復(fù)種時(shí)密度和品種對(duì)光敏型高丹草營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及產(chǎn)量的影響

王 斐， 何振富， 賀春貴

（1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜草與綠色農(nóng)業(yè)研究所，甘肅蘭州 730070；2.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，甘肅蘭州 730070）

光敏型高丹草屬飼草高粱中的晚熟型，具有種植期和收割期靈活、產(chǎn)草量大、含糖量高、一年可多次刈割等優(yōu)點(diǎn)，是目前發(fā)展飼草料種植的首選品種之一。近年來(lái)，在高丹草的品種引進(jìn)、種質(zhì)篩選、生物學(xué)特性、生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)、飼用品質(zhì)和加工與利用等方面開(kāi)展了大量的研究工作，篩選出了適用于不同地區(qū)青飼或青貯的高丹草品種，并就物質(zhì)產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值而言，認(rèn)為其較為理想的收割期為抽穗期，且若與小麥秸稈一同青貯，可顯著提高其發(fā)酵品質(zhì)。

種植密度是高丹草生產(chǎn)中重要的栽培措施，也是較易人為控制的因素之一。適宜的種植密度可以通過(guò)調(diào)節(jié)高丹草地上群體和地下群體性狀及植物根系時(shí)空分布和冠層生長(zhǎng)狀況，對(duì)其植株產(chǎn)量和品質(zhì)的形成產(chǎn)生影響。研究表明，飼用作物的干物質(zhì)消化率（DMI）、中性洗滌纖維（NDF）含量、酸性洗滌纖維（ADF）含量和粗蛋白質(zhì)（CP）含量等品質(zhì)均受種植密度影響 （Cusicanqui和Lauer，1999），但目前有關(guān)種植密度對(duì)品質(zhì)影響的研究主要集中在粒用高粱和春播種植 （王聰?shù)龋?015；鄭慶福等，2005），在夏季復(fù)種及光敏型高丹草方面的研究較少。為此，本研究在旱作條件下，麥?zhǔn)蘸髲?fù)種時(shí)，研究種植密度對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量及產(chǎn)量的影響，以期探索高丹草高效、高產(chǎn)夏播復(fù)種種植方式，旨在為我國(guó)黃土高原雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)完善高丹草復(fù)種栽培提供科技支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn) 試驗(yàn)于2013年6～10月在甘肅省慶陽(yáng)市鎮(zhèn)原縣上肖鄉(xiāng)（35°29′42〞N，107°29′36〞E）的甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院鎮(zhèn)原試驗(yàn)站進(jìn)行。該區(qū)多年平均降雨量540 mm，54%以上降雨集中在7～9月，地下水埋深60～100 m，海拔1297 m，年平均氣溫8.59℃，年日照時(shí)數(shù)2449.2 h，≥0℃年積溫3435℃，≥10℃年積溫2722℃，無(wú)霜期165 d，為暖溫帶半濕潤(rùn)偏旱大陸性季風(fēng)氣候，屬典型的旱作雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)。試驗(yàn)?zāi)攴?013年氣溫和降水量見(jiàn)圖1。土壤為發(fā)育良好的覆蓋黑壚土，播前0～20 cm土壤養(yǎng)分含量為有機(jī)質(zhì)12.4g/kg、有效磷13.89mg/kg、堿解氮 67 mg/kg、 速效鉀 184 mg/kg、pH 8.21、全鹽量0.037%；20～40 cm土壤養(yǎng)分含量為有機(jī)質(zhì)11.8 g/kg、有效磷 11.35 mg/kg、堿解氮 65 mg/kg、速效鉀159 mg/kg、pH 8.14、全鹽量0.05%。

圖1 2013年氣溫和降水分布

1.2 供試品種及來(lái)源 供試高丹草3個(gè)品種均為光敏型（PPS），分別為大卡（Big Kahuna）、海牛（Monster）和 BJM，來(lái)源于美國(guó)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。3品種分別為海牛、大卡和BJM，3密度分別為6.75（4500株/畝，以 45P 表示；行距 33 cm、株距 44 cm）、9.75萬(wàn)株/hm2（6500株/畝，以 65P 表示；行距 33 cm、株距 30 cm） 和 12.75萬(wàn)株/hm2（8500株/畝，以85P表示；行距29.5 cm、株距26.5 cm）。共9個(gè)處理，3次重復(fù)，小區(qū)面積為5 m×4 m=20 m2。試驗(yàn)于6月28日冬小麥?zhǔn)斋@后（第2天）播種，耕翻整地，不施基肥，在拔節(jié)期追施純N（尿素）62.1kg/hm2。試驗(yàn)過(guò)程沒(méi)有施用殺蟲(chóng)劑、除草劑和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，人工除草。10月20日霜降前（播后114 d）刈割測(cè)定。

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法 刈割時(shí)，在各小區(qū)取長(zhǎng)勢(shì)一致的植株3株，距地表約10 cm切割，取樣時(shí)大卡、海牛和BJM所處生育階段分別為：孕穗期、開(kāi)花期和拔節(jié)期。

田間整株取樣稱(chēng)鮮重后，切斷至10～20 cm，用自封袋密封后送實(shí)驗(yàn)室105℃殺青30 min，80℃恒溫烘至恒重，切斷至1 cm，再次混勻，用旋風(fēng)磨打碎（0.425 mm）處理，裝入自封袋待測(cè)。

各營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)測(cè)定方法如下：粗蛋白質(zhì)（CP）參照GB/T 6432-1994、可溶性糖（SS）采用氰化鹽法測(cè)定（鮑士旦，1996）、中性洗滌纖維（NDF）參照GB/T 20806-2006、酸性洗滌纖維（ADF）參照 NY/T 1459-2007。

干物質(zhì)采食量（DMI）、可消化干物質(zhì)（DDM）、相對(duì)飼喂價(jià)值（RFV）和總可消化營(yíng)養(yǎng)物（TDN）按下述計(jì)算公式得出（陳谷等，2011；張吉鹍，2006）。

DMI/（%BW）=120/NDF（%DM）；

DDM/（%DM）=88.9-0.779 × ADF（%DM）；

RFV=DMI×DDM/1.29；

TDN=81.38+（CP × 0.36）-（ADF × 0.77）；

CP單位面積產(chǎn)量=單位面積干物質(zhì)產(chǎn)量×CP含量（%）；

TDN單位面積產(chǎn)量=單位面積干物質(zhì)產(chǎn)量×TDN含量（%）。

1.5 數(shù)據(jù)處理 采用Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和制作圖表，DPS v 7.55軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析（唐啟義和馮明光，2002），最小顯著差數(shù)法（LSD）進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)，P＜0.05為差異顯著，P＜0.01為差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 營(yíng)養(yǎng)成分含量 由表1可知，品種對(duì)各營(yíng)養(yǎng)成分含量和RFV均影響極顯著（P＜0.01）；種植密度對(duì) CP、SS、ADF、TDN 含量和 RFV 均影響極顯著（P＜0.01）；品種和密度互作對(duì)各營(yíng)養(yǎng)成分含量和RFV影響均極顯著（P＜0.01）。

2.1.1 CP含量 品種間CP含量差異極顯著（P＜0.01），其大小排序?yàn)锽JM＞大卡＞海牛，分別為7.31%、6.19%、5.97%。種植密度依次為45P＞85P＞65P， 分別為 7.09%、6.22%、6.17%， 其中45P極顯著高于（P＜0.01）其他兩處理。品種和密度互作效應(yīng)明顯，海牛和大卡均表現(xiàn)為45P時(shí)含量最高，分別為6.40%和7.61%，2品種45P均極顯著高于（P＜0.01）其他兩處理；海牛85P顯著高于（P ＞ 0.05）65P，BJM 以 85P 最高，為7.36%，密度間差異不顯著（P＞0.05）。因此，CP含量品種以BJM最高，密度以45P最高，種植密度對(duì)海牛和大卡的影響明顯高于BJM。

2.1.2 SS含量 品種間依次為海牛＞大卡＞BJM，分別為5.11%、3.48%、3.04%，且相互間差異極顯著 （P＜0.01）。種植密度間依次為65P＞85P＞45P，分別為4.12%、3.94%、3.56%，65P顯著高于（P ＜ 0.05）85P、極顯著高于（P ＜ 0.01）45P，85P與45P間差異極顯著（P＜0.01）。品種和密度互作效應(yīng)明顯，海牛65P時(shí)最高，為5.60%，且極顯著高于（P ＜ 0.01）45P，顯著高于（P ＜ 0.05）85P；大卡85P時(shí)最高，為3.65%，且極顯著高于（P＜0.01）45P；BJM在各種植密度下差異不顯著（P＞0.05），以65P最高，為3.13%。因此，SS含量品種以海牛最高，密度以65P最高，種植密度對(duì)海牛和大卡的影響均高于BJM。

表1 各品種營(yíng)養(yǎng)成分含量的分析%

2.1.3 ADF含量 品種間依次為大卡 ＜海牛 ＜BJM，分別為 37.70%、38.57%、40.03%，大卡顯著低于（P＜0.05）海牛、極顯著低于（P＜0.01）BJM，海牛和BJM間差異極顯著（P＜0.01）。種植密度間依次為 65P＜45P＜85P，平均分別為37.73%、38.80%、39.77%，65P顯著低于 （P ＜0.05）45P、極顯著低于（P ＜ 0.01）85P，45P 與 85P差異顯著（P＜0.05）。品種和密度互作效應(yīng)明顯，海牛以45P最低，其中45P和65P極顯著低于（P＜0.01）85P；BJM以65P最低，且極顯著低于其他兩處理；對(duì)大卡互作效應(yīng)不顯著（P＞0.05）。因此，ADF含量品種以大卡最低，密度以65P最低，種植密度對(duì)海牛和BJM影響高于大卡。

2.1.4 NDF含量 品種間排序?yàn)楹Ｅ?＜BJM＜大卡，平均分別為 50.67%、60.23%、60.90%，海牛極顯著低于（P＜0.01）其他2品種。種植密度排序?yàn)?65P＜85P＜45P，平均分別為 56.93%、57.30%、57.57%，差異不顯著（P ＞ 0.05）。品種和密度互作對(duì)各品種效應(yīng)明顯，其中海牛以85P最低，與45P差異極顯著（P＜0.01）；大卡以45P最低，45P 和 65P 極顯著低于（P ＜ 0.01）85P；BJM 以45P最低，45P極顯著低于 （P ＜ 0.01）65P，85P顯著低于（P＜0.05）65P。因此，NDF含量品種以海牛最低，密度以65P處理最低，種植密度對(duì)各品種均有影響。

2.1.5 RFV RFV是一個(gè)綜合的營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)值，由ADF和NDF決定。品種間依次為海牛＞大卡＞BJM，平均分別為 108.28、91.10、89.19，海牛極顯著高于（P＜0.01）其他2品種，大卡顯著高于（P＜0.05）BJM；種植密度依次為 65P＞85P＞45P，平均分別為 98.27、95.18、95.12，65P 極顯著高于 （P ＜0.01）其他兩處理，45P與85P間差異不顯著（P＞0.05）。品種和密度有一定的互作效應(yīng)，其中海牛以 65P最高，極顯著高于（P＜0.01）45P，與 85P間差異不顯著（P＞0.05）；大卡以45P最高，45P與65P極顯著高于（P＜0.01）85P；互作對(duì)BJM影響不顯著（P＞0.05），以65P最高。因此，RFV品種以海牛最高，密度以65P最高，種植密度對(duì)海牛和大卡的影響高于BJM。

2.1.6 TDN含量 TDN含量是綜合營(yíng)養(yǎng)含量百分比，決定于植株CP及ADF的含量。品種間以大卡最高，為54.58%，顯著高于（P＜0.05）海牛、極顯著高于 （P＜0.01）BJM。密度間以 65P最高，為54.55%，極顯著高于（P ＜ 0.01）85P，45P 極顯著高于（P ＜ 0.01）85P，65P與 45P間差異不顯著性（P ＞0.05）。品種和密度有一定的互作效應(yīng)，其中海牛以45P最高，極顯著高于（P＜0.01）85P，顯著高于65P（P＜0.05）；BJM 以 65P最高，極顯著高于 （P＜0.01）85P和45P；大卡以45P最高，顯著高于85P，與65P間差異不顯著（P＞0.05）。因此，TDN含量品種以大卡最高，密度以65P處理最高，種植密度對(duì)海牛和BJM的影響高于大卡。

2.2 CP和TDN產(chǎn)量 由表2和圖2可知，品種對(duì)CP和TDN產(chǎn)量影響均極顯著 （P＜0.01）；密度對(duì)CP產(chǎn)量影響差異不顯著 （P＞0.05），而對(duì)TDN產(chǎn)量影響極顯著（P＜0.01）；品種和密度互作對(duì) CP產(chǎn)量影響顯著（P＜0.05），對(duì)TDN產(chǎn)量影響不顯著（P＞0.05）。

表2 各品種營(yíng)養(yǎng)成分產(chǎn)量的分析t/hm2

圖2 CP和TDN產(chǎn)量

2.2.1 CP產(chǎn)量 品種間依次為BJM＞大卡＞海牛，平均分別為 1.013、0.895、0.730 t/hm2，差異極顯著（P＜0.01）。 密度間依次為 85P＞45P＞65P，平均分別為 0.901、0.880、0.858 t/hm2，差異不顯著（P＞0.05）。品種和密度互作效應(yīng)明顯，其中海牛以85P最高，且相互間無(wú)顯著性差異；大卡以45P最高，顯著高于（P ＜ 0.05）65P，極顯著高于（P ＜0.01）85P；BJM 以 85P 最高，顯著高于（P ＜ 0.05）65P，與 45P 間差異不顯著（P ＞ 0.05）。因此，CP 產(chǎn)量品種以BJM最高，密度以85P最高，種植密度對(duì)大卡的影響高于海牛和BJM。

2.2.2 TDN產(chǎn)量 品種間依次為大卡＞BJM＞海牛，平均分別為 7.951、7.384、6.601 t/hm2，其中大卡極顯著高于（P＜0.01）海牛，與BJM差異不顯著（P ＞ 0.05）。 密度間依次為 85P＞65P＞45P，平均分別為 7.681、7.587、6.657 t/hm2，其中 85P 和 65P極顯著高于（P＜0.01）45P，且兩者間無(wú)顯著性差異（P＞0.05）。品種和密度互作對(duì)海牛和大卡的效應(yīng)不明顯，海牛以85P最高，大卡以65P最高；對(duì)BJM的效應(yīng)明顯，其中以85P最高，且顯著高于（P＜0.05）45P。因此，TDN產(chǎn)量品種以大卡最高，密度以85P最高，種植密度僅對(duì)BJM有影響。

因此，夏播復(fù)種光敏型高丹草時(shí)，其CP和TDN產(chǎn)量均受品種、密度、品種和密度互作的影響。品種間BJM的CP產(chǎn)量最高，大卡的TDN產(chǎn)量最高，密度間85P處理下CP和TDN產(chǎn)量均最高。CP產(chǎn)量在所有處理中以BJM 85P最高，為1.10 t/hm2。TDN產(chǎn)量在所有處理中以大卡65P最高，為 8.206 t/hm2，而 BJM 85P 為 7.900 t/hm2，且兩者間差異不顯著（P＞0.05）。因此，兼顧C(jī)P產(chǎn)量和TDN產(chǎn)量，生產(chǎn)中首選BJM 85P種植。

3 討論

優(yōu)質(zhì)牧草的選用是滿(mǎn)足畜牧業(yè)快速發(fā)展的關(guān)鍵。飼料作物營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的優(yōu)劣不僅影響家畜的生長(zhǎng)和發(fā)育，也影響畜產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)。牧草品質(zhì)一般包括營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、消化率、適口性及有毒有害物質(zhì)等（云錦鳳和米富貴，2004）。牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的高低是評(píng)價(jià)飼草優(yōu)良的重要指標(biāo)，主要取決于所含營(yíng)養(yǎng)成分的種類(lèi)和數(shù)量，其中CP和ADF含量是兩項(xiàng)重要指標(biāo)，提高牧草CP含量、降低ADF含量是提高牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、改善牧草品質(zhì)的重要內(nèi)容，也是牧草育種和生產(chǎn)中一直追求的目標(biāo)（鄭凱等，2006）。

本試驗(yàn)采用 CP、NDF、ADF、SS、TDN 和 RFV等指標(biāo)對(duì)光敏型高丹草的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。其中，CP含量是飼草品質(zhì)的重要組成部分，是反映飼草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高低最重要的指標(biāo)之一，其與飼草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值呈正相關(guān)；ADF含量可影響飼草的消化率，而NDF含量可影響飼草的采食率（康健等，2014）；SS 含量與飼草的消化率（Humphreys，1998）、適口性（Mayland 等，2001）和飼草的品質(zhì)有關(guān) （Wilkins 和 Humphreys，2003）；TDN 是飼草可被利用養(yǎng)分量的綜合反映；RFV值是以盛花期紫花苜蓿為100作為參照，以中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維計(jì)算得出的綜合值，為粗飼料可消化干物質(zhì)采食量的相對(duì)比值 （鐘小仙，2005），牧草RFV值越大，說(shuō)明該牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高。因此，本研究在對(duì)上述各指標(biāo)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，綜合考慮CP和TDN產(chǎn)量進(jìn)行最優(yōu)組合的選擇。

本研究結(jié)果表明，品種對(duì)各營(yíng)養(yǎng)成分含量、CP與TDN產(chǎn)量和RFV均存在極顯著影響 （P＜0.01）。何振富等（2015）對(duì)光敏型高丹草的研究表明，光敏型高丹草莖稈中的 CP、ADF、NDF、SS、粗灰分（ASH）及無(wú)氮浸出物（NFE）含量在品種間差異顯著 （P＜0.05）；李源等 （2014）和許能祥等（2014）通過(guò)對(duì)不同品種褐色中脈飼草高粱的研究表明，不同品種飼用高粱草的干物質(zhì)體外消化率（IVDMD）、NDF、ADF、酸性洗滌木質(zhì)素（ADL）、CP含量和RFV差異顯著（P＜0.05），這與本研究結(jié)果一致。但本研究中得出的各品種CP含量平均為5.97%～7.31%，該結(jié)果略低于錢(qián)續(xù)等（2012）在榆中縣夏播的日本飼用高粱（7.66%），這可能與品種、播種及收割期有關(guān)，還需要進(jìn)一步研究探討。劉建寧等（2011）在對(duì)先鋒高丹草春播生產(chǎn)中的研究表明，拔節(jié)期和孕穗期CP含量分別為7.58%和 6.63%，CP產(chǎn)量分別為 1.915 t/hm2和1.920 t/hm2，TDN 產(chǎn)量分別為 13.358 t/hm2和17.383 t/hm2。而本研究結(jié)果表明，拔節(jié)期的BJM CP含量和產(chǎn)量分別為7.31%和1.013t/hm2，孕穗期的大卡CP含量和產(chǎn)量分別為6.19%和0.895 t/hm2，BJM和大卡的TDN平均產(chǎn)量分別為7.384 t/hm2和7.951 t/hm2，與上述研究相比CP含量相近，說(shuō)明夏播高丹草與春播高丹草品質(zhì)接近；但兩者CP和TDN產(chǎn)量差別較大，這可能主要與播期有關(guān)，春播的干物質(zhì)產(chǎn)量高于夏播。

種植密度方面，鄭慶福等（2005）對(duì)甜高粱雜交種“甜格雷茲”的研究表明，隨種植密度增加，單株植株CP含量有所降低，這與本研究結(jié)果一致。但王聰?shù)龋?015）對(duì)先雜44號(hào)粒用高粱研究表明，密度對(duì)蛋白質(zhì)影響顯著，表現(xiàn)為隨密度增大呈上升趨勢(shì)；而王巖等（2008）和郭會(huì)學(xué)等（2016）認(rèn)為，種植密度對(duì)甜高粱莖稈含糖量影響不明顯，這與本研究結(jié)果不一致，這可能與品種和播期有關(guān)，有待進(jìn)一步研究。而邰書(shū)靜（2010）在種植密度對(duì)飼用玉米營(yíng)養(yǎng)成分的影響研究中發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)?shù)奶岣哂衩追N植密度有利于玉米秸稈及籽粒產(chǎn)量增加，但也會(huì)導(dǎo)致籽粒CP、粗脂肪（EE）、淀粉含量及秸稈IVDMD降低和秸稈ADF、NDF含量增高；而本研究中高丹草CP含量大卡和海牛在6.75萬(wàn)株/hm2、BJM在12.75萬(wàn)株/hm2時(shí)最高，ADF、NDF含量均以海牛在中低密度下較低，基本與飼用玉米種植密度相關(guān)研究結(jié)果相似。

4 結(jié)論

夏播復(fù)種光敏型高丹草的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、粗蛋白質(zhì)產(chǎn)量及可消化營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量均受品種、密度及其互作的顯著影響。因此，在本試驗(yàn)條件下，綜合考慮各養(yǎng)分含量，以粗蛋白質(zhì)及可消化總營(yíng)養(yǎng)物產(chǎn)量最高為主要栽培目標(biāo)，在黃土高原半濕潤(rùn)偏旱雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)麥?zhǔn)蘸髲?fù)種光敏型高丹草的生產(chǎn)模式中，以選擇BJM 12.75萬(wàn)株/hm2種植為最優(yōu)組合。

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