馬 軍，鄭 偉,2，張 博,2，加孜依拉·哈勒克

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學草業(yè)與環(huán)境科學學院，新疆 烏魯木齊 830052；2.新疆維吾爾自治區(qū)草地資源與生態(tài)重點實驗室，新疆 烏魯木齊 830052)

基于馬營養(yǎng)需求的燕麥-箭筈豌豆混播草地生產(chǎn)性能的評價

馬 軍1，鄭 偉1,2，張 博1,2，加孜依拉·哈勒克1

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學草業(yè)與環(huán)境科學學院，新疆 烏魯木齊 830052；2.新疆維吾爾自治區(qū)草地資源與生態(tài)重點實驗室，新疆 烏魯木齊 830052)

為提高昭蘇馬場牧草供應并改善牧草品質(zhì)及消化能，于2013年對昭蘇地區(qū)不同混播比例下的燕麥(Avenasativa)與箭筈豌豆(Viciasativa)混播牧草的產(chǎn)量、營養(yǎng)品質(zhì)及馬對牧草的消化能進行了研究。結果表明，隨著箭筈豌豆比例的增加，牧草產(chǎn)量、葉莖比、粗蛋白、Ca含量與消化能濃度呈上升趨勢，而中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和粗脂肪含量呈下降趨勢，P含量變化不明顯；與單播相比，各混播組合牧草產(chǎn)量、粗脂肪顯著高于單播箭筈豌豆(P<0.05)，而粗蛋白、Ca含量顯著高于單播燕麥，各混播組合的土地當量比均高于單播。營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量與消化能產(chǎn)出具有相似規(guī)律。此外，利用不同類型馬的營養(yǎng)物質(zhì)需求對燕麥與箭筈豌豆混播草地進行生產(chǎn)性能評價，其結果與用牧草產(chǎn)量評價是有差異的。本研究表明，利用草地消化能產(chǎn)出及營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量與馬日需求量的相對差額評價草地生產(chǎn)性能，其結果可較好地反映燕麥-箭筈豌豆混播草地與馬營養(yǎng)需求間的關系。

燕麥；箭筈豌豆；混播比例；生產(chǎn)性能；馬營養(yǎng)需求

燕麥(Avenasativa)與箭筈豌豆(Viciasativa)是牧區(qū)優(yōu)質(zhì)飼草的重要來源，具有抗旱、抗寒、耐貧瘠和適應性廣等特征[1]。將燕麥和箭筈豌豆混播是我國高寒地區(qū)生產(chǎn)上常見的種植方式[2]，燕麥-箭筈豌豆混播后可有效合理地利用空間、光照、熱量和水分等資源，進而增加牧草產(chǎn)量[3-4]；還可進行營養(yǎng)互補，提高粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)含量，降低中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)含量，提高牧草品質(zhì)[5]；也可減輕對土壤礦物元素的競爭，減少氮肥使用量，改善土壤結構，提高土壤肥力[6-8]。伊犁地區(qū)昭蘇盆地作為伊犁馬的故鄉(xiāng)，飼養(yǎng)了大量的優(yōu)良馬匹[9]，但冬春季牧草短缺，飼養(yǎng)馬匹所需的飼草料供需矛盾突出。另外，馬的營養(yǎng)需求特點也有別于牛、羊等反芻動物[10]，而且對優(yōu)質(zhì)牧草的需求量較大，如何將燕麥和箭筈豌豆混播草地建植成為馬所喜食且能滿足馬匹營養(yǎng)需求的栽培草地，是昭蘇盆地馬產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中面臨的重要問題。本研究將馬匹的營養(yǎng)需求與燕麥-箭筈豌豆混播草地營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量的內(nèi)在聯(lián)系作為評價混播草地生產(chǎn)性能的切入點，對不同混播比例下燕麥-箭筈豌豆混播草地牧草產(chǎn)量、牧草營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量、牧草消化能等進行測定，基于馬的營養(yǎng)需求評價各混播組合的生產(chǎn)性能，揭示混播比例對牧草營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量、牧草消化能的影響，以期為伊犁地區(qū)昭蘇盆地建植優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的馬專用豆禾混播草地提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于新疆伊犁州昭蘇縣昭蘇馬場,地理坐標為43°07′33.12″ N，80°59′56.18″ E，海拔1 886 m。試驗區(qū)年最高溫度33.5 ℃，最低溫度-32 ℃，年平均溫度2.9 ℃，≥10 ℃年積溫1 416.8 ℃·d，無霜期為80～100 d，年均降水量512 mm，年均蒸發(fā)量1 261.6 mm[11]。土壤為黑鈣土，土壤有機質(zhì)含量為13.63%～14.89%，全氮、全磷、全鉀含量分別為9.53、12.16、2.20 g·kg-1，堿解氮、速效磷、速效鉀含量分別為459.20、144.43、473.58 mg·kg-1。

1.2 試驗小區(qū)設計

2013年5月15日，采用人工開溝條播，小區(qū)面積3 m×5 m，行距15 cm，深度5 cm，播后覆土壓蓋。播種量按純凈度、發(fā)芽率和千粒重確定，混播比例按照種子占單播重量的實際用價計算，試驗材料品種、純凈度、發(fā)芽率及來源見表1。試驗區(qū)隨機區(qū)組排列，重復3次，共設5個處理(表2)。前茬作物為小麥(Triticumaestivum)，播前及播后均不施肥，不灌溉。6月上旬與7月中旬各除草一次，因燕麥蠟熟期、箭筈豌豆結實期營養(yǎng)物質(zhì)最豐富[12]，故在此時期(2013年9月12日)刈割測產(chǎn)。

1.3 測定指標

牧草產(chǎn)量：每小區(qū)取1 m×1 m的樣方，留茬5 cm刈割，分種稱量鮮草產(chǎn)量。于65 ℃的恒溫條件下烘干至恒重，即為干草產(chǎn)量。

莖葉比：刈割測產(chǎn)時，分別取具有代表性的約500 g的各草種樣本，將莖、葉分開。風干后稱重，計算各部分所占比例。禾本科的莖包括莖和葉鞘。

牧草品質(zhì)：牧草風干后粉碎，過0.4 mm篩。CP采用凱氏定氮法測定；EE采用索氏抽提法測定測定；Ca用鄰-甲酚酞比色法測定；P用釩鉬酸銨比色法測定；NDF與ADF運用范氏洗滌纖維法測定；粗灰分(Ash)采用高溫灼燒炭化法測定[13]。

表1 本研究所用試驗材料

表2 本研究所設處理及播種量

土地當量比(Land Equivalent Ratios，LER)LER=LO+LP；LO=混播燕麥產(chǎn)量/單播燕麥產(chǎn)量；LP=混播箭筈豌豆產(chǎn)量/單播箭筈豌豆產(chǎn)量[14]。

消化能(Digestible Energy，DE)(馬)根據(jù)Lauren等[15]提供的公式計算：

DE=2.118+0.012 18CP-0.009 37ADF-0.003 83(NDF-ADF)+0.047 18EE+0.020 35NFC-0.026 2Ash.

式中，DE為馬的消化能(MJ·kg-1DM)，CP為粗蛋白含量，EE為粗脂肪含量，NDF為中性洗滌纖維含量，ADF為酸性洗滌纖維含量，Ash為粗灰分含量，F(xiàn)at為脂肪(本研究中用EE代替)。NFC為非纖維性碳水化合物，其計算方法為NFC=100-NDF-Fat-Ash-CP。

1.4 基于馬營養(yǎng)需求的生產(chǎn)性能評價方法

參考姚新奎和韓國才[16]提供的飼養(yǎng)標準，各種類型的馬所需要的營養(yǎng)物質(zhì)及消化能見表3。

表3 不同類型的馬每日所需要的營養(yǎng)物質(zhì)及消化能

注：表中數(shù)據(jù)根據(jù)濃縮料含消化能13.82 MJ·kg-1DM，干草8.37 MJ·kg-1DM計算而得。

Note: The data were calculated according to the concentrated feed digesting 13.82 MJ·kg-1DM, hay dry matter calculated from 8.37 MJ·kg-1DM.

1.5 數(shù)據(jù)分析

用SPSS18.0對不同混播比例處理的不同指標進行單因素方差分析，并用Duncan法對各處理進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 牧草產(chǎn)量

各混播處理牧草產(chǎn)量比單播箭筈豌豆增加42.40%～44.53%，顯著高于單播箭筈豌豆(P<0.05)；各混播處理牧草產(chǎn)量也高于單播燕麥，但僅燕麥與箭筈豌豆4∶6顯著高于單播燕麥；隨著箭筈豌豆比例的增加，各混播比例處理牧草產(chǎn)量呈增加趨勢，但各混播比例之間差異不顯著(P>0.05)。各混播比例處理土地當量比均大于1，與單播處理相比均具有牧草產(chǎn)量優(yōu)勢，但各混播比例之間差異不顯著(表4)。

2.2 牧草營養(yǎng)品質(zhì)及營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量

單播箭筈豌豆葉/莖比值最高，達0.63；單播燕麥葉/莖比值最低，為0.20。各混播比例處理的葉/莖比值均高于單播燕麥，但無顯著差異(P>0.05)；而顯著小于單播箭筈豌豆(P<0.05)(表4)。各混播比例CP含量顯著高于單播燕麥，而顯著低于單播箭筈豌豆，隨著燕麥混播比例的增加則呈下降趨勢(表5)。各混播比例EE含量顯著低于單播燕麥，顯著高于單播箭筈豌豆，隨著箭筈豌豆混播比例的增加EE呈下降趨勢。各混播比例NDF、ADF含量隨著燕麥混播比例的增加呈上升趨勢，單播燕麥、燕麥-箭筈豌豆混播比例6∶4的NDF、ADF含量顯著高于其他處理。各混播比例Ca含量隨著箭筈豌豆比例的增加呈上升趨勢，各混播比例Ca含量顯著高于單播燕麥。各混播比例P含量變化較小，且均顯著高于箭筈豌豆單播的，但與單播燕麥無顯著差異。與單播燕麥相比，3個混播比例CP含量分別增加了51.83%、112.39%和137.75%，Ca含量分別增加了48.94%、65.96%和68.09%，NDF與ADF含量分別減少了1.11%、4.52%和9.36%與17.27%、14.13%和18.99%；與單播箭筈豌豆相比，3個混播比例的EE含量分別增加了54.46%、55.36%和127.68%，P含量均增加了46.15%。這表明在燕麥與箭筈豌豆混播體系中增加箭筈豌豆比例，可提高混播牧草的CP含量、Ca含量、葉莖比，且能降低NDF與ADF含量，提高牧草營養(yǎng)品質(zhì)(表5)。

表4 不同混播比例牧草產(chǎn)量、土地當量比及葉莖比

注：同列不同小寫字母表示同一指標不同混播比例之間差異顯著(P<0.05)。下表同。

Note: Different lower case letters within the same column mean significant difference among different mixed ratio treatments at 0.05 level. The same below.

各混播比例牧草CP產(chǎn)量、Ca產(chǎn)量、EE產(chǎn)量變化規(guī)律與其含量相同，即CP產(chǎn)量、Ca產(chǎn)量和P產(chǎn)量隨燕麥混播比例的增加呈下降趨勢，而EE產(chǎn)量隨箭筈豌豆混播比例的增加則呈下降趨勢。各混播比例牧草NDF產(chǎn)量、ADF產(chǎn)量隨箭筈豌豆混播比例的增加呈下降趨勢，且顯著高于單播箭筈豌豆(P<0.05)(表6)。

表5 不同混播比例組合營養(yǎng)物質(zhì)含量及消化能濃度

表6 不同混播比例組合營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量及消化能產(chǎn)出

2.3 牧草消化能濃度及消化能產(chǎn)出

燕麥-箭筈豌豆混播比例4∶6擁有最高消化能濃度，且顯著大于燕麥-箭筈豌豆混播比例6∶4、單播燕麥和箭筈豌豆處理(P<0.05)，但與燕麥-箭筈豌豆混播比例5∶5處理無顯著差異(P>0.05)。與單播燕麥相比，燕麥-箭筈豌豆混播比例4∶6的消化能濃度提高了4.42%，燕麥-箭筈豌豆混播比例5∶5則提高了1.60%(表5)。牧草中消化能產(chǎn)出也是燕麥-箭筈豌豆混播比例4∶6最高，隨著箭筈豌豆比例的下降，各混播處理消化能產(chǎn)出呈下降趨勢(表6)。

2.4 基于馬營養(yǎng)需求的生產(chǎn)性能評價

飼喂壯年馬(維持)時，各混播比例組合的消化能產(chǎn)出、Ca和P產(chǎn)量均能滿足其需求，除單播燕麥外，其他各混播比例的CP產(chǎn)量也能滿足其需求(表7)。不同類型成年馬所需營養(yǎng)物質(zhì)及消化能是不同的，使役馬(重型)所需營養(yǎng)物質(zhì)及消化能最高，使役馬(中型)其次，壯年馬(維持)最低(表3)。隨著營養(yǎng)物質(zhì)及消化能需求量的增加，各混播比例組合的消化能產(chǎn)出、CP和P產(chǎn)量出現(xiàn)了供應不足；但各混播比例組合的Ca產(chǎn)量均能滿足。

以壯年馬(維持)、壯年馬(種馬)、使役馬(中型)的營養(yǎng)需求進行評價，其評價結果為：燕麥-箭筈豌豆混播比例4∶6生產(chǎn)性能得分最高，其次為燕麥-箭筈豌豆混播比例5∶5，單播箭筈豌豆再次，最低是單播燕麥(表8)。以使役馬(重型)的營養(yǎng)需求進行評價，其評價結果為：單播箭筈豌豆最高，其次為燕麥-箭筈豌豆混播比例4∶6，最低還是單播燕麥。從馬的類型來看，隨著消化能、營養(yǎng)物質(zhì)需求量的增加，各混播比例組合生產(chǎn)性能的評價得分呈下降趨勢。而基于牧草產(chǎn)量的評價，其評價結果為：燕麥-箭筈豌豆混播比例4∶6最高，其次為燕麥-箭筈豌豆混播比例5∶5，最低是單播箭筈豌豆。

表7 不同混播比例10 kg牧草與各類型馬營養(yǎng)物質(zhì)及消化能日需求量的差額和相對差額

表8 不同混播比例處理生產(chǎn)性能排序

3 討論與結論

3.1 豆禾牧草混播對草地生產(chǎn)性能的影響

牧草產(chǎn)量是衡量草地生產(chǎn)性能的重要標志之一[17]，土地當量比則是衡量混播草地牧草產(chǎn)量優(yōu)勢的指標之一[14]。豆禾牧草混播后其資源利用結構和生產(chǎn)性能往往優(yōu)于單播草地[18]。在本研究中，各混播組合的牧草產(chǎn)量比單播燕麥和單播箭筈豌豆都有較大提高，平均提高了39.7%和43.29%；各混播組合土地當量比均大于1，且燕麥-箭筈豌豆混播比例5∶5的土地當量比最高，達1.12，說明燕麥-箭筈豌豆混播后，其資源利用效率較單播高，提高了土地空間利用效率。另外，混播比例也對牧草產(chǎn)量產(chǎn)生了影響。隨著混播比例中箭筈豌豆成分的增加，各組合牧草產(chǎn)量也逐漸增加[19-20]。

牧草品質(zhì)也是草地生產(chǎn)性能的重要體現(xiàn)。牧草品質(zhì)應包括適口性、消化率、營養(yǎng)價值及抗營養(yǎng)因子含量等幾個方面，葉莖比可以較好地區(qū)性反映牧草的適口性，CP和EE含量可以較好地反映牧草的營養(yǎng)價值，纖維素含量和消化能濃度則可較好的反映牧草的可消化情況[15,21-22]。在本研究中，隨著燕麥比例的減少，箭筈豌豆比例的增加，CP含量、Ca含量、馬的牧草消化能濃度呈上升趨勢，NDF、ADF含量則呈明顯的下降趨勢，這表明適當增加混播牧草中箭筈豌豆的比例，可以提高混播牧草的品質(zhì)。

3.2 馬營養(yǎng)需求與豆禾混播草地生產(chǎn)性能的關系

傳統(tǒng)意義上，人們認為草地如果能提供大量牧草，其生產(chǎn)性能就高，但是較少關注草地生產(chǎn)的牧草是否被飼養(yǎng)的家畜所喜食、是否能夠滿足其能量和營養(yǎng)需求[23]。牧草被家畜采食后，伴隨著物質(zhì)代謝的同時，還進行能量代謝，牧草能量濃度直接影響著家畜的營養(yǎng)狀況、生命活動及生產(chǎn)性能[15]。因此，牧草在家畜體內(nèi)的消化能高低不僅是牧草儲能高低的表現(xiàn)，還可直接表觀牧草飼養(yǎng)家畜的能力[15]。利用草地消化能產(chǎn)出及營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量來評價草地生產(chǎn)性能，就能較為準確、科學地評價草地飼養(yǎng)家畜的能力，避免利用牧草產(chǎn)量和/或營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量評價草地生產(chǎn)性能的局限性。在本研究中，利用草地消化能產(chǎn)出及營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量與馬日需求量的相對差額評價草地生產(chǎn)性能，其結果較好地反映了燕麥-箭筈豌豆混播草地與馬營養(yǎng)需求間的關系。CP產(chǎn)量、消化能產(chǎn)出較高的燕麥-箭筈豌豆混播比例4∶6、5∶5組合具有較高的飼養(yǎng)馬的能力，而單播燕麥、燕麥-箭筈豌豆混播比例6∶4則較低；如果飼養(yǎng)的是使役馬(重型)，則是單播箭筈豌豆、燕麥-箭筈豌豆混播比例4∶6具有較高生產(chǎn)性能。這與基于牧草產(chǎn)量評價的草地生產(chǎn)性能是有差別的。如果栽培草地是針對馬這類家畜進行建植的，那么不僅僅要調(diào)控牧草的干物質(zhì)產(chǎn)量，還應同時調(diào)控牧草的品質(zhì)(降低NDF、ADF收獲量，提高營養(yǎng)物質(zhì)收獲量)與牧草能量(提高牧草儲能)，這是高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)豆禾混播草地建植邁向按需建植與管理的重要步驟。

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(責任編輯 武艷培)

《草業(yè)科學》入選中國科協(xié)精品科技期刊工程

學術質(zhì)量提升項目

據(jù)中國科協(xié)網(wǎng)站，中國科協(xié)精品科技期刊工程第四期項目申報評審工作已經(jīng)結束，經(jīng)過申報材料評估、現(xiàn)場答辯、專家評審及公示，《草業(yè)科學》入選第四期(2015-2017)中國科協(xié)精品科技期刊工程學術質(zhì)量提升項目。

入選期刊在學科和專業(yè)領域有較好的發(fā)展基礎、較高的學術質(zhì)量和較強的影響力。通過重點培育，將進一步推動入選期刊提高學術質(zhì)量與出版能力，提高期刊核心競爭力和可持續(xù)發(fā)展能力，加快成長為具有廣泛影響力的高水平學術期刊。

全國300種科技期刊參加了答辯，評出精品科技期刊TOP 50項目50項，學術質(zhì)量提升項目120項，數(shù)字出版建設項目11項，集群(聯(lián)盟)建設項目11項，出版人才培育項目2項，精品科普期刊項目5項。

Production performance evaluation of oat-common vetch mixed pasture based on nutrient needs of horses

MA Jun1, ZHENG Wei1, 2, ZHANG Bo1,2, Jiaziyila·haleke

(1.College of Pratacultural and Environmental Science, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052, China; 2.Xinjiang Key Laboratory of Grassland Resources and Ecology, Urumqi 830052, China)

In order to improve the forage suppliment and quality in horse farm, the forage yield, nutrient quality and digestible energy (DE) for horses of the mixed pasture with oats and common vetch in different ratios in Zhaosu horse farm were measured to evaluate the production performance in 2013. The results showed that forage yield, leaf-stem ratios, crude protein content (CP), calcium(Ca) content and DE increased with the increase of common vetch ratios. However, the contents of either extract (EE), acid detergent fiber (ADF) and neutral detergent fiber decreased and phosphorus (P) content did not change. The EE content, forage yield of the mixed pasture were significantly higher (P<0.05) than those of the common vetch monocultures. The contents of CP and Ca of the mixed pasture were significantly higher than those of the oats monocultures. The land equivalent ratios of the mixtures were higher than 1. The nutrient yield and DE output have similar variations. The production performance evaluation based on nutrient needs of horses was different with that based on forage yield. The production performance evaluation system based on digestible energy and the gaps between the forage yield and daily nutrient needs of horses was suitable for evaluating their relationship and providing scientific and efficient feeding of horses.

oat; common vetch; mixed ratios; production performance; nutrient needs of horses

ZHENG Wei E-mail: zw065@126.com ZHANG Bo E-mail：xjauzb@sina.com

10.11829j.issn.1001-0629.2014-0348

2014-08-04 接受日期：2014-12-11

國家科技支撐計劃(2012BAD45B03)；農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)科研專項(201003023)；新疆維吾爾自治區(qū)高?？蒲杏媱澲攸c項目(XJEDU2012I19)

馬軍(1984-)，男，山東昌樂人，在讀碩士生，研究方向為牧草栽培。E-mail:sanxingbaoxi2000@163.com

鄭偉(1978-)，男，湖北武漢人，副教授，碩導，博士，研究方向為草地生態(tài)及植物生態(tài)。E-mail:zw065@126.com張博(1963-)，男，甘肅人，教授，碩導，碩士，研究方向為牧草遺傳育種。E-mail：xjauzb@sina.com

S821.5;S344.1+6

A

1001-0629(2015)06-1002-08

馬軍,鄭偉,張博,加孜依拉·哈勒克.基于馬營養(yǎng)需求的燕麥-箭筈豌豆混播草地生產(chǎn)性能的評價[J].草業(yè)科學,2015,32(6):1002-1009.

MA Jun,ZHENG Wei,ZHANG Bo,Jiaziyila·haleke.Production performance evaluation of oat-common vetch mixed pasture based on nutrient needs of horses[J].Pratacultural Science，2015,32(6)：1002-1009.