不同飼草種植模式生產性能和效益評價

牛 巖,張曉霞,史瑩華,王建輝,王紅藝,梁亞爽

(1. 河南省飼草飼料站，河南 鄭州 450008；2. 河南農業大學 牧醫工程學院，河南 鄭州 450002；3. 南陽市黃牛科技中心，河南 南陽 473010)

苜蓿和全株青貯玉米是草食畜的主要粗飼料，在冬春季飼料缺乏季節中發揮了重要作用。與傳統的小麥籽粒收獲后秸稈作為飼料相比，全株青貯小麥具有更高的飼用價值，但小麥青貯存在產量低的缺陷，需要進行產量、品質和經濟效益評價[1-3]。甜玉米具有生育期短、適合種植收獲兩季的優勢，乳熟期玉米果穗收獲加工作為食品，秸稈可作青貯料，具有適口性好和飼用價值高的特點[4]。糧食和油料作物如小麥、玉米、花生收獲后的秸稈也可以作為牛羊等牲畜的飼料[5]，在生產中應用較多。為了評價一年二熟的飼草型、一年三熟的經濟作物型與傳統的一年二熟糧食作物在產量、品質、投入產出和經濟效益方面的優劣，研究不同飼草種植模式的生產性能，確定其最佳匹配模式，為糧改飼提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗種植和管理

試驗小麥(TriticumaestivumL.)青貯和玉米(ZeamaysL.)全株青貯飼料作物的種植與青貯制作在河南省南陽市某乳業有限公司基地(E112.45°，N32.76°)進行。該地地處淺丘陵地帶，地勢西高東低，西部為紫山山麓，東部為白河沖積平原，土壤肥沃，海拔在110～115 m之間。屬北亞熱帶大陸性季風氣候，年平均氣溫14.9 ℃，降水量805 mm，日照2 116 h，無霜期229 d。地下水資源豐富，水質優良，硬度一般不低于120 mg/L。試驗用小麥于2016年10月份播種，前茬作物為玉米，小麥品種為眾麥2號，等行距播種，行距16.5 cm；播前每公頃施750 kg小麥專用肥作為基肥，淺耕后播種，每公頃播量262.5 kg；2017年2月下旬每公頃施750 kg尿素肥料作為追肥；2017年5月10日小麥達蠟熟期收獲進行青貯。小麥收獲后調茬種植青貯玉米，品種為京科青貯518，行距60 cm，每公頃播種密度72000株[6]；拔節期每公頃追施750 kg尿素作為追肥并灌溉；玉米在蠟熟中期籽粒乳腺在1/2時收獲和青貯。小麥和玉米均種植134 hm2，其中67 hm2制作全株青貯飼料，67hm2完熟期收獲籽粒。

二季甜玉米和一季薺菜在河南省南陽市新野縣某牛業有限公司(E112.25°，N32.42°)的種植基地進行。新野縣屬于北亞熱帶地區，具有明顯的大陸性季風氣候特征，溫暖濕潤，四季分明，光、熱、水資源豐富。全年平均日照總時數1815.8 h，年平均氣溫15.1 ℃，年平均降水量721.0 mm，年平均相對濕度75%，年平均無霜期228 d，年平均風速2.9 m/s。按照氣候平均氣溫劃分四季：春季持續56 d，夏季持續113 d，秋季持續61 d，冬季持續135 d。土壤為輕粘土。2017年4月，薺菜收獲后播種第一季甜玉米，品種為中鮮2號，每公頃播種密度75000株，果穗乳熟期達到食品廠收貯加工標準時人工收獲，生育期80 d；穗收獲后，秸稈進行青貯。7月，在同一試驗地播種第二季甜玉米，管理、收獲方式同上。試驗基地67 hm2，甜玉米在乳熟期收獲后，分別測定其果穗和青綠秸稈產量。

1.2 試驗樣品的采集

全株青貯小麥取樣時，在田間任選6個點，避開地頭，每個點取一個樣方，每個樣方4 m2，留茬5～6 cm，稱其樣方內全部鮮草重量；在蠟熟期用聯合收獲機刈割和切碎，然后打捆和裹包青貯。青貯前后均采樣測定其營養成分。全株青貯玉米在田間任選5點取樣，每個樣點取樣20株，留茬15 cm；將莖葉和果穗分開后，人工剝去果穗籽粒，將莖葉和籽粒分別稱重，計算每公頃鮮草莖葉產量和鮮樣籽粒產量，5個樣點平均即為該樣地鮮草莖葉產量和籽粒產量；測定其干物質產量和營養成分。糧食型小麥和玉米均在完熟期收獲，分別收獲籽粒和秸稈，其采樣點和方法同全株青貯。甜玉米果穗收獲后，在田間選取6個樣點，每個樣點取樣20株稱其鮮重；大田在果穗收獲后，立即將青綠秸稈切碎青貯，青貯前后取樣測定養分含量。

1.3 指標檢測方法

常規養分含量測定均采用國標提供[7]的方法。青貯飼料營養成分有機酸的測定采用安捷倫Agilent 1290 Infinity II型液相色譜儀進行。

1.4 數據統計與分析

采用Excel進行數據整理，采用SPSS22.0軟件對試驗數據進行單因素方差分析。

2 結果與分析

2.1 小麥和玉米一年兩熟模式飼草生產性能分析

2.1.1 糧食作物小麥和玉米模式飼草產量分析 從表1知，小麥和玉米一年兩熟糧食生產模式中秸稈產量為6310.5 kg/hm2；玉米秸稈產量10057.5 kg/hm2；一年兩熟糧食模式共產出秸稈16368 kg/hm2。

表1 糧食作物小麥和玉米產量

2.1.2 全株小麥青貯和全株玉米青貯模式飼草產量和品質分析 由表2可以看出，蠟熟期小麥收獲時，干物質含量為30.58%，適宜制作青貯飼料[8]。青貯后，粗蛋白和粗脂肪含量與青貯前均有提高；NDF比青貯前提高了5.15%，ADF下降了7.61%。

表2 青貯前后小麥生物學指標及營養成分

由表3可見，全株玉米青貯飼料發酵良好，pH降至4.46，未檢測到丁酸，主要營養成分保存良好。

表3 全株青貯玉米青貯前后營養成分

2.2 一年三熟模式飼草產量分析

從表4可以看出，第一季甜玉米秸稈平均產量15592.5 kg/hm2，比第二季高出35%，兩季秸稈總產量達到2.7×104kg/hm2；兩季秸稈產出干物質約1.3×104kg/hm2，且平均植株高度達到172.33 cm，與普通糧食玉米相比差異不大。第一季與第二季甜玉米秸稈各營養指標差異不大。

表4 甜玉米整株生物學指標

從表5可以看出，第一季甜玉米秸稈青貯前的粗蛋白和粗脂肪含量分別為6.06%和1.36%，青貯后分別為7.65%和2.21%。第二季甜玉米秸稈青貯前的粗蛋白和粗脂肪含量分別為5.34%和1.29%，青貯后分別為7.47%和2.85%。第一季和第二季甜玉米秸稈青貯pH分別為3.9和4.02，說明青貯料的pH達到優良青貯料的酸度值，第一季玉米秸稈青貯未檢出丁酸，第二季含有微量丁酸，說明達到了良好的發酵效果；且青貯發酵優化了原料的纖維質量，降低了NDF和ADF含量，改善了原料的飼喂品質。

由表5可知，第一季甜玉米秸稈青貯前的粗蛋白和粗脂肪含量分別為6.06%和1.36%，青貯后分別為7.65%和2.21%。第二季甜玉米秸稈青貯前的粗蛋白和粗脂肪含量分別為5.34%和1.29%，青貯后分別為7.47%和2.85%。第一季和第二季甜玉米秸稈青貯pH分別為3.9和4.02，說明青貯料的pH達到優良青貯料的酸度值，第一季玉米秸稈青貯未檢出丁酸，第二季含有微量丁酸，說明達到了良好的發酵效果；且青貯發酵優化了原料的纖維質量，降低了NDF和ADF含量，改善了原料的飼喂品質。

表5 甜玉米秸稈青貯前后營養成分分析

2.3 飼草效益估算

由表6可以看出，全株青貯玉米的生產成本為17355元/hm2，普通糧食玉米生產成本為13875元/hm2，生產全株青貯玉米成本比糧食玉米高3480元/hm2；但從經濟效益看，全株青貯玉米平均效益為7544.25元/hm2，而普通糧食玉米和秸稈效益為4370.55元/hm2，前者是后者的1.73倍。全株青貯小麥平均生產成本為14 940元，比糧食小麥高2340元/hm2，且效益比糧食小麥低4898.325元/hm2。從整個生產模式來看，一季青貯小麥和一季全株青貯玉米種植模式的效益為5369.175元/hm2，二者分別占總效益的140.51%、40.51%；而一季玉米和一季小麥糧食模式的經濟效益為7093.8元/hm2，高于兩季青貯，主要源于全株青貯小麥生物產量低且生產成本高；按照現在生產上的全株青貯玉米和糧食小麥一年二熟糧草兼顧型，則每公頃能獲得10267.5元收益。但在冬春飼草匱乏的情況下，可以將小麥全株收獲制作青貯飼料，用作奶牛等反芻家畜的應急補給。

表6 飼草效益估算

二季甜玉米秸稈收入5429.4元/hm2，比普通玉米秸稈一季收入每公頃高400.65元，符合種植戶的收益選擇。從整個生產模式看，二季甜玉米和一季薺菜一年三熟制平均年成本為53700元/hm2，小麥+玉米一年兩熟糧食生產的平均成本為26475元/hm2，三者相比二季甜玉米+一季薺菜的生產成本最高，但其經濟效益也最高，是小麥與玉米之和的9倍。

3 討 論

我國糧食產量的40%用作豬禽飼料[9]，其中小麥和玉米的飼用量分別占其總產量的20%和60%～70%。小麥秸稈在畜牧業生產中的應用早而普遍，但其本身營養價值較低，只能作為牲畜的填充料，與現代畜牧業追求高效飼喂優質產出的目標不符。營養品質的好壞直接決定著青貯飼料的優劣，其中粗蛋白是反映青貯飼料質量的重要指標，纖維含量又直接影響粗蛋白的吸收和利用，其含量越低，粗蛋白越容易被反芻動物消化吸收[10]。國內外已有對小麥全株青貯作為飼料的研究報道，且效果良好[11]。本研究發現，與新鮮材料相比，青貯后秸稈中粗蛋白和粗脂肪含量均不同程度增加，這可能與各組青貯飼料中較高的干物質損失有關，青貯過程中植物酶和微生物代謝產出的CO2、H2和揮發性化合物構成了主要的干物質損失來源，且乳酸菌在發酵過程進行同型發酵，有效保存了營養成分使粗蛋白和粗脂肪含量相對提高[12]。Da Silva等[13]報道未處理的全株玉米青貯后粗蛋白不同程度增加，并將其歸因于該組較低的干物質回收率。小麥青貯確實提高了原料的蛋白質和脂肪含量，并降低了ADF含量，提高了飼喂品質，這與許留興等[2]、李春江等[14]、蔡阿敏等[15]的研究結果一致。另外，孫小凡等[16]通過對玉米、小麥和大麥的營養成分對比發現，小麥比傳統玉米和大麥的飼用價值更高。

近年來，我國甜玉米種植面積不斷加大，其穗收獲后直接加工成食用鮮玉米，由于果穗的收獲比普通玉米早，收獲時秸稈能夠保持青綠，適時收獲后青貯加工能夠作為肉牛等家畜的優質粗飼料。本研究中，將秸稈收獲制作的青貯飼料，營養價值較高，飼喂肉牛效果良好；且經濟效益高于常規的小麥+玉米一年二熟制，值得推廣。本研究選擇的全株青貯小麥+全株青貯玉米一年二熟模式代替原來的小麥+玉米一年二熟模式，在生產中可用，但在生產中沒有推廣意義，其主要原因主要在于全株青貯小麥生物量低，經濟效益欠佳，只能作為應急補給；全株青貯玉米是我國糧改飼、種養結合的主要作物，其青貯飼料具有產量高、品質優良和經濟效益好的特點，適合大面積推廣；全株青貯玉米+全株青貯燕麥是一種產量高、效益好的新模式，燕麥在河南省春播干草產量最高可達10.3 t/hm2[17]，玉米+燕麥兩熟效益可達17032.5元/ hm2。在確認小麥和甜玉米秸稈青貯能夠作為草食畜優質粗飼料的基礎上，選擇新的糧草輪作模式或飼草輪作模式進行研究和在生產中推廣是必要的。

4 結 論

本研究結果表明，小麥全株青貯后營養價值高，但產量偏低、經濟效益差；甜玉米秸稈青貯可以作為優質粗飼料使用。小麥青貯+全株玉米青貯一年二熟模式不佳，小麥+全株青貯玉米模式經濟效益較好；二季甜玉米+一季蔬菜模式的經濟效益最佳。