孟祥君,俞聯(lián)平,張少平,楊 浩
(甘肅省草原技術(shù)推廣總站,甘肅 蘭州 730010)
俞聯(lián)平為通訊作者。
冬春季節(jié)飼草不足是制約高寒牧區(qū)草原畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。選育適宜在高寒地區(qū)栽培種植的優(yōu)良牧草用來(lái)生產(chǎn)飼草,是從草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)第一性生產(chǎn)入手,解決當(dāng)?shù)夭菪蟛黄胶猬F(xiàn)狀,提高草地畜牧業(yè)生產(chǎn)能力的重要手段之一[1-2]。
黑麥(Secalecereale)是禾本科黑麥屬一年生或越年生草本植物,喜溫耐寒,適應(yīng)性強(qiáng),莖稈柔軟,葉量大,營(yíng)養(yǎng)豐富,適口性好,是家畜的優(yōu)質(zhì)飼草[3-4]。甘引1號(hào)黑麥(Secalecerealecv.Ganyin No.1)是由甘肅省草原技術(shù)推廣總站和天??h草原工作站立足天祝生態(tài)氣候條件,在高寒地區(qū)栽培選育的牧草,并通過(guò)甘肅省草品種審定委員會(huì)審定登記的黑麥新品種(甘審GCS004號(hào))。冬牧70黑麥(Secalecerealecv.Wintergrazer70)于1979年從美國(guó)引入,目前在我國(guó)廣泛栽培[5-6],該品種主要分布在華北、東北、西北部分地區(qū),江淮流域及其以南的高山區(qū)、云貴高原等均有大面積栽培[7];小黑麥(TriticaleWittmack)是由黑麥屬(Secale)和小麥屬(Triticum)經(jīng)屬間有性雜交和雜種染色體加倍而育成的糧飼兼用作物,主要分布在西南、西北高寒瘠薄山區(qū)[8-9]。冬牧70黑麥和小黑麥都具有較強(qiáng)的耐寒性,產(chǎn)量高,品質(zhì)好,對(duì)甘肅省高寒及干旱生態(tài)氣候條件具有較好的適應(yīng)性,且具有糧飼兼用特點(diǎn)[10]。通過(guò)比較甘引1號(hào)黑麥與冬牧70黑麥和固原小黑麥在天??h高寒區(qū)生長(zhǎng)特性及生產(chǎn)性能,對(duì)甘引1號(hào)黑麥在高寒地區(qū)的適應(yīng)性及生產(chǎn)性能做出客觀評(píng)價(jià),為甘引1號(hào)黑麥的示范推廣及其在高寒地區(qū)建植提供理論依據(jù)。
試驗(yàn)地設(shè)在天祝縣抓喜秀龍鄉(xiāng)國(guó)家級(jí)高寒牧草示范園區(qū),位于天??h抓喜秀龍鄉(xiāng)岔西灘村,地理位置N 37°9′51.9″、E 102°51′10.7″,海拔2 980 m,氣候寒冷潮濕,晝夜溫差較大,日照強(qiáng),雨熱同步。年均溫-0.1℃,全年≥0℃積溫為1 300℃,年降水量416 mm,主要集中在7~9月,無(wú)絕對(duì)無(wú)霜期,生長(zhǎng)期120~140 d,土壤類(lèi)型為高山草甸土,土層厚度40~80 cm。pH8.07,有機(jī)質(zhì)10.31%, 全氮0.04%,速效磷16.4 mg/kg,速效鉀149 mg/kg。試驗(yàn)地為栽培草地,前茬作物是燕麥(Avenasativa)和油菜(Brassicacampestris)。
供試品種,來(lái)源、純凈度、發(fā)芽率、千粒質(zhì)量見(jiàn)表1;試驗(yàn)用尿素(CON2H4)總氮≥46.4%,由甘肅劉化(集團(tuán))有限公司生產(chǎn)銷(xiāo)售;磷酸二銨(N∶P2O5=18∶46)總養(yǎng)分≥64%,由甘肅金昌化學(xué)工業(yè)集團(tuán)有限公司生產(chǎn)銷(xiāo)售。
表1 供試品種
1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與田間管理 試驗(yàn)于2009~2010年進(jìn)行品比,3個(gè)供試品種隨機(jī)區(qū)組排列,4次重復(fù),小區(qū)面積3 m×6 m,小區(qū)間隔50 cm。2014年進(jìn)行刈割試驗(yàn),拔節(jié)期至孕穗期第1次刈割,花期至乳熟期第2次刈割。根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件,于每年5月中下旬播種,播種為條播,行距30 cm,播深5 cm,播種量20 g/m。播種前每小區(qū)開(kāi)溝施復(fù)合肥1.5 kg,孕穗期每個(gè)小區(qū)追施尿素135 g,苗期人工除草1次,試驗(yàn)期間無(wú)灌溉。
1.3.2 觀測(cè)項(xiàng)目及方法 生育期觀測(cè)出苗期、分蘗期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、開(kāi)花期、乳熟期、蠟熟期、完熟期。
生長(zhǎng)高度以小區(qū)隨機(jī)測(cè)定10株,測(cè)量從地面拉直后至植株最高部位(芒除外)的絕對(duì)高度,取其平均值。
分蘗數(shù)在各小區(qū)隨機(jī)挖取30株,測(cè)定其分蘗數(shù)。
產(chǎn)草量及鮮干比在各品種進(jìn)入乳熟期后進(jìn)行測(cè)產(chǎn)。在各小區(qū)遠(yuǎn)離邊行30 cm處隨機(jī)取樣,取樣面積1 m×1 m,重復(fù)3次,離地面2~3 cm刈割,稱(chēng)鮮重,測(cè)定其鮮草產(chǎn)量;將3個(gè)重復(fù)刈割的草樣剪成3~4 cm長(zhǎng),混合均勻后,取約1 000 g樣品,稱(chēng)鮮重并編號(hào),風(fēng)干后再稱(chēng)干重,計(jì)算鮮干比及干草產(chǎn)量。
營(yíng)養(yǎng)成分:粗蛋白(CP)參照文獻(xiàn)[11]凱氏定氮法測(cè)定;粗脂肪(EE)參照文獻(xiàn)[12]索氏脂肪抽提法測(cè)定;酸性洗滌纖維(ADF)參照文獻(xiàn)[13]Van Soest纖維洗滌法測(cè)定;中性洗滌纖維(NDF)參照文獻(xiàn)[14]Roberston法測(cè)定;磷參照文獻(xiàn)[12]鉬銻抗比色法測(cè)定,鈣參照文獻(xiàn)[15]原子吸收火焰光度計(jì)法測(cè)定。
根據(jù)花期干草產(chǎn)量及相應(yīng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量,計(jì)算營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量。
CP產(chǎn)量=干草產(chǎn)量(t/hm2)×CP 含量(%)/100
結(jié)果均以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差示出。數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0軟件的One-way過(guò)程對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析,差異顯著時(shí)用Duncan法進(jìn)行多重比較,顯著性水平為0.05。
甘引1號(hào)黑麥比冬牧70、固原小黑麥提前出苗4~6 d。進(jìn)入分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、開(kāi)花期時(shí)間均較冬牧70和固原小黑麥早10~14 d。在天祝高寒氣候條件下,3個(gè)參試品種均未進(jìn)入蠟熟期。除甘引1號(hào)黑麥外,其他2個(gè)品種也未進(jìn)入乳熟期,顯示甘引1號(hào)黑麥具有較短的生育期,較冬牧70和固原小黑麥更適宜在高寒地區(qū)生長(zhǎng)(表2)。
表2 供試品種生育期
甘引1號(hào)黑麥在不同生育期株高均顯著高于冬牧70和固原小黑麥(P<0.05)(圖1)。觀測(cè)表明,6月25日,甘引1號(hào)黑麥進(jìn)入分蘗期,冬牧70和固原小黑麥尚在苗期,株高分別為20.4,9.6和8.9 cm;7月30日,甘引1號(hào)、冬牧70和固原小黑麥平均株高分別為109.9,41.7和40 cm ;8月30日,甘引1號(hào)、冬牧70和固原小黑麥平均株高分別為163.3,122.3和124.9 cm 。6月25~7月30日,甘引1號(hào)黑麥株高增長(zhǎng)2.56 cm/d,冬牧70和固原小黑麥分別為0.92、0.89 cm/d,甘引1號(hào)株高增長(zhǎng)較快,而后兩者株高增長(zhǎng)較慢。7月30~8月30日,甘引1號(hào)生長(zhǎng)減緩,株高增長(zhǎng)1.78 cm/d,冬牧70和固原小黑麥生長(zhǎng)較快,株高分別增長(zhǎng)2.69和2.83 cm/d。全生育期甘引1號(hào)生長(zhǎng)速度2.20 cm/d,冬牧70 為1.73 cm/d,固原小黑麥為1.77 cm/d,甘引1號(hào)黑麥株高增幅顯著快于后兩者(P<0.05),冬牧70與固原小黑麥之間株高差異不顯著(P>0.05)。
圖1 供試品種株高Fig.1 The height of the tested varieties
株高、分蘗數(shù)、鮮干比、產(chǎn)草量是衡量牧草生長(zhǎng)性能的主要指標(biāo)[16](表3)。甘引1號(hào)黑麥與冬牧70和固原小黑麥分蘗數(shù)平均為4.5個(gè)/株,差異不顯著,株高、鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量、鮮干比差異均顯著(P<0.05)。進(jìn)入乳熟期后,甘引1號(hào)黑麥株高分別較冬牧70和固原小黑麥高36.33%、30.62%;鮮草產(chǎn)量分別提高33.33%、27.45%;干草產(chǎn)量分別高53.61%、41.39%。冬牧70和固原小黑麥鮮草產(chǎn)量差異不顯著,干草產(chǎn)量差異顯著(P<0.05)。鮮干比,甘引1號(hào)黑麥顯著低于冬牧70黑麥和固原小黑麥(P<0.05),冬牧70黑麥顯著高于固原小黑麥(P<0.05)。
表3 供試品生長(zhǎng)特性比較
2014年甘引1號(hào)黑麥刈割試驗(yàn)表明,在孕穗期及之前刈割,年可刈割2兩茬。第1茬草7月14日(拔節(jié)期)刈割,平均鮮草產(chǎn)量11.47 t/hm2。第2茬草在8月30日(揚(yáng)花期)刈割,平均鮮草產(chǎn)量20.88 t/hm2,兩茬合計(jì)32.35 t/hm2(表4)。未刈割組8月30日(灌漿期)一次性刈割,平均鮮草產(chǎn)量32.67 t/hm2,較刈割組高0.32 t/hm2,二者無(wú)顯著差異(P>0.05)。干草產(chǎn)量刈割組兩茬合計(jì)7.82 t/hm2,未刈割組干草產(chǎn)量10.07 t/hm2,二者之間差異顯著(P<0.05)(表4)。
表4 不同刈割處理草產(chǎn)量
注:同行不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05),下同
牧草花期營(yíng)養(yǎng)成分分析結(jié)果表明(表5),甘引1號(hào)黑麥粗蛋白高于冬牧70和固原小黑麥,但3個(gè)品種間無(wú)顯著差異(P>0.05);粗脂肪與冬牧70一樣,低于固原小黑麥(P>0.05);酸性洗滌纖維低于冬牧70和固原小黑麥,但3個(gè)品種間無(wú)顯著差異(P>0.05);中性洗滌纖維含量顯著地低于冬牧70和固原小黑麥(P<0.05);鈣含量顯著高于冬牧70和固原小黑麥(P<0.05),冬牧70與固原小黑麥間無(wú)顯著差異;磷含量高于冬牧70黑麥和固原小黑麥,但三者間差異不顯著(P>0.05)。
表5 供試品種的營(yíng)養(yǎng)成分(占干物質(zhì)%)
甘引1號(hào)黑麥的粗蛋白、粗脂肪、鈣和磷產(chǎn)量顯著高于固原小黑麥和冬牧70(P<0.05),分別較固原小黑麥高42.36%、39.0%、54.02%和47.82%(P<0.05),較冬牧70高出54.66%、53.61%、61.55%、60.59%。固原小黑麥粗蛋白、粗脂肪和磷產(chǎn)量顯著高于冬牧70,但Ca含量則相反(P<0.05)(表6)。
苜蓿品比試驗(yàn)表明,3個(gè)品種在高寒地區(qū)的生長(zhǎng)發(fā)育差異較大,甘引1號(hào)比冬牧70、固原小黑麥提前出苗4~6 d。甘引1號(hào)黑麥進(jìn)入乳熟期,冬牧70黑麥、固原小黑麥才開(kāi)始灌漿,各生育期較后兩者提前10~15 d。甘引1號(hào)黑麥進(jìn)入乳熟期,冬牧70黑麥和固原小黑麥進(jìn)入灌漿期后生長(zhǎng)停止,供試3品種均未完成整個(gè)生育期,與9月中下旬后當(dāng)?shù)貧鉁卮蠓认陆?,受低溫脅迫牧草停止生長(zhǎng)有關(guān)[17]。
甘引1號(hào)黑麥平均株高163.3 cm,分別較冬牧70和固原小黑麥高26.25%和23.62%(P<0.05),且從拔節(jié)到抽穗株高增幅最快,在孕穗前刈割,年可收獲2茬。劉貴波等[18]研究表明,飼用黑麥多次刈割利用時(shí),每次刈割株高應(yīng)在50 cm以下(拔節(jié)期)進(jìn)行。俞聯(lián)平等[19]報(bào)道,刈割2茬的甘引1號(hào)黑麥的營(yíng)養(yǎng)成分顯著高于年刈割1茬的,且適口性較優(yōu)。
草產(chǎn)量主要受自身遺傳特性和外界環(huán)境因子的影響[20],在同一栽培條件下差異主要是不同品種牧草自身遺傳特性造成的。甘引1號(hào)黑麥鮮、干草產(chǎn)量分別較冬牧70增產(chǎn)24.07%和42.72%,較固原小黑麥增產(chǎn)19.35%和32.49%。鮮干比一方面反映牧草干物質(zhì)積累程度和利用價(jià)值,另一方面也反映了牧草水分含量的多少,是曬制青干草和調(diào)制青貯飼草重要的理論依據(jù)之一[21]。甘引1號(hào)黑麥鮮干比顯著低于冬牧70黑麥和固原小黑麥,說(shuō)明單位鮮重甘引1號(hào)黑麥干物質(zhì)含量?jī)?yōu)于后兩者。
牧草營(yíng)養(yǎng)成分的高低是評(píng)價(jià)牧草飼用價(jià)值的重要指標(biāo),也是衡量牧草和飼料作物品質(zhì)優(yōu)劣的重要依據(jù)。牧草營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)很大程度上取決于粗蛋白和粗纖維的含量,粗蛋白含量較高,粗纖維含量低的牧草,其飼用價(jià)值也較高[22]。研究3個(gè)供試品種營(yíng)養(yǎng)成分差異顯著,甘引1號(hào)黑麥的粗蛋白、粗脂肪、酸性洗滌纖維和磷含量與冬牧70黑麥和固原小黑麥之間差異不顯著,中性洗滌纖維顯著低于而鈣含量顯著高于后兩者;但單位面積粗蛋白、粗脂肪、鈣、磷產(chǎn)量分別較冬牧70高出54.66%、53.61%、61.55%、60.59%,較固原小黑麥高42.36%、39.0%、54.02%和47.82%(P<0.05)。
綜合供試品種生育期、生長(zhǎng)特性、營(yíng)養(yǎng)成分和有效營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量試驗(yàn)結(jié)果,甘引1號(hào)黑麥具有較短的生育期,更適宜在高寒地區(qū)生長(zhǎng)。在孕穗前刈割,不僅可年刈割2茬,改善青干草質(zhì)量,且可消除甘引1號(hào)黑麥乳熟后麥芒刺傷牛羊口腔和莖稈粗硬導(dǎo)致牧草采食率低,在祁連山乃至青藏高原等高寒牧區(qū),甘引1號(hào)黑麥?zhǔn)且荒晟耘嗖莸亟ㄖ驳膬?yōu)良牧草品種。
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