不同留茬高度對川飼苧2 號產量與品質的影響研究

劉同穎，扶雅芬，龔秋林，朱四元?，王延周?

(1.中國農業科學院麻類研究所，湖南 長沙 410221；2.江西省宜春市硒資源開發利用中心，江西 宜春 336000)

苧麻(Boehmeria nivea(L.)Gaud.)是蕁麻科(Urticaceae)苧麻屬(Boehmeria)的多年生草本植物，原產于中國，被稱為“中國草”。 目前，飼用苧麻主產區有湖南、湖北、江西、四川等地[1－2]。 苧麻是一種優良的飼用作物，營養價值與苜蓿相當，其嫩莖葉含有豐富的蛋白質、氨基酸、類胡蘿卜素、維生素和微量元素[3－4]，可以作為高產優質蛋白飼料的補充原料。

飼用苧麻主要是收獲青綠莖、葉等營養體[5]。 大面積種植時，為減少時間和人力成本，往往采用機械化收割技術。 刈割時適宜留茬，利于機械化收割。 飼用苧麻營養生長旺盛，一年內可多次收割，刈割留茬高度會影響苧麻生物產量和蛋白含量[6－7]。 刈割留茬能夠打破牧草的頂端優勢，有助于改變牧草的生長模式與狀況，使其以較高的速度生長，增加產量同時能夠在原本的基礎上利于草地群落健康發展及長期利用[8－9]。 目前飼用苧麻一般在高度60～80 cm 時進行刈割[10－11]，才能有效兼顧產量與品質，但此時苧麻處于旺長初期，生長速度快，使得收獲期極短，僅有5 d 左右，短時間集中收獲造成收獲與加工壓力巨大，同時難以實現原料持續供應于養殖場。 因此本試驗探究不同留茬高度對川飼苧2 號經濟性狀、產量性狀以及營養品質的影響，以期為飼用苧麻高產優質和持續供給提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗選用川飼苧2 號為試驗材料。 該品種是“渠縣青杠麻×大竹線麻”雜交后代中選擇出的新品種，具有發蔸及再生能力強、年生物產量高、前期生長快等特點[12]。

1.2 試驗設計

試驗選用第4 年麻，采用完全隨機區組設計，根據留茬高度不同共設置3 個處理:平地刈割(A 處理)、留茬20 cm(B 處理)和留茬40 cm(C 處理)，每個處理重復3 次，共9 個小區。 小區廂寬2.8 m，廂長5 m，廂溝寬0.5 m，小區面積為16.012 5 m2，種植株距0.5 m，行距0.8 m，每小區種植株數40 株。刈割在第1 次以A 處理的90%以上植株在株高120～130 cm 適時收割，第2～7 次，以A 處理的株高80～90 cm適時收割，各次刈割時間分別為T1:4 月11 日；T2:5 月13 日；T3:6 月16 日；T4:7 月13 日；T5:8 月10 日；T6:9 月7 日；T7:10 月16 日，B、C 處理刈割次數及時間同A 處理一致。

1.3 試驗概況

試驗地位于中國農業科學院麻類研究所國家苧麻種質資源圃，地處長沙市望城區白箬鋪。 該地區屬亞熱帶季風性濕潤氣候，氣候溫和濕潤，春溫變化大，夏初雨水多，伏秋高溫久，冬季嚴寒少雨。 熱量資源豐富，無霜期長，雨水充沛，光照充足，且光熱水相對集中在春夏季節[13]。 試驗期間的田間管理主要為施肥、除草、抗旱和預防病蟲害。 在生長期間，視天氣狀況適時灌溉，雨水天氣注意開溝排水防漬，每次刈割后，有雜草及時人工鋤草，雨天注意開溝排水防漬。 試驗期間冬培，施用總養分≥51%，m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)為17∶17∶17 的復合肥375 kg/hm2，在每季麻刈割后施尿素150 kg/hm2。

1.4 測定項目與方法

1.4.1 農藝性狀及飼用產量測定

一般在非雨天植株無露水時進行刈割測產與采樣。 苧麻采樣時，按五點取樣法，采集具有代表性長勢的植株鮮樣1.00 kg 以上(植株不少于20 株)，準確稱重，所得值為樣品鮮重，小區內全部刈割稱重獲得小區鮮產。 用米尺測量刈割后從莖稈底部到頂部的垂直高度為株高，葉片數調查時，莖稈底部與頂部葉寬小于2 cm 葉片不計算在內，最終取樣品測量值的平均值為株高與葉片數。然后將樣品進行莖葉分離，其中莖稈用鍘刀切成大小為2 cm 左右片段，置于65 ℃烘箱烘干后稱重，烘干樣保存備用，測定營養成分。 根據測產小區的苧麻鮮重、面積和樣品鮮重、風干重，計算出每個小區的每公頃風干物產量；根據樣品干重的葉莖比和風干物產量計算每個小區的葉與莖風干物質產量；根據風干物產量和粗蛋白含量計算每個小區蛋白產量。

1.4.2 營養指標測定

將烘干后的樣品用粉碎機粉碎并充分混勻，用于分析營養品質指標。 參照張麗英[14]的方法進行水分、粗蛋白、粗纖維的含量測定。

1.5 數據處理

采用Excel 2019 進行數據處理，用IBM SPSS Statistics 26 進行統計分析，分析數據以平均值±標準差表示，均以p<0.05 為顯著性水平，使用Origin 進行圖表制作。

2 結果與分析

2.1 不同留茬高度對飼用苧麻經濟性狀的影響

由圖1(a)可知，除了第一次與第五次以外，留茬對每次刈割株高的影響不顯著。 在第一次刈割時因留茬導致收獲高度降低，其中C 處理顯著降低；第五次刈割時，A 處理的株高為92.3 cm，顯著高于另外兩組處理(p<0.05)；在后四次刈割，隨著留茬高度增加，株高有下降的趨勢。

圖1 不同留茬高度對飼用苧麻經濟性狀的影響Fig.1 Effects of different stubble heights on economic traits of forage ramie

如圖1(b)所示，除第三次以外，其他批次葉片數在刈割后并沒有因為留茬不同而受到顯著影響，第三次A 處理葉片數為13.8，顯著高于另外兩組處理(p<0.05)。

由圖1(c)可以看出，除第一次刈割外，隨著留茬高度的增加，分株數也在顯著增加，這一結果表明留茬高度能夠影響苧麻分株數，且隨著收割批次的增加，分株數也在逐步增加。

由圖1(d)可以看出，葉莖比在刈割時受到留茬高度的影響:在第一次刈割時，因為留茬使莖重減少，留茬越高，葉莖比越高，C 處理葉莖比為1.40，顯著高于A、B 處理(p<0.05)；第二次和第三次刈割留茬高度與葉莖比并無顯著差異；第四至七次均是隨著留茬高度的增加，葉莖比在同步增加，C 處理顯著高于A 處理，因此后四次留茬高度對葉莖比具有顯著影響。

2.2 不同留茬高度對飼用苧麻飼用產量性狀的影響

由圖2(a)可以看出，第一次刈割A 處理的葉產量顯著高于B、C 處理，第二次和第三次刈割時，3 個處理間差異均達顯著水平，隨著留茬高度增加，葉產量顯著增加。 其中第二次刈割的C 處理、B 處理產量分別為1163.10 kg/hm2和1057.35 kg/hm2，較A 處理分別增加20.40%和9.46%；第三次刈割的C 處理、B 處理產量分別為1243.35 kg/hm2和1140.30 kg/hm2，較A 處理分別增加17.31%和7.59%；后四次刈割在不同處理間葉產量均無顯著差異。 從第二次刈割時，隨著留茬高度增加葉產量有增加的趨勢。

圖2 不同留茬高度對飼用苧麻產量性狀的影響Fig.2 Effects of different stubble heights on yield traits of forage ramie

由圖2(b)可以看出:第一次刈割因留茬使株高下降，莖產量顯著減少；第二次和第三次刈割，C 處理莖產量顯著高于A 處理，與葉產量變化基本一致；第五次刈割，A 處理莖產量顯著高于B、C處理；第四、六、七次莖產量均無顯著變化。 從第四次刈割時，隨著留茬高度增加莖產量有下降的趨勢。

由圖2(c)可以看出:整株產量在第一次刈割時3 個處理相互間差異顯著；第二次和第三次刈割，隨著留茬高度增加，整株產量增加，第二次刈割，C 處理整株產量為1923.60 kg/hm2，顯著高于A 處理(p<0.05)；第三次刈割，B、C 處理顯著高于A 處理；后四次刈割各處理整株產量無顯著變化。

由圖2(d)可以看出:第一次刈割時，由于留茬的影響，蛋白產量A 處理顯著高于C 處理，與整株產量變化基本一致；第三次刈割時，隨著留茬高度增加蛋白產量在增加，C 處理蛋白產量為341.25 kg/hm2，顯著高于A 處理，增產24.11%(p<0.05)；第二、四至七次各處理均無顯著變化。

2.3 不同留茬高度對飼用苧麻營養品質的影響

由表1 可知，在葉粗蛋白含量中，除第三次刈割外，其他批次均不顯著。 其中第三次刈割A 處理葉粗蛋白含量顯著低于C 處理；莖粗蛋白含量在第二次和第四次具有顯著性差異，其他批次均不顯著；第二次刈割，3 個處理間相互顯著；第四次刈割，A 處理顯著低于C 處理；第一次與第五次刈割整株蛋白含量隨著留茬高度增加而顯著增加，其他批次整株蛋白含量均不顯著，在刈割后期，隨著留茬高度增加整株蛋白有增加的趨勢。

表1 不同留茬高度對飼用苧麻營養品質的影響Table 1 Effects of different stubble heights on nutritional quality of forage ramie

葉粗纖維含量在同一批次不同處理間差異不顯著。 莖粗纖維含量變化趨勢與葉幾乎一致，但在第二次刈割時，隨著刈割高度增加而增加，C 處理的粗纖維含量顯著高于A 處理，這與此批次莖中粗蛋白含量變化相反，原因可能是此批次受到外界環境多雨環境的影響，從地下長出的莖稈比較嫩而導致的。 整株粗纖維含量，除第三次與第四次刈割外，其他批次各處理間均有顯著變化。第一次因葉莖比增加，A 處理顯著高于C 處理；第二次受到莖粗纖維含量的影響整株粗纖維含量也具有顯著性變化；第五次到第七次刈割，隨著留茬高度增加整株粗纖維含量在下降，其中C 處理的粗纖維含量顯著低于A 處理。

綜上所述，除了第二次刈割外，留茬可以改善飼用苧麻的營養品質。

2.4 不同留茬高度對飼用苧麻年產量和蛋白產量的影響

由表2 可以看出，年產量(T1～T7)中，葉產量C 處理比A 處理高10.60%，差異顯著(p<0.05)，莖、整株、整株蛋白產量均無顯著差異。 第二次和第三次匯總(T2～T3)中，葉、莖和整株產量隨著留茬高度的增加而顯著增加；整株粗蛋含量隨著留茬高度的增加而增加，其中C 處理顯著高于A處理的。 后四次(T4～T7)匯總中，各產量指標均無顯著差異。

表2 不同留茬高度對飼用苧麻年產量和蛋白產量的影響Table 2 Effects of different stubble heights on annual yield and protein yield of forage ramie 單位:kg/hm2

3 討論與結論

留茬是飼草生產利用過程中常見的管理方法，其通過改變植物的物質分配轉運，影響牧草的地上和地下生物量[15]。 對于一年生作物，留茬過高會降低生物產量，影響經濟效益[16－19]；但對于一年多次收獲作物，留茬反而有助于作物增產或提高作物品質，郝陽毅等[20]研究發現，隨著構樹留茬高度的升高，生物學產量有所降低，但營養品質顯著上升。 本試驗第一次刈割各處理產量為2713.80、2291.25、1937.70 kg/hm2，結合表1 營養品質，與其研究結果一致。 王坤龍等[15]研究表明，末茬留茬高度為8～11 cm 時，對翌年第一茬紫花苜蓿干草產量和品質具有正向作用。

研究[21]表明，合理的刈割留茬可以增加產草量，提高牧草再生能力和生產力，過度刈割會影響牧草后期生長，本試驗的處理在第二次和第三次刈割時具有明顯增產效果，且留茬越高，增產效果越明顯。 表明C 處理在一定程度上具有再生性強和生長旺盛的特點。 合理的留茬高度是制定飼用苧麻機械收獲制度的重要參數之一。 留茬高度與苧麻再生能力、生長速度、產量和品質密切相關。 留茬高度過高時[22]，富含營養高的部分枝葉仍留于地面，未被割去，苜蓿產量降低；留茬過低減少了苜蓿光合作用，影響苧麻再生和營養物質積累，會降低后期苜蓿產量。 機械收割時，割幅、地形、風向、種植密度、機械性能等因素都會影響留茬高度，隨之影響苧麻產量和品質。 控制好留茬高度，是苧麻收獲的一個重要環節[23]。 本研究表明，隨著留茬高度的增加， 飼用苧麻川飼苧2號第二次和第三次收獲具有明顯的增產效果:其中B 處理葉產量增產8.48%、莖產量增產14.33%、整株增產10.81%；C 處理葉產量增產18.78%、莖產量增產20.69%、整株增產19.54%。 因此， 從促進苧麻生長與產量的角度來看， 6 月份之前，適當留茬有助于飼用苧麻增產。

營養價值的高低是衡量飼草飼用價值的重要指標之一，飼草的營養價值在很大程度上取決于粗蛋白質、粗纖維等成分[24]，本研究結果表明，隨著留茬高度的增加，苧麻的年粗蛋白含量有增加趨勢，這與景美鈴等[25]研究結果一致，主要是由于刈割留茬可以刺激植物在形態建成上改變策略，導致植物產生較多新生分枝和幼嫩葉片，進而促進植物有效吸收土壤中的養分，促進植物個體發育，提高營養價值[26]。 但留茬對苧麻的增產效果并不持續。 根據研究結果可以看出，在第四次及之后的試驗中，留茬高度除了對分株數、葉莖比和粗纖維有顯著影響外，對其他性狀均無顯著影響，也無顯著增產效果。 考慮到飼料麻在第四次刈割時已經處于高溫天氣，留茬莖稈老化，分支長勢差，同時留茬會消耗田間營養，增加損耗，因此綜合考慮建議在第四次刈割后適當降低留茬高度或平茬處理。

研究結果表明，留茬高度的增加在第二和第三茬次有利于苧麻增產，第四茬次之后數據都趨于穩定，沒有增產效果，但品質有上升趨勢。 基于本研究結果，可以考慮通過留茬來延長收獲期，根據王延周等[27]研究結果，飼用苧麻快速生長期的生長速度能達到3.87～5.47 cm/d，留茬40 cm能夠使苧麻生長時間延長10～15 d，使得苧麻收獲期可以長達15～20 d，有助于實現飼用苧麻原料持續供給和緩解加工壓力。