飼料油菜在新疆南北部不同模式下的產(chǎn)量及品質(zhì)分析

楊金鈺，許詠梅，張彥紅，周 勃

(新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料與農(nóng)業(yè)節(jié)水研究所，烏魯木齊 830091)

0 引 言

【研究意義】新疆屬溫帶大陸性氣候，年均溫5.7～11.7℃，年均無霜期135～214 d，日照時數(shù)2 336.6～3 008.5 h，≥10℃積溫3 224.4℃左右，作物可利用的光熱資源十分豐富，可實現(xiàn)短周期收獲和復(fù)種。新疆是我國占地面積最大的省區(qū)，緯度跨度較大，南北部氣候差異明顯，種植模式也有許多不同之處。豐富區(qū)域飼草作物種類及探索合理高效的種植生產(chǎn)模式，是促進(jìn)畜牧業(yè)發(fā)展的有效途徑?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】飼料油菜是一種十字花科蕓薹屬牧草，芥酸低而無辛辣和澀味、適口性好、硫甙含量低，牲畜采食后不會產(chǎn)生體內(nèi)代謝的不良反應(yīng)[1,2]，又被稱為“雙低”油菜[3]，具有粗蛋白、粗脂肪含量高、粗纖維含量低的特點[4,5]，飼喂價值和經(jīng)濟價值較高，近年逐漸被推廣應(yīng)用[6,7]。前人在飼料油菜育種、栽培技術(shù)和飼用價值及飼喂效果評價等[6,8-10]開展了相關(guān)研究?！颈狙芯壳腥朦c】飼料油菜在我國主要采用麥后復(fù)種模式于花蕾期收獲，但目前缺乏關(guān)于正播或復(fù)播模式下于不同生育期一次或多次采收的研究報道，在新疆不同區(qū)域下產(chǎn)量和品質(zhì)方面的對比研究尚少。新疆南部多以冬小麥-夏玉米復(fù)種、棉花正播或多年生林果種植模式為主，農(nóng)區(qū)畜牧業(yè)飼草來源主要以玉米、小麥秸稈和苜蓿等為主；北疆則主要是冬小麥、春玉米、棉花等正播種植模式，以玉米、小麥秸稈或天然草場牧草為主要飼草來源[11]。畜牧業(yè)作為新疆的支柱產(chǎn)業(yè)，飼草年缺口達(dá)40×104t以上，而用于飼草生產(chǎn)的耕地面積十分有限，草飼爭地矛盾突出。確定飼草種植模式，提高飼草產(chǎn)量和品質(zhì)是解決農(nóng)區(qū)畜牧業(yè)飼草短缺問題的重要途徑?！緮M解決的關(guān)鍵問題】研究飼料油菜在新疆不同區(qū)域正播、復(fù)播模式和不同采收次數(shù)下的生物產(chǎn)量、不同采收期的飼草品質(zhì)，分析最高產(chǎn)量和最佳飼草品質(zhì)的適宜種植模式及收獲期，以期為飼料油菜在新疆南北部高產(chǎn)栽培及促進(jìn)區(qū)域畜牧業(yè)發(fā)展提供參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗分別在新疆南部的拜城縣農(nóng)業(yè)試驗站、新疆北部的昌吉佳弘農(nóng)場進(jìn)行。

拜城農(nóng)業(yè)試驗試驗站位于新疆南部阿克蘇地區(qū)，天山中段南麓、卻勒塔格山北緣的山間盆地，海拔1 200 m，屬溫帶大陸性干旱型氣候，年均氣溫7.6℃，極端最高氣溫38.3℃，極端最低氣溫-28℃，無霜期133～163 d，年均日照時數(shù)為2 789.7 h，年均降水量171.13 mm。該區(qū)域主要種植作物為玉米、冬小麥、冬、春油菜，主要種植制度為冬小麥-夏玉米1年2作(10月初播種冬小麥，次年6月初收獲后復(fù)播玉米，9月底收獲后播種冬小麥)和冬小麥-夏玉米-春玉米/春油菜2年3作(10月初播種冬小麥，次年6月上旬播種夏玉米，9月收獲夏玉米，休耕，翌年春天播種春玉米或春油菜)。

佳弘農(nóng)場位于新疆北部昌吉市，地處天山北麓，準(zhǔn)噶爾盆地東南緣，屬中溫帶典型大陸性干旱氣候，年日照時數(shù)2 700 h，年≥10℃積溫3 450℃，年平均氣溫6.8℃，年平均降水量190 mm，年無霜期160～190 d。該區(qū)域主要種植冬、春小麥、玉米、棉花、加工番茄等經(jīng)濟作物，主要種植制度為1年1作(9月底播種冬小麥，次年7月初收獲后休耕；或4月中下旬播種春小麥，7月初收獲后休耕，玉米5月初播種，9月底收獲后播種冬小麥)。試驗選用從華中農(nóng)業(yè)大學(xué)引進(jìn)的飼料油菜品種飼油2號。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設(shè)計

設(shè)正播(Z)和復(fù)播(F)2種種植模式。拜城試驗站設(shè)復(fù)種模式下的一個處理，即復(fù)播模式下收獲1茬(NF1)。試驗小區(qū)面積20 m2，人工播種，設(shè)3次重復(fù)。昌吉佳弘農(nóng)場設(shè)正播(BZ1，第1茬；BZ2，第1茬收獲后繼續(xù)進(jìn)行栽培管理，收獲第2茬)和復(fù)播(BF1)2種種植模式。采用3次重復(fù)區(qū)組試驗，面積3 200 m2。機械播種，種植密度為2×104株/667m2，行距30 cm。表1

表1 各處理的生育期進(jìn)程及采收期(2016年)Table 1 Growing stages and clipping time for different treatment(2016)

1.2.2 測定指標(biāo)

分別測定不同采收期的株高、單株鮮重、干重、植株含水量、飼用油菜產(chǎn)量、品質(zhì)指標(biāo)(粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、鈣、總磷、中性和酸性洗滌纖維)。采集各小區(qū)飼料油菜9株，分別稱單株鮮重，105℃下殺青30 min，80℃下烘干至恒重，測定含水量；烘干重/鮮重得出干鮮比。測定各小區(qū)收獲鮮草產(chǎn)量。

飼料油菜品質(zhì)指標(biāo)的測定[12]：采用凱氏定氮法測定粗蛋白質(zhì)；索氏浸提法測粗脂肪；酸堿洗滌法測粗纖維；干灰法測粗灰分；原子吸收法測鈣；鉬蘭法測磷。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel軟件進(jìn)行處理和繪圖，采用DPS6.5統(tǒng)計分析軟件進(jìn)行差異顯著性檢驗(Duncan法，P=0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理下飼料油菜產(chǎn)量構(gòu)成

研究表明，飼料油菜在新疆南北部不同區(qū)域正播、復(fù)播模式下的生物產(chǎn)量差異顯著。新疆南部復(fù)播模式NF1處理的株高為1.46 m，比其他3個處理顯著高38%～80%。新疆北部復(fù)播的BF1處理和正播收獲第一茬的BZ1處理的株高差異不顯著，分別為0.9和0.99 m。新疆北部正播收獲第2茬的BZ2處理的株高為0.28 m，顯著低于其他處理。新疆南部復(fù)播模式NF1處理單株鮮重為0.769 kg，顯著高于其他處理，新疆北部復(fù)播模式BF1處理次之，為0.297 kg，新疆北部正播模式BZ1和BZ2兩處理無差異，單株鮮重均為0.05 kg以下。單株干重的情況與單株鮮重一致，即NF1>BF1>BZ1>BZ2。新疆南部復(fù)播模式NF1的植株含水量最高，為89.4%。新疆北部各模式含水量各處理間無差異，其中正播收獲第1茬BZ1處理的植株含水量最低，為86.98%，顯著低于新疆南部復(fù)播模式。各處理鮮草產(chǎn)量差異顯著，最高的是新疆南部復(fù)播處理NF1，為7 923 kg/667m2，新疆北部復(fù)播模式BF1處理次之，為4 978 kg/667m2，新疆北部正播模式收獲第1茬的BZ1處理位居第3，為1 243 kg/667m2，新疆北部正播模式收獲第2茬的BZ2處理產(chǎn)量最低，為311 kg/667m2。新疆南北部兩個區(qū)域相比，南部復(fù)播模式的生物量比北部的復(fù)播模式高40%，北部復(fù)播模式比北部正播模式高50%。干鮮比最大的是北部正播處理BZ1和BZ2，為0.13，顯著高于新疆南北部復(fù)播的兩個處理NF1和BF1。圖1

2.2 不同處理下飼料油菜的品質(zhì)

研究表明，飼料油菜植株中粗蛋白含量在10.01%～20.35%，含量最高的是新疆南部復(fù)播模式，NF1處理CP含量達(dá)到20.35%，新疆北部復(fù)播的BF1和刈割后收獲第2茬的BZ2處理之間差異不顯著，在14.93%～15.89%。新疆北部正播收獲第1茬的BZ1處理的含量顯著低于其他處理，為10.01%，在新疆北部正播收獲第1茬情況下，飼料油菜的粗蛋白含量相比其他處理累積最少。

粗脂肪含量最高的是BZ1處理，達(dá)到3.59%，顯著高于其他處理。其他3個處理間差異不顯著，BZ2處理次之，為2.02%。NF1處理最低，為1.22%。

粗灰分含量在21.03%～9.77%，且各處理間含量差異顯著，其大小順序依次為BZ2>NF2>NF1>BF1>BZ1。粗灰分含量最高的是新疆北部正播收獲第2茬的BZ2處理，比新疆南部復(fù)播模式下的NF1、NF2處理高10%～31%。新疆北部正播收獲第1茬的BZ1處理的粗灰分含量最低，僅為9.77%，比刈割后收獲第2茬的BZ2處理低56%。

粗纖維含量最高的是BZ1處理，達(dá)到32.83%，顯著高于其他處理。NF1、BZ2、BF13個處理差異不顯著，在21.47%～14.10%，顯著低于其他處理34%～56%。粗纖維含量差異整體表現(xiàn)為復(fù)播模式低于正播模式，相同模式下刈割后收獲第2茬的處理低于收獲1茬的。

各處理酸性洗滌纖維ADF和中性洗滌纖維NDF的差異和大小變化一致，均為BZ1>NF1>BZ2>BF1。酸性洗滌纖維ADF含量在23.30%～41.87%，中性洗滌纖維NDF含量在27.13%～52.57%，新疆北部正播模式下收獲第1茬處理BZ1的含量最高，含量最低的是新疆北部復(fù)播BF1處理，其中ADF相差44%，NDF相差48%。

各處理磷含量在0.35%～0.53%，磷含量最高的是新疆北部正播收獲第2茬的BZ2處理，達(dá)到了0.53%，且顯著高于其他處理。新疆北部復(fù)播收獲1茬的BF1處理次之，達(dá)到0.43%，顯著高于NF1和BZ1處理。含量最低的是新疆北部正播收獲第1茬的BZ1處理，比含量最高的新疆北部正播收獲第2茬的BZ2低34%。

各處理的鈣含量在1.84%～3.29%，其中新疆北部正播收獲第2茬的BZ2處理顯著高于其他處理。新疆南部復(fù)播模式NF1、以及新疆北部復(fù)播BF1、正播BZ1處理之間差異不顯著。含量最低是新疆北部正播收獲第1茬的BZ1處理，為1.84%，比北部正播收獲第2茬的BZ2處理低44%。圖2

3 討 論

3.1 不同種植模式對飼料油菜產(chǎn)量的影響

新疆南部復(fù)播模式可以獲得較高的株高、單株鮮重、單株干重、含水量和生物產(chǎn)量。油菜播后80 d干重累積達(dá)到最高(4 000～4 735 kg/hm2)，干重累積量與油菜植株體含水量和有機營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)移有關(guān)[13]。研究各處理的生育期均在80 d以上，其中新疆南部復(fù)播NF1處理的生育期為92 d，鮮草含水量最大，鮮草和干草產(chǎn)量均顯著高于其他處理。南北部2種復(fù)播模式相比，南部NF1處理的產(chǎn)草量高于北部BF1處理，這可能與生育期長短、新疆南北部氣溫差異有關(guān)。南、北部2個區(qū)域相比，南部復(fù)播模式的生物量比北部的復(fù)播模式高40%，北部復(fù)播模式比北部正播模式高50%。氣溫日較差是造成產(chǎn)量差異的主要原因，尤其在作物花后的光照、日均積溫不同，對產(chǎn)量、干物質(zhì)積累均有影響。影響生育期長短的主要因子是溫度[14]。隨著收獲時間的推遲，不論鮮草還是干物質(zhì)產(chǎn)量都逐漸增大，推后收獲有利于提高產(chǎn)量[15]，故南部復(fù)播模式下的產(chǎn)量較高。

新疆北部的試驗表明，收獲1茬的BZ1處理株高顯著高于收獲第2茬的BZ2。第1茬生物量顯著高于第2茬，這可能是由于第2茬生長時間短，溫度相對低、以及刈割影響了飼料油菜的分枝，進(jìn)而影響植株體生長。新疆北部各模式含水量各處理間無差異，其中正播收獲第1茬BZ1處理的植株含水量最低，為86.98%，顯著低于南部復(fù)播模式?？赡芘c此處理收獲時的季節(jié)溫度和生育進(jìn)程有關(guān)，此時氣溫較高，飼料油菜已進(jìn)入盛花期，植株進(jìn)入營養(yǎng)生長與生殖生長的并進(jìn)時期，植株含水量較少。

圖2 不同處理下飼料油菜的品質(zhì)Fig.2 Quality of forage rape in different treatments

3.2 不同種植模式對飼料油菜品質(zhì)的影響

飼料油菜秸稈作為一種粗飼料，其營養(yǎng)價值的評定需要多種指標(biāo)衡量。粗蛋白(CP)含量是需要考慮的最重要的因素，CP含量越高，其營養(yǎng)價值越高[16]。南部復(fù)播模式下，飼料油菜的粗蛋白含量最高，這與作物花期的日照和日均溫度有關(guān)，低溫高緯度地區(qū)有利于蛋白質(zhì)的形成[14]。北部復(fù)播的BF1和刈割后收獲第2茬的BZ2處理之間的CP含量差異不顯著，兩個處理在同一區(qū)域，收獲于同一時期，在新疆北部飼料油菜的粗蛋白含量不受種植模式影響，可能與收獲時的生育進(jìn)程有關(guān)，刈割次數(shù)并不影響飼料油菜植株的粗蛋白含量。

粗脂肪與油菜所處的生長階段有關(guān)[17]。研究中，BZ2、BF1，NF1處理之間的粗脂肪含量差異不顯著，這幾個處理在同一生育進(jìn)程階段收獲，而BZ1處理已近結(jié)莢期，粗脂肪的含量與飼料油菜所處的生長階段有關(guān)。

粗灰分過高飼料品質(zhì)較差[18]。新疆北部正播收獲第2茬的BZ2處理的粗灰分含量顯著高于其他處理，可能與植株所處的生長階段有關(guān)。植株體通常在幼苗期的葉片中含灰分最高，莖稈部次之，種子中更少[19]。第2茬的植株收獲時株高較矮，僅為0.28m，全株葉片較多，莖稈占比小，故灰分含量較高。隨著生育期延長，灰分含量將逐漸下降[2]，BZ1處理收獲時已到結(jié)莢期，所以此處理的粗灰分含量最低。

NDF作為細(xì)胞壁的主要組成部分，其含量與細(xì)胞壁厚度存在一定的相關(guān)性，纖維含量越高說明植株莖稈細(xì)胞壁越厚，可利用性也越低[16,20]。高NDF水平會降低動物的采食量[21]。NDF是反映纖維質(zhì)量好壞和估測牲畜日糧精粗比是否合適的重要指標(biāo)。研究中，北部收獲第1茬處理的粗纖維、ADF和NDF含量最高，此時的油菜飼用品質(zhì)較差。飼草的營養(yǎng)物質(zhì)質(zhì)量取決于秸稈的成熟度或收獲時間、莖葉比例，成熟度對秸稈品質(zhì)的影響主要表現(xiàn)在對秸稈各種營養(yǎng)組分濃度的影響。隨著植株成熟度的增強，秸稈中的中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、木質(zhì)素含量上升，CP、WSC含量下降[22,23]。不同生長時期，植株的營養(yǎng)物質(zhì)積累、轉(zhuǎn)化、代謝存在很大不同，尤其在生長后期，受植株生理狀態(tài)及光溫水肥條件影響，秸稈品質(zhì)和產(chǎn)量有一定變化[24]。研究BZ1處理生長后期氣溫較高，植株成熟度高，莖稈趨于木質(zhì)化，纖維含量最高，磷、鈣含量最低。BF1處理生長時間較短，收獲期氣溫低，光熱條件不足，植株成熟度不高，故細(xì)胞壁厚度小，纖維化程度較低。適時采收飼料油菜可以獲得理想的飼用品質(zhì)，成熟后越早收獲秸稈營養(yǎng)價值越好，隨時間推移營養(yǎng)價值越來越差，與俞曉紅[15]、朱順國等[25]的研究結(jié)果類似。確定飼料油菜最佳收獲時間是獲得高質(zhì)量飼草的重要措施之一。

4 結(jié) 論

4.1新疆南部復(fù)播模式下，飼料油菜生長92 d時，鮮草的生物量為7 923 kg/667m2，粗蛋白含量高，纖維、灰分含量低，可食品質(zhì)好。

4.2新疆北部種植區(qū)，復(fù)播種植飼料油菜89 d，鮮草產(chǎn)量為4 978 kg/667m2，纖維和灰分含量較低，利于消化吸收，但部分營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)低于其他種植模式。正播種植模式下飼料油菜的產(chǎn)量較低，第1茬鮮草粗脂肪含量高，植株成熟度高，鮮草纖維化程度高，飼用品質(zhì)差。第2茬鮮草粗蛋白、粗脂肪、粗纖維含量與同一采收期下新疆北部復(fù)播模式相比無差異，但灰分含量高，產(chǎn)量最低。

4.3新疆南北部均采用復(fù)播模式，并在植株成熟后盡早收獲，整個生育期以90 d為宜。