不同刈割高度對紫花苜蓿產量和品質的影響

郭長輝，孫鵬中，李天銀，侯建榮

（甘肅亞盛田園牧歌草業集團牧草科技研究院，甘肅 酒泉 735000）

紫花苜蓿（Medicago sativaL.）是多年生豆科草本植物，因其營養價值高、適應性強、生產性能優良、抗旱耐鹽堿性強等特點，被譽為“牧草之王”，成為國內外種植最廣、面積最大的牧草之一[1-3]。近年來我國畜牧業的迅速發展，帶動著優質苜蓿草在肉、奶、乳等產品生產加工過程中的應用[4]。苜蓿收獲時期的選擇和收獲技術的應用，不僅是決定苜蓿高產優質的關鍵因素，而且還對其再生性、持久性、保苗率以及越冬能力有很大影響[5-6]。

刈割是苜蓿管理過程中的重要生產環節和收獲手段，刈割的高度和時期直接影響苜蓿的干草產量和營養價值[7-10]，而刈割時期的選擇，必須考慮苜蓿生育期內生物量的增長和營養物質的變化，以獲得單位面積營養物質的最大產量[11]。目前已知的研究主要集中在苜蓿生育期、留茬高度等對產量和質量的影響，而刈割高度對苜蓿產量和營養品質的研究很少。因此，本研究對不同刈割高度的紫花苜蓿干草進行產量和品質研究，探討紫花苜蓿產量和質量在不同刈割茬次和不同刈割高度下的變化，揭示刈割高度與紫花苜蓿產量、品質之間的關系，旨在為紫花苜蓿種植生產技術的優化和精益化的管理提供指導。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗設在甘肅亞盛田園牧歌草業集團玉門試驗站，位于酒泉市玉門市黃花農場境內（97°15′E、40°25′N）。該地屬于半沙漠干旱性氣候，降水少，蒸發強烈，日照長，晝夜溫差大，海拔1 400～1 700 m；年平均降水量84 mm，主要集中在5—9月；年平均蒸發量2 141.4 mm；無霜期120 d；年平均氣溫7.8 ℃，≥10 ℃年積溫2 891 ℃。試驗區域土壤為灌漠土，pH值8.0～8.5，灌溉方式為漫灌，作物為種植2年的紫花苜蓿，品種為阿迪娜。試驗期間（2020—2021年）月平均降水量和平均氣溫見表1。

表1 2020—2021年月平均降水量和平均氣溫

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計 2020年4月建植紫花苜蓿試驗樣地，樣地長6 m、寬5 m，間距0.5 m，隨機區組分布，3次重復。樣地播種量為25.5 kg/hm2，播種深度1～1.5 cm，施肥灌溉等田間管理同大田保持一致。設置3個刈割高度，分別為55 cm、65 cm和75 cm，實際平均刈割高度分別為54.26 cm、65.30 cm和74.59 cm，留茬高度均為5 cm。

1.2.2 樣品采集 定期觀測紫花苜蓿生長高度，達到刈割高度時采集樣品。按照該地區收獲方式全年共刈割3茬，2021年6月10日開始刈割第1茬，7月20日左右刈割第2茬，9月10日完成第3茬刈割，每茬3次重復，共采集樣品27份，3茬共采集樣品81份。將采集的樣品裝入塑料封口袋內，帶回實驗室及時進行指標測定。每一茬次按照高度采集樣品后對樣地進行全部刈割，以保證后茬生長和取樣的一致性。

1.3 指標測定

1.3.1 株高測定 刈割前在樣地取10株苜蓿，分別測量從地面到植株最高部位的自然高度，計算其平均值。

1.3.2 產量測定 依據植株高度，選取長勢均勻的1 m2樣方刈割后進行鮮草產量測定，烘干后計算干草產量。

1.3.3 品質測定 對采集的樣品烘干后分別測定粗蛋白（Crude Protein，CP）、中性洗滌纖維（Neutral Detergent Fiber，NDF）和酸性洗滌纖維（Acid Detergent Fiber，ADF），并計算相對飼喂價值（Relative Feed Value，RFV）。其中，CP含量參照GB/T 6432—2018《飼料中粗蛋白的測定 凱氏定氮法》測定；NDF含量測定參照GB/T 20806—2006《飼料中中性洗滌纖維的測定》；ADF含量測定參照NY/T 1459—2007《飼料中酸性洗滌纖維的測定》；RFV值采用式（1）計算。

1.4 統計分析

運用SPSS 19.0軟件對數據進行統計分析，采用Excel 2010軟件制作表格。

2 結果與分析

2.1 不同刈割高度對苜蓿干草產量的影響

對不同刈割茬次下不同刈割高度的苜蓿干草產量進行比較分析，由圖1可知，在同一茬次，苜蓿干草產量隨著高度的升高而增加，其中第1茬和第3茬苜蓿在3個高度間的干草產量存在顯著性差異（P＜0.05），苜蓿高度在75 cm時干草產量最高；在第2茬苜蓿高度為55 cm時的產量顯著低于65 cm和75 cm的高度（P＜0.05）。在相同高度，不同茬次的苜蓿干草產量存在一定差異，其中第1茬苜蓿的干草產量顯著高于第2茬和第3茬（P＜0.05），第2茬苜蓿干草產量顯著高于第3茬（P＜0.05），第3茬的產量最低。

圖1 不同刈割高度和刈割茬次下的苜蓿干草產量

由圖2可知，隨著刈割高度的增加，苜蓿干草產量逐漸增加，刈割高度為75 cm時，全年干草產量達到5 871.38 kg/hm2，與高度55 cm的產量差異顯著（P＜0.05），但與高度65 cm的產量差異不顯著（P＞0.05）。

圖2 不同刈割高度下的苜蓿干草全年產量

2.2 不同刈割高度和刈割茬次對苜蓿干草品質的影響

對不同刈割茬次下不同生長高度的苜蓿干草品質進行比較分析，由表2可知，在同一茬次，粗蛋白、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和相對飼喂價值在不同高度均存在顯著性差異（P＜0.05），粗蛋白和相對飼喂價值在刈割高度為55 cm時最高，中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維在刈割高度為75 cm時最高。在同一高度，粗蛋白含量在高度為55 cm時第3茬顯著高于第1茬和第2茬（P＜0.05），其他高度不同茬次的粗蛋白含量雖然存在差異，但差異不顯著（P＞0.05）；65 cm和75 cm高度的中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維第1茬均顯著低于第2茬和第3茬（P＜0.05）；65 cm和75 cm高度的相對飼喂價值第1茬均顯著高于第2茬和第3茬（P＜0.05），55 cm高度的相對飼喂價值第1茬顯著高于第3茬（P＜0.05），但第2茬與其他2茬次均無顯著性差異（P＞0.05）。

表2 不同刈割高度和刈割茬次下的苜蓿干草品質

2.3 不同刈割高度對苜蓿干草品質的影響

由表3可知，隨著刈割高度的增加，粗蛋白含量逐漸減低，中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維逐漸升高，相對飼喂價值逐漸減低。苜蓿干草粗蛋白和相對飼喂價值均在高度為55 cm時最高，并與65 cm和75 cm存在顯著性差異（P＜0.05）；中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維均在高度為75 cm時最高，并與55 cm和65 cm存在顯著性差異（P＜0.05）。

表3 不同刈割高度下的苜蓿干草品質

3 討論

苜蓿的生育期和生長收獲期對其產量和品質具有一定影響[12]，不同刈割茬次隨著季節和氣候的變化，獲得的苜蓿產量和質量也隨之發生變化。杜書增等[13]對3個不同品種的苜蓿刈割3茬研究其產量變化，結果表明3個苜蓿品種第1茬草產量均高于第2茬和第3茬。本研究對相同高度下不同茬次的苜蓿干草產量進行分析，第1茬的產量顯著高于第2茬和3茬（P＜0.05），第2茬顯著高于第3茬（P＜0.05），與吳新忠等[14]的研究相似，與王麗學等[8]對不同茬次苜蓿產量變化的研究結果相似。這表明第1茬苜蓿產量在全年總產量中占很大一部分，在全年的生產收獲管理中至關重要。造成這種結果的主要原因是，第1茬苜蓿在6月上旬刈割，生長時間為55 d左右；第2茬苜蓿在7月中旬刈割，生長時間為40 d左右；第3茬苜蓿在9月上旬刈割，生長時間為50 d左右，苜蓿生長時間越長，獲得的光照時間和積溫越多，其產生的生物量越多，同時氣溫變化、晝夜溫差以及降水量等原因也對生物量的積累造成了一定影響。

粗蛋白含量的高低是評價苜蓿營養價值的主要依據，相對飼喂價值是衡量牧草采食量、能量價值和奶牛消化率的重要指標[15-16]。本研究對相同刈割高度下不同茬次的苜蓿干草品質進行分析，粗蛋白含量在高度為75 cm時第1茬高于第2茬和第3茬，在高度為55 cm時第3茬顯著高于第1茬和第2茬（P＜0.05），而相對飼喂價值第1茬明顯高于第2茬和第3茬。這表明第1茬苜蓿營養價值最優，第2茬產量和質量相對較低，與王麗學等[8]對不同茬次苜蓿品質的研究結果相似，與趙燕梅等[17]的研究結果基本一致。

株高是衡量牧草生長發育狀況的重要標準，也是影響牧草產量的主要因素[18]。苜蓿刈割時的生長高度與其產量和質量有直接關系[7]，王雯玥等[19]研究發現苜蓿植株的高度與產量呈顯著相關。本研究對不同生長高度苜蓿干草全年產量和品質進行分析，生長高度越高，干草產量越大，高度65 cm和75 cm的干草產量顯著高于55 cm高度的產量（P＜0.05）；粗蛋白含量和相對飼喂價值在高度為55 cm時最高，并隨著高度的增加顯著降低（P＜0.05）；中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維均在高度為75 cm時最高，并隨著高度的增加顯著升高（P＜0.05），與楊帆等[20]、張光雨等[21]、都帥等[22]對刈割高度對產量和品質影響的研究結果相似，這表明苜蓿干草產量隨著高度的增加而升高，而以粗蛋白和相對飼喂價值為主要評價指標的品質隨高度的增加而降低。

4 結論

本研究對不同刈割高度的苜蓿干草產量和品質進行分析，結果表明，隨著苜蓿生長季節和收獲時期的變化，每一茬的干草產量和品質均有一定差異，在全年刈割3茬中第1茬的產量最高，第3茬的產量最低，第1茬和第3茬的品質相對較高。對全年苜蓿的生產力進行綜合分析發現，高度55 cm時品質最好，但產量最低；高度75 cm時產量最高，但品質降低；相比之下，高度65 cm時的產量和品質處于中間狀態。在酒泉玉門地區，以苜蓿生長高度為刈割標準，株高在75 cm左右時刈割可以獲得高產量好品質的苜蓿干草，但在實際種植生產中，要綜合考慮種植戶或草業企業與牧場的合作要求，對產量和品質可在不同茬次進行目標生產，以獲得最佳經濟效益。