不同刈割期對多花黑麥草飼草產量及品質的影響

丁成龍，顧洪如，許能祥，程云輝

（江蘇省農業科學院畜牧研究所，江蘇 南京210014）

多花黑麥草（Lolium multiflorum）為黑麥草屬中2個最有利用價值的種之一，在西亞及歐美等國被廣泛用作牛、羊、兔的干草和牧草［1，2］，也是我國溫帶和亞熱帶地區最重要的一年生禾本科牧草［3］，我國長江中下游及其以南各地均有大面積栽培和利用［4－8］。多花黑麥草具有適應性廣、生物產量高以及飼草品質好等優點而受到畜禽養殖者的歡迎，特別在近年的退耕還草、稻－草輪作等耕作制度的推廣應用以來，多花黑麥草因其耐濕能力強，同時與糧食作物爭地、爭季節的矛盾小，適于利用南方地區冬閑稻茬進行飼草生產和草食畜禽的養殖，其栽培利用面積迅速擴大［10－12］。目前，南方農區多花黑麥草種植面積占冬季牧草種植面積的80%以上。多花黑麥草不僅是牛、羊的優質飼草，而且也是鵝和草食性魚的優良飼、餌料，其在我國南方地區畜牧業中的地位愈來愈突出［12，13］。多花黑麥草的生產潛力及飼草品質一方面同品種相關，另一方面同栽培利用技術密切相關［14］。近年來，針對不同播種期、不同播種量以及施肥量對多花黑麥草生產的影響進行了一些研究，而針對不同刈割期對多花黑麥草的生產潛力及飼草品質的研究較少［15－17］，如何更有效地針對不同品種進行飼草的高效生產是值得研究的課題。長江以南地區多花黑麥草的干物質積累和快速生長期主要集中于3月中旬－5月底［3，18］，此時亦是飼草的利用期，不同利用體系（刈割時間）不僅對植株的生長、再生具有較大影響，同時也對飼草品質具有重要影響。本研究對新近選育的多花黑麥草新品系以及國外引進的多花黑麥草育成品種進行飼草生產潛力及飼草品質的研究，旨在為多花黑麥草的高效生產和利用提供技術指導。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

參試多花黑麥草品種（系）共8個，其中自日本草地畜產種子協會引進育成品種7個，分別為Ace、Nagahahikari、Hitachihikari、Giant、Mammoth B、Musashi和Akiaoba，江蘇省農業科學院畜牧研究所自選新品系“蘇牧1號”。

1.2 試驗地概況

試驗地設在江蘇省農業科學院院內，地處南京東郊，東經118°48′，北緯32°00′，前茬為蘇丹草（Sorghum sudanense），土質為粘土，土壤肥力中等。播種前施用復合肥（N∶P2O5∶K2O為10∶8∶7）84.75kg／hm2，耕翻入土做基肥。

1.3 試驗設計與田間管理

試驗采用裂區設計，不同品種為主處理，不同刈割方案為副處理，4次重復，小區面積12m2（3m×4m），其中3次重復用于飼草產量測定，1次重復用于生育期觀測。2008年10月26日播種，條播，行距35cm，收草區播種量為3g／m2，生育期觀察區2g／m2。在生長期間觀察記載物候期、分蘗數、再生性及鮮草產量。采用2種不同的開始刈割時間，以后間隔30d左右刈割1次，刈割方案Ⅰ的3次刈割時間分別為4月1日、4月29日和6月1日，刈割方案Ⅱ的3次刈割時間分別為4月15日、5月14日和6月12日。苗期追施尿素5kg／667m2，第1和第2次刈割后追施尿素8kg／667m2。

1.4 測定內容及方法

1.4.1 物候期 生育期觀察區分別記載出苗期、分蘗期、拔節期、孕穗期、開花期和種子成熟期。計算出苗至種子成熟的天數。

1.4.2 鮮草產量測定 按設定的刈割時間進行刈割測產，測產時測定草層自然高度。第1次刈割以及再生草刈割留茬高度均為5cm。每次刈割時，取鮮草樣稱重后于烘箱中105℃殺青30min，接著保持在75℃烘24h至恒重稱重，計算干物質產量。

1.4.3 飼草品質相關性狀的測定 干物質體外消化率（in vitro dry matter digestibility，IVDMD）：采用胃蛋白酶－纖維素酶兩步消化法（胃蛋白酶：生化分析用，酶活1∶10000，由日本和光純藥工業株式會社生產；纖維素酶：飼料分析用，由日本Yakult株式會社生產）。具體操作參見李元姬等［18］的方法，1L0.1mol／L HCl溶液中加胃蛋白酶2g，配成0.2%胃蛋白酶溶液；1LpH 4.6醋酸緩沖液中加10g纖維素酶，配成1%的纖維素酶溶液。待測樣品先在胃蛋白酶溶液39℃中消化16h，過濾；殘渣繼續在纖維素酶溶液中39℃消化48h，90℃ 滅活30min，過濾，稱殘渣重。

中性洗滌纖維（neutral－detergent fiber，NDF）、酸性洗滌纖維（acid－detergent fiber，ADF）采用范氏洗滌纖維法［19］測定。可溶性碳水化合物（water－soluble carbohydrate，WSC）采用蒽酮比色法［19］測定。粗蛋白（crude protein，CP）含量采用凱氏定氮法測定。干物質產量乘以干物質體外消化率得體外可消化干物質產量（in vitro digestible dry matter，IVDDM）。

2 結果與分析

2.1 生育期

不同品種（系）的生育進程及生育期見表1。參試的所有品種均于11月2日出苗，分蘗期主要集中于11月25日左右，其中品種Giant產生分蘗稍晚，各品種（系）的抽穗期及種子成熟期均比較接近，種子成熟期為6月5日－6月10日。全生育期為275～280d。從種子成熟期來看，南京地區6月5日及以后種子成熟的多花黑麥草品種為較晚熟的品種。因此，所有參試品種均為生育期較長的品種。

2.2 刈割時期及刈割草層高度

除刈割方案Ⅰ的首次刈割各品種均處于拔節期，其他各刈割茬次均處于生殖生長期。同一品種均以刈割方案Ⅰ第1次刈割時株高最低，不同品種首次刈割時草層高度差異較小，最高的為蘇牧1號，為60.4cm，最矮的為Ace，僅為43.5cm（表2）。刈割方案Ⅱ中第1次刈割時不同品種的草層高度以品種Nagahahikari最高，品種Ace最低。同一刈割方案不同刈割茬次的草層高度存在較大差異，刈割方案Ⅰ中同一品種的刈割草層高度以第3次刈割＞第1次刈割和第2次刈割，第1次刈割和第2次刈割之間株高差異較小，刈割方案Ⅱ中同一品種的刈割草層高度以第3次刈割＞第1次刈割＞第2次刈割。就不同品種來看，品種Nagahahikari較直立，每次刈割時草層均較高。

2.3 不同刈割時間對飼草的含水率影響

總的來看，對于同一品種，不同刈割時間及刈割茬次的干物質率具有一致的規律（表3），即第1次刈割的飼草干物質率居于中間，第2次刈割飼草的干物質率最低，第3次刈割飼草的干物質率最高。對于同一品種，相同刈割茬次的晚刈割干物質率高于早刈割，如同是第1次刈割，4月1日刈割的飼草干物質率低于4月16日刈割。南京地區多花黑麥草的快速生長期介于3月中旬－5月中下旬，第1次刈割時，處于植株從越冬恢復生長向快速生長期過渡，而第2次刈割正處于多花黑麥草快速生長期，植物體內含水量增高，而隨著氣溫的進一步升高，生長速度趨于平緩，纖維化速度提高，干物質率上升。不同品種相比較，相同刈割茬次不同品種的飼草干物質率差異顯著（P＜0.05）或極顯著（P＜0.01）（表3）。

表1 不同品種（系）的生育期Table 1 Growth stage of different varieties of Italian ryegrass

表2 不同品種不同刈割茬次的草層高度Table 2 The height of different cutting time of different variety cm

2.4 不同刈割方案對不同品種干物質產量的影響

不同刈割方案對不同品種的干物質產量影響較為明顯。對于同一品種，刈割方案Ⅱ的3次刈割單位面積干物質總產量均顯著高于刈割方案Ⅰ（表4）。刈割方案Ⅰ干物質產量最高的品種是Nagahahikari，為12 709 kg／hm2，而品種Mammoth B干物質產量最低，僅為9 657kg／hm2；刈割方案Ⅱ第1次刈割的干物質產量最高的是品種Giant，新品系蘇牧1號其次，干物質產量分別為16 245和16 143kg／hm2，而品種Musashi產量最低，為13 506kg／hm2。推遲第1次刈割時間明顯提高首次和第2次刈割的產草量，而刈割方案Ⅱ的第3次刈割產量則明顯下降，而且均低于刈割方案Ⅰ同品種第3次刈割產量。方差分析顯示，不同品種間及不同刈割方案間均存在顯著（P＜0.05）或極顯著差異（P＜0.01）。

提早刈割（4月1日開始刈割），不同品種的3次刈割產草量間差異相對較小（表4），而刈割方案Ⅱ的飼草產量主要集中于第1次和第2次刈割。刈割方案Ⅱ的第3次刈割產量較低，同多花黑麥草此時已處于生育后期以及當時的氣溫較高等原因相關，導致再生能力下降。

表3 不同品種不同刈割茬次飼草的干物質含量Table 3 Dry matter content of different cutting time of different variety %

表4 不同刈割方案各刈割茬次干物質產量及總產量Table 4 Dry matter yield and cross yield of different cutting time of different cutting strategies

2.5 不同刈割方案對飼草品質的影響

2.5.1 粗蛋白 同一多花黑麥草品種3次刈割的飼草粗蛋白質含量均以第2次刈割時最高（表5）。刈割方案Ⅰ中品種Akiaoba和Mammoth B的第2次刈割中飼草粗蛋白質含量較高，分別達19.70%和19.28%，而品種Giant最低，僅為13.60%；刈割方案Ⅱ中，第2次刈割中粗蛋白含量較高的品種有Ace和 Mammoth B，分別達16.91%和16.19%，而同期刈割的品種Giant飼草中粗蛋白質含量最低，僅為11.61%。從不同刈割方案的比較來看，同一品種相同刈割茬次的粗蛋白質含量均以刈割方案Ⅰ高于刈割方案Ⅱ。結果表明，延遲刈割飼草中的粗蛋白質含量下降。從單位面積粗蛋白的總產量來看，不同品種表現不盡相同，品種（系）Ace、Nagahahikari、Musashi和Akiaoba均以刈割方案Ⅰ極顯著高于刈割方案Ⅱ，品種Hitachihikari和Mammoth B則是刈割方案Ⅱ極顯著高于刈割方案Ⅰ，而品系蘇牧1號和品種Giant受刈割時間的影響較小，同一品種不同刈割方案間單位面積粗蛋白總產量差異不顯著。同一刈割方案不同品種間單位面積粗蛋白總產量差異達顯著（P＜0.05）或極顯著（P＜0.01）水平。

表5 不同刈割方案各刈割茬次飼草的粗蛋白含量Table 5 Crude protein concentration of different cutting time of different cutting strategies

2.5.2 可溶性碳水化合物 WSC含量是影響飼草消化率和動物適口性的重要因素。不同刈割方案第1次刈割飼草中的WSC含量處于最高，第2次、第3次刈割呈遞減趨勢，且下降幅度較大（表6）。刈割方案Ⅰ的各刈割茬次WSC含量均高于刈割方案Ⅱ。不同品種間的WSC含量存在較大差異，刈割方案Ⅰ的首次刈割飼草中WSC含量以品種Hitachihikari最高，為26.60%，其次為蘇牧1號，為26.03%，品種Mammoth B最低，為19.91%；刈割方案Ⅱ的第1次刈割以品種Akiaoba和Hitachihikari飼草中WSC含量較高，分別為21.48%和21.07%，品種Mammoth B最低，為18.64%。同第1次刈割相比，再生草的WSC含量下降幅度較大，尤其是刈割方案Ⅱ第3次刈割的飼草中WSC含量僅為2.45%～5.18%。

2.5.3 ADF和NDF 飼草中的ADF、NDF含量的高低直接影響牧草的消化率和采食量。同一品種隨刈割時間的延遲，飼草中的NDF和ADF含量均呈增加趨勢（表7，8），其中刈割方案Ⅰ不同品種第1次刈割飼草中NDF、ADF含量均較低，不同品種間的差異亦較小，ADF含量為26.87%～28.92%，NDF含量為43.54%～50.99%。從ADF含量來看，第2次刈割較第1次刈割增加的幅度小，而第3次刈割增加的幅度相對較大，各品種均以刈割方案Ⅱ第3次刈割增加幅度最大。NDF含量變化的趨勢同ADF含量變化趨勢，隨刈割期的推遲，飼草中NDF含量增加，各品種均以刈割方案Ⅱ第3次刈割飼草NDF含量最高。不同品種間各刈割茬次的NDF、ADF含量存在顯著（P＜0.05）或極顯著（P＜0.01）差異。

表6 不同刈割方案各刈割茬次飼草的WSC含量Table 6 WSC concentration of different cutting time of different cutting strategies %

表7 不同刈割方案各刈割茬次飼草的ADF含量Table 7 ADF concentration of different cutting time of different cutting strategies %

表8 不同刈割方案各刈割茬次飼草的NDF含量Table 8 NDF concentration of different cutting time of different cutting strategies %

2.5.4 干物質體外消化率（IVDMD） 飼草的消化率是飼草利用價值的體現。2種刈割方案中飼草的IVDMD總的變化趨勢趨于一致，即第1次刈割＞第2次刈割＞第3次刈割（表9）。在不同刈割方案中均以刈割方案Ⅰ各刈割茬次的IVDMD高于刈割方案Ⅱ。從單位面積體外可消化養分總量（IVDDM）來看，對于同一品種均以刈割方案Ⅱ高于刈割方案Ⅰ，且差異極顯著（P＜0.01）；對于相同刈割方案不同品種間單位面積體外可消化養分總量亦存在顯著（P＜0.05）或極顯著差異（P＜0.01），2種刈割方案均以品種Nagahahikari單位面積體外可消化養分總量最高，而品種Mammoth B最低。

表9 不同刈割方案各刈割茬次飼草的IVDMD與IVDDMTable 9 IVDMD and IVDDM of different cutting time of different cutting strategies

3 討論

3.1 刈割期與飼草產量的關系

多花黑麥草喜冷涼氣候，在長江中下游地區其生物產量快速積累期集中于春夏之交［13］。4月16日進行第1次刈割的產草量比4月1日刈割高1倍左右（表3），這是由于4月1日左右正是多花黑麥草由越冬后恢復生長向旺盛生長階段過渡，光合效率高，生長速度快，另外，此時植株已有較多的物質積累，光合面積大，干物質積累速度快。而此時進行刈割必然影響刈割后短期內光能的利用和凈光合產物的積累。因此，適當推遲第1茬草的刈割時間，充分利用其干物質快速積累的生長期可以顯著提高單位面積第1次刈割干物質產量和單位面積的總干物質產量。從不同刈割方案比較來看，刈割方案Ⅱ不僅第1次刈割產量高，而且第2次刈割的干物質產量亦比刈割方案Ⅰ高，這可能是刈割時期早對植株的幼嫩分蘗傷害較大，影響再生草的生長［20］。張瑞珍等［5］研究表明，隨刈割高度增加，雖然平均生長速度下降，但其生長強度增加，干物質積累速度快。本研究中適當推遲刈割不僅積累了較多的地上生物量，而且地下根系的生長和物質積累也為刈割后再生創造了優越的條件，提高刈割后的再生能力，促進再生草的生長。多花黑麥草對高溫敏感，高溫不利于其生長，同時，5月中旬多花黑麥草由營養生長向生殖生長轉變，并隨著高溫的來臨，多花黑麥草的營養生長受到抑制，因此，試驗中刈割方案Ⅱ的第2次刈割后再生草的生長受到抑制，導致第3次刈割產草量明顯下降。總體來看，從單位面積干物質產量考慮，適當推遲第1次刈割時間，不僅提高首次刈割產量，而且可以促進首次刈割后再生草的生長。

3.2 刈割時期對多花黑麥草飼草品質的影響

在整個生育時期中，隨著牧草的生長，其產草量逐漸增加，其品質則逐漸降低，因此，牧草的最佳刈割方式必須兼顧單位面積產草量和養分含量［21］。本試驗結果表明，不同刈割方案對飼草的營養成分含量影響較大。從飼草中粗蛋白的含量來看，刈割方案Ⅰ的3次刈割飼草中的粗蛋白含量均高于刈割方案Ⅱ的相應刈割茬次。就不同刈割方案的第1次刈割飼草來看，刈割方案Ⅱ的首次刈割飼草中粗蛋白含量顯著低于刈割方案Ⅰ，這是由于莖和葉的粗蛋白含量具有明顯的差異，莖中的粗蛋白含量明顯低于葉中［22，23］，刈割方案Ⅰ的首次刈割時正處于拔節期，飼草葉莖比較高，以葉為主，而刈割方案Ⅱ的首次刈割時處于拔節后期，飼草葉莖比降低，莖含量提高，導致飼草中粗蛋白含量下降，但由于刈割方案Ⅱ的總干物質產量增加較多，從單位面積總粗蛋白產量來看，仍以刈割方案Ⅱ的粗蛋白含量較高。

3.3 刈割時期與飼草的可消化性

飼草的可消化性是影響飼草利用價值的重要方面，直接影響動物的消化利用率。牧草的消化率主要取決于細胞壁的可消化性［24］。牧草生長是營養物質不斷積累的過程，但隨著物質的積累，細胞壁中的纖維素不斷積累，而纖維素與干物質體外消化率呈極顯著的負相關關系［24］，干物質的消化率不斷降低。許能祥等［25］研究表明，高溫有加速多花黑麥草莖葉木質化程度的趨勢。本試驗中，延遲首次刈割時間，干物質體外消化率明顯下降（表9），而且不同刈割方案其3次刈割的飼草IVDMD總的變化趨勢趨于一致，即第1次刈割＞第2次刈割＞第3次刈割。主要原因是多花黑麥草對溫度較為敏感，尤其在生育后期隨著環境溫度的升高，植株體內ADF、NDF加速積累，最終導致飼草的消化率下降。

［1］ 季楊，張新全，馬嘯，等.多花黑麥草品種（系）間雜交及其雜種后代SRAP遺傳分析［J］.草業學報，2009，18（4）：260－265.

［2］ 楊志剛，沈益新.黑麥草生產在農業產業結構調整中的作用及亟待解決的問題［J］.畜牧與獸醫，2002，34（3）：41－43.

［3］ 丁成龍，顧洪如，辛紅霞，等.特高多花黑麥草的生長適應性及干物質積累動態研究［J］.中國草地，2001，23（5）：31－34.

［4］ 鄢燕，張新全，張新躍.黑麥草種子生產研究現狀及發展對策［J］.草業科學，2003，20（2）：16－19.

［5］ 張瑞珍，張新躍，何光武，等.不同刈割高度對多花黑麥草產量和品質的影響［J］.草業科學，2008，25（8）：68－72.

［6］ 楊中藝，辛國榮.“黑麥草－水稻”草田輪作系統應用效益初探（案例研究）［J］.草業科學，1997，（6）：35－38.

［7］ 李元華.養豬利用黑麥草效益初探［J］.四川草原，2000，（2）：56－58.

［8］ 王宇濤，辛國榮，楊中藝，等.多花黑麥草的應用研究進展［J］.草業科學，2010，27（3）：118－123.

［9］ 茍文龍，張新躍，李元華，等.多花黑麥草飼喂奶牛效果研究［J］.草業科學，2007，24（12）：72－75.

［10］ 辛國榮，楊中藝，岳朝陽.“黑麥草－水稻”草田輪作系統的根際效應Ⅱ.冬種黑麥草對土壤物理化學性狀的影響［J］.中山大學學報，1998，37（5）：78－82.

［11］ 楊中藝，辛國榮.“黑麥草－水稻”草田輪作系統的根際效應Ⅲ.黑麥草根系對土壤生物性狀的影響［J］.中山大學學報，1998，37（6）：94－96.

［12］ 顧洪如，丁成龍，鐘小仙.發展種草養鵝——推進農業結構調整［J］.江蘇農業科學，2002，（1）：3－5.

［13］ 龍忠富，羅京焰，楊飛，等.貴草1號多花黑麥草飼喂肉牛肉羊的效果［J］.貴州農業科學，2009，37（1）：114－115.

［14］ Buxton D R.Quality－related characteristics of forages as influenced by plant environment and agronomic factors［J］.Animal Feed Science and Technology，1996，59（1）：37－49.

［15］ 劉曉偉，楊娟，李文西，等.氮磷鉀肥施用對多花黑麥草越冬期生理指標和產草量的影響［J］.草地學報，2010，18（4）：584－588.

［16］ 周琴，趙超鵬，曹春信，等.不同氮肥基追比對多花黑麥草碳氮轉運和種子產量的影響［J］.草業學報，2010，19（4）：47－53.

［17］ 謝永照，張瑞珍，姚明久，等.不同播期對杰威多花黑麥草產草量性能影響的研究［J］.四川畜牧獸醫，2005，32（12）：23.

［18］ 李元姬，顧洪如，沈益新，等.多花黑麥草抽穗期干物質體外消化率在品系間的差異［J］.江蘇農業學報，2005，21（1）：53－58.

［19］ 楊勝.飼料分析及飼料質量檢測技術［M］.北京：北京農業出版社，1993：58－63.

［20］ 王靜，沈文彤，張蘊薇，等.種植密度和刈割頻率對雜交狼尾草產量和品質的影響［J］.草地學報，2010，18（4）：589－593.

［21］ 鐘秀瓊，鐘聲.刈割對牧草影響的研究概況［J］.草業與畜牧，2007，（5）：22－25.

［22］ 丁成龍，顧洪如，沈益新，等.春施多效唑對高羊茅生長及飼草品質影響［J］.草業科學，2005，22（6）：37－41.

［23］ 朱練峰，江海東，高雅，等.不同前作對雜交狼尾草產量和品質的影響［J］.草業學報，2006，15（1）：76－83.

［24］ 顧洪如，李元姬，沈益新，等.追施不同氮量對多花黑麥草干物質產量和可消化干物質產量的影響［J］.江蘇農業學報，2004，20（4）：254－258.

［25］ 許能祥，顧洪如，沈益新，等.溫度對多花黑麥草細胞壁成分變化的影響［J］.中國草地學報，2009，（2）：70－75.