湖南坡耕地皇竹草+黑麥草周年供青模式研究

邢虎成，張躍乾，揭雨成*，張 英

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)苧麻研究所，湖南長沙 410128；2.湖南省種質(zhì)資源創(chuàng)新與資源利用重點實驗室，湖南長沙 410128)

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湖南坡耕地皇竹草+黑麥草周年供青模式研究

邢虎成1，2，張躍乾1，揭雨成1，2*，張 英1

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)苧麻研究所，湖南長沙 410128；2.湖南省種質(zhì)資源創(chuàng)新與資源利用重點實驗室，湖南長沙 410128)

[目的]以紅壤坡耕地為研究對象，探討玉米/皇竹草+黑麥草周年供草模式。[方法]分別測定皇竹草+黑麥草、玉米+黑麥草2種周年供青方式的草產(chǎn)量及其營養(yǎng)成分，并對皇竹草的青貯技術(shù)及越冬留種技術(shù)進行了探討。[結(jié)果]皇竹草+黑麥草的周年供青方式能更好滿足6～11月的青飼料和早春部分黑麥草飼料的供應(yīng)，結(jié)合青貯試驗，其營養(yǎng)品質(zhì)和供青時期都優(yōu)于傳統(tǒng)的玉米+黑麥草的周年供青方式。因此，對于坡耕地養(yǎng)殖戶而言，種植產(chǎn)量高、易管理、品種好、多年生的皇竹草，套種黑麥草可能是更好的選擇。皇竹草采用塑料袋青貯法，技術(shù)簡單且易于操作適合普通農(nóng)戶少量青貯牧草?；手癫莸啬じ采w法留種較其他留種方法更經(jīng)濟可行，皇竹草的種蔸覆蓋黃土越冬與其他方法相比更簡單易行。[結(jié)論]該研究結(jié)果可為湖南坡耕地牧草周年高效供青生產(chǎn)模式的建立提供依據(jù)。

南方坡耕地；皇竹草；黑麥草；周年供應(yīng)；留種

南方地區(qū)有全國約50%的坡耕地，面積約0.107億 hm2，是南方水土流失最嚴重的地類[1-2]。植物覆蓋可以有效減少水土流失，但是目前尚未形成統(tǒng)一的種植標(biāo)準(zhǔn)。在目前我國糧飼結(jié)構(gòu)調(diào)整中，明確提出：“加快發(fā)展草牧業(yè)，支持青貯玉米和苜蓿等飼草料種植，開展糧改飼和種養(yǎng)結(jié)合模式試點，促進糧食、經(jīng)濟作物、飼草料三元種植結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)發(fā)展?！币虼?，探索南方坡耕地牧草周年供應(yīng)對坡地水土保持及農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整都具有重要意義。

南方牧草周年供應(yīng)對于解決南方夏季牧草過剩、冬季牧草缺乏，滿足草食家畜在南方飼養(yǎng)量的不斷擴大的需求，減輕天然草場的壓力，節(jié)省土地資源具有重要作用[3-4]。近年來，已有部分科研人員對南方農(nóng)區(qū)牧草周年供應(yīng)進行了研究。李雄等[5]通過對湖南農(nóng)區(qū)牧草單種、間種、套種7種栽培模式的比較，發(fā)現(xiàn)桂牧一號+紅薯/黑麥草(泰德)為湖南農(nóng)區(qū)最合適的栽培模式。周佳清等[6]研究表明在貴州畢節(jié)地區(qū)坡耕地種植多年生的鴨茅、黑麥草，既為畜牧業(yè)生產(chǎn)提供豐富優(yōu)質(zhì)的飼草飼料資源，實現(xiàn)種植業(yè)與畜牧業(yè)的有機結(jié)合，又涵養(yǎng)水分，防止水土流失。筆者以湖南省桃源縣一字山的紅壤坡耕地為研究對象，以玉米或皇竹草+黑麥草為周年供草模式，并對皇竹草進行初步的青貯和留種研究，以期為湖南坡耕地牧草周年高效供青生產(chǎn)模式的建立提供依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗地概況試驗地點在湖南省桃源縣一字山，位于28°24′30″～29°24′13″ N，110°50′36″～111°36′32″ E，海拔40～1 064.2 m，年平均氣溫為16.5 ℃，年降水量1 447.9 mm。土壤為紅黃壤，試驗地為15°以上的坡地，受東南季風(fēng)的影響，該區(qū)高溫多雨，礦物風(fēng)化和土壤淋溶作用強烈，土壤大多呈酸性反應(yīng)，陽離子交換量低，保肥供肥性能差，土壤自然肥力不高。此外，由于長期不合理的開發(fā)利用，水土流失嚴重，特別是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中養(yǎng)分循環(huán)與平衡的失調(diào)，加劇了土壤尤其是旱地的養(yǎng)分貧瘠化及肥力衰減過程[7]。

1.2試驗材料試驗材料為玉米(臨奧1號)、皇竹草、一年生黑麥草。

1.3試驗設(shè)計試驗設(shè)計玉米+黑麥草與皇竹草+黑麥草2種牧草種植模式。第1年6月中下旬種植皇竹草和玉米，皇竹草在8月中旬刈割第1茬，9月下旬刈割第2茬；玉米于8月中旬盛花期取樣，測定生物量最大時的產(chǎn)量，9月下旬測定秸稈產(chǎn)量并對玉米測產(chǎn)。當(dāng)年10月分別在玉米地、皇竹草地種植冷季型草種黑麥草“百盛”，次年3月中旬開始刈割直到6月中旬，形成周年供草模式。試驗采用單因素隨機區(qū)組設(shè)計，小區(qū)面積4.00 m2(2.0 m ×2.0 m)， 3次重復(fù)。黑麥草每次刈割后施尿素225 kg/hm2。測定株高、莖葉比、分蘗數(shù)、葉片數(shù)、莖節(jié)數(shù)、產(chǎn)量、鮮草含水量以及吸附水、粗蛋白、粗纖維、粗脂肪、粗灰分、無氮浸出物(NFE)的含量。

同時，對皇竹草進行青貯試驗，采用塑料袋青貯法和青貯池青貯法2種方法。在11月中旬進行青貯，12月中旬進行測定。3次重復(fù)。測定pH、顏色和氣味。

此外，對皇竹草種莖、種蔸的越冬方法進行研究。對種蔸設(shè)黃土覆蓋處理、黃土覆蓋種蔸并以750 kg/hm2復(fù)合肥(氮∶磷∶鉀為1∶1∶1)的施肥標(biāo)準(zhǔn)對小區(qū)進行施肥、覆蓋黃土并覆蓋地膜3個處理，以不做任何處理的小區(qū)為對照，每小區(qū)面積8 m2，3次重復(fù)。對皇竹草種苗設(shè)田間地膜覆蓋處理(將整株草種成捆成行直接放置田間，澆灌適量的水，先用稻草覆蓋后，再用農(nóng)膜將草種植株一起覆蓋好)、室內(nèi)地膜覆蓋處理(將整株草種成捆成行放置于室內(nèi)，澆灌適量的水，先用稻草覆蓋后，再用農(nóng)膜將草種植株一起覆蓋好)、田間黃土蓋住皇竹草的種莖3個處理，以不做任何處理為對照，每小區(qū)面積8 m2，3次重復(fù)。統(tǒng)計皇竹草不同留種方法的成活率。

2　結(jié)果與分析

2.1農(nóng)藝性狀玉米和皇竹草都選在6月中下旬種植，8月中旬對皇竹草和玉米進行第1次刈割。由表1可知，8月16日第1次刈割時，玉米的莖葉比(2.18)顯著大于皇竹草的莖葉比(0.96)，說明皇竹草的葉量大于其莖稈量。9月22日第2次刈割時，玉米的莖葉比(2.53)顯著大于皇竹草再生草的莖葉比(0.71)。從莖葉比來看，皇竹草的莖葉比顯著小于玉米，因此皇竹草屬于大葉量型牧草。從小區(qū)平均葉片數(shù)來看，皇竹草的小區(qū)平均葉片數(shù)遠遠大于玉米，達到691～707片，而玉米的小區(qū)平均葉片數(shù)只有109～210片?；手癫萆L速度較快，從播種到第1次刈割(8月16日)，株高可達197 cm，顯著大于玉米的株高。第1次刈割后，其再生草能力也較強，分蘗株數(shù)顯著增加，生長36 d后的株高可達89 cm，且皇竹草的莖節(jié)數(shù)也顯著低于玉米。玉米的生長速度低于皇竹草，且玉米刈割后很難再形成再生草。因此，對皇竹草應(yīng)該適時刈割，可以大大提高產(chǎn)量，避免資源浪費；與玉米相比，皇竹草更適于牧草栽培。10月，在玉米和皇竹草的小區(qū)撒播黑麥草，次年3月中旬開始刈割，當(dāng)玉米小區(qū)的黑麥草株高為48 cm時，皇竹草小區(qū)的黑麥草株高為66.8 cm，顯著高于玉米小區(qū)的黑麥草。但是，皇竹草小區(qū)黑麥草的蓋度極顯著低于玉米小區(qū)，說明在皇竹草小區(qū)的黑麥草生長稀疏，分蘗和葉片數(shù)也少于玉米小區(qū)?；手癫菪^(qū)黑麥草的莖葉比顯著大于玉米小區(qū)，黑麥草在種植一年玉米的小區(qū)生長得較好。

表1　玉米和皇竹草套種黑麥草的農(nóng)藝性狀分析

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)；*表示與玉米+黑麥草處理存在顯著差異(P<0.05)，**表示與玉米+黑麥草處理存在極顯著差異(P<0.01)。

Note：Different lowercases in the same column stand for significant difference(P<0.05)，different capital letters stand for extremely significant difference(P<0.01).* stands for significant difference with maize +ryegrass(P<0.05)，** stands for extremely significant difference with maize+ryegrass(P<0.01).

2.2產(chǎn)量由表2可知，坡耕地當(dāng)年新栽皇竹草的年產(chǎn)量為7 453.05 kg/hm2，而玉米在8月16日(開花期)刈割后整株用作飼草，秸稈產(chǎn)量為4 290 kg/hm2，在9月22日(成熟期)刈割，秸稈與籽?？偖a(chǎn)量為5 883.45 kg/hm2。方差分析表明，皇竹草的產(chǎn)量極顯著高于玉米產(chǎn)量。套種黑麥草后，玉米小區(qū)黑麥草的理論鮮重達到43 215 kg/hm2，極顯著高于皇竹草小區(qū)黑麥草的理論鮮重(21 120 kg/hm2)。

表2　玉米和皇竹草套種黑麥草的產(chǎn)量分析

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)；*表示與玉米+黑麥草處理存在顯著差異(P<0.05)，**表示與玉米+黑麥草處理存在極顯著差異(P<0.01)。

Note：Different lowercases in the same column stand for significant difference(P<0.05)，different capital letters stand for extremely significant difference(P<0.01).* stands for significant difference with maize +ryegrass(P<0.05)，** stands for extremely significant difference with maize+ryegrass(P<0.01).

2.3營養(yǎng)成分由表3可知，不同時期刈割的皇竹草鮮草含水量并無明顯差異，均在81%左右，而玉米隨著時間的推移，鮮草含水量顯著降低。皇竹草的蛋白質(zhì)、粗灰分和粗脂肪含量都高于玉米秸稈。不同批次刈割的皇竹草蛋白質(zhì)含量存在差異，但顯著高于玉米秸稈。因此，皇竹草比玉米秸稈更適合作為家畜飼養(yǎng)的粗飼料。

2.4皇竹草的青貯品質(zhì)青貯窖青貯法對青貯窖的要求較高且需要定期觀測，室外青貯窖需要注意排水，保證封閉良好，操作比較麻煩，成功率相對較低。塑料袋青貯法操作簡便，成功率高，且成本較低。由表4可知，塑料袋青貯的效果好于青貯窖，無論是青貯后的顏色、氣味還是pH都好于青貯窖法?；手癫萸噘A可以滿足冬春季飼養(yǎng)青飼料的供應(yīng)，滿足周年供青的需求。

表3　玉米和皇竹草的營養(yǎng)成分分析

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。

Note：Different lowercases in the same column stand for significant difference(P<0.05)，different capital letters stand for extremely significant difference(P<0.01).

表4　皇竹草青貯品質(zhì)的比較

2.5皇竹草留種成活率皇竹草在湖南生長良好，但是其種蔸越冬和種苗保存一直制約其推廣。對皇竹草種蔸和種莖進行了不同保護方法試驗，以期找到合適的越冬保護措施和種莖保護方式。由表5可知，對于田間種蔸，采用覆蓋黃土+覆蓋地膜的處理越冬成活率可以達到94%，覆蓋黃土并施肥處理的越冬成活率達到86%，僅覆蓋黃土處理的越冬成活率也達到82%，而對照的越冬成活率僅僅只有6%?？紤]到經(jīng)濟成本和投入，僅覆蓋黃土處理的投入少，效果好，是湖南坡耕地皇竹草種蔸田間越冬處理的最優(yōu)辦法。對種莖也進行了越冬覆蓋處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在田間直接將整株草種成捆成行直接放置，澆灌適量的水，先用稻草覆蓋后，再用農(nóng)膜將草種植株一起覆蓋的成活率最高(42%)，其他處理和對照。田間直接覆膜法操作簡單，種莖成活率相對較高，適宜進一步推廣。

表5　皇竹草不同留種方法的越冬成活率調(diào)查

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。

Note：Different lowercases in the same column stand for significant difference(P<0.05)，different capital letters stand for extremely significant difference(P<0.01).

3　討論

皇竹草由美洲狼尾草和象草雜交育成，葉片寬大，葉多莖少，植株高大，鮮草產(chǎn)量高，根系發(fā)達，抗逆性強。因其產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)、消化率高而被列飼用牧草之首[8]。詹寬文等[9]利用皇竹草青貯料作為能繁母牛、育肥牛的主要青粗飼料，發(fā)現(xiàn)皇竹草和抽穗期玉米秸稈青貯料飼養(yǎng)能繁母牛對其受胎率無明顯影響，對育肥肉牛生長速度無明顯影響。將傳統(tǒng)種植玉米供青與種植皇竹草的方式進行比較發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)皇竹草的鮮草產(chǎn)量遠遠高于玉米的鮮草產(chǎn)出量，且皇竹草是多年生牧草，一年可以多次刈割，如果皇竹草能安全越冬，則次年6～11月都可以進行刈割。孫鏖等[8]2010～2011年對南方3種暖季型牧草品種的比較發(fā)現(xiàn)皇竹草在4月中旬種植，6月中旬開始刈割，11月中旬停止刈割，年刈割6次，年產(chǎn)量也達到158 100 kg/hm2，遠高于該試驗中皇竹草的產(chǎn)量。這是因為該試驗種植期推遲2個月，又沒有及時刈割，僅刈割2次，造成產(chǎn)量偏低。如果按照正常皇竹草的管理方式，其供青次數(shù)和鮮草產(chǎn)量都是遠大于玉米的。因此，皇竹草用于坡耕地供青更合理，能夠更好地滿足南方養(yǎng)殖業(yè)6～11月對鮮草的需求。同時，皇竹草易于加工和青貯，種蔸經(jīng)過適當(dāng)保護可以越冬，是山區(qū)解決肉牛產(chǎn)業(yè)發(fā)展中青粗飼料來源的有效途徑，適宜在坡耕地推廣應(yīng)用。

皇竹草田套種黑麥草的效果較差。本試驗中玉米收獲后種植黑麥草出苗整齊，生長情況良好，而皇竹草田種植黑麥草后出苗率低，蓋度低，因此產(chǎn)量也遠低于玉米田套種的黑麥草。此外，如果皇竹草選擇在田間保蔸越冬，種蔸需要覆蓋，黑麥草也僅能在皇竹草隴間種植，則產(chǎn)量就更低。因此，若要滿足早春供青，最好在玉米田里套種黑麥草。

綜上所述，皇竹草-黑麥草套種模式可以更好地滿足6～11月的青飼料和早春部分黑麥草飼料的供應(yīng)。對于坡耕地養(yǎng)殖戶而言，種植產(chǎn)量高、易管理、多年生的皇竹草可能是更好的選擇。

該試驗結(jié)果表明，皇竹草種蔸和種莖在不做任何處理的情況下，成活率很低。種蔸采用田間黃土直接覆蓋法，操作簡便，成本低，且成活率達到80%以上，可以滿足人們留種的需要，適合推廣。種莖在不經(jīng)任何保護措施的情況下難以成功越冬，在田間刈割去葉后直接在田間用地膜覆蓋操作簡單，成活率相對較高，達到42%，能滿足一般留種需要，相對田間直接覆蓋黃土法、室內(nèi)覆蓋地膜法操作簡單成本適中，成活率高，更適合利用推廣。

4　結(jié)論

該試驗結(jié)果表明皇竹草+黑麥草的周年供青方式能更好滿足6～11月的青飼料和早春部分黑麥草飼料的供應(yīng)，結(jié)合青貯，其營養(yǎng)品質(zhì)和供青時期都優(yōu)于傳統(tǒng)的玉米+黑麥草的周年供青方式。因此，對于坡耕地養(yǎng)殖戶而言，種植產(chǎn)量高、易管理、品種好、多年生的皇竹草，套種黑麥草可能是更好的選擇?；手癫莶捎盟芰洗噘A法，技術(shù)簡單且易于操作，適合普通農(nóng)戶少量青貯牧草?；手癫莸啬じ采w法留種較其他幾種方法留種更經(jīng)濟可行，皇竹草的種蔸覆蓋黃土越冬相比其他方法更簡單易行。

[1] 胡建忠，李蓉，夏靜芳，等.振興苧麻產(chǎn)業(yè)：加快南方坡耕地水土流失治理步伐[J].中國水土保持科學(xué)，2008，6(6)：67-69.

[2] 梁音，張斌.南方紅壤區(qū)水土流失動態(tài)演變趨勢分析[J].土壤，2009，41(4)：534-539.

[3] 任繼周.草業(yè)科學(xué)研究方法[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1998.

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[5] 李雄，李科云.湖南農(nóng)區(qū)牧草周年高效供青生產(chǎn)模式的研究[J].湖南畜牧獸醫(yī)，2007(4)：33.

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[9] 詹寬文，唐書輝，汪慶松，等.皇竹草與玉米秸稈青貯料飼喂肉牛的對比試驗[J].貴州畜牧獸醫(yī)，2014，38(5)：9-11.

Research on the Annual Forage Supply ofPennisetumsineseandLoliumperenneInterplanting in Hunan Slope Farmland

XING Hu-cheng1,2, ZHANG Yue-qian1, JIE Yu-cheng1,2*et al

(1. Institute of Ramie, Hunan Agricultural University, Changsha, Hunan 410128; 2. Hunan Provincial Key Laboratory of Crop Germplasm Innovation and Utilization, Changsha, Hunan 410128)

[Objective] The aim was to discuss maize/Pennisetumsinese+Loliumperenneannual forage supply mode with red soil slope farmland as study object. [Method] The grass yield and nutrient components of two annual forage supply modesP.sinese+L.perenneand maize+L.perennewere determined respectively, silage technology ofP.sineseand overwintering seed propagation technology was explored. [Result]The results showed that the mode of year round forage supply ofP.sinese+L.perenneis better than the traditional mode of year round forage supply of corn + ryegrass.P.sinese+L.perenneinterplanting mode could produce better green forage from Jun. to Nov. and early spring.P.sineseadopted plastic bag silage, which is simple and easy to operate, and it suits for common farmers to silage a few forage. The seed propagation ofP.sinesecontrol method with plastics film covering is more economic and feasible than other methods. Seed root ofP.sinesecovered loess to overwintering is more simple than other methods. [Conclusion] The study provides basis for establishment of high efficient annual forage supply mode in Hunan slope farmland.

Southern slope farmland;PennisetumsineseRoxb;LoliumperenneL.; Annual forage supply; Seed propagation

國家科技支撐計劃項目(2012BAD20B05-04)；國家農(nóng)作物種質(zhì)資源平臺飼草與飼纖兼用種質(zhì)資源子平臺項目(2012-070)。

邢虎成(1978-)，男，內(nèi)蒙古包頭人，副教授，博士，從事草類植物種質(zhì)資源與遺傳育種研究。*通訊作者，教授，博士，博士生導(dǎo)師，從事草類植物種質(zhì)資源與遺傳育種、逆境生物學(xué)和農(nóng)業(yè)災(zāi)害防控。

2016-06-30

S 54

A

0517-6611(2016)24-098-04