姜慧新，王兆鳳，柏杉杉，宋希亮，宋繼成，陳為峰

(1.山東省畜牧總站，山東 濟(jì)南 250022；2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，山東 泰安 271018；3.山東晟益牧業(yè)有限公司，山東 濟(jì)南 250121)

飼草型大豆(Glycinemax)是一種以收獲植株營養(yǎng)體為主的一年生豆科作物，適時刈割后加工調(diào)制成的草產(chǎn)品具有粗蛋白含量高、氨基酸含量豐富、適口性好的特點，是畜禽的優(yōu)質(zhì)飼草[1]。同時，飼草型大豆根部著生根瘤，寄生其中的根瘤菌具有固氮功能，在提高土壤肥力方面發(fā)揮著積極作用[2]。黃淮海地區(qū)位于溫帶季風(fēng)氣候半濕潤半干旱區(qū)域，夏季雨熱同期，苜蓿(MedicagoSativaL.)、紅豆草(OnobrychisviciaefoliaScop)等喜溫涼氣候的豆科牧草生長受阻，曬制干草困難[3-4]，因此，篩選適宜該地區(qū)夏季短期栽培的飼用豆科飼草，構(gòu)建“小麥(TriticumaestivumL.)+飼草型大豆”、“燕麥(AvenasativaL.)+飼草型大豆”等輪作模式，是深入推進(jìn)“糧改飼”、豐富優(yōu)質(zhì)飼草供給的可行模式。

本研究以培育新品種“魯飼大豆2號” (Glycinemax'Lusi NO.2 '，LD 2)和“魯飼大豆3號” (Glycinemax'Lusi NO.3 '，LD3)作為試驗對象，黃河三角洲野生大豆(GlycinesojaSieb. Et Zucc.，HWD)、魯豆10號(Glycinemax'Lu NO.10'，LD10)以及延邊東方野豌豆(ViciajaponicaA. Gray 'Yanbian'，YWD)和牡丹江秣食豆(GlycinemaxL. Merr. 'Mudanjiang'，MD)為對照，分析比較了不同品種的生長與品質(zhì)特性及對土壤的改良效果，為新品種的推廣應(yīng)用提供試驗數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于黃淮海區(qū)域中部的國家草品種區(qū)域試驗站(泰安)(N36°10'15''，E117°8'55'')，海拔131 m，平原，暗棕壤，地下水位2 m。土壤有機(jī)質(zhì)含量為7.10 g/kg，全氮0.67 g/kg，有效磷37.39 mg/kg，有效鉀55.87 mg/kg。前茬作物是夏玉米(ZeamaysL.)，試驗期間(2017年5月～9月)當(dāng)?shù)卦陆涤炅亢驮戮鶞匾妶D1。

1.2 試驗材料

參試品種6個，分別為魯豆10號(LD10)、野生大豆(HWD)、魯飼大豆2號(LD2)、魯飼大豆3號(LD3)、延邊東方野豌豆(YWD)和牡丹江秣食豆(MD)，各參試品種種子基本情況見表1。

1.3 試驗設(shè)計

隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，4個重復(fù)，小區(qū)面積為5 m×3 m，間隔0.5 m，試驗組四周設(shè)1 m保護(hù)行。LD10采用人工穴播，行距60 cm，株距30 cm，每穴兩粒，播深3 cm～4 cm，每小區(qū)5行；其它5個品種采用條播，行距50 cm，播深3 cm～4 cm，每個小區(qū) 6行。為提高發(fā)芽率，HWD種子播種前在碾缽里用石英砂研磨至種皮發(fā)亮。

表1 參試品種百粒重、發(fā)芽率和播種量Table 1 Hundred-seed weight, germination rateand seeding rate of the test varieties

1.4 田間管理

播前每小區(qū)施磷酸二銨(含N18%、P2O546%)150 g作為基肥，出苗后常規(guī)田間管理，試驗期間人工除草4次，根據(jù)土壤墑情進(jìn)行多次灌溉。

1.5 測定項目

1.5.1 植株生長指標(biāo)和產(chǎn)量 測產(chǎn)前，LD10、LD2、LD3和MD 4個供試品種每小區(qū)連續(xù)刈割10株，稱重，測量株高，記錄主莖分枝數(shù)。取約1 kg植株(2株以上)，鍘短，裝袋，65 ℃ 烘干，測定干物質(zhì)含量。取5整株，分開葉(包含花)、莖、莢，65 ℃ 烘干，測莖、葉和莢百分比；粉碎，測定飼草養(yǎng)分含量。HWD和YWD刈割1 m2，測干物質(zhì)含量，取其中10株觀測株高、主莖分枝數(shù)和莖葉百分比。

2017年9月1日測產(chǎn)，各小區(qū)全部刈割，稱鮮重，計算出每公頃鮮草產(chǎn)量，用干物質(zhì)含量折算出每公頃干草產(chǎn)量。

1.5.2 飼草養(yǎng)分含量 粉樣103 ℃下烘干，按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 6432-1994、DB37/T 2968-2017、DB37/T 2969-2017和GB/T 20805-2006測定粗蛋白(CP)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)以及酸性洗滌木質(zhì)素(ADL)含量。

1.5.3 土壤養(yǎng)分含量 2017年9月2日，按5點法取0～20 cm、20～40 cm土樣，混合，分樣，取約1.0 kg土樣。去根、莖、石塊等雜物，自然風(fēng)干，磨細(xì)，裝袋。按標(biāo)準(zhǔn)HJ 717-2014、HJ 704-2014、NY/T 889-2004和NY/T 1121.6-2006測定土壤中全氮、速效磷、速效鉀和有機(jī)質(zhì)含量。同時取周邊未種植地塊的土樣作為對照(CK)。

1.6 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用SPSS(IBM SPSS Statistics 21)軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析，不同品種間的多重比較采用Duncan氏法進(jìn)行，相關(guān)系數(shù)采用Pearson法計算與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 生長性狀

由表2可見，各品種株高差異極大，從高到低依次為HWD和MD、LD3和LD2、LD10及YWD，其中HWD和MD顯著高于其它4個品種(P<0.05)，LD3和LD2顯著高于LD10和YWD(P<0.05)，YWD最矮(P<0.05)。不同參試品種的主莖分枝數(shù)也表現(xiàn)出了明顯的差異性，其中LD3、LD2、YWD和LD10差異不顯著(P>0.05)，但均顯著高于MD和HWD(P<0.05)。同時，各參試品種的單株干重差異顯著，其中干重LD2、MD、LD10和LD3明顯高于HWD 和YWD(P<0.05)。

各品種的莖、葉、莢百分比不一致。LD3、LD10、LD2和MD的莖百分比均顯著高于YWD和HWD(P<0.05)，而葉百分比均顯著低于YWD和HWD(P<0.05)；LD3和LD2的葉百分比高于MD和LD10。刈割時，LD10、MD和LD2已進(jìn)入結(jié)莢期，其它3個品種刈割時未進(jìn)入結(jié)莢期，未測定莢比例。

2.2 飼草產(chǎn)量和品質(zhì)

由表3可知，飼草產(chǎn)量最高的是MD，其鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量均顯著高于其他5個參試品種(P<0.05)；HWD、LD2和LD3三者間鮮草產(chǎn)量差異不顯著(P>0.05)，均顯著高于LD10和YWD(P<0.05)；YWD鮮草和干草產(chǎn)量均最低(P<0.05)(見表3)。LD2、LD3和HWD的CP含量在20%以上，顯著高于YWD和MD(P<0.05)；LD10的CP含量為18.8%，顯著低于LD2，但高于YWD和MD(P<0.05)；而YWD和MD的CP含量僅17%左右，顯著低于其它參試品種(P<0.05)(見表3)。各品種間NDF、ADF和ADL含量的變化規(guī)律基本一致，其中HWD的NDF、ADF和ADL含量顯著低于其它參試品種(P<0.05)，YWD的NDF含量顯著低于LD10(P<0.05)，LD2的ADF含量顯著低于MD(P<0.05)，其它參試品種NDF、ADF和ADL含量差異不顯著性(P>0.05)。

表2 不同參試品種的生長性狀比較Table 2 Comparison of growth performance of test varieties

注：同列數(shù)字后不同字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。

Note:Different superscript letters within the same column indicate significant differences among test varieties at the 0.05 level.The same below.

表3 不同參試品種的飼草產(chǎn)量和品質(zhì)Table 3 Forage yield and quality of the test varieties

2.3 生長性狀與產(chǎn)量及品質(zhì)的相關(guān)系數(shù)

對株高、單株干重、主莖分枝數(shù)和莖葉比與干草產(chǎn)量及品質(zhì)相關(guān)性分析顯示，干草產(chǎn)量與株高和單株干重呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，與莖比例呈顯著正相關(guān)(P<0.05)，而與葉比例呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)(見表4)。NDF 、ADF和ADL均與主莖分枝數(shù)和莖比例呈顯著或極顯著正相關(guān)，而與葉比例和株高呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)。CP與葉比例、株高和單株干重呈正相關(guān)，但均未達(dá)到顯著水平(P>0.05)。

表4 生長性狀與產(chǎn)量和品質(zhì)的相關(guān)系數(shù)Table 4 Correlation coefficient among yield, quality and plant characteristic

注：* 和**分別表示顯著(α=0.05)和極顯著(α=0.01)相關(guān)。

Note: * and ** indicate the significant correlation at 0.05 and 0.01 level, respectively.

2.4 土壤養(yǎng)分

由圖2可見，與對照(ck)比，試驗地0 ～20 cm和20 ～40 cm土層有機(jī)質(zhì)含量分別提高了7.98%和25.57%(圖2 A)，全氮含量分別提高了13.55%和25.72%(圖2B)，速效鉀含量分別下降了7.30%和17.67%(圖2D)，而速效磷含量在0～20 cm土層下降了19.29 %，卻在20 ～40 cm土層提升了37.86%(圖2C)。圖2同時顯示，不同參試品種對土壤養(yǎng)分含量影響有差異，LD3品種的土層有機(jī)質(zhì)和全氮含量均較高，但其速效鉀含量最低，且其與LD2的0 ～20 cm土層中速效磷含量也最低(圖2C)。

3 討 論

3.1 生長性狀對飼草產(chǎn)量與品質(zhì)的影響

飼草以收獲植株地上部的莖、葉等生物量為主，植株生長程度是影響飼草產(chǎn)量的主要因素，生長狀況越好，生物量積累就會越多，則飼草產(chǎn)量將越高。本試驗數(shù)據(jù)顯示，株高和單株干重與干草產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，表明，植株高度和干重的不同是導(dǎo)致各參試品種飼草產(chǎn)量差異的主要原因，株高和單株干重均表現(xiàn)優(yōu)異的MD、LD3和LD2，其飼草產(chǎn)量也顯著高于其它品種。對苜蓿[5]、紅三葉[6]和小冠花等[7]豆科牧草的研究也顯示，株高、莖粗、分枝數(shù)、單株干重等生長性狀均與飼草產(chǎn)量成顯著正相關(guān)，這與本試驗結(jié)果一致。

由于植株莖、葉、莢等各部分養(yǎng)分含量不同，因此生長性狀同時也影響植株的品質(zhì)。本試驗相關(guān)分析顯示，CP與葉比例呈正相關(guān)。試驗中HWD、LD3和LD2的葉比例較高，其飼草的CP含量也顯著高于其它品種，干草質(zhì)量可達(dá)到豆科牧草干草特級水平；而MD植株葉片含量最低，飼草中CP含量也最低。試驗中，YWD盡管葉比例高，其CP含量卻很低，這種情況李富寬[8]對苜蓿研究中也有發(fā)現(xiàn)。對紫花苜蓿[9]、多花黑麥草[10-11]的研究表明，生育期、品種及葉片中葉綠素含量均顯著影響飼草CP含量。YWD刈割時植株下部出現(xiàn)較多的泛黃葉片(占葉片總量的27.69%)，這可能是造成飼草CP含量低的主要原因。

3.2 飼草型大豆改良土壤的效果

豆科植物往往根部著生根瘤，寄生其中的根瘤菌具有良好固氮功能，可顯著提高土壤中全氮含量；同時植株細(xì)根及根瘤的死亡、枯枝落葉的腐解也促進(jìn)了土壤有機(jī)質(zhì)含量的提高[12-13]。本試驗結(jié)果顯示，種植參試品種后，試驗地的0 cm～40 cm土層中全氮和有機(jī)質(zhì)含量均明顯提高，這與杜天慶等[14]研究結(jié)果一致，表明參試品種具有增加土壤養(yǎng)分的功能。王浩等[15]研究顯示，大豆品種對根瘤菌有一定的選擇性。張璐[16]認(rèn)為，不同品種的大豆根際細(xì)菌群落存在差異，其對根瘤菌的構(gòu)成具有明顯的逐層過濾和富集作用，從而影響固氮效果。龔屾[17]研究表明，不同大豆品種的根干重與株高、莖粗和地上生物量均呈極顯著的正相關(guān)。據(jù)此，本試驗不同品種對土壤全氮和有機(jī)質(zhì)的改善效果很可能受品種和植株生長狀況兩方面的影響，更多的研究需要進(jìn)一步深入開展。豆科作物往往對土壤中的磷、鉀元素有較大的需求[18]，這可能是本試驗地速效鉀含量及0 cm～20 cm土層中有效磷含量下降的原因。表明，種植飼草型大豆的地塊需要在整地或播種時適量增施磷鉀肥，以滿足植株生長需要。

4 結(jié) 論

本試驗中LD2和LD3在飼草產(chǎn)量和品質(zhì)兩方面均有較好表現(xiàn)，適宜在黃淮海地區(qū)與小麥、燕麥進(jìn)行輪作種植，豐富當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)飼草供給，并提高土壤中有機(jī)質(zhì)和全氮含量。