巴 圖,李建波,徐廣祥,呂二鎖,馬 宇,郭呈宇,王雪琴,劉志萍
(1.內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學院,內(nèi)蒙古 呼和浩特010031;2.內(nèi)蒙古民族大學 農(nóng)學院,內(nèi)蒙古 通遼028043;3.巴彥淖爾市農(nóng)牧業(yè)科學研究院,內(nèi)蒙古 臨河015000;4.商都縣草原工作站,內(nèi)蒙古 烏蘭察布013450)
大麥為禾本科大麥屬一年生草本植物,具有早熟、產(chǎn)量高、抗逆性強、適應性廣等特點,并具有食用、飼用、啤用及藥用等多種用途[1].大麥是優(yōu)質(zhì)的飼草料,與“飼料之王”玉米相比,除熱能略低外,其他的飼草品質(zhì)指標都普遍高于玉米[2].而且大麥作飼草飼料,利用方式多樣,籽粒、鮮草、干草、秸稈及全株青貯、青飼均是優(yōu)良的飼草料,同時生長速度快,春季可青刈,夏季可收糧,糧草兼用,對保證糧食和畜牧業(yè)安全都具有重要意義.
隨著生活水平不斷提高,人們對肉蛋奶的需求量越來越大,這一方面促進了我國畜牧業(yè)的快速發(fā)展,另一方面也加大了畜牧業(yè)對粗飼料的需求.而我國飼料資源嚴重缺乏,急需開發(fā)大麥、小麥、燕麥、黑麥等禾本科飼草資源,以緩解飼料資源緊缺現(xiàn)狀,為此,燕麥、大麥、黑麥、豌豆、箭舌豌豆等一年生飼草作物被大面積種植,用于青刈、調(diào)制干草和制作青貯來飼喂家畜[3-4].大麥在我國飼用面積約40萬hm2,要實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效,就必須注重生產(chǎn)過程中的每一個環(huán)節(jié),而刈割時期[5-6]、次數(shù)[5-7]、頻次[8]與強度[9-10]是影響其產(chǎn)量和品質(zhì)的關鍵環(huán)節(jié).張瑩等[11]認為不同刈割期燕麥品種的產(chǎn)量性狀和品質(zhì)差異很大.馬春暉等[12]研究認為燕麥與豌豆混播最佳刈割期為燕麥乳熟末期至蠟熟早期.陳曉東等[13]認為刈割期對大麥飼草產(chǎn)量、品質(zhì)及再生性影響顯著.然而,有關春大麥在開花期、灌漿期和乳熟期飼草產(chǎn)量與品質(zhì)上的差異研究鮮有報道.本研究以蒙啤麥5號啤飼兼用型大麥為材料,分別在開花期、灌漿期和乳熟期進行刈割處理,比較不同刈割時期蒙啤麥5號產(chǎn)量及品質(zhì)的差異,為充分挖掘蒙啤麥5號的生產(chǎn)潛能,實現(xiàn)飼草大麥新品種配套高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培提供理論支撐.
1.1試驗地概況 試驗地位于巴彥淖爾市杭錦后旗園子渠試驗站(107°18′E,40°88′N).試驗地前茬為油葵.試驗地耕層土壤狀況見表1.
表1耕層土壤狀況Tab.1 Topsoil condition
1.2試驗材料 參試材料為啤飼兼用型大麥新品種蒙啤麥5號,高稈,分蘗力強,莖葉繁茂,抗旱、抗倒性好.
1.3試驗設計 試驗采用隨機區(qū)組設計,3次重復,小區(qū)長10 m,寬1.5 m,小區(qū)面積15 m2.2020年3月18日播種,常規(guī)管理.刈割期為開花期、灌漿期及乳熟期,共刈割3次,每次刈割面積為1 m2.
1.4測定項目與方法
1.4.1 飼草產(chǎn)量測定 鮮草產(chǎn)量,分別測定3次刈割后的鮮重.干草產(chǎn)量,小區(qū)刈割時隨機取鮮樣1 000 g,放入烘箱將其烘干至恒重,稱重測定干鮮比,再計算干草產(chǎn)量.
1.4.2 品質(zhì)指標測定 參照標準[14]測定粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維、鈣、磷含量.
1.5數(shù)據(jù)處理與分析 用SPSS(19.0)和Origin(2018)對試驗結果進行方差分析與主成分分析.通過隸屬函數(shù)法進行數(shù)據(jù)標準化處理,其中,酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維和灰分3個低指標采用反隸屬函數(shù)法進行處理.隸屬函數(shù)與反隸屬函數(shù)法計算方式如下:
式中,μ(X)i為各材料第i個性狀的隸屬函數(shù)值,i為各材料第i個性狀值,Xmax、Xmin分別為所有參試材料中第i個性狀的最大值和最小值[15].
2.1不同刈割期對蒙啤麥5號飼草生物產(chǎn)量的影響生物產(chǎn)量高低是衡量飼草生產(chǎn)力水平的重要指標.對不同刈割期鮮草、干草產(chǎn)量及鮮干比進行方差分析(表2),結果表明,鮮草產(chǎn)量開花期、灌漿期和乳熟期無顯著差異,其中,灌漿期產(chǎn)量最高;干草產(chǎn)量在乳熟期最高,與開花期和灌漿期有顯著差異,而開花期和灌漿期無顯著差異.說明蒙啤麥5號在乳熟期刈割,可以獲得較高的生物產(chǎn)量.
鮮干比是指鮮草產(chǎn)量與干草產(chǎn)量的比例,它反映飼草的干物質(zhì)積累程度和利用價值[16].鮮干比對于
實際生產(chǎn)具有一定的指導借鑒作用.由表2可知,乳熟期最低,與開花期有顯著差異,而灌漿期和乳熟期無顯著差異.說明蒙啤麥5號在乳熟期刈割,干物質(zhì)積累量大,利用價值高.
表2不同刈割期蒙啤麥5號飼草產(chǎn)量的差異Tab.2 Difference of forage yield of Mengpimai 5 at different cutting stages
2.2 不同刈割期對蒙啤麥5號飼草品質(zhì)的影響
表3不同刈割期蒙啤麥5號飼草品質(zhì)性狀的差異Tab.3 Difference in quality characters of forage Mengpimai 5 at different cutting stages %
蛋白、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維含量及總可消化養(yǎng)分是決定飼草營養(yǎng)價值高低的重要指標.對不同刈割期主要飼草品質(zhì)如粗蛋白、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維、粗脂肪、粗灰分及鈣、磷含量進行方差分析(表3),結果表明,粗脂肪和鈣含量無顯著差異.粗灰分和磷含量在開花期含量最高,隨著刈割期后移,含量呈下降趨勢,其中,粗灰分開花期與灌漿期無顯著差異,與乳熟期有顯著差異;磷含量開花期與灌漿期和乳熟期有顯著差異,而灌漿期與乳熟期無顯著差異.粗蛋白、酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維隨著生育進程推移,含量下降,其中,粗蛋白開花期與灌漿期和乳熟期有顯著差異,而灌漿期與乳熟期無顯著差異;酸性洗滌纖維開花期和灌漿期無顯著差異,與乳熟期有顯著差異,而開花期和灌漿期無顯著差異;中性洗滌纖維3個刈割期有顯著差異.說明早期刈割,大麥飼草粗蛋白、粗灰分、鈣、磷含量較高,適口性好,適宜青飼或全株青刈.晚期刈割,酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維含量較低,適宜調(diào)制青干草或全株青貯.
2.3 主成分分析與評價
圖1不同刈割期蒙啤麥5號產(chǎn)量及品質(zhì)性狀的主成分分析Fig.1 Principal component analysis of yield and quality traits of Mengpimai 5 at different cutting stages
由圖1可知,主成分1(PC1)和主成分2(PC2)成分分別占有82%和18%的表型解釋度.粗灰分、鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量、酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維5個性狀的特征向量均沿著PC1正軸,但在PC2上出現(xiàn)方向差異,以干草產(chǎn)量和粗灰分的貢獻率較高.粗蛋白、粗脂肪、鈣含量、磷含量和鮮干比5個性狀的特征向量均沿著PC1負軸,且在PC2上出現(xiàn)方向差異,以粗蛋白、鈣含量和鮮干比的貢獻率較高.3個時期發(fā)生明顯
的分離,開花期在粗蛋白、粗脂肪、鈣含量、磷含量和鮮干比具有明顯優(yōu)勢,乳熟期在粗灰分、鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量、酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維具有明顯優(yōu)勢.
內(nèi)蒙古大麥屬于春播大麥,生育期短,一般1年只刈割1次,而刈割期的選擇影響飼草的產(chǎn)量與品質(zhì),所以適時刈割顯得尤為重要.春播大麥由于灌漿成熟期氣溫較高,容易高溫逼熟和早衰,影響大麥產(chǎn)量和品質(zhì),而適時刈割,可以避免高溫對大麥生長的抑制作用,保證其生物產(chǎn)量和品質(zhì)達到最優(yōu)組合.本研究結果顯示,乳熟期刈割,可以獲得較高的鮮草和干草產(chǎn)量,與小黑麥[17-18]、玉米[19]相一致.同時,從品質(zhì)指標含量來看,隨刈割期推移,蒙啤麥5號粗蛋白、粗灰分及鈣、磷含量均下降,與相關研究結果一致[20-22],而酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維含量下降與相關研究稍有出入[20-22],可能是因為全株大麥中的籽實重量增加,導致全株中的酸洗和中洗含量下降,故針對春大麥不同品種不同刈割期酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維含量的差異有待進一步研究.