復播飼草高粱和玉米產量及營養成分比較

再吐尼古麗·庫爾班，涂振東，葉 凱，艾克拜爾·伊拉洪

(1.新疆農業大學草業與環境科學學院，烏魯木齊 830052；2.新疆農業科學院生物質能源研究所，烏魯木齊 830091)

0 引 言

【研究意義】新疆南疆位于天山與昆侖山之間，包括塔里木盆地、昆侖山脈新疆部分以及吐魯番盆地，面積約53×104km2，約占新疆的2/3[1]。進一步開發和科學合理的利用飼料資源是擴大南疆牛羊養殖規模的物質基礎，對增加南疆少數民族家庭收入具有十分重要的意義[2]。【前人研究進展】近年來，隨著新疆農區畜牧業的發展，飼料問題日漸突出，通過麥后復播青貯玉米是新疆長期以來保障青貯飼料自足的一項重要措施[3]。雖然，目前玉米主要用作動物飼料,在復播玉米品種單純、單產水平不高，籽實收獲后秸稈老化等原因，影響飼草產量和品質。而高粱的鮮草產量通常可達青貯玉米的1.2～2.0倍[4]。研究表明，作青刈用的飼用高粱品種具備再生能力強，刈割后生長快，適合多次刈割使用[5]。高粱[Sorghumbicolor(L.)Moench]是重要的優質蛋白飼料作物，抗旱、耐澇、耐鹽堿的能力較強，適應范圍廣[6-9]。高丹草(Sorghumbiocolor×s.sudanense)是高粱與蘇丹草(Sorghumsudanense(Piper)Stapf)的雜交種，是一種高產、優質的一年生牧草，適用地區廣，抗旱，可持續提供優質鮮草。高丹草的雜種優勢非常明顯,抗旱、抗寒、耐鹽堿、刈割后植株再生力強、生長速度快，含糖量較高適宜青貯，可以用來養殖牛和羊等牲畜畜禽，在生產上表現優質高產，效益明顯[10]。【本研究切入點】對甜高粱開發利用方面的研究較多，對于新疆來說甜高粱在新疆的栽培研究主要集中在北疆[11-12]，在南疆進行的相關研究報道較為少見。尤其是以麥后復播飼草高粱作為飼料跟玉米對比產量和營養成分的研究未見報道。高丹草作為一種新興牧草，目前在北方地區種植較少,在生產上缺乏栽培技術，國內外文獻較少。研究復播飼草高粱和玉米主要營養成分含量及分布規律。【擬解決的關鍵問題】以飼草高粱晉牧1號和當地主栽復播玉米品種新玉29號為麥后復播材料，對不同刈割條件下生物產量、莖部、葉片等不同部位的營養成分進行比較，分析新玉29號和晉牧1號營養成分的分布情況和差異，為南疆地區高產、優質復播青貯飼料作物的利用推廣提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗地點在新疆喀什市疏勒縣庫木西力克鄉，E 76°37′、N 39°23′。土壤肥力中下水平，前茬冬小麥。

參試品種為玉米品種新玉29號和山西農科院高粱研究所提供的高丹草品種晉牧1號。

分別2017年8月9日第一次刈割和10月9號第二次刈割的高粱秸稈和葉片、10月9日第一次刈割的玉米秸稈和葉片為材料測定營養成分。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設計

試驗小區排列采用完全隨機區組排列，6次重復，行長20 m，行距0.4 m，晉牧1號株距0.08 m，新玉29號株距0.2 m，10行區。晉牧1號共刈割2次(8月9日,10月9日)，玉米刈割一次(10月9日)。2017年6月22日人工播種，飼草高粱播種面積1.33 hm2(20畝)、玉米1.33 hm2(20畝)。7月29日澆出苗水，全生育期澆水3次。播種前整地，施肥量為尿素8 kg/667m2、磷酸二銨 21 kg/667m2，全作底肥一次性施用。 結合第 2 次灌水追施尿素5 kg/667m2。

1.2.2 測定指標1.2.2.1 產量

測定單位面積土地上所收獲的地上部分的全部產量(kg/hm2)。

1.2.2.2 營養成分

等量成分測定取樣時每個小區隨機取 5株，整體粉碎后混勻先用65℃烘干40 min，然后35℃烘干24 h。通過40 目篩，裝進密封袋，留待測定營養成分。粗蛋白含量測定采用凱氏定氮法(GB/T6 432-94)；粗纖維含量測定采用H2SO4和NaOH溶液煮沸消化法(GB/T6 434-94)；總糖的測定采用直接滴定法[13]；水分測定利用烘干法[13]；灰分測定利用灰化法[14]。

1.3 數據處理

采用Excel 2013處理試驗數據,采用DPS 6.50統計分析軟件對試驗數據進行顯著性檢驗及相關分析。

2 結果與分析

2.1 復播玉米和飼草高粱產量

2017年6月22日同時人工復播新玉29號1.33 hm2和晉牧1號1.33 hm2。晉牧1號割茬兩次,分別為8月9日和10月9日，而新玉29號在10月9日收割一次。復播玉米品種新玉29號和飼草高粱晉牧1號鮮草產量有很大差異。新玉29只割一次，鮮草產量為67 567.56 kg/hm2、籽粒產量8 708.70 kg/hm2、合計產量為76 276.27 kg/hm2。晉牧1號第一茬鮮草產量達到83 483.48 kg/hm2，第二茬鮮草產量達到84 249.24 kg/hm2，合計產量為167 732.73 kg/hm2。晉牧1號生物產量遠遠高于新玉號29號，比新玉29號增產119.90%。表1

表1 新玉29號和晉牧1號產量
Table 1 The yield of Xinyu 29 and Jinmu 1 (kg/hm2)

品種Varieties第一茬秸稈產量 Straw yield of first cutting第二茬秸稈產量 Straw yield of second cutting籽粒產量Grain yield秸稈產量Straw yield合計產量Total output 新玉29號Xinyu 29--8 708.7067 567.5676 276.27晉牧1號Jinmu 183 483.4884 249.24無籽粒-167 732.73

2.2 復播玉米和飼草高粱營養成分

研究表明，復播玉米和飼草高粱葉片和莖部的營養成分和分布規律有差異。新玉29號和晉牧1號不同部位粗纖維素的分布規律不一致。新玉29號葉片與莖稈的粗纖維素含量差異達極顯著(P﹤0.01)，葉片的粗纖維素﹥莖部。晉牧1號葉片與莖稈的粗纖維素含量差異達極顯著(P﹤0.01)，莖部的粗纖維素﹥葉片。新玉29號和晉牧1號不同部位粗蛋白質和可溶性總糖的分布規律一致，莖部的含量﹥葉片并且差異達極顯著(P﹤0.01)，其中晉牧1號莖部的粗蛋白質含量高達8.81%、總糖含量高達13.61%。新玉29號和晉牧1號不同部位粗灰分和水分的分布規律一致，葉片的含量﹥莖部并差異達極顯著(P﹤0.01)，水分含量基本都高于74%。新玉29號和晉牧1號同一部位的營養成分有差異。新玉29號葉片和晉牧1號葉片粗纖維素含量分別為35.53%、24.37%、可溶性總糖含量分別為6.66%、4.75%，新玉29號葉片的粗纖維素和可溶性總糖含量﹥晉牧1號并且差異極顯著(P﹤0.01)。而新玉29號莖部的粗纖維素和可溶性總糖含量﹤晉牧1號并且差異極顯著(P﹤0.01)。新玉29號葉片和莖部的粗蛋白質、粗灰分、水分含量均﹤晉牧1號并且差異極顯著(P﹤0.01)。表2

表2 復播玉米和飼草高粱營養成分
Table 2 The nutrient components in maize and Forage Sorghum

品種Varieties粗纖維素(%)Crude cellulose粗蛋白質(%)Crude protein粗灰分(%)Coarse ash可溶性總糖(%)Soluble total sugar水分(%)Water content葉Leaf莖Stem葉Leaf莖Stem葉Leaf莖Stem葉Leaf莖Stem葉Leaf莖Stem新玉29號 Xinyu 2935.53±0.30Cc31.35±1.00Dd4.06±0.05Jl7.77±0.15Hi4.68±1.00Jkl2.35±1.15Km6.66±0.05I j8.88±0.12Hi 74.52±0.61Bb74.48±1.00Bb晉牧1號Jinmu 124.37±1.66Ee32.66±1.53Dd5.36±0.08IJk8.81±0.10Gh9.33±0.05Hi 5.33±0.06IJk 4.75±0.06Jkl13.61±0.16 Ff77.18±0.62Aa76.26±1.00Aa

注：同列或同行數據后標不同大寫字母者表示差異達1%顯著水平,標不同小寫字母者表示差異達5%顯著水平。下同

Note: The data with different capital letters in the same column show significantly different atP=0.01, lowercase shows significantly different atP=0.05. The same as below

2.3 復播飼草高粱不同刈割期的營養成分

研究表明,晉牧1號第一、第二茬葉片和莖部的營養成分及分布規律存在差異。晉牧1號第一、第二茬粗纖維素和可溶性總糖的分布規律一致，莖部的含量﹥葉片，并且差異達極顯著(P﹤0.01)。晉牧1號第一、第二茬粗灰分和水分的分布規律一致，葉片的含量﹥莖部，并且差異達極顯著(P﹤0.01)。晉牧1號第一、第二茬莖部和葉片的粗蛋白質分布規律不一致，第一茬葉片的含量﹥莖部，第二茬莖部的含量﹥葉片。

不同刈割期對飼草高粱的營養含量也有一定的影響。晉牧1號第一、第二茬葉片的可溶性總糖含量分別為4.36%、4.75%、莖部的可溶性總糖含量分別為11.76%、13.61%，莖葉的總糖第一茬﹤第二茬。晉牧1號第一、第二茬葉片的粗纖維素含量分別為31.70%、24.37%、莖部的粗纖維素含量分別為42.49%、32.66%，莖葉的粗纖維素第一茬﹥第二茬。不同刈割期對晉牧1號粗蛋白質及水分含量的影響跟其他營養成分有差異。從水分含量的數據來看，葉片的水分含量第一茬﹥第二茬，莖部的水分含量第二茬﹥第一茬。第一、第二茬葉片的粗蛋白質含量分別為9.27%、5.36%，差值為3.91%，差異極顯著(P﹤0.01)，葉片的粗蛋白質含量第一茬﹥第二茬。第二茬莖部的粗蛋白質含量分別為6.49%、8.81%，差值為5.32%，差異極顯著(P﹤0.01)，莖部的粗蛋白質含量第一茬﹤第二茬。表3

表3 晉牧1號不同刈割期營養成分
Table 3 Nutrient componentsof Jinmu 1 at different cutting stages

刈割期Cutting period粗纖維素(%)Crude cellulose粗蛋白質(%)Crude protein粗灰分(%)Coarse ash可溶性總糖(%)Soluble total sugar水分(%)Water content葉Leaf莖 Stem葉Leaf莖 Stem葉Leaf莖 Stem葉Leaf莖 Stem葉Leaf莖 Stem第一茬First cutting31.70±0.57De42.49±1.00Cd9.27±1.00 Hi6.49±0.05Ik8.14±0.10 Hj5.80±0.05IJkl 4.36±0.10 Jm 11.76±0.05Gh 77.52±0.55Aa73.98±1.00Bc第二茬Second cutting24.37±1.66Ef32.66±1.52De5.36±0.08IJklm8.81±0.10Gh9.33±0.05Hi5.33±0.05IJklm4.75±0.05Jlm13.61±0.15Fg77.18±0.61Aab76.26±1.00Ab

3 討 論

近年來，喀什地區農區畜牧業增畜不增草，飼草短缺矛盾日益突出，嚴重制約地區農牧業發展。調整種植產業結構，引進優質飼草品種已經成為畜牧工作發展的突破[15]。

2017～2018年在喀什地區疏勒縣開展了飼草高粱復播示范，結果表明,晉牧1號適合喀什地區復播種植，復播整個生育期可以刈割2次。復播晉牧1號生物產量高于玉米，兩次的合計生物產量達到167 732.73 kg/hm2，新玉29號為76 276.27 kg/hm2。哈斯亞提·托遜江等[16]利用 4 個復播玉米品種和飼用甜高粱(大力士)在同等栽培管理條件下在南疆新和縣進行生產力和營養成分比較分析試驗，結果復播甜高粱不結穗的情況下生物產量達到135 258.9 kg/hm2、新玉29號生物產量達到65 136 kg/hm2。而試驗晉牧1號的生物產量不僅高于新玉29號，也高于大力士，晉牧1號比大力士比較適合復播。

平俊愛等[10]從2009～2010年在北京雙橋、天津大港、新疆呼圖壁等多點進行晉牧1號生產試驗。其四個試驗點3年鮮草平均產量為115 857.5 kg/hm2，認為適宜在北京、天津、新疆、四川、山西等地種植推廣。試驗結果進一步確認此試驗結果，試驗中晉牧1號復播高粱兩次刈割鮮草產量比內地的高。部分研究報道[17-18]也證實了飼料甜高粱在南疆種植可獲得高產的可能性。甜高粱為短日照作物[11]，在新疆長日照條件下有利于其營養生長,所以表現出生物產量高，這跟馮國郡等[19]的試驗結果一致。

復播晉牧1號和新玉29號的不同部位營養成分的分布規律及含量有差異。玉米和晉牧1號不同部位粗纖維素含量的分布規律不一致。玉米葉片的粗纖維素﹥莖部,晉牧1號莖部的粗纖維素﹥葉片。玉米和晉牧1號不同部位粗蛋白質、可溶性總糖含量的分布規律一致，莖部的粗蛋白質﹥葉片。這跟郭彥軍等[20]的試驗結果相似。

不同刈割期對高粱養分含量有很明顯的影響。研究發現第一割茬的粗纖維含量高于第二茬，第一茬的可溶性總糖含量低于第二茬，與鄭慶福等[21]的研究結果相同。

4 結 論

晉牧1號為一年生禾本科牧草，耐旱，刈割后植株再生力強，生長速度快。喀什地區復播可以刈割2次，刈割后5～6周株高可達100 cm以上。復播玉米和飼草高粱鮮草產量有很大差異。玉米只割一次，鮮草產量達到67 567.56 kg/hm2，籽粒產量8 708.70 kg/hm2，合計產量為76 276.27 kg/hm2。晉牧1號第一茬和第二茬鮮草合計產量達到167 732.73 kg/hm2，生物產量遠遠高于復播玉米。復播玉米和飼草高粱葉片和莖部的營養成分和分布規律有差異。新玉29號和晉牧1號不同部位粗纖維素的分布規律不一致。新玉29號和晉牧1號不同部位粗蛋白質和可溶性總糖的分布規律一致，莖部的含量﹥葉片。不同刈割期對飼草高粱的營養含量也有一定的影響。粗纖維含量第一割茬的高于第二茬、可溶性總糖含量第一茬低于第二茬。葉片的粗蛋白質含量第一茬﹥第二茬,莖部的粗蛋白質含量第一茬﹤第二茬。青貯原料一般要求含水率 65%～75%,水溶性碳水化合物含量 8%～10%。晉牧1號的含水率為 77.52%，總糖含量高達 13.61%(干基)，極顯著高于玉米原料。跟新玉29號對比晉牧1號具有產草量高，含水率較高，干物質中粗蛋白含量高、含糖量高等優質飼料的特點。晉牧1號的適應性較好，解決夏末新鮮優質飼料短缺問題，適合南疆地區復播推廣示范。