歐陽青,鐘聲,沈蓉,李世平,袁福錦,任健,劉彥培
(1.云南省草地動(dòng)物科學(xué)研究院,云南 昆明 650212;2.云南省巧家縣農(nóng)業(yè)局,云南 巧家 654600;3.云南農(nóng)業(yè)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,云南 昆明 650201)
黑麥(Secalecereale)是禾本科黑麥屬一年生或越年生草本植物,原產(chǎn)中亞及地中海地區(qū),后經(jīng)巴爾干半島向西傳遍歐洲。黑麥耐寒、抗旱、耐鹽,耐鋁性極強(qiáng),抗逆性優(yōu)于其他谷類作物,在世界各地廣泛種植[1-2]。黑麥為世界寒冷地區(qū)重要的飼糧兼用型作物,尤其在極端寒冷、積雪覆蓋時(shí)間超過3個(gè)月的地區(qū),其栽培重要性尚無可替代[3-4]。黑麥于20世紀(jì)50年代末至60年代初引入我國[5],在70年代末至80年代,粗飼料品種“冬牧70”在我國北方成功試種[6]。之后,黑麥在我國黃淮海平原冬閑田資源中的飼用栽培價(jià)值及推廣利用前景逐漸引起了人們重視[7]。在所有的小粒谷物中,黑麥的碳水化合物含量高[8]。黑麥具有產(chǎn)量高、品質(zhì)好、適應(yīng)性廣等特性,作為一種優(yōu)質(zhì)飼料作物,有較高的利用價(jià)值[9-10]。云南省地處中國西南邊陲,發(fā)展草地畜牧業(yè)有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢,有條件建設(shè)成為我國重要的現(xiàn)代化草地畜牧業(yè)生產(chǎn)基地[11]。受自然地理環(huán)境的影響,云南干濕季分明,干季飼草資源不足,已成為制約云南省草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素[12]。因此,尋找優(yōu)良飼用作物品種、豐富飼草來源較為迫切。
云南滇東北高寒地區(qū)群眾有秋播黑麥用作干季粗飼料的傳統(tǒng)習(xí)慣,且目前黑麥種植面積相對穩(wěn)定。通過長期的栽培利用與選擇,滇東北黑麥已成為優(yōu)秀的飼用農(nóng)家品種。為了更好地發(fā)揮該品種在云貴高原區(qū)干季平衡草畜矛盾的作用,本研究從病害發(fā)生率、產(chǎn)量及飼料價(jià)值等方面開展了相關(guān)調(diào)查研究。
研究區(qū)位于滇東高原東北部,包括曲靖市,昭通市及昆明市尋甸縣和東川區(qū)。該區(qū)域地勢東南部、西部和中部較高,北部和東北部較低,向金沙江和四川盆地傾斜,最高峰在烏蒙山西南端白龍?zhí)粮浇?,海? 300 m,大部分地區(qū)氣候偏濕涼,高寒層面積較大,因海拔高差懸殊,氣候的垂直地帶性十分明顯。在金沙江和其他河谷兩岸熱量較高(如巧家、東川等地),年均溫17~22 ℃。海拔1 500~2 200 m的昭通、魯?shù)?、曲靖馬龍等地,年均溫11~13 ℃,霜期150 d左右。
在滇東北地區(qū)黑麥主要栽培區(qū)域進(jìn)行走訪調(diào)查,梳理黑麥最初來源,明確其栽培時(shí)整地方法、播種時(shí)間、播種量、播種方法、施肥、除雜、刈割利用等田間栽培技術(shù)措施。通過田間調(diào)查,明確不同栽培管理技術(shù)措施對滇東北黑麥病害發(fā)生、飼草產(chǎn)量及品質(zhì)的影響。其中,品種來源以走訪調(diào)查為主;田間栽培管理措施以農(nóng)戶自述為主;病害發(fā)生、飼草產(chǎn)量及品質(zhì)等采取農(nóng)戶自述與田間實(shí)際觀測相結(jié)合的方法。
1.2.1 病害 根據(jù)實(shí)地調(diào)查,重點(diǎn)了解黑麥銹病(Pucciniaspp.)的發(fā)生情況。其中發(fā)病率每個(gè)調(diào)查對象隨機(jī)觀測20個(gè)株叢。病情指數(shù)每個(gè)調(diào)查對象隨機(jī)觀測100個(gè)葉片。病害分級標(biāo)準(zhǔn)為:0級:無病斑;1級:病斑面積占整個(gè)葉面積的5%以下;2級:病斑面積占整個(gè)葉面積的6%~10%;3級:病斑面積占整個(gè)葉面積的11%~25%;4級:病斑面積占整個(gè)葉面積的26%~50%;5級:病斑面積占整個(gè)葉面積的50%以上。依據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)計(jì)算發(fā)病率和病情指數(shù)。
發(fā)病率(%)=(發(fā)病植株數(shù)/調(diào)查總植株數(shù))×100%
1.2.2 飼草產(chǎn)量、莖葉比 在田間調(diào)查的基礎(chǔ)上,選取有代表性地塊進(jìn)行測產(chǎn)。每個(gè)調(diào)查地塊隨機(jī)測4個(gè)點(diǎn),每個(gè)點(diǎn)測產(chǎn)面積為30 m2,齊地刈割后稱鮮重。并隨機(jī)取樣1 kg鮮草。將莖和葉分離開,置于烘箱中105 ℃殺青5 min,65 ℃烘干至恒重,測其干重,計(jì)算莖葉比[13]。
1.2.3 營養(yǎng)成分 將調(diào)查點(diǎn)隨機(jī)取樣的鮮草(1 kg)帶回實(shí)驗(yàn)室,稱重后磨碎,過 1 mm孔篩,測定營養(yǎng)成分,測定的指標(biāo)包括粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、粗纖維、鈣、總磷含量。
粗蛋白(CP)含量測定采用凱氏定氮法;粗脂肪(EE)含量測定采用石油醚提取法;粗灰分(Ash)含量測定采用550 ℃高溫灼燒法;粗纖維(CF)含量參考文獻(xiàn)[13]的方法進(jìn)行測定;鈣(Ca)含量測定采用高錳酸鉀間接滴定法;總磷(P)含量測定采用鉬黃分光光度法;
無氮浸出物含量(NFE%)=DM%-CP%-EE%-CF%-Ash%。
1.2.4 經(jīng)濟(jì)效益 以青貯玉米為對照,開展青貯玉米和滇東北黑麥的經(jīng)濟(jì)效益比較。
種植成本:包括種子、肥料、整地、播種、農(nóng)藥等費(fèi)用;
產(chǎn)值:牧草產(chǎn)量×收購價(jià)
效益=產(chǎn)值-種植成本-收獲成本。
黑麥在滇東北地區(qū)栽培歷史較長,當(dāng)?shù)厝罕娖毡榉Q為“小紅麥”。在相關(guān)農(nóng)技推廣部門走訪調(diào)查中得知,黑麥最初來源沒有檔案或文獻(xiàn)記載,但在當(dāng)?shù)卦耘鄽v史較長,以群眾自發(fā)種植為主。據(jù)巧家縣農(nóng)業(yè)局在1980年曾從事農(nóng)技推廣工作的離退休老職工回憶,黑麥為蘇聯(lián)引進(jìn)品種,于20世紀(jì)60年代中期從山西引入云南昭通彝良縣試種并取得成功。1967年,昭通市組織全市農(nóng)技人員到彝良縣參觀學(xué)習(xí),并在昭通及毗鄰區(qū)域推廣。引入滇東北栽培時(shí)最初的名稱就是“黑麥”。作為耐旱、耐寒的粗飼料作物品種,先后在滇東北江邊河谷、二半山區(qū)、高二半山區(qū)試點(diǎn)種植,最終被二半山區(qū)、高二半山區(qū)的農(nóng)民接受。在推廣應(yīng)用中,被農(nóng)民改稱為“小紅麥”,并延用至今。
經(jīng)調(diào)查,滇東北黑麥種植區(qū)域集中于曲靖、昭通、昆明等海拔在1 900~2 700 m的冷涼山區(qū)。種植面積相對穩(wěn)定,面積較大的縣(市)有巧家、尋甸、會(huì)澤、馬龍、宣威等。
表1 滇東北黑麥飼用種植面積
2.3.1 播種時(shí)間及播種量 滇東北黑麥以秋播為主。播種時(shí)間通常為9月中下旬。有時(shí)受玉米、烤煙等前茬作物收獲時(shí)間影響,最晚播種時(shí)間在10月中下旬。
滇東北黑麥飼用栽培以單播為主,各地播種量差異較大。在昭通巧家、昆明尋甸等地播種量較高,為120~150 kg/hm2;曲靖馬龍等地播種量較低,為50~75 kg/hm2。調(diào)查結(jié)果顯示,播種量較大時(shí)的主要優(yōu)點(diǎn)有:(1)提高地表早期覆蓋速度,從而抑制苗期的雜草生長;(2)多次刈割利用可顯著提高第1茬的飼草產(chǎn)量。主要缺點(diǎn)是莖稈較細(xì)弱,生長后期易全倒伏。結(jié)合播種時(shí)間考慮,10月前完成播種,成熟期一次性刈割收干草利用時(shí),播種量對飼草產(chǎn)量無影響。10月中下旬完成播種,播種量較高則有利于提高飼草產(chǎn)量。
在滇東北黑麥與光葉紫花苕混播的種植模式較少,混播按種子重量計(jì)算,通常為1∶1,總用種量60~90 kg/hm2。田間調(diào)查結(jié)果表明:黑麥與光葉紫花苕混播比黑麥單播,對飼草產(chǎn)量、品質(zhì),對黑麥銹病的抑制作用均有明顯改善,但不利于光葉紫花苕與黑麥共生。
2.3.2 播種方式 滇東北黑麥目前有條播和撒播兩種播種方式,兩種播種方式均較常見。播前通常采用全翻耕整地,用重耙耙平表土。昭通等地多采取條播,行距30~40 cm,播種后覆土深度4~5 cm;曲靖、昆明等地常采用撒播,播種后輕耙表土完成覆土。而地塊較小的臺地條播時(shí),種植戶多采用人工或牛犁開溝條播,行距40~50 cm,播種后覆土深度6~10 cm;面積較大的地塊,有時(shí)采用機(jī)械播種,機(jī)械播種的行距40 cm,播種后覆土深度5 cm左右。撒播時(shí)采用人工或機(jī)械將種子撒入翻耕耙平的地塊,然后再耙一次表土,使種子與土壤混合。調(diào)查結(jié)果顯示:10月以前播種,條播和散播對黑麥生長及飼草產(chǎn)量均無明顯影響;播種時(shí)間較晚時(shí),條播的出苗情況好于撒播。
滇東北黑麥播種后田間管理粗放,通常不灌溉也不施任何肥料。少數(shù)農(nóng)戶在播種當(dāng)年11月末對播種較早、雜草生長旺盛的地塊采用闊葉型除草劑進(jìn)行雜草防除。
滇東北黑麥營養(yǎng)期再生性好,青貯刈割適宜在孕穗期前進(jìn)行,開花后再生性較差,適合一次性刈割。刈干草是滇東北黑麥目前主要的利用方式,通常在乳熟期一次性刈割。滇東北黑麥生育期較短,播種時(shí)間對干草的收獲時(shí)間影響較大(表2)。據(jù)種植戶反映:播種當(dāng)年長勢較旺盛時(shí),12月末青刈利用一次對防止生長后期倒伏,提高干草產(chǎn)量有一定作用。
滇東北黑麥飼用栽培目前主要用于成熟期一次性刈割晾曬干草。播種時(shí)間較早,通常在1月初青刈利用一次,以防止生長后期倒伏。少數(shù)養(yǎng)殖企業(yè)或合作社,采用全年倒茬模式種植,以提供穩(wěn)定的粗飼料供應(yīng),但總體規(guī)模不大。
表2 不同海拔地區(qū)滇東北黑麥播種與刈割時(shí)間
滇東北黑麥在較為粗放的田間管理?xiàng)l件下,生長季內(nèi)孕穗期青刈利用可刈割2-3次,鮮草產(chǎn)量27~36 kg/hm2,折合干草5.4~7.2 t/hm2。滇東北黑麥刈干草時(shí)產(chǎn)量為5~7 t/hm2,不同調(diào)查地點(diǎn)干草產(chǎn)量差異較大,主要原因是土壤肥力差異,與海拔及播種時(shí)間關(guān)系不大。同一區(qū)域相似土壤條件下,與光葉紫花苕混播時(shí)的產(chǎn)量略高于單播(表3)。
表3 不同區(qū)域滇東北黑麥干草產(chǎn)量
據(jù)調(diào)查,滇東北黑麥以銹病危害最為嚴(yán)重,刈割可以有效降低銹病危害。滇東北黑麥銹病的發(fā)生通常從下部葉片開始出現(xiàn),逐漸向中上部葉片擴(kuò)散。生長季內(nèi)未刈割,成熟期一次性刈干草時(shí),基部葉片已全部枯死,中部葉片枯黃比例超過50%,病斑面積超過10%,上部葉片雖然能保持青綠,但多有不同程度的病斑出現(xiàn)。滇東北黑麥在不同種植區(qū)域、不同生長階段銹病發(fā)病率均較高,至開花期時(shí),所有植株均感病(表4)。從病情指數(shù)角度分析,隨生長時(shí)間延長,病害程度越重。調(diào)查發(fā)現(xiàn),黑麥與光葉紫花苕混播雖然植株發(fā)病率仍較高,但病情指數(shù)明顯降低,說明混播可以有效降低銹病危害(表4)。
表4 不同區(qū)域黑麥銹病發(fā)生情況
在不同區(qū)域調(diào)查了滇東北黑麥的飼草品質(zhì),采集不同生長階段滇東北黑麥進(jìn)行了莖葉比和營養(yǎng)價(jià)值分析。結(jié)果顯示:黑麥葉量中等,開花期莖葉比1.4~1.6。抽穗期前莖稈柔軟,牛羊喜食。結(jié)實(shí)期草質(zhì)較粗糙,但牛仍喜食。營養(yǎng)品質(zhì)分析表明(表5),滇東北黑麥開花期以前營養(yǎng)價(jià)值均較高,其中孕穗期粗蛋白含量18.6%,抽穗至開花期粗蛋白含量接近11%,粗纖維適中,鈣磷平衡好,營養(yǎng)價(jià)值較好。完熟期營養(yǎng)價(jià)值有所降低,但粗蛋白含量仍接近8%,開花期的粗蛋白最高為11.04%。
表5 滇東北黑麥的常規(guī)養(yǎng)分
結(jié)合前期調(diào)查,滇東北黑麥全生育期120~150 d,相對粗放管理?xiàng)l件下干草產(chǎn)量5~7 t/hm2,與青貯玉米、多花黑麥草等相比,產(chǎn)量偏低。以青貯玉米為對照,以實(shí)際調(diào)查結(jié)果為依據(jù),分析了飼用黑麥的效益(表6),按干物質(zhì)計(jì)算,青貯玉米折合干草產(chǎn)量為15 t/hm2,飼用黑麥按6 t/hm2計(jì)算,約相當(dāng)于青貯玉米的40%。飼用黑麥供草季節(jié)為云南缺草嚴(yán)重的干季,目前銷售價(jià)格為2 400元/t,青貯玉米以現(xiàn)行收購價(jià)350元/t計(jì)算,折合干草的價(jià)格為1 400元/t,黑麥飼草比青貯玉米高1 000元/t。從單位土地面積的產(chǎn)值角度分析,飼用黑麥的毛收益為9 600元/hm2,比青貯玉米低11.1%,但青貯玉米生長天數(shù)為180 d左右,比飼用黑麥長20%以上。綜合土地利用和時(shí)間兩方面的因素考慮,滇東北黑麥飼用栽培時(shí)的效益與青貯玉米相差不大。
表6 滇東北黑麥飼用栽培的效益分析
滇東北不同區(qū)域飼用黑麥栽培時(shí),在播種量、播種方式、利用方式等方面存在一定差異。實(shí)際播種量與不同區(qū)域的情況有關(guān)。播種量是保障牧草高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的一個(gè)重要方面,采用合理的播種量除取決于牧草自身的生物學(xué)特性外,還受外界條件的影響,如土壤條件、氣候條件等的影響[14]。施建軍等[15]在青海高寒牧區(qū)開展的燕麥栽培研究也表明,合理的播種量會(huì)影響牧草的群體數(shù)量和結(jié)構(gòu),緩和群體與個(gè)體之間生存資源競爭的矛盾,有利于牧草干物質(zhì)積累,從而達(dá)到牧草的高產(chǎn)。本調(diào)查發(fā)現(xiàn)在昭通巧家、昆明尋甸等地播種量較高,曲靖馬龍等地播種量較低。本調(diào)查中的最高播種量150 kg/hm2,為孟祥君等[16]研究中的最低播種量,馬莉等[17]在阿壩州引種飼用黑麥品種的播種量為240 kg/hm2,高于本調(diào)查結(jié)果。造成這種差異主要原因是本調(diào)查均來源于農(nóng)戶種植數(shù)據(jù),受到當(dāng)?shù)胤N植習(xí)慣及家庭利用飼草習(xí)慣的影響。綜合分析以一次性刈割收干草為目的,10月前播種宜選擇50~75 kg/hm2的較低播種量;而以多次青刈利用為目的,宜選擇120~150 kg/hm2的較高播種量;如若播種晚于10月,根據(jù)播種時(shí)間及環(huán)境條件,可在75~150 kg/hm2選擇合適的播種量。
播種方式改變?nèi)郝涿芏?、同種個(gè)體距離、鄰株種類和大小,限制了植株可利用的水、肥、氣、熱、光照、空間等生態(tài)因子[18],撒播和同行條播利于增加株高、間行條播利于增大分蘗 (枝) 數(shù)、使不同播種方式下單株生物量表現(xiàn)出顯著差異[19]。本調(diào)查發(fā)現(xiàn)目前滇東北黑麥有條播和撒播兩種播種方式,本調(diào)查是在自發(fā)種植滇東北黑麥區(qū)域開展的調(diào)查,農(nóng)戶種植黑麥主要用作飼料而非科研試驗(yàn),因而采用撒播省時(shí)省工。綜合考慮種植效果和成本投入兩方面因素可得出,滇東北黑麥飼用栽培時(shí)宜采用撒播,播種時(shí)間較晚時(shí)應(yīng)適度加大播種量以彌補(bǔ)出苗不足。
本調(diào)查中,滇東北黑麥以單播為主,但與光葉紫花苕混播在各地栽培實(shí)踐中也較常見。王旭等[20]指出混播牧草較單播牧草高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn),產(chǎn)草量提高14% ~25%。劉敏等[21]的研究也證實(shí)了豆禾混播草地提高了牧草產(chǎn)量,與禾本科牧草單播相比尤為明顯。這與本調(diào)查結(jié)果一致。但調(diào)查發(fā)現(xiàn)光葉紫花苕與黑麥共生較為困難,生產(chǎn)實(shí)踐中較難獲得共生良好的黑麥光葉紫花苕混播草地,究其原因,可能是因?yàn)榈釚|北黑麥生長較為旺盛,其種內(nèi)競爭大于光葉紫花苕。之后還需開展黑麥與光葉紫花苕混播試驗(yàn),以得出二者最適宜的混播方式。
CP含量是衡量飼草營養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo),含量越高,則表明牧草營養(yǎng)價(jià)值越好,而粗纖維、NDF和ADF是評價(jià)牧草被采食潛力和消化率的國際通用指標(biāo),其含量越低,家畜消化率越高,粗飼料品質(zhì)越好[22-23]。本調(diào)查中,滇東北黑麥完熟期營養(yǎng)價(jià)值有所降低,但粗蛋白含量仍接近8%,與同一物候期的云南栽培熱帶禾本科牧草品質(zhì)大體相當(dāng),優(yōu)于同一物候期的云南絕大多數(shù)野生禾本科牧草。趙方媛等[24]研究中,新品系黑麥初花期的粗蛋白含量為9.42%,冬牧70的為10.18%,與之相比較,滇東北黑麥開花期的粗蛋白含量為11.04%,營養(yǎng)價(jià)值較高。本調(diào)查中抽穗期粗蛋白含量略低于開花期的現(xiàn)象,可能與采樣時(shí)間、地點(diǎn)及生長天數(shù)有關(guān)。
本調(diào)查的效益分析結(jié)果表明,黑麥飼用栽培時(shí)的經(jīng)濟(jì)效益大體與青貯玉米相當(dāng),同時(shí)飼用黑麥還具有如下優(yōu)勢:(1)種植時(shí)間為水熱條件較差的高寒山區(qū)旱季,該季節(jié)可供選擇種植的作物種類極少,大量土地資源處于季節(jié)性閑置狀態(tài),飼用黑麥栽培與其他作物爭地現(xiàn)象不明顯;(2)云南旱季農(nóng)村閑置勞動(dòng)力資源豐富,黑麥種植與其他農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)競爭勞動(dòng)力資源現(xiàn)象不嚴(yán)重;(3)飼用黑麥?zhǔn)斋@季節(jié)在云南旱季,光熱資源豐富,易調(diào)制優(yōu)質(zhì)干草;(4)旱季田間作業(yè)及運(yùn)輸條件比雨季優(yōu)越。
云南發(fā)展牛、羊等草食家畜有較好的條件和一定的區(qū)位比較優(yōu)勢。但云南干季缺草嚴(yán)重,干季草料供應(yīng)不足是制約云南草食畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。云南旱季閑置耕地資源豐富,根據(jù)相關(guān)資料,云南省適合黑麥種植的土地面積約100萬hm2。即使利用30%的土地種植飼用黑麥,每年可新增旱季干草供應(yīng)200萬t??捎行M足200萬頭肉牛干季100 d的飼草需求。
滇東北黑麥在云南高寒山區(qū)旱季粗飼料生產(chǎn)中重要性突出,現(xiàn)階段難以被其他粗飼料品種替代。應(yīng)加強(qiáng)滇東北黑麥在云南適宜區(qū)域的推廣應(yīng)用,進(jìn)而緩解云南草畜季節(jié)矛盾。從育種、栽培管理措施等方面降低銹病的發(fā)生和危害,改善混播草地黑麥與光葉紫花苕的共生性,解決好當(dāng)前滇東北黑麥在實(shí)際生產(chǎn)中的技術(shù)難題,加強(qiáng)滇東北黑麥在適宜區(qū)域推廣應(yīng)用,對于高寒山區(qū)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化,發(fā)展“糧、經(jīng)、草”農(nóng)業(yè)三元種植模式,加強(qiáng)耕地資源保護(hù),提高耕地資源利用效率,促進(jìn)云南草牧業(yè)發(fā)展均具有重要意義。