郭孝，鄧紅雨，胡華鋒，李建平，黃安群，白昌軍，唐軍

(1.河南牧業(yè)經(jīng)濟學(xué)院鄭州市反芻動物營養(yǎng)重點實驗室，河南 鄭州 450046；2.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所，海南 儋州 571737)

不同刈割組合方式對皇竹草生長和生產(chǎn)特點的影響

郭孝1，鄧紅雨1，胡華鋒1，李建平1，黃安群1，白昌軍2，唐軍2

(1.河南牧業(yè)經(jīng)濟學(xué)院鄭州市反芻動物營養(yǎng)重點實驗室，河南 鄭州 450046；2.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所，海南 儋州 571737)

通過由刈割高度(留茬高度為5，10，15，20 cm)和刈割頻率(1次性和每隔60，40和30 d刈割)組成的雙因子試驗，來研究不同刈割頻率和刈割高度對地處溫帶的河南黃河灘區(qū)皇竹草的生長特點和生產(chǎn)性能的影響，以便解決該草在黃河灘區(qū)種植中存在的利用期短、產(chǎn)量低、品質(zhì)差、易倒伏的難題。研究證明，刈割對皇竹草的生長和生產(chǎn)有顯著的影響，1年多次刈割會降低莖葉比(S/L ratio)和葉面積指數(shù)(LAI)，適度的刈割有利于提高鮮干比(F/D ratio)、單株分蘗數(shù)和生長速度，過頻過低刈割(留茬高度為5 cm，每隔30 d刈割)有利有弊，有利的方面是能顯著地提高鮮干比和單株分蘗數(shù)，能顯著降低倒伏率；不利的方面是會顯著降低皇竹草刈割后的再生速度，不利于飼草的生長和生產(chǎn)。試驗證明，在中原地區(qū)種植皇竹草適宜每隔60 d刈割1次，一年刈割2次，留茬15～20 cm為宜，全年產(chǎn)草量為31.58～32.41 t DM/hm2，均顯著地高于其他刈割組合，和一次性刈割相比，提高14.26%～17.34%(P<0.05)，另外，適度刈割有利于減輕皇竹草的倒伏，減少收獲中營養(yǎng)和能量的損失和浪費?？傊诤幽宵S河灘區(qū)種植皇竹草是非常必要，也是可行的，在科學(xué)種植，合理灌溉和及時施肥的基礎(chǔ)上，保持合理刈割高度和適當(dāng)?shù)呢赘畲螖?shù)是優(yōu)化和協(xié)調(diào)生長和生產(chǎn)各指標(biāo)的重要措施，減少不必要的產(chǎn)量和營養(yǎng)損失，有利于高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)。

皇竹草；刈割；生產(chǎn)特點

皇竹草(Pennisetumsinese)，又名王草、糧竹草、雜交狼尾草、巴拿馬象草、皇草，屬多年生禾本科植物，英文名為hybrid giant napier[1-3]，是由美洲狼尾草(P.typhoideum)和非洲象草(P.purpureum)雜交選育而成的一種新型高效經(jīng)濟作物，屬C4植物，原在我國亞熱帶和熱帶的南方栽培，目前全國大部分地區(qū)都可栽種，特別是在長江中上游地區(qū)的荒山和江河流域種植更佳。其個體高大、產(chǎn)量高，被譽為“草中之王”[4]。 皇竹草不僅具有葉量豐富、莖稈脆嫩，莖葉柔軟、適口性好、飼草品質(zhì)極佳的特點；而且還有種植粗放、須根發(fā)達、分蘗快、侵占力強、適應(yīng)性好等優(yōu)點，為優(yōu)質(zhì)飼料作物，特別適宜牛羊等草食動物的飼喂和利用[5]。另外，皇竹草根系發(fā)達，須根繁茂交織成網(wǎng)狀，具有很強的保水保肥能力，對防風(fēng)固沙和防止水土流失都有很好的作用。而且皇竹草根量大，根系新陳代謝旺盛，每年有大量的須根死亡后殘留在土壤中，經(jīng)過微生物轉(zhuǎn)化，不斷地增加土壤中有機質(zhì)的含量，提高了土壤肥力[6]，總之，皇竹草既是一種非常好的飼料作物，又是一種水土保持和改良土壤的生態(tài)草，有非常好的推廣和利用價值。但由于皇竹草的親本原產(chǎn)熱帶地區(qū)，所以該草不耐嚴寒，喜溫暖濕潤氣候，需在海拔為200～1500 m，年均溫在15 ℃以上、年無霜期在250 d左右、年降水量在800～1000 mm，日照時數(shù)100 d的地區(qū)種植，其中溫度是最大的限制因素，最適生長溫度為25～35 ℃，8 ℃以下生長受抑制[7-8]，所以在長江以北種植和利用遠沒有南方容易和便捷。

河南地屬中原，是我國農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)發(fā)展規(guī)模最大的省份，黃河灘區(qū)畜牧業(yè)的大發(fā)展和農(nóng)田瘠薄地改良迫切需要皇竹草這樣的優(yōu)質(zhì)草的推廣和利用，但由于受氣候的限制，該草在中原溫帶地區(qū)種植存在著大量難點，主要是越冬難，生長期短，易倒伏，產(chǎn)量和品質(zhì)不穩(wěn)定，利用不好會造成養(yǎng)分和能量的損失，所以長期以來推廣較為困難。為了讓這一優(yōu)質(zhì)、多功能飼草更好地在中原黃河灘區(qū)普及和推廣，并獲得優(yōu)質(zhì)高效的利用，本研究通過采用一系列的刈割組合試驗，研究皇竹草的生長特點，以及不同的刈割組合對該草生產(chǎn)性能的影響，從而篩選出適合該地區(qū)利用的適宜刈割時間、刈割高度和刈割次數(shù)，以期確定出正確的利用技術(shù)，獲得更高的經(jīng)濟效益，為當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地在黃河灘鄭州段，地理位置處于東經(jīng)112°47′-114°13′ 和北緯34°16′-34°59′之間，海拔79 m。該地屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候[9]，四季分明，年日照時數(shù)為2368.4 h。日平均氣溫14.5 ℃，≥10 ℃的年積溫為4800 ℃，1月份平均氣溫1 ℃，最低溫度-25 ℃；7月份平均氣溫27 ℃，最高氣溫39.5 ℃，年均無霜期為220～225 d。年平均降水量630 mm，且主要集中在6-8月。土壤為黃河沖積物上發(fā)育的潮土，質(zhì)地為壤土，其理化性狀如下：有機質(zhì)8.17 g/kg，速效氮(N)66.02 mg/kg，速效磷(P)7.04 mg/kg，速效鉀(K)175.16 mg/kg，有效鐵5.32 mg/kg，有效銅1.35 mg/kg，有效鋅0.64 mg/kg，有效硼0.41 mg/kg，有效硒0.08 mg/kg，有效鉬0.07 mg/kg，有效鈷0.05 mg/kg[10-11]。

1.2 試驗材料以及種植

試驗材料是2012年來自于中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所，引種后在鄭州北黃河灘種植，試驗地地形平展，水肥條件均勻，陽光充足，符合試驗要求，試驗期間不施任何肥料。皇竹草采用莖稈無性繁殖技術(shù)種植，具體措施是，選擇生長半年以上的健康、健壯和成熟植株，取莖稈中下部分較粗的部位作種莖，每段種莖含3～4節(jié)，即2～3個芽。將種莖與地面呈45°角斜插入地內(nèi)，也可平放入土內(nèi)，入土7 cm，留1個芽露出地面，每穴1株。種后踏試，保持土壤濕潤[12]。皇竹草的株行距為50 cm×40 cm，播深為5～6 cm，莖稈種植量均為300 g/m2。 皇竹草從2012年4月20日種植，到當(dāng)年10月20日收獲，生長期共6個月，即180 d，刈割期從2012年6月20日苗高80～100 cm起，到10月20日結(jié)束，共4個月，即120 d。

1.3 試驗設(shè)計

1.3.1 單因子試驗 試驗設(shè)計采用完全隨機設(shè)計，按照皇竹草的刈割次數(shù)，設(shè)計出4個試驗處理，分別為B1、B2、B3和B4，其中B1代表生長期結(jié)束后1次性刈割，B2、B3和B4分別代表皇竹草每隔60，40 和30 d進行刈割，每個處理重復(fù)3次，共12個試驗小區(qū)，小區(qū)面積為15 m2(3 m×5 m)[8]。

1.3.2 雙因子試驗 在以上單因子設(shè)計的基礎(chǔ)上，再設(shè)計以不同刈割高度為第2個因子的4個處理，分別以C1、C2、C3和C4表示，分別代表留茬高度為5，10，15，20 cm，交互組合形成了16個試驗處理[13]，分別為B1C1、 B1C2、B1C3、B1C4、B2C1、B2C2、B2C3、B2C4、B3C1、B3C2、B3C3、B3C4、B4C1、B4C2、B4C3、B4C4， 每個處理重復(fù)3次，小區(qū)面積同樣為15 m2(3 m×5 m)。

1.4 測試內(nèi)容與方法

1.4.1 莖葉比(stem/leaf, S/L)的測定 在測定鮮草產(chǎn)量后，隨機抽取200 g鮮草，將莖葉全部分開后，分別稱取莖、葉重量，并按下式計算莖葉比。

莖葉比=莖重/葉重

1.4.2 鮮干比(fresh/dry, F/D)的測定 在試驗小區(qū)長勢均勻處，隨機選取1 m×1 m的區(qū)域，距地面2 cm處刈割牧草，立即稱其重量，即為鮮草重量；然后隨機稱取200 g鮮草，先在105 ℃時殺青1 h，再在65 ℃ 下烘24 h直至恒重，并稱干重，然后計算鮮干比。

鮮干比=鮮重/干重

1.4.3 葉面積指數(shù)(leaf area index， LAI)的測定[14-15]首先用光電面積儀直接測定單株植物的葉面積，而后將葉片放入干燥箱內(nèi)，在70～80 ℃下烘干，再用分析天平稱重，求出單株植物的平均面積—干重系數(shù)(即面積/干重)，再測定樣方內(nèi)牧草葉片的總干重，然后乘以干重系數(shù)即可求出樣方內(nèi)牧草葉片的總面積，再與樣方面積相除，即為葉面積指數(shù)。

1.4.4 生長速度的測定 生長速度是單位時間內(nèi)植物生長高度，反映牧草生長的快慢程度。測定時將被測植物系上標(biāo)簽，做好基礎(chǔ)記錄，然后逐日按時將測得的生長長度進行記載。試驗觀察點選擇10個，當(dāng)牧草長到一定時間，達到一定高度時進行刈割(刈割留茬高度為5 cm)，然后測定其生長速度。生長速度單位為 cm/d[16]。

1.4.5 單株分蘗數(shù)的測定 也稱為單株總莖數(shù)，是接近地面處或者地面以下所發(fā)生的分枝，產(chǎn)生于比較膨大而貯有豐富養(yǎng)料的分蘗節(jié)上。具體辦法是在每個處理的研究小區(qū)內(nèi)選擇具有代表性的植株10株，分別數(shù)每株的總分蘗數(shù)，然后平均之，則為單株分蘗數(shù)。

1.4.6 單株重的測定 是在每個處理的研究小區(qū)內(nèi)選擇具有代表性的植株10株，每株分別累計每次刈割產(chǎn)草量，為單株總產(chǎn)量，然后平均之，則為單株重。

1.4.7 草產(chǎn)量(小區(qū)產(chǎn)量和總產(chǎn)量)的測定 在小區(qū)長勢均勻處，隨機選取測定的區(qū)域，按照試驗要求刈割距地面5 cm的牧草，立即稱其重量，即為樣方的鮮草重量[13，17]，然后按照鮮干比的測定結(jié)果，換算成樣方風(fēng)干草產(chǎn)量，再換算成小區(qū)產(chǎn)量。

總產(chǎn)量(kg DM/hm2)=小區(qū)干草重量(kg)×10000/測定面積

觀察從6月20日開始，按照試驗要求進行刈割，并測量皇竹草的小區(qū)產(chǎn)量和總產(chǎn)量。

1.4.8 倒伏率(dropping rate， DR)的測定 在刈割前調(diào)查測定，一級倒伏傾斜≤30°，二級倒伏傾斜≤60°，三級倒伏傾斜≥60°。

倒伏率(%)=各級倒伏數(shù)/調(diào)查樣地植株數(shù)×100

1.5 數(shù)據(jù)處理

用Excel和SAS 9.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進行計算和統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同刈割周期對皇竹草生長特點的影響

通過表1可以看出，就莖葉比而言，B4最低，B1顯著地高于B4和B3，分別提高了13.51%和8.10%，B1和B2之間差異不顯著；鮮干比與莖葉比相反，B4最大，其次是B3和B2，三者均顯著地高于B1(P<0.05)，分別比B1提高14.27%、8.29%和6.56%。4個處理的單株分蘗數(shù)在13.81～18.54個之間，其動態(tài)同鮮干比，4個處理之間差異均顯著，B4，B3和B2分別比B1提高34.25%，23.10%和13.54%。4個處理的葉面積指數(shù)在2.53～3.42之間，其中B1最大，其次為B2，B4最小，B3和B4差異不顯著，分別比B1低18.71%(P<0.05)和26.17%(P<0.05)。

通過以上分析可知，刈割對皇竹草莖葉比、鮮干比、單株分蘗數(shù)、葉面積指數(shù)均有一定影響，隨著刈割頻率增加，莖葉比和LAI呈下降趨勢，而鮮干比和單株分蘗數(shù)呈上升的趨勢。

表1 不同刈割周期對皇竹草生長特點的影響Table 1 The effects of different cutting periods on growth performance of hybrid giant napie

注：表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差；同列數(shù)據(jù)后標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，下同。

Notes：The data at the Table are showed by average value ± standard division，different small letters within the same column indicate significant difference (P<0.05), the same below.

2.2 不同刈割周期對皇竹草生產(chǎn)特點的影響

4個處理生長期的平均生長速度為1.48～1.72 cm/d(表2)，其中B2最大，B4最小，B4和B3均顯著地低于B1(P<0.05)，B1和B2差異不顯著；從牧草的單株重來看，B2最大，比B1提高8.69%(P<0.05)，B4最小，B1、 B2、 B3分別與B4差異顯著。從小區(qū)產(chǎn)量來看，B2最大，其次為B3和B1，B4最小，B3與B1之間差異不顯著，B1、B2與B3均顯著地高于B4?？偖a(chǎn)量同小區(qū)產(chǎn)量結(jié)果類似。

表2 不同刈割周期對皇竹草生產(chǎn)特點的影響Table 2 The effects of different cutting periods on production performance of hybrid giant napie

從試驗結(jié)果可以看出，過頻刈割(每隔30 d刈割)不但顯著地減低生長速度，而且顯著地降低單株重、小區(qū)產(chǎn)量和總產(chǎn)量，而適當(dāng)刈割(每次間隔40～60 d刈割)，不但能提高皇竹草的生長速度，還能提高其單株重、小區(qū)產(chǎn)量和總產(chǎn)量。

2.3 不同刈割周期對皇竹草倒伏性狀的影響

從表3可以看出，3個刈割時期皇竹草倒伏率的動態(tài)是相似的，即隨著皇竹草的生長，植株越來越高，倒伏率越來越高，倒伏主要在生長后期極為明顯。從其平均值來看，B1最大(5.04%)，其次為B2和 B3，B4最小，四者之間差異均顯著，B2、B3和B4分別比B1降低32.95%，54.56%和66.73%。皇竹草是光合能力極強的C4植物，種植出苗后，生長速度呈單峰曲線，最快在6-7月份，快速生長后極易導(dǎo)致倒伏率的不斷升高，造成收獲的困難和草質(zhì)的降低，刈割可顯著地降低該草的倒伏率，刈割越頻繁，倒伏率越低。

2.4 不同刈割高度和刈割頻率組合下皇竹草生產(chǎn)指標(biāo)的影響

在刈割高度和刈割頻率的16個組合中，鮮干比值在7.01～8.18(表4)，其中B4C2值最大，其次為B4C4值和B4C1值，三者差異不顯著，均顯著地高于除B4C3外的其他處理。最小值為B1C1，其次為B2C3和B2C4，由此可以看出，頻繁和過短刈割有利于提高鮮干比，而留茬高、刈割頻率低，對鮮干比影響不大。

從莖葉比值來看，其值為0.58～0.75，最大值為B2C4和B1C4，其次為B2C3和B1C1，四者之間差異不顯著，而且隨著刈割頻率增加，莖葉比呈下降趨勢，在同樣刈割頻率情況下，隨著留茬高度的降低，莖葉比降低。

表3 不同刈割周期對皇竹草倒伏性狀的影響Table 3 The effects of different cutting periods on dropping rate of hybrid giant napie %

表4 不同刈割高度和刈割頻率組合下皇竹草的生產(chǎn)特點Table 4 The production performances of hybrid giant napie under different cutting frequency and cutting heights

從葉面積指數(shù)來看，其值為2.38～3.46，最大值為B2C3，其次為B2C4和B1C1，三者之間差異不顯著，B4C2值最小，其次為B4C3，而且隨著刈割頻率增加，葉面積指數(shù)呈下降趨勢，頻繁和過低刈割會顯著降低皇竹草的葉面積指數(shù)。

從收獲期倒伏率來看，最大值為B1C1，與B1C2、B1C3和B1C4差異不顯著，均顯著高于多次刈割的組合，隨著刈割頻率增加，倒伏率呈顯著下降趨勢，頻繁和低的刈割均會顯著降低皇竹草的倒伏率。

2.5 不同刈割高度和刈割頻率組合下皇竹草的生產(chǎn)特點

在刈割高度和刈割頻率的16個組合中，平均生長速度值在1.48～1.79 cm/d(表5)，其中B2C4值最大，其次為B2C3和B2C1，三者差異不顯著，和B1C1值相比提高6.17%～10.49%(P<0.05)；B1C4、B3C3、B3C4均和B1C1差異不顯著。最小值為B4C1，其次為B4C2和B4C3，三者之間差異不顯著，均顯著地低于B1C1值，由此可以看出，適度刈割和留茬有利于提高皇竹草的生長速度，而頻繁和過短刈割會降低生長速度。

表5 不同刈割高度和刈割頻率組合下皇竹草的生產(chǎn)特點Table 5 The production performances of hybrid giant napie under different cutting frequency and cutting heights

從單株分蘗數(shù)來看，其值為13.18～18.88，最大值為B4C2，其次為B4C1和B4C3，三者之間差異不顯著，均顯著地高于除了B4C4和B3C2以外的其他處理，和B1C1相比提高31.42%～36.71%(P<0.05)。B1C4最小，其次為B1C3和B1C1，這三者之間差異不顯著。由此可見，增加刈割次數(shù)和低茬刈割能提高皇竹草的單株分蘗數(shù)，生長期刈割次數(shù)少且留茬高對單株分蘗數(shù)影響不大。

從單株重來看，各處理間差異顯著，其中B2C3最大，其次為B2C4和B1C4，三者差異不顯著，和B1C1相比提高10.87%～15.22%(P<0.05)；B4C2最小，其次為 B4C1和B3C2，三者均顯著低于B1C1。由此可以看出，生長期適當(dāng)刈割比最終一次刈割好，留茬低且刈割次數(shù)多，降低皇竹草的單株重，以一年刈割2次，留茬15 cm效果最佳。小區(qū)產(chǎn)量和產(chǎn)草量的特點同單株重相似，B2C4和B2C3產(chǎn)草量在各處理中最高，分別為31.58和32.41 t DM/hm2，均顯著地高于除B3C4以外的其他處理，和B1C1相比，分別提高14.26%(P<0.05)和17.34%(P<0.05)，另外，B3C3和B3C4的產(chǎn)草量分別為29.96和30.80 t DM/hm2，也均顯著地高于B1C1，分別比B1C1提高了8.47%(P<0.05)和11.51%(P<0.05)。

總之，在河南種植皇竹草，從6月20日起，每隔40～60 d刈割1次，以一年刈割2～3次，留茬高度在15～20 cm比較適宜，小區(qū)產(chǎn)量為45.22～48.29 kg DM/m2，總產(chǎn)量為29.96～32.41 kg DM/hm2，均高于其他刈割處理組合，和全年一次性收獲相比，分別提高了8.47%～17.34%，其中以每隔60 d刈割1次，以一年刈割2次，留茬高度在15 cm時產(chǎn)量最高，牧草總產(chǎn)草量為32.41 kg DM/hm2，均高于其他刈割處理組合，比全年一次性收獲提高了17.34%。

2.6 皇竹草各生長和生產(chǎn)指標(biāo)之間的相關(guān)性

通過相關(guān)性分析得知(表6)，與皇竹草產(chǎn)量相關(guān)性顯著的指標(biāo)有莖葉比、單株分蘗數(shù)，極顯著的指標(biāo)有葉面積指數(shù)和單株生物量；與倒伏顯著相關(guān)的指標(biāo)有莖葉比、鮮干比和單株分蘗數(shù)，其中莖葉比和單株分蘗數(shù)為正相關(guān)，鮮干比為負相關(guān)，極顯著相關(guān)的指標(biāo)有單株生物量和小區(qū)產(chǎn)草量。這充分說明皇竹草生長和生產(chǎn)各指標(biāo)之間存在密切的相關(guān)性，需要從系統(tǒng)和綜合措施協(xié)調(diào)各指標(biāo)，才能做到高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。

表6 皇竹草各生長和生產(chǎn)指標(biāo)之間的相關(guān)性Table 6 Correlation coefficients among production index， single biomass， total yield and dropping rates under different treatments

S/L: 莖葉比；F/D: 鮮干比；LAI: 葉面積指數(shù)； ST: 單株分蘗數(shù)；SB: 單株生物量；SY: 小區(qū)產(chǎn)量；DR: 倒伏率；*，* * 分別表示相關(guān)性達5%和1%水平。

S/L: Stem to leaf ratio；F/D: Fresh to dry ratio；LAI: Leaf area index；ST: Single tillerings；SB: Single biomass；SY: Spot yield；DR: Dropping rate； *， ** mean significant correlation at 5% and 1% levels respectively.

3 結(jié)論與討論

皇竹草是熱帶多年生禾草，株形高大，光合利用率極高，在原產(chǎn)地產(chǎn)量20 t以上，是目前產(chǎn)量最高的禾草。其營養(yǎng)價值高、適口性好、再生性好，利用方式多樣，而且用途很廣[18-19]，可青飼，也可制作青貯飼料或優(yōu)質(zhì)青干草，滿足牛、羊等草食家畜的生長和生產(chǎn)需要，非常有利于發(fā)展草食畜牧業(yè)。因此，推廣種植皇竹草能切實解決草食動物優(yōu)質(zhì)飼草不足的問題，有利于發(fā)展優(yōu)質(zhì)高效的節(jié)糧型畜牧業(yè)。通過前期的研究證明，皇竹草完全能夠適應(yīng)河南黃河灘區(qū)的土壤和氣候條件，適宜在4月10-15日用莖稈進行營養(yǎng)繁殖，1周后出苗，生長期長達6個月，由于受溫度限制植株全年不抽穗不揚花，始終處于營養(yǎng)生長時期，生長最快在6-7月份，全年產(chǎn)草量可達到232.23 t/hm2，但是在生產(chǎn)上遇到的問題是，皇竹草在溫帶地區(qū)種植表現(xiàn)出來的產(chǎn)量低、品質(zhì)差、易倒伏和越冬難的問題。

本研究證明，刈割頻率可顯著影響皇竹草的生長和生產(chǎn)，一般性刈割均能降低莖葉比、葉面積指數(shù)和牧草的倒伏率，有利有弊；適當(dāng)?shù)呢赘钣欣谔岣吒甚r比和單株分蘗數(shù)。過頻刈割會降低皇竹草的生長速度，不利于飼草生產(chǎn)，其中40 d/次刈割好于30 d/次刈割，30 d/次刈割好于20 d/次刈割。許岳飛等[8]也認為皇竹草的刈割間隔時間是影響皇竹草產(chǎn)量的主要因素之一，產(chǎn)量隨刈割間隔時間的延長而顯著提高，75和45 d/次刈割產(chǎn)量顯著高于30 d/次的產(chǎn)量，75 d/次刈割的又顯著高于45 d/次刈割的產(chǎn)量。同類研究還有，李德明[20]通過類似研究也認為，不同刈割頻率對皇竹草的分蘗數(shù)和生長速度有著明顯的影響，頻繁刈割能增加皇竹草的分蘗數(shù)，過度刈割則降低其分蘗數(shù)，適度刈割不但可以增加皇竹草的分蘗數(shù)，而且會促進其生長，本試驗研究結(jié)果與此相似，另外，他還通過研究發(fā)現(xiàn)，皇竹草的刈割頻率對產(chǎn)量有著至關(guān)重要的影響。選擇刈割頻率為60～90 d，留茬高度在15 cm的刈割時產(chǎn)量高、適口性好、再生速度快，最適宜作為青飼料和青貯飼料。本研究證明，皇竹草適宜每隔40～60 d刈割1次，一年刈割2～3次，留茬15～20 cm效果最為適宜，本研究的結(jié)果與此稍有出入，是因為兩地的氣候條件和利用目的的差異造成的。

另外，本研究證明，留茬高度也顯著影響皇竹草的分蘗和產(chǎn)量，低刈割會促進皇竹草的分蘗，有利于降低倒伏率，但會降低草產(chǎn)量；高刈割會不利于皇竹草的分蘗，容易倒伏，但會提高草的產(chǎn)量，這是因為皇竹草植株高大，其生長中心位點也高，低刈割不能有效地刺激側(cè)芽的發(fā)生，因此分枝數(shù)較少，但低刈割會損壞皇竹草的生長點而降低產(chǎn)量，所以在溫帶地區(qū)種植皇竹草留茬高些要好于留茬低，許岳飛等[8]也認為皇竹草低刈割能刺激地下部側(cè)芽的發(fā)生，增加分枝數(shù)，留茬高度越高，個體重量高，產(chǎn)草量也高。

因此，刈割是影響皇竹草生產(chǎn)的重要因素，選擇適宜的刈割期和留茬高度是非常重要的，不但能促進禾草的再生與分蘗，而且能增加產(chǎn)草量，提高營養(yǎng)價值；而過度刈割則會損害草的正常生長發(fā)育，降低產(chǎn)草量，縮短壽命。因此在生產(chǎn)上確定合理的刈割次數(shù)和留茬高度對充分挖掘皇竹草草地的生產(chǎn)潛力，保證牧草的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)非常重要。

在不同刈割次數(shù)與不同留茬高度下，皇竹草的生理性狀和產(chǎn)量具有很大的相關(guān)性，與皇竹草產(chǎn)量相關(guān)性顯著的指標(biāo)有莖葉比、單株分蘗數(shù)，極顯著的指標(biāo)有葉面積指數(shù)和單株生物量；與倒伏顯著性相關(guān)的指標(biāo)有莖葉比、鮮干比和單株分蘗數(shù)，其中莖葉比和單株分蘗數(shù)為正相關(guān)，鮮干比為負相關(guān)，極顯著相關(guān)的指標(biāo)有單株生物量和小區(qū)產(chǎn)草量。這充分說明皇竹草生長和生產(chǎn)各指標(biāo)之間存在密切的相關(guān)性，需要從系統(tǒng)和綜合措施協(xié)調(diào)各指標(biāo)，才能做到高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。許岳飛等[8，12]也認為皇竹草的生理性狀指標(biāo)的變化和其產(chǎn)量的變化不是同步的，隨著植株的生長和生理性狀指標(biāo)的增加，產(chǎn)量并不隨其正相關(guān)增加。如皇竹草在生長前期鮮干比高，品質(zhì)好，但產(chǎn)量低；在生長后期鮮干比低，粗纖維含量高，品質(zhì)低，產(chǎn)量高。因而，單方面以最高生理性狀或產(chǎn)量動態(tài)確定牧草的刈割次數(shù)和留茬高度，是難以同時兼顧數(shù)量和質(zhì)量的，如果利用期不當(dāng)，則會造成很大的養(yǎng)分和能量的損失。

河南省是我國農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)大省，也是我國最重要的農(nóng)畜產(chǎn)品生產(chǎn)基地之一。在當(dāng)前大力發(fā)展低碳經(jīng)濟和節(jié)糧型畜牧業(yè)的大背景下，草食畜牧業(yè)在農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中脫穎而出，成為農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，特別是在黃河灘區(qū)千萬噸奶業(yè)工程項目的帶動下，草食畜牧業(yè)迅速崛起及牛羊數(shù)量的猛增，對優(yōu)質(zhì)飼草和飼料的需求量不斷增大，而當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)高產(chǎn)的C4型牧草不多，不能滿足日益增長的草食家畜需要，所以草畜矛盾比較突出，通過探索溫帶地區(qū)皇竹草的優(yōu)質(zhì)栽培利用技術(shù)，廣泛推廣這種高大而優(yōu)質(zhì)的牧草，對于緩解草畜矛盾，發(fā)展優(yōu)質(zhì)、高效、持續(xù)和穩(wěn)定的草食動物業(yè)有重大理論意義和現(xiàn)實意義。

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Effects of different cutting height and frequency combinations on growth and production performance of hybrid giant napie

GUO Xiao1, DENG Hong-Yu1, HU Hua-Feng1, LI Jian-Ping1, HUANG An-Qun1, BAI Chuang-Jun2, TANG Jun2

1.ZhengzhouKeyLaboratoryofRuminantNutrition，HenanAnimalHusbandryandEconomyInstitute,Zhengzhou450046,China； 2.TropicalCropsGeneticResourcesInstitute,ChineseAcademyofTropicalAgriculturalSciences(CATAS),Danzhou571737,China

This experiment was designed to explore the effects of cutting regime on growth characters and production performance of hybrid giant napie (Pennisetumsinense) planted on Yellow River flood plain, and consisted of a factorial combination of four cutting heights (cutting at 5,10,15 and 20 cm) and 4 cutting frequencies(cutting interval 30, 40, 60 and 120 d), to address some difficult problems with this species, including short utilization period, low yield, poor forage quality, and a high incidence of lodging with this cropplanted in Yellow River flood plain under continental climate. The cutting regime had a significant effect on the growth and production of hybrid giant napie. Multiple cutting within a growing season decreased stem to leaf ratio (S/L ratio) and leaf area index (LAI), while optimal cutting (cutting at 15-20 cm height and 60 d intervals) raised fresh biomass to dry matter ratio (F/D ratio), tiller density, and growth rate, compared to other treatments. More frequent and severe defoliation (cutting at 5 cm height and 30 d intervals) raised F/D ratio and number of single plant tillerings, noticeably decreased incidence of lodging, but decreased re-growth rate which was unfavourable to sustainable and efficient production of forage. The more favourable cutting regimes increased forage yield by 14.3%-17.3% compared to that (cutting only at 120 d cutting interval) and the annual forage yield reached 32 t DM/ha. Furthermore, optimal cutting decreased lodging, reducing losses of energy and nutrients at harvest. In conclusion, optimal cutting height and frequency, together with appropriate irrigation and fertilizer regimes were important to achievement of production potential, eliminating unnecessary losses in yield and forage quality.

hybrid giant napie; cutting; production performance

10.11686/cyxb2016087

http://cyxb.lzu.edu.cn

2016-03-03；改回日期：2016-05-17

河南省高等學(xué)校重點科研項目(16B230002),河南省財政廳農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣項目(51000698)和鄭州市科技攻關(guān)項目(141PPTGG423)資助。

郭孝(1964-)，男，內(nèi)蒙古烏蘭察布人，教授，碩士。E-mail：hldf2001@163.com

郭孝， 鄧紅雨， 胡華鋒， 李建平， 黃安群， 白昌軍， 唐軍. 不同刈割組合方式對皇竹草生長和生產(chǎn)特點的影響. 草業(yè)學(xué)報, 2017, 26(1): 72-80.

GUO Xiao, DENG Hong-Yu, HU Hua-Feng, LI Jian-Ping, HUANG An-Qun, BAI Chuang-Jun, TANG Jun. Effects of different cutting height and frequency combinations on growth and production performance of hybrid giant napie. Acta Prataculturae Sinica, 2017, 26(1): 72-80.