5種多年生牧草在青海環湖地區的最佳刈割時期

羅彩云，徐世曉，趙 亮，鄒小艷，賀福全，許 茜，陳 昕

(中國科學院西北高原生物研究所 高原生物適應與進化重點實驗室，青海 西寧 810008)

青海省廣闊的草地是當地牧民進行畜牧業生產的重要物質基礎，也是牧民生活的根本依靠[1]。但由于不科學的畜牧業生產方式及惡劣的自然環境條件，使天然草地退化問題日益嚴重，并造成草地生產力低下及一系列畜牧業生產和草地生態環境問題。建設栽培草地，是實現草地畜牧業集約化經營，以及緩解天然草地的放牧壓力、恢復退化草地以及重建草地植被的重要措施，已成為青藏高原高寒地區草地畜牧業可持續發展和高原生態環境保護的必由之路[2]。以老芒麥(Elymussibiricus)、垂穗披堿草(Elymusnutance)等禾本科牧草為主的多年生人工草地具有1年建植多年受益的特點，是該地區主要的多年生人工草地推廣栽培方式[3]。

適宜的刈割時期對于優質牧草的生產具有重要意義[4]，因為在牧草整個生長過程中，產量和營養成分是兩個相關的反方向發展過程，所以確定牧草最佳刈割時期，必須兼顧單位面積草產量和營養成分含量[5]。牧草收獲過晚，植株木質化增加，蛋白含量和消化率都會下降，收獲過早會降低牧草產量[6]。適時收割并減少收獲過程中牧草葉片脫落損失是很關鍵的環節，而且收獲時機掌握得好，可使下一茬牧草多分嫩枝，增加產量和莖葉比[7]。因此，牧草最佳刈割期的確定必須綜合考慮生長習性，草產量和營養品質等因素。

1 材料和方法

1.1 試驗地自然概況

試驗樣地設在離青海湖二郎劍景區靠東方向6～7 km的甲乙村，甲乙村是一個藏族聚居村，位于倒淌河鎮西部，青海湖南岸，平均海拔3 300 m。平均氣溫-0.5℃，月均最低氣溫(12月)-22.3℃，最高氣溫(7月)18.5℃。年降水量338 mm，無霜期38 d，農作物生長期130～150 d，牧草生長期150～170 d。

1.2 供試品種及來源

供試牧草為同德老芒麥(Elymussibiricuscv.Tongde)、垂穗披堿草(Elymusnutans)、星星草(Puccinelliatenuiflora)、青海中華羊茅(Festucasinensiscv.Qinghai)均來源于青海省牧草良種繁殖場，青海草地早熟禾(Poapratensiscv.Qinghai)來源于青海省畜牧獸醫學院。

1.3 試驗設計

供試材料于2013年5月20日播種，采用隨機區組設計，均為單播，每個品種3次重復，小區面積5 m× 5 m，小區間距2 m。播前翻耕、整地。種植當年拔節期前人工除草，以后每年分蘗期前人工除草1遍。

1.4 測定指標

干草產量 于2014年和2015年7，8和9月，分別在月中和月底，在試驗小區隨機設1 m×1 m的樣方1個，齊地面剪下牧草，稱鮮重后放入烘箱65℃烘干至恒重，獲取干草產量。

營養成分測定 每年于生長季結束后將烘干的牧草樣品粉碎，過0.42 mm篩，測定不同牧草品種的粗蛋白(CP)、酸性洗滌纖維(ADF)、中性洗滌纖維(NDF)和粗脂肪(EE)含量，其中CP用凱氏定氮法、NDF和ADF用Van Soest法、EE用乙醚浸提法[8]。

單位面積粗蛋白產量計算 單位面積干物質產量×粗蛋白含量=單位面積粗蛋白產量

1.5 數據處理

采用SPSS 16.0進行方差分析(One-way ANOVA)及多重比較(LSD)，采用Origin 2016做圖。

2 結果與分析

2.1 不同牧草品種干草產量比較分析

不同牧草品種干草產量差異顯著(P<0.05)，不同月牧草產量變化極顯著(P<0.01)，不同草種產量從7月到9月均呈上升趨勢。2014年各品種牧草產量從大到小的順序是：同德老芒麥(1 144.00 g/m2)>垂穗披堿草(984.67 g/m2)>青海中華羊茅(866.00 g/m2)>星星草(733.00 g/m2)>青海草地早熟禾(516.00 g/m2)；2015年各品種牧草產量從大到小的順序是同德老芒麥(1 044.43 g/m2)>星星草(936.33 g/m2)>垂穗披堿草(818.79 g/m2)>青海草地早熟禾(728.62 g/m2)>青海中華羊茅(704.05 g/m2)，兩年都是同德老芒麥的產量最高(圖 1)。隨著牧草生長時間的延長，牧草產量增大(圖 1)。

圖1 不同季節的牧草品種產量Figure 1 The seasonal dynamic of the yield of different forage grasses

2.2 不同牧草品種營養成份比較

不同牧草品種CP含量差異不顯著(P>0.05)，各牧草品種CP含量年際變化極顯著(P<0.01)。7月牧草CP含量最高，8月次之，9月牧草CP含量最小，2014年各月牧草CP含量均以星星草最高，7，8和9月依次為18.35%，11.95和9.81%(圖2)，2015年7，8和9月份依次為11.11%，9.56%和4.97%，隨著生長時間的延長，CP含量降低(圖 2)。2年平均CP含量均以同德老芒麥最低(8.43%)、其次是青海中華羊茅(8.98%)、垂穗披堿草(9.25%)、青海草地早熟禾(10.04%)、CP含量最高的是星星草(10.96%)。不同牧草品種NDF含量差異顯著(P<0.01)，各牧草品種2014年各牧草品種ADF含量月變化不明顯(圖4)。2014和2015年2年平均以青海草地早熟禾ADF含量最低，為30.92%，其次為星星草(32.11%)、青海中華羊茅(33.59%)、同德老芒麥(35.29%)、垂穗披堿草(38.89%)。7月牧草ADF含量最高，9月次之，8月牧草ADF含量最低(圖4)。隨著生長時間的延長，ADF含量先降低后升高(圖 4)。

圖2 不同季節各牧草品種CP的含量Figure 2 The seasonal dynamic of the CP of different forage grasses

NDF含量年際變化不顯著(P>0.05)，而月變化極顯著品種(P<0.01)。2014和2015年2年平均以青海草地早熟禾NDF含量最低，為52.87%，其次為星星草(54.70%)、青海中華羊茅(55.94%)、同德老芒麥(59.01%)、垂穗披堿草(62.84%)。各牧草品種NDF含量從7月到9月呈先降低后升高的趨勢。隨著牧草生長時間的延長，NDF含量升高(圖3)。

圖3 不同季節各牧草品種NDF的含量Figure 3 The seasonal dynamic of the NDF of different forage grasses

圖4 不同季節各牧草品種ADF的含量Figure 4 The seasonal dynamic of the ADF of different forage grasses

各牧草品種EE含量年際變化不顯著(P>0.05)，月變化極顯著(P<0.01)。2014年和2015年2年平均以星星草EE含量最低為1.10%，其次為垂穗披堿草(1.42%)、青海草地早熟禾(1.48%)、同德老芒麥(1.51%)、青海中華羊茅(1.52%)，7月牧草EE含量最高，8月次之，9月牧草EE含量最低。隨著生長時間的延長，牧草EE含量逐漸降低(圖 5)。

圖5 不同季節各牧草品種EE的含量Figure 5 The seasonal dynamic of the EE of different forage grasses

各牧草品種CP產量年際變化顯著(P<0.05)，月變化顯著(P<0.05)。2年平均以星星草CP產量最高，為69.73 g/m2，其次為同德老芒麥(65.79 g/m2)、垂穗披堿草(60.71 g/m2)、中華羊茅(51.00 g/m2)、青海早熟禾(41.49 g/m2)。同德老芒麥和垂穗披堿草CP產量在8月達到最高值，顯著高于7月和9月，青海草地早熟禾、星星草和青海中華羊茅CP產量2年的變化沒有規律。2014年CP產量在9月達到最高值，2015年在8月達到最高值(圖 6)。

圖6 不同季節各牧草品種CP的產量Figure 6 The seasonal dynamic of the yield of CP of different forage grasses

3 討論

產草量是評價草地生產能力的最直接指標之一[9]，產草量受牧草生長規律、生產性能、生態因子、栽培年限和管理水平的影響[10]。試驗2年都是以同德老芒麥的產量最高(圖1)，汪新川等[11]研究表明同德老芒麥具有抗寒、耐旱、耐鹽堿的特性，且綠草期長，產草量高等特點[11]，說明同德老芒麥適宜在環湖地區種植。

牧草品質的優劣是衡量牧草利用價值的重要指標，刈割時期對牧草品質有顯著影響[12]。飼草中蛋白質含量越高則品質越好[13]，杜雪燕等[14]研究表明，干物質和粗蛋白含量越高，酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維含量越低，牧草營養價值越高。此次，干物質產量和牧草粗蛋白含量是兩個相關的反方向發展過程，同德老芒麥有最高的產量(828.94 g/m2)(圖1)和最低的粗蛋白含量(8.43%)(圖2)。楊庫等[15]報道適宜的收獲時期除了要考慮作物的產量外，營養價值豐富與否同樣重要，收獲太晚作物中可消化的營養物質含量低[16]。所以確定牧草最佳刈割時期，最好能夠同時兼顧產量和品質，單位面積粗蛋白產量正好能夠兼顧這兩方面的因素。適宜刈割期是調制高產優質干草的重要因素之一[16]，在確定最適宜刈割時期時，必須考慮牧草生育期內地上部分生物量的增長和營養物質動態，以獲取單位面積營養物質最大產量[12-13,17]。研究發現同德老芒麥和垂穗披堿草在8月粗蛋白產量最大(圖 6)，而酸性洗滌纖維含量在8月最低(圖 4)，在該地區適合在8月刈割，而青海草地早熟禾、星星草和青海中華羊茅粗蛋白產量2年沒有變化規律(圖6)，這與生長季氣溫與降水的分布有關，說明這3 種牧草的產量受氣候影響較大，其刈割時期應該依氣候條件而定。溫度、光照、水分等環境因子組合是造成牧草品質差異的外因[18-22]。阿依古麗﹒達嘎爾別克等[25]研究發現，隨著刈割時期的推遲，牧草粗蛋白含量降低、纖維素含量增加導致牧草老化。各指標變化趨勢均為2015年比2014 年明顯，或許是因為栽培年限和/或生態因子等不同造成的[10]。對于多年生牧草來說，其品質不僅與牧草品種本身有關，還與種植年限、當地氣象因子等有關。

4 結論

(1)5種多年生牧草品種產量都是在9月產量達到最大值，順序依次為:同德老芒麥(1 094.26 g/m2)>垂穗披堿草(901.73 g/m2)>星星草(834.67 g/m2)>青海中華羊茅(785.03 g/m2)>青海草地早熟禾(622.31 g/m2)。生長期內，各牧草品種產量呈遞增趨勢(圖 1)。

(2)5種牧草粗蛋白含量，7月粗蛋白含量最高，隨著生長時間的延續，粗蛋白呈遞減趨勢(圖 2)。7月粗蛋白含量分別為星星草(13.96%)>青海中華羊茅(12.27%)>青海草地早熟禾(12.24%)>垂穗披堿草(11.79%)>同德老芒麥(10.66%)。各月都是以星星草粗蛋白含量最高，同德老芒麥粗蛋白含量最低。

(3)整個生長季內，牧草中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量呈先降低后升高的趨勢，粗脂肪含量逐漸降低；2年平均以星星草粗蛋白產量最高，為69.73 g/m2，其次為同德老芒麥(65.79 g/m2)、垂穗披堿草(60.71 g/m2)、中華羊茅(51.00 g/m2)、青海早熟禾(41.49 g/m2)，粗蛋白產量年際變化顯著。