈割處理齊地面刈割測(cè)產(chǎn),2次刈割處理第1次刈割留茬5~8 cm,第2次齊地面刈割;3次刈割處理前2次刈割留茬5~8 cm,第3次齊地面刈割測(cè)產(chǎn);測(cè)定鮮草產(chǎn)量的同時(shí),每處理稱取500 g鮮草將其置于自然通風(fēng)陰干及35℃條件下放置20 d左右,待水分含量降至30%時(shí)(使用TK100牧草水分測(cè)定儀測(cè)定小黑麥水分含量),稱取干草重,計(jì)算鮮干比。
1.4.3 不同時(shí)期刈割試驗(yàn)株高和草產(chǎn)量:在小黑麥孕穗期、抽穗期、開花期和乳熟期,分別選取3個(gè)1 m2樣方(邊行除外),測(cè)量自然株高,齊地面刈割樣方內(nèi)所有植株的地上部分,立即稱取鮮草產(chǎn)量,并將其置于自然通風(fēng)陰干及35℃條件下放置20 d左右,待水分含量降至30%時(shí)(使用TK100牧草水分測(cè)定儀測(cè)定小黑麥水分含量),稱取干草重。
1.4.4 鮮干比:根據(jù)每個(gè)刈割時(shí)期的鮮草和干草產(chǎn)量計(jì)算鮮干比。鮮干比=鮮草重/干草重。
1.4.5 營(yíng)養(yǎng)成分:粗蛋白(CP)含量采用凱氏定氮法,中(酸性)洗滌纖維(NDF/ADF)含量采用由濾袋技術(shù)改進(jìn)的范氏酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維法[20]。CP產(chǎn)量:根據(jù)孕穗期、抽穗期、開花期及乳熟期的干草產(chǎn)量及相應(yīng)CP含量計(jì)算。CP產(chǎn)量(t/hm2)=干草產(chǎn)量(t/hm2)×CP含量(%)/100。
1.5 數(shù)據(jù)處理利用SPSS16.0軟件對(duì)不同刈割時(shí)期各測(cè)定指標(biāo)(鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量、鮮干比、株高、CP、ADF和NDF含量,以及CP產(chǎn)量)分別進(jìn)行方差分析,用鄧肯氏多重比較分析各處理間差異顯著性;利用灰色關(guān)聯(lián)度分析法[21~23]對(duì)不同刈割時(shí)期的草產(chǎn)量、CP、ADF和NDF含量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。
2.1 物候期飼草型小黑麥黔飼1號(hào)播種后7 d(2013年9月19日)出苗,10月23日分蘗,11月18日拔節(jié),次年3月22日抽穗,4月2日開花,4月27日種子成熟。見表1。
表1 黔飼1號(hào)小黑麥生育期月/日
2.2 不同刈割次數(shù)對(duì)產(chǎn)草量和營(yíng)養(yǎng)成分含量的影響
由表2可看出,2次刈割處理鮮草產(chǎn)量最高,為45 625 kg/hm2,3次刈割處理產(chǎn)量最低為40 768 kg/hm2,方差分析表明,2次刈割處理鮮草產(chǎn)量與1次刈割處理和3次刈割處理鮮草產(chǎn)量差異顯著(P<0.05);鮮干比、粗蛋白含量隨刈割次數(shù)的增加而增加,粗纖維含量隨刈割次數(shù)的增加而降低,表明隨著刈割次數(shù)的減少其適口有所降低,根據(jù)種植利用方式不同,可采取不同刈割次數(shù),如主要是解決冬春季青飼料不足的矛盾,利用方式以青飼為主,則刈割次數(shù)以2次為宜,如是用作制作青貯飼草料則以在抽穗期刈割1次較好。
表2 不同刈割次數(shù)對(duì)產(chǎn)草量和營(yíng)養(yǎng)成分含量的影響
2.3 株高黔飼1號(hào)小黑麥在抽穗期(156 cm)、開花期(162 cm)與乳熟期(168 cm)時(shí)株高無(wú)顯著差異,但均極顯著高于孕穗期(143 cm)(P<0.01),乳熟期達(dá)到最大值(168 cm)。見表3。
2.4 草產(chǎn)量隨著刈割時(shí)間推遲,黔飼1號(hào)小黑麥的鮮草產(chǎn)量先增加,于開花期達(dá)到最高值(45.24 t/hm2),之后又下降;抽穗期與開花期、孕穗期與乳熟期間鮮草產(chǎn)量無(wú)顯著差異(P>0.05),但抽穗期與孕穗期、開花期與乳熟期間鮮草產(chǎn)量差異極顯著(P<0.01)。黔飼1號(hào)小黑麥的干草產(chǎn)量則隨刈割時(shí)期推遲持續(xù)增加,乳熟期干草產(chǎn)量最大(19.45 t/hm2);方差分析表明,各刈割時(shí)期間干草產(chǎn)量差異極顯著。見表3。
表3 不同刈割時(shí)期黔飼1號(hào)小黑麥的株高及草產(chǎn)量
2.5 營(yíng)養(yǎng)價(jià)值黔飼1號(hào)小黑麥孕穗期青干草的CP含量為18.24%,隨著刈割時(shí)期推遲,CP含量逐漸下降,乳熟期僅7.49%,而且各刈割時(shí)期間CP含量差異極顯著(P<0.01)。ADF與NDF含量的變化與CP相反,隨刈割時(shí)期推遲,均呈上升趨勢(shì)。ADF含量孕穗期與抽穗期差異顯著(P<0.05)但無(wú)極顯著差異(P>0.01),其余刈割時(shí)期間差異極顯著;NDF含量除孕穗期與乳熟期差異顯著外,其余各刈割時(shí)期間無(wú)顯著差異(P>0.05)。見圖1。
圖1 不同刈割時(shí)期黔飼1號(hào)小黑麥的CP、ADF和NDF含量
2.6 鮮干比黔飼1號(hào)小黑麥的鮮干比隨著刈割時(shí)期的推遲逐漸降低,孕穗期為3.85,抽穗期為3.15,開花期為2.74,乳熟期為1.99。方差分析表明,不同刈割時(shí)期間鮮干比均存在極顯著差異(P<0.01)。見圖2。
2.7 CP產(chǎn)量在4個(gè)刈割時(shí)期中,抽穗期CP產(chǎn)量最高(2.24 t/hm2),其次為孕穗期(2.09 t/hm2),乳熟期最低(1.62 t/hm2)。方差分析表明,開花期CP產(chǎn)量顯著高于乳熟期(P<0.05),孕穗期、抽穗期和開花期CP產(chǎn)量無(wú)顯著差異(P>0.05)。見圖2。
圖2 不同刈割時(shí)期黔飼1號(hào)小黑麥的CP產(chǎn)量及鮮干比
2.8綜合評(píng)價(jià)草產(chǎn)量及CP含量是決定飼草刈割時(shí)期的最重要因素[18],NDF和ADF含量是決定飼草適口性及消化率的最重要因素[24],因此確定小黑麥最佳刈割時(shí)期必須考慮草產(chǎn)量和CP、NDF和ADF含量。選取各參試指標(biāo)的最佳值構(gòu)成“標(biāo)準(zhǔn)小黑麥”[25~27],本試驗(yàn)中選取干草產(chǎn)量和CP含量的最高值,ADF和NDF含量的最低值,構(gòu)成“標(biāo)準(zhǔn)小黑麥”(Xo)。根據(jù)以上指標(biāo)的重要程度采用賦值法分別賦值(Wk),權(quán)重總和為1。見表4。
表4 標(biāo)準(zhǔn)小黑麥的構(gòu)建及各指標(biāo)的權(quán)重
由于各性狀量綱不同,因此需要用初值法對(duì)各性狀原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱化處理[19]。各參試品種主要性狀值經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)量綱化處理后,根據(jù)各指標(biāo)的賦值,小黑麥各刈割時(shí)期的綜合評(píng)價(jià)值=干草產(chǎn)量×50%+CP含量×30%+ADF含量×10%+NDF含量×10%。4個(gè)刈割時(shí)期的綜合評(píng)價(jià)值和排名為抽穗期>乳熟期>開花期=孕穗期。無(wú)量綱化數(shù)值越高,說(shuō)明其綜合性狀越好,越接近于標(biāo)準(zhǔn)小黑麥,見表5。
表5 不同刈割時(shí)期黔飼1號(hào)小黑麥各指標(biāo)無(wú)量綱化處理結(jié)果及排名
3.1 不同刈割次數(shù)對(duì)產(chǎn)草量和營(yíng)養(yǎng)成分含量的影響結(jié)果表明:2次刈割鮮草產(chǎn)量最高,為45 625 kg/hm2,3次刈割產(chǎn)量最低為40 768 kg/hm2;鮮干比、粗蛋白含量隨刈割次數(shù)的增加而增加,粗纖維含量隨刈割次數(shù)的增加而降低,表明隨著刈割次數(shù)的減少其適口有所降低。根據(jù)種植利用方式不同,可采取不同刈割次數(shù),如主要是解決冬春季青飼料不足的矛盾,利用方式以青飼為主,則刈割次數(shù)以2次為宜,如是用作制作青貯飼草料則以在抽穗期刈割1次較好。
3.2 刈割時(shí)期是決定飼草產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵因素,確定適宜的刈割時(shí)期必須考慮飼草草產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化,一般在營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與草產(chǎn)量均達(dá)到較高時(shí)為佳[28]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)禾本科牧草的刈割時(shí)期持有不同觀點(diǎn)。賈慎修[29]認(rèn)為禾本科牧草的適宜刈割期為孕穗、抽穗、開花和灌漿期,馬春暉等[30]以及國(guó)外一些學(xué)者[31~33]認(rèn)為,禾本科牧草的最佳刈割時(shí)期為乳熟至臘熟早期,孫元樞[28]認(rèn)為小黑麥開花期刈割最佳。本研究表明,黔飼1號(hào)小黑麥最佳刈割時(shí)期為抽穗期;隨著生育時(shí)期推移,黔飼1號(hào)小黑麥的株高持續(xù)上升;鮮草產(chǎn)量先增加,開花期達(dá)最高,之后又降低;而干草產(chǎn)量持續(xù)增加,乳熟期最高。這主要是由于株高的增加,莖稈和葉片水分含量的下降和干物質(zhì)產(chǎn)量不斷積累[34]。
以草產(chǎn)量為判斷依據(jù),紫花苜蓿(Medicago sativa)的最佳刈割期為初花期,其鮮、干草產(chǎn)量分別為47.51~51.61 t/hm2和10.12~11.68 t/hm2;禾本科牧草的最佳刈割期為盛花期,鮮、干草產(chǎn)量分別為37.58~44.80 t/hm2和6.51~9.99 t/hm2[35]。黔飼1號(hào)小黑麥在乳熟期的干草產(chǎn)量為19.45 t/hm2,是紫花苜蓿單次刈割產(chǎn)量的1.7倍,是一般禾本科牧草的2.4倍。體桂芝等[36]、李誠(chéng)等[24]和宋慧欣等[37]研究表明,在水肥適宜條件下,小黑麥鮮草產(chǎn)量為38~40 t/hm2,干草產(chǎn)量為15~17 t/hm2。本研究表明,黔飼1號(hào)小黑麥開花期的鮮草產(chǎn)量的平均值為47.24 t/hm2,乳熟期干草產(chǎn)量為19.45 t/hm2,說(shuō)明該品系具有較大的飼草生產(chǎn)潛力。
3.3 最佳刈割期的評(píng)價(jià)CP產(chǎn)量為干草產(chǎn)量和CP含量的乘積,其綜合了飼草產(chǎn)量和品質(zhì),作為判定牧草最佳刈割時(shí)期的依據(jù)較科學(xué)[15]。本研究表明,隨著刈割時(shí)期推遲,黔飼1號(hào)小黑麥的CP產(chǎn)量先上升后下降,抽穗期CP產(chǎn)量最高(2.24 t/hm2),比其他小黑麥品種高38%[37,38],和紫花苜蓿單茬刈割的CP產(chǎn)量相近[35]。但本研究的CP產(chǎn)量除開花期與乳熟期有顯著差異(P<0.05)外,其余各刈割時(shí)期間無(wú)顯著差異(P>0.05),因此需要利用其他評(píng)價(jià)方法確定該品系的最佳刈割時(shí)期,這一現(xiàn)象主要由于株高不斷增加,干物質(zhì)不斷積累,而小黑麥CP含量卻逐漸下降,故干草產(chǎn)量與CP含量的乘積無(wú)顯著變化[34],不能以CP產(chǎn)量證明某一時(shí)期為最佳刈割時(shí)期。
CP含量是影響牧草飼用品質(zhì)的重要指標(biāo)[24]。根據(jù)美國(guó)豆科牧草,豆科和禾本科混播牧草,以及禾本科牧草干草等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn),一等牧草的CP含量大于17%[39],黔飼1號(hào)小黑麥孕穗期CP含量為18.24%,達(dá)到一等牧草的標(biāo)準(zhǔn)。ADF和NDF含量是衡量牧草適口性和消化率的重要指標(biāo),其含量越低適口性越好,消化率越高,對(duì)于飼料價(jià)值有著不可或缺的作用[39]。在小黑麥其他最佳刈割時(shí)期研究中,均未考慮ADF/NDF含量[24],而本研究將ADF和NDF含量作為重要指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)更具有全面性。
隨著生育時(shí)期推移,小黑麥的干草產(chǎn)量、ADF和NDF含量均增加,而CP含量逐漸降低。在生產(chǎn)實(shí)踐中,應(yīng)根據(jù)草產(chǎn)量、CP、ADF和NDF含量確定最佳刈割時(shí)期,以提高飼草生產(chǎn)性能和適口性。本研究綜合考慮黔飼1號(hào)小黑麥的干草產(chǎn)量、CP、ADF和NDF含量,利用灰色關(guān)聯(lián)度法得出其最佳刈割時(shí)期為抽穗期。此時(shí)飼草CP含量較高,ADF和NDF含量較低,適口性好,消化率高,鮮草產(chǎn)量和粗蛋白產(chǎn)量均最高,可青飼家畜,有利于緩解貴州草食家畜冬春季青飼料不足的矛盾;黔飼1號(hào)小黑麥于9月中旬播種至4月上旬抽穗,此時(shí)刈割不但可以補(bǔ)充當(dāng)?shù)仫暡萘腺Y源,而且可以及時(shí)將土地騰出來(lái),為種植第2茬作物提供時(shí)間和空間。
如果要提高黔飼1號(hào)小黑麥的經(jīng)濟(jì)效率,應(yīng)考慮乳熟期刈割,此時(shí)雖然飼草的粗蛋白含量(7.49%)較低,但干草產(chǎn)量大幅增加,鮮干比迅速降低,單位面積獲得的經(jīng)濟(jì)效益大幅增加,收獲的飼草易于調(diào)制成青貯飼料或干草,利于解決當(dāng)?shù)囟杭炯倚箫暳隙倘钡膯?wèn)題。
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Study on Cutting Periods and Cutting Frequency of Triticale Qiansi No.1
Sun Liang1,Long Zhongfu2,Zhang Yu2,Gao Birong2,Li Juan2
(1.Bijie Qixingguan Area Agriculture and Husbandry Bureau,Bijie Guizhou 551700,China;2.Guizhou Institute of Prataculture,Guiyang Guizhou 550006,China)
In this study,Qiansi No.1,a new triticale variety,were employed to determine the appropriate cutting times.Gray relational analysis was used to comprehensive evaluation of productive performance and nutrition indexes.Productive performance indexes including fresh yield,dry weight,ratio of fresh to dry,height,and nutrition indexes,including crude protein,acid detergent fiber,neutral washing fiber content,were examined at booting stage,heading stage,flowering and milk stage.The results showed fresh yield reached 45.638 t/hm2if two cutting;dry weight reached the highest yield at milk stage with 19.45 t/hm2,while crude protein content reached highest yield at heading stage.It suggested that higher economic efficiency should cut at the milk stage,and higher nutrition value should cut at heading stage.
Triticale Qiansi No.1;Growth stage;Cutting Frequency;Cutting times;Comprehensive Evaluation
S512.4
A
1007-1474(2016)04-0057-06
2016-05-11
國(guó)家牧草產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-35-37)及黔科合NZ[2013]3047號(hào)
孫亮(1972—),男,技術(shù)員,主要從事畜牧推廣工作。
E-mail:3542285390@qq.com