茬次與品種對多花黑麥草在北方地區種植的產量及營養價值的影響

付志慧, 格根圖*, 賈玉山, 王志軍, 呂世杰, 侯美玲, 南丁罕, 意如樂, 阿希達, 金 國

(1.內蒙古農業大學草原與資源環境學院， 農業農村部飼草栽培、加工及高效利用重點實驗室， 內蒙古 呼和浩特 010019；2.內蒙古民族大學農學院， 內蒙古 通遼 028042； 3.東烏珠穆沁旗草原工作站， 內蒙古 錫林郭勒盟, 026300)

多花黑麥草(Loliummultiflorum)是禾本科一年生優質的冷季型、速生性可刈割牧草[1]；因其具有易栽培、消化率高、抗逆性強、產量高、刈割后再生性強、適口性好且蛋白質含量豐富等優點，是溫帶地區畜牧生產中極佳的飼草[2]。在我國南方地區，多花黑麥草在糧草輪作、種草養畜、廢水凈化等方面發揮著及其重要的作用[3]，尤其是“稻-黑麥草-奶牛”模式成為了黑麥草養畜子系統中應用最廣泛、發展最成熟的模式[4]。黑麥草屬南方地區常見草種，但在北方地區尚未推廣開來。2020年中央1號文件提出：“大力發展現代草牧業、深入實施糧改飼政策，加快推進奶業振興，以北方農牧交錯帶為重點,擴大糧改飼規模，發展優質飼草，推廣種養結合模式”。因此，在北方地區篩選高產優質的黑麥草品種，探索其高效收獲策略并推廣種植，對于充分發揮其飼用價值，解決地方性飼草短缺問題，克服年內季節間牲畜之間的差異生產和可用牧草的季節性不平衡，提高北方飼草品質，緩解飼草短期供需矛盾，保障畜牧業穩定發展具有重要意義。

在牧草管理中，刈割次數[5]與頻次[6]直接影響牧草的產量與品質。王延周[7]等人探討刈割茬次對苧麻(Boehmerianivea(L.)Gaudich)飼用產量和品質的影響，以2個苧麻品種為材料，研究一年內不同刈割茬次對其產量與品質變化的影響，結果表明：在不同茬次間的產量性狀中，干鮮比的變異幅度最大；而在不同茬次間的飼用品質上呈現“前2次優于后 4次”的變化規律。孫扣忠[8]等人在探究刈割次數對江蘇沿海地區多花黑麥草產量及品質的影響，結果表明：大棚種植多花黑麥草以刈割 5次產量最高，隨著刈割次數的增加，粗蛋白質含量下降。宋書紅[9]等人研究刈割時期對4種紫花苜蓿(Medicagosativa)和紅豆草(OnobrychisviciaefoliaScop)產量及營養價值的影響，結果表明：牧草的最適刈割時期為第一茬，適宜的種植品種為‘新牧2號’。Hyungsoo[10]等人研究刈割時間對多花黑麥草和燕麥(AvenasativaL.)單獨或組合播種的產量和品質的影響，發現第1次刈割的最高干物質產量為18 680 kg·hm-2。第2次刈割的粗蛋白含量最高，達11.97%。在不同地理區域，均呈現隨著刈割茬次的增加，牧草的產量及營養價值呈現下降的趨勢。

綜上所述，多花黑麥草作為優質牧草，在北方地區，其品種和刈割茬次對產量及營養價值的影響鮮有報道。為此，本研究以3個品種的多花黑麥草為試驗材料，基于分析刈割茬次對產量(干重)、鮮干比、粗蛋白質、中性洗滌纖維、水溶性碳水化合物的影響，探究茬次與品種對多花黑麥草在北方地區種植的產量及營養價值的影響，以期篩選出可在北方地區推廣種植的高產優質多花黑麥草品種，同時為多花黑麥草的刈割管理及高效利用提供科學指導。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于內蒙古農業大學牧草試驗基地，地理坐標為111°41′ E，40°49′ N，屬典型蒙古高原大陸性氣候，四季變化明顯，年平均氣溫變化較大，年均溫度10℃～14℃，年均降水量在400 mm左右，多集中在7—9月。試驗地土壤為沙質栗鈣土，土壤肥力適中，具備灌溉條件。

1.2 試驗方法

1.2.1試驗材料 多花黑麥草種子由內蒙古正奇農牧業有限公司提供，品種分別為‘劍寶’、‘先鋒’、‘雙筒槍’。

1.2.2試驗設計 本試驗采用單因素隨機區組設計，品種為處理因素，每個品種種植4 m×5 m的小區，3個重復。于2019年5月26日播種，6月26日開始收獲第1茬(孕穗后期抽穗前期刈割，后續刈割均以此標準)，共收獲5茬(具體刈割時間見表1)，從第1茬至第4茬，每隔20 d左右刈割一次，第4茬到第5茬由于積溫的影響，時間間隔為47 d。每個小區之間間隔30 cm，種植前施用有機肥(羊糞)作底肥，行距12 cm，播種深度3 cm，播種后細土覆蓋，播量為3.75 g·m-2，刈割留茬高度為3 cm。定期進行灌溉、去除雜草和病蟲害防治。

表1 3個品種的多花黑麥草收獲時間表

1.2.3樣品處理 將采集的樣品收獲后，置于烘箱中，105℃殺青30 min后，再將溫度調至65℃烘干48 h至恒重，測定其風干重。

1.3 測定指標及方法

干草產量：刈割后稱量其鮮重質量，用草樣的鮮草產量乘該樣方(1 m×1 m)測出的鮮干比，即為草樣干草產量(單位：kg)并換算成公頃產量，取3個小區的平均值，即為干草產量(kg·hm-2)。共收獲5茬，將各茬次的干草產量相加得到年度干草總產量(kg·hm-2)。

鮮干比：測定鮮草重量時，每個樣方各留一份鮮草樣品，將樣品(約100 g)帶回室內，放入65℃烘箱中烘48 h至草樣恒重后，測定其干重，鮮重除以干重即得鮮干比。

營養品質：每次刈割時，從每種處理的收獲樣品中隨機選取1 kg，帶回實驗室，放入65℃烘箱中烘48 h至草樣恒重后，用GRINDER粉碎儀器CM20粉碎以備營養品質檢測。利用FOSS KJ2300全自動凱氏定氮儀測定粗蛋白質(Crude protein，CP)含量，利用FOSS Fibertee2010全自動纖維分析系統測定中性洗滌纖維(Neutral detergent fiber，NDF)含量[11](占DM的百分比)，水溶性碳水化合物(Water soluble carbohydrate，WSC)采用蒽酮-硫酸法[12]測定。

1.4 數據處理與分析

通過雙因素方差分析(ANOVA)評估不同品種不同刈割茬次對多花黑麥草產量及營養價值的差異顯著性，在SAS 9.2中調用ANOVA過程，結果在Excel 2016中繪圖。采用對應分析探討3個品種、5個刈割茬次與多花黑麥草產量與營養價值的對應關系，在SAS9.2中調用CORRESP過程，對應關系圖在Excel 2016中繪制。

2 結果與分析

2.1 品種和刈割茬次對多花黑麥草農藝性狀的影響

品種和刈割茬次對多花黑麥草農藝性狀的影響見圖1。‘劍寶’的產量最高，為35 698.27 kg·hm-2，其產量與‘先鋒’無顯著性差異，與‘雙筒槍’存在顯著性差異(P<0.05)；不同品種第3茬次的產量最高，與第2茬次有顯著性差異(P<0.05)。3個品種的鮮干比無顯著性差異；第2茬次的鮮干比值最高，為8.03，與其他各茬次均有顯著性差異(P<0.05)。

圖1 品種與刈割茬次對多花黑麥草農藝性狀的影響

2.2 品種和刈割茬次對多花黑麥草營養價值的影響

由圖2所示，‘劍寶’的粗蛋白質含量最高，為17.8% DM，與‘雙筒槍’差異顯著(P<0.05)；各品種第1茬次粗蛋白質含量最高，為22.62% DM，與其他各茬次均存在顯著性差異(P<0.05)，第3茬次次之，顯著高于第2，4，5茬次(P<0.05)。‘劍寶’的中性洗滌纖維含量最低，為52.21% DM，與其他2品種差異顯著(P<0.05)。‘雙筒槍’的水溶性碳水化合物含量最高，為22.84% DM，各品種第2茬次水溶性碳水化合物含量最低，為15.37% DM，與其它各茬次存在顯著性差異(P<0.05)。從茬次對粗蛋白質含量的影響結果來看，從第3茬次開始，隨著刈割茬次的增加，粗蛋白質含量呈現下降趨勢；從茬次對中性洗滌纖維含量的影響結果來看，從第2茬次開始，隨著刈割茬次的增加，中性洗滌纖維含量呈現下降趨勢。從茬次對水溶性碳水化合物含量的影響結果來看，從第3茬次開始，隨著刈割茬次的增加，水溶性碳水化合物含量整體呈現上升趨勢。

圖2 不同品種與刈割茬次對多花黑麥草營養價值的影響

2.3 品種和刈割茬次與產量和營養價值的對應分析

品種與產量和營養價值的對應分析見圖3，3個品種在縱坐標(第二坐標)的兩側，由于不同品種與各項指標的遠近表示彼此之間的密切程度。由圖可知，干草產量與3個品種距離較近，鮮干比、水溶性碳水化合物、中性洗滌纖維與3個品種距離較遠，表明3個品種的鮮干比、水溶性碳水化合物等含量相差不大，主要差異表現在干草產量上。‘雙筒槍’距離粗蛋白質、水溶性碳水化合物、鮮干比，中性洗滌纖維4個指標的點距離較近，說明在鮮干比反映的適口性上，‘雙筒槍’的適口性較好、其粗蛋白質含量高、水溶性碳水化合物含量較高，中性洗滌纖維含量較低；‘劍寶’與‘先鋒’離干重指標較近，在干草產量反映的生產性能上，這2個品種的干草產量相對高一些，生產性能相對較好。

圖3 多花黑麥草品種與產量和營養價值的對應分析

刈割茬次與產量和營養價值的對應分析見圖4。干草產量與后3個茬次距離較近，從干草產量所反映的生產性能上，表明后3個刈割茬次決定了干草產量的多少，影響了多花黑麥草生產性能的高低；鮮干比與各刈割茬次的距離較遠，在鮮干比所反映的適口性上，表明適口性與刈割茬次沒有較大的關聯；粗蛋白質、中性洗滌纖維含量的高低主要由第1茬次與第2茬次決定；水溶性碳水化合物含量的積累主要與第2茬次有關。

圖4 刈割茬次與多花黑麥草產量和營養價值的對應分析

3 討論

牧草產量是牧草重要的經濟性狀之一，是評價其品種優劣的關鍵因素，也是衡量牧草生產力大小的主要指標[13-14]。不同的產草量可以反映不同品種的生產性能及其適應性[15]。本研究中，‘劍寶’的干草總產量最高，表明在北方典型蒙古高原大陸性氣候條件下，其經濟效應最佳、生產性能及適應性最強。同時，對應分析的結果也表現出各品種在干草產量上差異較明顯，說明品種不同，其生產性能與適應性也存在明顯差異，與匡崇義[16]等人研究結果類似。刈割是提高牧草飼用價值的有效方式，刈割茬次與飼草產量、品質密切相關[10]。本研究中，多花黑麥草的第1茬草與第2茬草均高于趙桂琴[17]在燕麥研究中的頭茬草與2茬草的產草量，同時各品種的年度干草總產量均高于南銘[18]等人在6個燕麥品種研究中的總產草量，說明多花黑麥草在北方地區種植的產草量要高于北方地區主推的燕麥。本研究中第3茬次干草產量最高，可能原因是第3茬次生長時的溫度及水熱條件更適合黑麥草的干物質積累[19]，若以高產為收獲目標，在生產中可將播種期適當提前，同時注重前3茬次的田間管理。

鮮干比是指鮮草重與干草重的比例，它反映牧草的干物質積累程度和利用價值[20]，同時也是評價牧草適口性的一個重要指標，鮮干比越高適口性越好[21]；另一方面，鮮干比也反映青干草出草率，鮮干比越大，青干草出草率越低[22]。在本試驗中，‘劍寶’的鮮干比值最高，說明其適口性最好。刈割茬次對牧草的鮮干比也有顯著影響，本研究中，第2茬次的鮮干比顯著高于其他茬次，同樣對應著干草產量也最低，與李三要[23]等人研究結果類似。可能是由于牧草第2茬次生產過程中降雨量偏多，后期隨著溫度的升高，降雨量的減少，干物質積累量的增加，鮮干比值降低[24]。

粗蛋白質、中性洗滌纖維與水溶性碳水化合物均是衡量和反映牧草營養品質的重要評價指標[25]，一般來說，飼草的粗蛋白質含量越高，中性洗滌纖維含量越低，水溶性碳水化合物含量越高，其品質越好。飼用燕麥和多花黑麥草的粗蛋白質含量都在10%以上，但多花黑麥草略高于飼用燕麥[26]。由于牧草自身的特性，不同品種的黑麥草其品質也不相同[27]，本研究中，3個不同品種的多花黑麥草粗蛋白質含量差異顯著，‘劍寶’的粗蛋白質含量最高，中性洗滌纖維含量最低，說明其營養品質較好。

刈割茬次不僅影響著飼草的產量，也影響著飼草的品質[10]，從營養價值來看，粗蛋白質是家畜必不可少的營養物質[25]，其含量的高低不僅影響著牧草的經濟效益[28]也直接關系著家畜的產乳量和乳蛋白產量[29]。本研究中，第1茬次的粗蛋白質含量顯著高于其他各茬次，可能原因是第1茬次的生長期最長，營養物質積累量最多；隨著刈割茬次的增加，粗蛋白質含量基本呈下降趨勢，這與孫扣忠[8]等人研究結果一致，但第3茬次的粗蛋白質含量高于第2茬次，可能原因是在管理過程中施肥種類的改變導致第3茬次粗蛋白質含量高于第2茬次但仍然低于第1茬次，第2茬次中性洗滌纖維含量突增，需進一步探討與論證。

Haselmann[30]等人研究證明牧草中較高的水溶性碳水化合物含量能夠增強奶牛瘤胃發酵過程，從而為奶牛提供更多的營養和能量。Chunmei[27]等人研究表明當牧草的光合作用產量超過碳水化合物利用率時，水溶性碳水化合物就會積累，本研究中，隨著刈割茬次的增加，水溶性碳水化合物含量從第2茬次開始呈現上升趨勢，表明隨著刈割茬次的增加，黑麥草的光合作用產量增加，積累的水溶性碳水化合物增多，有利于其本身的能量積累及后期優質飼草的加工利用。可依據飼草的利用方式，適當選擇合理的刈割方案，若想收獲高蛋白含量低纖維含量的飼草，需在第1茬次加強田間管理，保持水肥充足。

4 結論

在3個供試品種中，‘劍寶’的干草產量最高、生產性能最好、鮮干比值最高、粗蛋白質含量最高、中性洗滌纖維含量最低、營養品質最好，可在本地區推廣種植。在生產實際中，若以高產為收獲目標，應注重前3茬黑麥草的田間管理工作；若以粗蛋白質含量為收獲目標，為家畜提供優質飼草，以第1茬次最佳。