都 帥，尤思涵，包 健，格根圖，賈玉山

(內蒙古農業(yè)大學草原與資源環(huán)境學院，內蒙古呼和浩特 010019)

天然草地牧草干草品質對刈割時間和晾曬時間的響應

都 帥，尤思涵，包 健，格根圖，賈玉山*

(內蒙古農業(yè)大學草原與資源環(huán)境學院，內蒙古呼和浩特 010019)

刈割時間(Cutting time CT)和晾曬時間(Drying time DT)是影響干草品質的主要因素，收獲期的研究已經取得長足進展，刈割時間和晾曬時間對天然牧草干草品質的影響還是空白，研究刈割時間和晾曬時間對天然牧草干草品質的影響，確定適宜刈割時間和晾曬時間對保存干草品質具有重要意義。在不同刈割時間(08：00h,12:00h,16:00h)對天然草地牧草進行刈割，刈割后在不同晾曬時間點(0h、2h、4h、6h、8h、10h、12h、24h、26h、28h、30h、36h、48h、72h)取樣，進行常規(guī)營養(yǎng)成分分析。結果表明，08:00h、12:00h、16:00h刈割天然草地牧草晾曬72h后均達到安全含水量，可以打捆貯藏，刈割時間和晾曬時間的交互作用對天然牧草干草DM含量和CP含量影響差異顯著(P<0.05)，對天然牧草干草ADF含量、NDF含量、Ash含量的影響無顯著差異 (P>0.05)。同一天內，刈割越晚返潮作用越明顯，營養(yǎng)物質流失越嚴重，應盡早刈割。由于光照作用，晾曬時間越長，營養(yǎng)流失越嚴重，達到安全含水量應盡快打捆，保障干草品質。刈割時間和晾曬時間的交互作用對天然牧草干草CP含量有顯著影響，表明干草品質受刈割時間和晾曬時間雙重影響。

天然草地；刈割時間；晾曬時間；干草品質

草地是畜牧業(yè)重要的生產資料，是畜牧業(yè)發(fā)展的物質基礎〔1〕。我國現有草地面積約4億hm2，占國土總面積的41.7%〔2〕。內蒙古、新疆、西藏、青海、甘肅和四川是我國六大主要牧區(qū)，每年創(chuàng)造畜牧業(yè)產值占畜牧業(yè)總產值的20%，是國家重要的畜牧業(yè)生產基地〔3〕。內蒙古現有草地面積6.5×104hm2，占現有草地面積的21.09%〔4〕，為畜牧業(yè)的健康發(fā)展提供了保障。近年來，由于全球氣候變暖，草地不合理利用以及生態(tài)環(huán)境不斷惡化，草場退化、沙化、鹽堿化和水土流失情況加重，禁牧、輪牧等政策的實施，草場利用方式由放牧為打草。收獲和調制干草的過程中很容易造成營養(yǎng)物質的損失，刈割時期、氣候因素、調制方法等均能引起營養(yǎng)物質的損失〔5〕，而刈割時間和晾曬時間是其中最容易控制的因素。因此，確定干草調制的最佳刈割時間和晾曬時間，最大限度地保存干草調制過程中的營養(yǎng)物質具有重要意義。

刈割時間和晾曬時間直接影響干草品質〔6,7〕。適宜的刈割時間是獲得優(yōu)質高產牧草的有效保障之一，確定適宜刈割期應考慮牧草在生育期內營養(yǎng)物質的動態(tài)變化以及生物量的增長情況，以獲得牧草營養(yǎng)物質在單位面積上的最大產量〔8〕。研究表明，一年生禾本科牧草調制干草應在孕穗期刈割，調制青貯應在開花期到乳熟期刈割；多年生禾本科牧草應在抽穗至開花期刈割〔9〕；豆科牧草，從產量、營養(yǎng)價值和再生等情況綜合考慮，應在現蕾盛期至始花期進行刈割〔8〕。牧草的適宜刈割期是保證天然草地單位面積牧草再生量和總產量的重要因素，不同牧草間由于生長差異，刈割方式不僅影響牧草的質量，而且還會影響再生草的速度，導致來年牧草品質的下降〔10〕。在實際生產中，苜蓿干草調制過程中，由于葉片脫落造成干草質量嚴重下降〔11〕，干燥過程中營養(yǎng)損失約20%，干燥中機械損失在15%～20%〔12,13〕；天然草地以禾本科為建群種，避免了機械造成葉片脫落的損失，適宜的刈割時間晾曬時間對天然草地牧草品質尤為重要。

將天然草地牧草打草調制干草貯藏利用是草原牧區(qū)的傳統(tǒng)生產習慣，也是目前草原牧區(qū)飼草貯藏利用的主要方式。在我國現實生產力和資源前提下，尚不具大規(guī)模應用烘干設備的條件，干草調制的方法主要以自然干燥法為主，造成牧草營養(yǎng)大量流失〔14〕。在動物營養(yǎng)方面，晾曬使牧草酸性洗滌纖維(acid detergent fiber, ADF)和中性洗滌纖維(neutral detergent fiber, NDF)含量升高，干物質消化能下降，限制其潛在營養(yǎng)優(yōu)勢的發(fā)揮。利用適宜加工方法減少損失，提高牧草品質，是實現畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。本研究測定不同刈割時間和晾曬時間天然草地牧草干草營養(yǎng)物質含量，確定干草調制的最佳刈割時間和晾曬時間，以期為優(yōu)質天然牧草干草生產提供理論依據，為解決我國當前干草產品加工技術落后和農牧區(qū)畜牧業(yè)生產的發(fā)展提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 樣地概況

試驗地在內蒙古錫林郭勒盟錫林浩特市天然牧草打草場，41°35′～46°46′N，111°09′～119°58′E。典型溫帶大陸性半干旱氣候，冬季寒冷、夏季較熱，年平均氣溫1.3℃～4.9℃，年降水量為150～400mm，年際間變化較大，年內降雨量分布不均，70%的年降雨量集中在6～8月〔17〕。無霜期90～120d，土壤為碳酸鹽淡栗鈣土，耕作層20cm左右，土壤pH7.6～8.7〔16〕。

1.2 試驗材料

試驗材料為內蒙古錫林郭勒盟錫林浩特市打草場，草地類型為典型草原，以克氏針茅(KrylovNeedlegrass)和大針茅(Stipagrandis)為建群種，優(yōu)勢種為羊草(Leymuschinensis)，伴生種為蒙古韭(AlliummongolicumRegel)、糙隱子草(Cleistogenessquarrosa)、知母(Anemarrhenaasphodeloides)、大籽蒿(Artemisiasieversiana)等，植被層稀疏，蓋度為20%～35%。

1.3 試驗設計

試驗于2015年8月開始，選取3個時間點(08∶00h、12∶00h、16∶00h)對天然草地牧草進行刈割，采用自然干燥方法晾曬，集攏后草條寬度75cm，草條厚度15cm，自然干燥72h，干燥過程中在不同晾曬時間點(0h、2h、4h、6h、8h、10h、12h、24h、26h、28h、30h、36h、48h、72h)取樣，進行常規(guī)營養(yǎng)成分的測定。

1.4 測定指標及方法

干物質(dry matter，DM)采用烘干法測定、粗灰分(Ash)采用灼燒法測定，粗蛋白質(crude protein, CP)利用FOSS Kjeltec8400全自動凱氏定氮儀測定，中性洗滌纖維(neutral detergent fiber, NDF)、酸性洗滌纖維(acid detergent fiber, ADF)用Ankom 220型纖維分析系統(tǒng)進行測定。

1.5 數據分析與處理

本論文中圖、表及數據的前期處理均使用Microsoft Office Excel 2007軟件，繪圖軟件使用SigmaPlot 12.5，利用SAS 9.0(Statistical Analysis System)軟件進行雙因素方差分析(two-way ANOVA)，結果以平均值±標準誤表示。

2 結果

2.1 刈割時間對天然草地牧草干燥速度的影響

在不同晾曬時間點取樣，測定不同刈割時間天然草地牧草水分含量，得出天然草地牧草含水量動態(tài)變化曲線(見圖1)。由圖1可知，在干燥過程中，08∶00h刈割和12∶00h刈割天然草地牧草含水量變化曲線整體上均呈先快后慢的下降趨勢，08∶00h刈割天然草地牧草在晾曬8h后由于夜間返潮，含水量有所上升，之后整體變化趨勢平緩，晾曬72h后達到安全含水量，可以打捆貯藏；12∶00h刈割天然草地牧草在晾曬6h后由于夜間返潮，含水量有所上升，之后整體變化趨勢平緩，晾曬72h后達到安全含水量，可以打捆貯藏；16∶00h刈割天然草地牧草由于吸水性水分含量先上升后下降趨勢，晾曬10h和36h水分含量出現兩個上升拐點，水分含量變化曲線呈雙峰型，晾曬72h后達到安全含水量，可以打捆貯藏。

圖1 不同晾曬時間天然草地牧草含水量變化曲線

2.2 天然草地牧草晾曬72h后常規(guī)營養(yǎng)成分含量

在晾曬72h后天然草地干草已達到安全含水量，可以打捆貯藏，對天然草地牧草進行常規(guī)營養(yǎng)成分含量測定。不同刈割時間刈割天然草地牧草晾曬72h后DM含量82%左右，水分含量約18%，沒有顯著差異(P>0.05)；Ash含量，ADF含量、NDF含量均沒有顯著差異(P>0.05)；16∶00h刈割天然草地牧草晾曬72h后CP含量與08∶00h和12∶00h刈割天然草地牧草CP含量差異顯著(P<0.05)，且08∶00h和12∶00h刈割天然草地牧草CP含量比16∶00h刈割天然草地牧草CP含量高10%左右。

表1 天然草地牧草晾曬72h后營養(yǎng)成分含量

注：不同小寫字母表示在0.05水平上差異顯著。

Note: Different capital letters represent significant different at the 0.05 level.

2.3 晾曬時間與刈割時間對天然草地牧草干草品質的影響

在晾曬時間上，不同刈割時間天然牧草干草DM和CP存在顯著差異(P<0.0001),ADF(P=0.0004，表2)、NDF(P=0.0633，表2)和Ash(P=0.0194，表2)差異不顯著；在刈割時間上，不同晾曬時間天然牧草干草DM存在顯著差異(P<0.0001)，CP(P=0.0007，表2)、ADF(P=0.4048，表2)、NDF(P=0.2865，表2)、Ash(P=0.8794，表2)差異不顯著；晾曬時間與刈割時間對天然牧草干草DM(P<0.0001)和CP(P<0.0001)交互作用顯著，交互作用對ADF(P=0.5174，表2)、NDF(P=0.4946，表2)、Ash(P=0.1218，表2)影響不顯著。

表2 晾曬時間與刈割時間及交互作用對天然牧草干草品質雙因素方差分析結果(P值)

注：P<0.0001表示差異極顯著

Note:P<0.0001 represent significant different DT=Drying time CT= Cutting time

3 討論

楊耀勝〔18〕、張曉娜〔19〕、郭江澤〔20〕、張曉娜〔21〕等研究結果表明，牧草刈割后，水分散失就已經開始，通過細胞間隙、維管系統(tǒng)和氣孔水分散失的途徑，以自由水形式散失，水分散失較快，自由水散失完全后受到細胞壁阻力的影響，水分散失速度開始變得較慢，干燥的速率同時也會降低，含水量變化曲線整體呈先快后慢的下降趨勢，08∶00和12∶00h刈割天然草地牧草水分散失規(guī)律與上述研究結果一致，呈先快后慢的下降趨勢。王坤龍等〔22〕研究結果表明，夜間空氣濕度大，已超過植物體內含水量，植株吸水返潮，含水量上升，在干燥后期濕度差越大，含水量上升幅度越大，16:00h刈割的天然草地牧草含水量先升高后降低，與上述研究結果一致。

Coblentz〔23〕、Xu〔24〕等研究結果表明，干燥時間越長，營養(yǎng)和能量損失越嚴重。此外，汪春等研究結果表明，長時間的日光“漂白”作用也會造成養(yǎng)分大量流失〔25〕。在自然干燥過程中，總伴隨著相當復雜的生理生化過程，這是一個以消耗營養(yǎng)物質為代價的過程，牧草的干燥過程和水分散失在同時進行，期間進行著相當復雜的生理生化過程和物質代謝。植株刈割后短時間內，仍在繼續(xù)呼吸作用，碳水化合物轉化為CO2、熱量和水排出體外，造成營養(yǎng)物質流失，只有含水量降到40%以下時〔19,20〕，植物的呼吸作用才會停止，期間營養(yǎng)物質損失1%～7%〔26〕。天然草地牧草在刈割晾曬72h后，DM、ADF、NDF、Ash沒有顯著差異，且達到安全含水量，08∶00h與12∶00h刈割天然草地牧草CP含量沒有顯著差異(P>0.05)，與16∶00h刈割天然草地牧草有顯著差異(P<0.05)。08∶00h與12∶00h刈割天然草地牧含水量快速下降，減少了營養(yǎng)物質消耗，而16∶00h刈割天然草地牧草消耗大量營養(yǎng)物質，導致品質下降，與上述研究結果一致。

在本研究中，刈割時間和晾曬時間的交互作用對天然牧草干草DM含量影響達到統(tǒng)計學顯著水平(P<0.05)，對天然牧草干草ADF含量、NDFA含量、Ash含量的影響未達到統(tǒng)計學顯著水平(P>0.05)，表明刈割時間和晾曬時間分別對干草品質的影響機制在本質上可能不同。刈割時間是在相同晾曬時間改變溫度進而影響水分對干草品質產生影響，而晾曬時間改變光照強度對干草品質產生影響〔27〕。本研究發(fā)現，刈割時間和晾曬時間的交互作用對CP含量影響顯著(P<0.05)，未來將會深入研究，進行多因子交互作用機制的研究。

4 結論

研究結果表明，同一天內，刈割越晚返潮作用，營養(yǎng)物質流失越嚴重，盡早刈割更有利于保存營養(yǎng)物質。由于光照作用，晾曬時間越長，營養(yǎng)流失越嚴重，達到安全含水量應盡快打捆，保證干草品質。刈割時間和晾曬時間的交互作用對天然牧草干草CP含量有顯著影響，表明干草品質受刈割時間和晾曬時間雙重影響。

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Responses of natural grass hay quality on cutting time and drying time

Du Shuai, You Sihan, Bao Jian, Gegentu, Jia Yushan*

(College of Grassland, Resources and Environment, Inner Mongolia Agricultural University Huhhot, 010019)

Cutting time and drying time are the main factors affecting the quality of hay. Harvesting has made considerable progress. Effect of cutting time and drying time on the quality of natural grass is blank. It is necessary to research the effects of cutting time and drying time on the quality of natural grass and selected appropriate cutting time and drying time for preserving hay quality better. Cutting the natural grass an different time (08∶00h, 12∶00h, 16∶00h). Samples were taken and analyzed at different time points (0h, 2h, 4h, 6h, 8h, 10h, 12h, 24h, 26h, 28h, 30h, 36h, 48h, 72h). The results show that natural grass after drying 72h have achieved safety moisture content to baling. Their interaction on DM and CP was significant differences of natural grass hay (P<0.05). And the interaction on ADF, NDF, Ash were no significant differences (P>0.05). In the same day, cutting later the more obvious dampness the more serious loss of nutrients should be cut as soon as possible. Due to light, the longer drying time, the more serious nutrient loss, to ensure the quality of hay should be bundled as soon as possible when it has achieved safety moisture content. The interaction between cutting time and drying time had a significant effect on CP content of natural forage hay, which indicated that hay quality was affected by cutting time and drying time.

natural grass; cutting time; drying time; hay quality

S812

A

2095—5952(2017)01—0038—05

2016-01-11

半干旱牧區(qū)天然打草場培育與利用技術(201303060)碩士研究生科研創(chuàng)新項目(S20151012910)資助

都 帥，男，內蒙古阿爾山人，博士研究生。E-mail：dushuai@emails.imau.edu.cn。

[*通訊作者]賈玉山，男，內蒙古赤峰人，教授。E-mail：jys_nm@sina.com。