孫倩倩,沈益新

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 動物科技學(xué)院,江蘇 南京 210095)

我國飼料資源的短缺已成為制約養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的重要因素之一。開發(fā)飼草資源,種植飼料作物代替部分精飼料,以草節(jié)糧是發(fā)展“節(jié)糧型”養(yǎng)殖業(yè)的有效途徑[1]。以“草”養(yǎng)豬養(yǎng)魚,不但降低養(yǎng)殖生產(chǎn)成本,并能提高產(chǎn)品質(zhì)量。蕹菜(Ipomoea aquatica)又稱空心菜,是我國種植范圍很廣,生長期較長的菜飼兼用作物[2]。蕹菜的嫩梢、嫩葉用作蔬菜,營養(yǎng)價值高,每100 g鮮菜含蛋白質(zhì)1.9～3.2 g,碳水化合物3.0～7.4 g,維生素A和維生素C含量豐富。蕹菜刈割后再生力強(qiáng),南方一年可割5～6茬,是6～11月供應(yīng)畜禽青飼料的一種重要的青飼作物。研究了不同施氮量和刈割頻度對蕹菜再生及產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,以探討最佳的施氮量和刈割頻度,為南京地區(qū)蕹菜高產(chǎn)栽培提供一定的理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料及設(shè)計

供試材料為蕹菜,種子由江西省吉安大葉空心菜籽經(jīng)營(集團(tuán))中心提供。

試驗于2008年4月17日～10月22日在南京農(nóng)業(yè)大學(xué)牌樓實驗基地進(jìn)行。試驗地土壤堿解氮13.6 mg/kg,速效磷 20.30 mg/kg,速效鉀36.60 mg/kg。

試驗采用二因素裂區(qū)設(shè)計。氮肥處理為主處理區(qū),設(shè) 34.6(N1)、138.6(N2)、277.2(N3)和 415.(N4)kgN/hm2共4個水平?；适┯肗∶P∶K為8∶8∶9的復(fù)合肥525 kg/hm2,氮肥(含氮量42.6%的尿素)處理總量的10%在蕹菜生長初期施入,剩余氮肥作為追肥,每次刈割后平均施入。刈割頻度處理為副處理區(qū),按生育期設(shè)為30 d和40 d刈割2個水平分別于生育期內(nèi)(2008年6月24～10月22日)刈割次(G4)和3次(G3),AV為對照。試驗小區(qū)面積為2.0 m×1.5 m,每處理3次重復(fù)。

供試材料先在溫室育苗。苗高13 cm時按行、株距各20 cm大田移栽,按常規(guī)進(jìn)行田間管理。6月2日為了統(tǒng)一生育期全部刈割,留茬6 cm。以后按設(shè)定的處理天數(shù)刈割。

1.2 測定項目與方法和數(shù)據(jù)處理

收獲時每小區(qū)刈割的樣方為0.5 m2,重復(fù)2次留茬6 cm,鮮草帶回室內(nèi),測定鮮草重。然后于烘箱中105℃殺青30 min,80℃烘至恒重測定干物質(zhì)質(zhì)量;每小區(qū)隨機(jī)選取有代表性的植株8株,測量其絕對高度,取平均值;再 8株,數(shù)其分枝數(shù),取平均值;再株,數(shù)其葉片數(shù),取平均值;取植株烘干樣品粉碎后。參照方法[3]進(jìn)行(CP)、干物質(zhì)體外消化率(IVDMD)和酸性洗滌纖維(ADF)含量。

用Microsoft Excel 2003和SAS 9.2統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果

2.1 施氮量和刈割頻度對再生性狀的影響

株高代表植株的生長狀況,是衡量飼草生產(chǎn)性能的一個重要指標(biāo),施氮量和刈割頻度處理顯著影響再生草株高。施氮水平下N3處理下株高最高,N3與N4處理、N2與N4處理之間差異均不顯著,N2、N3和N4處理分別比 N1處理增加 30.36%,41.07%和35.57%。再生草株高隨著刈割頻度的增加而降低,G3處理比G4處理增加29.72%。說明G3處理更利于再生草的生長。施氮量與刈割頻度對再生草株高影響的交互作用顯著(P＜0.05)。N3處理下刈割3次再生草株高最高。刈割3次時,N3處理與N4處理區(qū)的再生草株高無顯著差異(P＞0.05)(表1)。

表1 施氮量和刈割頻度對再生草株高的影響Table 1 Effect of nitrogen application rate and cutting frequency on plant height of aftergrass cm

施氮量和刈割頻度處理顯著影響再生草分枝數(shù)(表2)。施氮水平下N3處理再生草分枝數(shù)最多,N3與N4處理、N2與N4處理之間差異均不顯著,但3者都顯著高于N1處理。隨著刈割頻度的增加,再生草分枝數(shù)減少,說明刈割過頻不利于再生草的生長。施氮量與刈割頻度對再生草分枝數(shù)影響的交互作用顯著(P＜0.05),以N3-G3處理組合再生草分枝數(shù)最多。刈割3次時,N3與N4處理區(qū)的再生草分枝數(shù)無顯著差異(P＞0.05)。

施氮水平下N3處理葉片數(shù)最多,N3與N4之間差異不顯著,但兩者均顯著高于N1、N2處理。刈割3次時,葉片數(shù)隨著施氮量的增加先增加后降低,以N3處理葉片數(shù)最多;刈割4次時,葉片數(shù)隨著施氮量的增加呈上升趨勢(表3)。隨著刈割頻度的增加,再生草葉片數(shù)降低。G3處理葉片數(shù)顯著高于G4處理。施氮量與刈割頻度對再生草葉片數(shù)的交互作用顯著。以N3-G3處理組合再生草葉片數(shù)最多。刈割3次時,N與N4處理區(qū)再生草葉片數(shù)差異不顯著(P＞0.05)。

2.2 施氮量和刈割頻度對再生草鮮草和干物質(zhì)產(chǎn)量的影響

結(jié)果表明,施氮量和刈割頻度處理對蕹菜再生草鮮草產(chǎn)量存在顯著影響。同一刈割處理時,再生草鮮草產(chǎn)量隨著施氮量的增加而增加(表4)。不同施氮處理鮮草產(chǎn)量以N4處理最高,為82 774.17 kg/hm2與N3處理差異不顯著(P＞0.05),但二者均顯著高于N2處理,N1處理的鮮草產(chǎn)量最低(32 355.9 kg/hm2)?？梢?施氮量能顯著提高蕹菜再生草鮮草產(chǎn)量。但是,施氮量從處理N3增至N4處理時,鮮草產(chǎn)量增幅較小。在施氮量相同時,隨著刈割頻度的增大再生草鮮草產(chǎn)量降低。不同刈割頻度處理鮮草產(chǎn)量以G3處理最高,為 78 851.04 kg/hm2,顯著高于 G處理。施氮量和刈割頻度對蕹菜再生草鮮草產(chǎn)量影響的互作效應(yīng)不顯著(P＞0.05)。

施氮量和刈割頻度處理對蕹菜再生草干物質(zhì)產(chǎn)量影響較大(表5)。施氮肥顯著提高再生草干物質(zhì)產(chǎn)量,隨施氮量的增加再生草干物質(zhì)產(chǎn)量逐漸增加。以N4處理干物質(zhì)產(chǎn)量最高,為6 029.58 kg/hm2,并顯著高于其他施氮處理。G3處理時,N4與N3、N3與N處理間干物質(zhì)產(chǎn)量差異均不顯著,但三者都顯著高于N1處理。G4處理時,各施氮處理間差異顯著(P 0.05)。隨著刈割頻度的增加,干物質(zhì)產(chǎn)量降低。說明刈割過頻不利于干物質(zhì)積累。施氮量與刈割頻度對再生草干物質(zhì)產(chǎn)量影響的交互作用不顯著(P＞0.05)。

表2 施氮量和刈割頻度對再生草分枝數(shù)的影響Table 2 Effect of nitrogen application rate and cutting frequency on shoot number of aftergrass 枝/株

表3 施氮量和刈割頻度對再生草葉片數(shù)的影響Table 3 Effect of nitrogen application rate and cutting frequency on Leaf number of aftergrass

表4 施氮量和刈割頻度對再生草鮮草產(chǎn)量的影響Table 4 Effect of nitrogen application rate and cutting frequency on forage yield of aftergrass kg/hm2

表5 施氮量和刈割頻度對再生草干物質(zhì)產(chǎn)量的影響Table 5 Effect of nitrogen application rate and cutting frequency on dry matter yield of aftergrass kg/hm2

2.3 再生草產(chǎn)量與再生性狀的相關(guān)

蕹菜再生草產(chǎn)量的形成與再生草性狀指標(biāo)的生長密切相關(guān)(表6)。G3處理再生草產(chǎn)量與分枝數(shù)相關(guān)性不顯著,但與株高、葉片數(shù)極顯著正相關(guān)。再生株高與再生草產(chǎn)量相關(guān)系數(shù)最高達(dá)0.920 9。G4處理再生草產(chǎn)量與再生株高、分枝數(shù)、葉片數(shù)呈極顯著正相關(guān)。再生草與各性狀的相關(guān)系數(shù)大小依次為葉片數(shù)＞分枝數(shù)＞株高。

表6 不同刈割頻度再生草產(chǎn)量與再生性狀的相關(guān)性Table 6 Correlation coefficient between aftergrass yield and regrowth characteristics under different cutting treatment

2.4 施氮量和刈割頻度對再生草營養(yǎng)品質(zhì)的影響

施氮量和刈割頻度處理顯著影響再生草粗蛋白含量(表7)。再生草粗蛋白含量隨著施氮量的增加而增加。N2、N3和N4處理分別比N1處理增加9.01%21.27%和27.77%。再生草粗蛋白含量以N4處理最高,為26.24%;N3處理次之,為25.71%,兩者差異不顯著,但二者的粗蛋白含量均顯著高于N1和N2處理。說明,施氮量增加能顯著提高再生草粗蛋白含量當(dāng)施氮量增加到一定程度,再生草粗蛋白含量增加減緩。隨著刈割頻度的增大,再生草粗蛋白含量增加G4粗蛋白含量比G3處理增加9.04%。施氮量與刈割頻度對再生草粗蛋白含量的交互作用達(dá)到顯著水平(P＜0.05)。以N4-G4處理組合再生草粗蛋白含量最高。刈割4次時,N3與N4處理粗蛋白含量差異不顯著(P＞0.05)。

試驗中再生草干物質(zhì)體外消化率以N3處理最高,為67.20%(表8)。N3與N2、N2與N4處理間差異均不顯著,但三者都顯著高于N1處理。再生草干物質(zhì)體外消化率隨著刈割頻度的增大而增加。G4干物質(zhì)體外消化率顯著高于G3處理。可見,刈割次數(shù)的增加提高了飼草的干物質(zhì)體外消化率。施氮量與刈割頻度對再生草干物質(zhì)體外消化率影響的交互作用不顯著(P＞0.05)。

施氮處理對再生草酸性洗滌纖維含量有極顯著影響。隨著施氮量的增加,再生草酸性洗滌纖維含量先降低后升高,N3最低,為 27.15%;N1處理最高,為32.23%(表9)。酸性洗滌纖維含量總體隨刈割頻度的增加而降低。G3處理酸性洗滌纖維含量顯著高于G4。施氮量與刈割頻度對再生草酸性洗滌纖維含量影響的交互作用顯著。以N3-G4處理組合再生草酸性洗滌纖維含量最低,為24.80%。其次,為N2-G4處理組合,再生草酸性洗滌纖維含量為25.91%。這二者無顯著差異(P＞0.05)。

表7 施氮量和刈割頻度對再生草粗蛋白含量的影響Table 7 Effect ofnitrogen application rate and cutting frequency on crude protein contentof aftergrass%

表8 施氮量和刈割頻度對再生草干物質(zhì)體外消化率的影響Table 8 Effect of nitrogen application rate and cutting frequency on in vitro dry matter digestibility of aftergrass

表9 施氮量和刈割頻度對再生草酸性洗滌纖維含量的影響Table 9 Effect ofnitrogen application rate and cutting frequency on acid detergent fiber content of aftergrass%

3 結(jié)論與討論

生物產(chǎn)量與植株生長性狀密切相關(guān)[4,5]。云嵐等[6]的研究結(jié)果表明,草原3號雜花苜蓿6個無性系的分枝數(shù)、株高與產(chǎn)草量相關(guān)性較高。George[7]研究報道農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量顯著相關(guān),分析表明紫花苜蓿莖長和分枝數(shù)對產(chǎn)量影響最大,而葉片數(shù)和節(jié)間數(shù)對產(chǎn)量影響較小。研究中蕹菜再生草產(chǎn)量與兩個刈割處理的再生株高、葉片數(shù)極顯著正相關(guān)。說明再生植株的株高增長快,葉片數(shù)多,有利于再生草生物量的積累。刈割3次處理分枝數(shù)與再生草產(chǎn)量的相關(guān)不顯著,但刈割4次處理則分枝數(shù)與再生草產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān),說明在高頻率刈割條件下,分枝多,再生草生長好生物量積累多。

氮素是飼草產(chǎn)量和品質(zhì)形成的關(guān)鍵要素之一[8,9]研究中發(fā)現(xiàn),在施氮量從34.6 kg/hm2增加到277.kg/hm2時,每公斤氮獲得的飼草增長量很大(平均為177.6 kg/hm2)。但隨著施氮量繼續(xù)增加,再生草鮮草產(chǎn)量卻增加很少,甚至降低。何芳蘭等[10]報道,牧草在生長初期,隨著葉面積的增加,光合產(chǎn)物不斷增加產(chǎn)量也不斷提高,當(dāng)葉面積增加到一定程度后,葉面積再增加導(dǎo)致葉片間相互遮蔭,而呼吸作用幾乎隨著葉面積的增加而增加,干物質(zhì)積累減少,從而使牧草生長緩慢甚至減產(chǎn)[11-13]。張偉等[14]研究表明,高施氮肥條件下葉面積指數(shù)增高,群體散射輻射透過系數(shù)和群體直射輻射透過系數(shù)降低,引起冠層內(nèi)光合速率降低。本研究中,分枝數(shù)和葉片數(shù)隨施氮量的增加而迅速增加(表2,3)。施氮量大于277.2 kg/hm2后,群落的葉片重疊遮蔭程度加劇,植株中下部光葉的光合強(qiáng)度減弱,可能是施氮量增加再生草鮮草產(chǎn)量不再增長,或降低的重要原因。

合理的刈割頻度能促進(jìn)牧草的再生,從而提高地上部分的生物量和質(zhì)量,但高頻度刈割反而抑制牧草地上部分和根系的生長[15,16]。低頻刈割時,葉面積增加到一定程度后,葉面積繼續(xù)增加導(dǎo)致葉片間相互遮蔭,影響了基部葉片的生長和光合作用的進(jìn)行,干物質(zhì)積累減少,導(dǎo)致牧草生長緩慢甚至減產(chǎn)[11-13]。但刈割過頻導(dǎo)致牧草根系形態(tài)指標(biāo)和根系活力的顯著降低,影響植株地下部分的物質(zhì)積累,從而導(dǎo)致地上部分的再生能力降低[17]。Kading[18]研究報道,年刈割2次的草地產(chǎn)草量明顯高于年刈割4次。張建文[20]研究表明,魯梅克斯和松香草鮮草產(chǎn)量均以年刈割3次生產(chǎn)潛力最大,明顯高于刈割2次。說明適度刈割有利于提高牧草產(chǎn)量。研究以再生生長期內(nèi)(2008年6月24日～10月22日)刈割G3次處理植物性狀生長表現(xiàn)最優(yōu),蕹菜再生草鮮草、干物質(zhì)產(chǎn)量均比刈割G4次處理高,且刈割G3次處理總可消化干物質(zhì)產(chǎn)量為3 362.16 kg/hm2,明顯高于刈割 G4次處理(2 870.61 kg/hm2)。說明蕹菜高產(chǎn)栽培中需要適度刈割,但頻繁刈割對再生草的鮮草和干物質(zhì)生產(chǎn)有不良影響。

試驗結(jié)果表明,施氮277.2 kg/hm2和再生生長期內(nèi)(2008年6月24～10月22日)刈割G3次處理可以考慮作為南京地區(qū)蕹菜栽培的適宜施氮量和刈割頻度。

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