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        刈割頻率對(duì)飼用甜高粱產(chǎn)量和飼用價(jià)值的影響

        2018-01-18 03:27:18唐桃霞王致和張亞萍張肖凌張秀華
        中國(guó)糖料 2018年1期
        關(guān)鍵詞:鮮草消化率高粱

        唐桃霞,王致和,張亞萍,張肖凌,張秀華

        (甘肅省農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究院,甘肅武威 733006)

        甜高粱(Sorghum dochna)是高粱的一個(gè)變種。目前,甜高粱被認(rèn)為是最具有發(fā)展?jié)摿Φ哪茉醋魑镏籟1],抗性強(qiáng),具有“駱駝作物”之稱(chēng),且種植范圍廣[2],同時(shí)適口性好,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,具有比一般飼用高粱更優(yōu)越的性能。甘肅省河西地區(qū)作為一個(gè)傳統(tǒng)的養(yǎng)殖業(yè)基地,飼草短缺問(wèn)題日益突出,近年來(lái)雖有大面積種植甜高粱,但研究主要集中在引種栽培等方面[3-4],在農(nóng)藝措施方面,尤其是刈割對(duì)甜高粱產(chǎn)量和品質(zhì)等方面的關(guān)系研究少見(jiàn)報(bào)道[5-6]。刈割作為實(shí)現(xiàn)飼草作物高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)的重要農(nóng)藝措施,也是保證畜牧業(yè)全年飼草需求的重要途徑。刈割制度對(duì)飼草再生的生理和形態(tài)都會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的影響,不同植物刈割后再生的差異取決于其固有的生理學(xué)和形態(tài)學(xué)特性并直接決定其在生長(zhǎng)季中利用的次數(shù)、收獲量和品質(zhì),從而影響其產(chǎn)量和飼用價(jià)值[7]。因此,本試驗(yàn)在甘肅武威干旱氣候條件下以飼用型甜高粱品種海牛為材料,研究刈割頻率對(duì)甜高粱生物產(chǎn)量、營(yíng)養(yǎng)成分及其飼用價(jià)值的影響,以期為該品種的推廣及雜交甜高粱其他品種飼草利用提供理論指導(dǎo)和技術(shù)支撐,對(duì)牧草高效利用具有極其重要的意義。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)地條件

        試驗(yàn)地屬典型的溫帶大陸性氣候,海拔 1670m,緯度 37°30′,東經(jīng) 103°5′;年均溫 7.5~7.9℃,年均降雨量190.5~200mm,年均日照時(shí)數(shù)2724.8h,≥10℃的有效積溫2700~3000℃,無(wú)霜期150d左右。試驗(yàn)田土壤為砂壤土,土壤肥力狀況:有機(jī)質(zhì)1.8g/kg,速效氮52.3mg/kg,速效磷 21.6mg/kg,速效鉀 187.5mg/kg,pH值7.8。

        1.2 試驗(yàn)方法

        兩次刈割分別是:一是在整個(gè)生育期內(nèi)只刈割一次,用T1-1表示,在播后175d(抽穗期)2015年9月30日刈割;二是在整個(gè)生育期內(nèi)刈割兩次,第一次用T2-1表示,在播后106d(拔節(jié)后期)2015年7月23日刈割,第二次用T2-2表示,在播后175d(拔節(jié)后期)2015年9月30日刈割。兩次刈割之間留茬高度10cm,以促進(jìn)分蘗。每個(gè)處理取3個(gè)重復(fù),每個(gè)取樣小區(qū)面積為2.4m2,整株刈割后立即測(cè)定鮮重和各農(nóng)藝性狀。

        1.3 測(cè)定指標(biāo)及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

        1.3.1 株高 用卷尺測(cè)量刈割后的植株高度;莖粗,用游標(biāo)卡尺測(cè)定刈割后主莖第一節(jié)與第二節(jié)節(jié)間處的粗度;節(jié)數(shù),刈割后統(tǒng)計(jì)完整植株莖節(jié)的個(gè)數(shù);收獲桿數(shù),刈割后統(tǒng)計(jì)小區(qū)內(nèi)所有的莖稈數(shù);分蘗數(shù),每個(gè)小區(qū)收獲的莖稈數(shù)除以本小區(qū)的種植穴數(shù)。各農(nóng)藝性狀測(cè)定完畢后,裝入尼龍網(wǎng)袋,帶回實(shí)驗(yàn)室,自然風(fēng)干,備用。

        1.3.2 營(yíng)養(yǎng)成分 自然風(fēng)干后,所有的樣品送甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)測(cè)試中心測(cè)定。其中水分用直接干燥法測(cè)定,依據(jù)GB/T 6435-2014;粗蛋白(CP)用凱氏法測(cè)定,儀器為T(mén)ecator1030全自動(dòng)凱氏定氮儀,依據(jù)GB/T 6432-1994;粗脂肪(EE)用殘余法測(cè)定,依據(jù)NY/T 1285-2007;粗灰分(Ash)用550℃灼燒法測(cè)定,依據(jù)GB/T 6438-2007;粗纖維(CF)用過(guò)濾法測(cè)定,依據(jù)GB/T 6434-2006;無(wú)氮浸出物(NFE)用計(jì)算法測(cè)定;可溶性糖(ASS)用鐵氰化鉀法測(cè)定,依據(jù)GB/T 5513-2008。

        1.3.3 飼用價(jià)值 對(duì)于飼用價(jià)值的評(píng)價(jià)采用層次分析法(AHP)和多因子評(píng)判方法,構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,確定各指標(biāo)的權(quán)重值[8-10]。本文選用兩個(gè)層次的性狀指標(biāo)來(lái)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),第一個(gè)層次的指標(biāo)為營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、適口性、消化率,第二個(gè)層次的指標(biāo)為粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、無(wú)氮浸出物(NFE)、粗纖維(CF)。

        營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和飼用價(jià)值計(jì)算公式[11]:R=∑WiKi(式中i為因素,Wi為各因素的權(quán)重值,Ki為因素的值)

        消化率本文采取有機(jī)物質(zhì)的消化率作為飼草甜高粱的消化率指標(biāo),有機(jī)物質(zhì)的消化率采用經(jīng)驗(yàn)公式[11]:y=123.5068-2.2790x(其中y為有機(jī)物質(zhì)的消化率,x為粗纖維含量)。

        適口性根據(jù)刈割飼喂肉羊采食情況,將適口性分為嗜食、喜食、樂(lè)食、少食和不食5個(gè)等級(jí),分別用5、4、3、2、1 表示[12]。

        采用Execl軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,以SPSS19.0進(jìn)行單因素方差分析。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 刈割頻率對(duì)農(nóng)藝性狀的影響

        刈割頻率對(duì)甜高粱各農(nóng)藝性狀均有不同程度的影響。由表1可知,處理T1-1的株高、主莖粗和節(jié)數(shù)均顯著高于(P<0.05)處理T2-1和T2-2,而這3個(gè)農(nóng)藝性狀在T2-1和T2-2之間無(wú)顯著差異;單位面積收獲稈數(shù)和分蘗數(shù)均呈現(xiàn)處理T1-1<T2-1<T2-2的趨勢(shì),收獲稈數(shù)處理T1-1最低為61.27個(gè),極顯著低于(P<0.01)處理T2-1和T2-2,而處理T2-1和T2-2之間收獲稈數(shù)也存在顯著差異;分蘗數(shù)T1-1顯著低于T2-2(P<0.05),而與T2-1之間差異不顯著。綜上所述,刈割可以促進(jìn)甜高粱的分蘗,增加收獲稈數(shù),但會(huì)降低株高、主莖粗和節(jié)數(shù)。

        表1 刈割頻率對(duì)農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響

        2.2 刈割頻率對(duì)鮮草產(chǎn)量的影響

        由于刈割影響甜高粱各農(nóng)藝性狀,因而對(duì)鮮草產(chǎn)量也有影響。根據(jù)表1可知,鮮草產(chǎn)量呈現(xiàn)出T1-1>T2-1>T2-2的趨勢(shì),其中 T1-1顯著高于 T2-2(P<0.05),T2-1和 T2-2兩者之間差異不顯著 T2-2(P<0.05),總之刈割兩茬的鮮草產(chǎn)量比刈割一茬的鮮草產(chǎn)量增長(zhǎng)了10.66%,即667m2增產(chǎn)778.16kg。

        2.3 刈割頻率對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的影響

        由表2可知,刈割對(duì)甜高粱營(yíng)養(yǎng)成分有影響。3個(gè)處理間水分和無(wú)氮浸出物含量均存在極顯著差異,兩者由高到低依次是T1-1>T2-2>T2-1;粗蛋白含量T1-1極顯著低于T2-1和T2-2,其中T2-1顯著高于T2-2,由高到低依次為 T2-1>T2-2>T1-1;粗脂肪、粗灰分和可溶性糖變化趨勢(shì)一致,均表現(xiàn)為 T2-2>T2-1>T1-1,且可溶性糖含量 T2-2極顯著高于T2-1和T1-1,T2-1和T1-1之間無(wú)顯著性差異;粗纖維含量T2-1最高(31.30%),顯著高于T1-1和T2-2。由此可知,刈割有利于粗蛋白、粗脂肪、粗灰分和可溶性糖的積累,相反降低了含水量和無(wú)氮浸出物含量,粗纖維變化無(wú)明顯規(guī)律。

        表2 刈割頻率對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的影響

        2.4 刈割頻率對(duì)飼用價(jià)值的影響

        根據(jù)層次分析法(AHP)和多因子評(píng)判方法,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值中粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、無(wú)氮浸出物(NFE)和粗纖維(CF)所占的權(quán)重值分別為49.6%、28.7%、14.4%、7.3%。飼用價(jià)值中營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、適口性和消化率所占的權(quán)重值分別為57.1%、28.7%、14.2%。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式和適口性調(diào)查,結(jié)果如表3所示:處理T2-1營(yíng)養(yǎng)價(jià)值最高,達(dá)15.18,較T1-1增加13.54%,其次是 T2-2,為14.47,較T1-1增加 8.23%;適口性方面,3個(gè)處理分別為嗜食、喜食和嗜食;消化率方面T2-1最低,可能是因?yàn)榇掷w維的影響;飼用價(jià)值由高到低依次是T2-2>T2-1>T1-1,T2-2和 T2-1的飼用價(jià)值分別較 T1-1增加 5.62%和 1.89%。

        表3 刈割頻率對(duì)飼用價(jià)值的影響

        3 討論

        3.1 刈割頻率對(duì)甜高粱鮮草產(chǎn)量的影響

        本試驗(yàn)供試甜高粱品種海牛在當(dāng)?shù)?月8日播種,9月29日收割時(shí)沒(méi)有成熟,雖然通過(guò)育苗移栽延長(zhǎng)了生育期,與直播相比發(fā)育到了抽穗期,但還是不能夠完全成熟,表現(xiàn)出極晚熟,這與肖丹等[13]在南疆和何振福等[14]在慶陽(yáng)市種植的飼用型甜高粱海牛的研究結(jié)果一致,因此在種植這個(gè)品種時(shí),最晚刈割可在當(dāng)?shù)亟邓斑M(jìn)行,以免降霜后影響植株品質(zhì)。影響草產(chǎn)量的因素眾多,當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件、品種類(lèi)型、刈割時(shí)期等均可影響鮮草產(chǎn)量。本研究中,刈割兩茬的鮮草產(chǎn)量比刈割一茬的鮮草產(chǎn)量增長(zhǎng)了10.66%,每667m2增產(chǎn)778.16kg,這與常玉卉等[15-16]的研究結(jié)果一致。

        3.2 刈割頻率對(duì)甜高粱農(nóng)藝性狀的影響

        作物農(nóng)藝性狀中大部分是數(shù)量性狀,數(shù)量性狀的遺傳規(guī)律比較復(fù)雜,許多性狀受微效多基因控制,不僅受環(huán)境影響,而且各性狀之間又相互聯(lián)系、相互制約。王黎明等[17]測(cè)定參試的飼用甜高粱品種在當(dāng)?shù)乇憩F(xiàn)出生長(zhǎng)發(fā)育良好,產(chǎn)草量高等優(yōu)點(diǎn)。本試驗(yàn)結(jié)果表明,刈割1茬的株高、主莖粗和節(jié)數(shù)均極顯著高于刈割2茬,而這3個(gè)農(nóng)藝性狀在刈割2茬的第1次和第2次之間無(wú)顯著差異,這可能與甜高粱生育期長(zhǎng)短有關(guān),但株高、主莖粗和節(jié)數(shù)并不一定與其鮮草產(chǎn)量呈正比關(guān)系,這與馮國(guó)郡等[18]和郭建富等[19]的研究相似;收獲稈數(shù)和分蘗數(shù)均為T(mén)1-1<T2-1+T2-2。這符合邵榮峰等[20]在去除分蘗對(duì)甜高梁主要農(nóng)藝性狀的影響研究中,去蘗處理使鮮重極顯著降低的結(jié)論。綜上可知,飼用甜高粱海牛品種的產(chǎn)草量受分蘗和收獲稈數(shù)的影響大于株高、主莖粗和節(jié)數(shù)的影響。

        3.3 刈割頻率對(duì)甜高粱營(yíng)養(yǎng)成分及飼用價(jià)值的影響

        牧草的飼用價(jià)值是各營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、適口性和消化率綜合作用的結(jié)果,而刈割對(duì)甜高粱等牧草的產(chǎn)量和品質(zhì)影響較大,適宜的刈割能促進(jìn)植株的再生與分蘗,提高飼草產(chǎn)量、改善飼草品質(zhì)[21]。本研究中,T2-1和T2-2的粗蛋白均極顯著地高于T1-1,這與劉景輝等[22]的研究結(jié)果一致,隨著刈割頻率的增加,粗蛋白含量有增加的趨勢(shì);粗纖維與消化率成反比關(guān)系,且粗纖維含量高影響適口性[23],因此,T2-1的適口性較其余兩個(gè)處理低。由于營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、適口性、消化率各自所占的比重不同,因此,飼用價(jià)值與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值沒(méi)有明顯的一致性。本研究采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得出營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、消化率,最終得出飼用價(jià)值,在生產(chǎn)上仍有重要的參考價(jià)值。

        4 結(jié)論

        在甘肅省武威試驗(yàn)區(qū)不同刈割頻率中,甜高粱海牛品種農(nóng)藝性狀,隨著刈割頻率的增加,株高、主莖粗和節(jié)數(shù)降低,單位面積收獲稈數(shù)和分蘗數(shù)增加,刈割2茬較刈割1茬鮮草產(chǎn)量增加10.66%。

        通過(guò)營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定,計(jì)算得出刈割1茬、刈割2茬第1次、刈割2茬第2次營(yíng)養(yǎng)價(jià)值分別為13.37、15.18、14.47,飼用價(jià)值分別為 16.90、17.22、17.85。

        綜合可得刈割2茬的鮮草產(chǎn)量、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和飼用價(jià)值都較刈割1茬高。因此建議飼用甜高粱海牛品種年刈割2茬為佳。

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