飼用小黑麥適宜刈割時期及刈割次數研究

謝 楠，李 源，趙海明，游永亮，呂德智，劉貴波

(河北省農林科學院 旱作農業研究所，河北 衡水 053000)

一年或越年生小黑麥(×TriticosecaleWittmack)是小麥(Triticum)和黑麥(Se-cale)屬間遠緣雜交，并通過染色體加倍人工合成的新物種。我國小黑麥研究始于20世紀50年代，1976年育成品種并推廣，先后在西南、西北作為糧食種植[1]。隨著我國農業結構的調整和生態建設的需要，小黑麥的優良特性突顯，以抗逆性強、適應性廣、生物產量高、營養品質好[2,3]，主要作為飼草應用于畜牧業，種植面積和適種區域也在不斷擴大。

畜牧業在河北省占據重要地位[4]，但制約畜牧業乃至奶業健康快速發展的瓶頸問題是優質飼草的短缺，推廣種植飼用小黑麥能夠緩解這一問題，還能有效利用干旱瘠薄地、閑散廢棄地、冬閑棉田，且不與糧棉爭地，因此，發展飼用小黑麥對該區畜牧業的發展具有重要的意義。

飼用小黑麥根據飼喂對象不同可采用多次刈割的形式，有關飼用小黑麥刈割時期和刈割次數的研究，不同地方的學者已有過研究報道，李誠等[5]在新疆對4個飼草型小黑麥品種(系)的研究表明，不同品種的最佳刈割期分別在揚花7 d及揚花7～15 d；李晶等[6]在黑龍江省對小黑麥的再生適宜刈割期和播種密度研究得出，600萬株/hm2、分蘗盛期刈割表現最佳。何峰等[7]在四川洪雅的研究表明，小黑麥增加刈割次數造成生長速率下降，產量降低；李焰焰等[8,9]在皖北地區的研究得出，小黑麥中飼237和中新830在該區適應性好，能夠刈割1～2次；王增遠等[10]、宋慧欣等[11]分別報道了青貯和干草的收割期；董衛民等[12]報道小黑麥可多次刈割。研究多居于當地，且研究結果存在一定差異。試驗通過對不同刈割次數的比較及采用回歸分析飼用小黑麥的生長發育與飼用品質動態變化規律，旨在確定出河北低平原區刈割的最佳次數和時期，為當地飼用小黑麥與棉花復種技術和飼用小黑麥的生產利用提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 供試品種

供試品種分別為中飼828和NTH1048，均由中國農業科學院作物所提供。

1.2 研究方法

1.2.1 試驗地點 試驗分別于2009年10月至2012年6月在河北省農林科學院旱作農業研究所試驗站進行。試驗地位于E 115°42′，N 37°44′，海拔高度20 m，年均降水量510 mm，其中70%的降水集中在7、8月。年均氣溫12.6 ℃，無霜期206 d。

1.2.2 試驗設計 2009年第1年度試驗設4個刈割處理，每處理播種1小區，小區面積5 m×3 m，重復3次，隨機排列，2009年10月15日播種，品種為中飼828，條播，行距20 cm，播量187.5 kg/hm2。試驗處理分為開花后7 d 1次刈割和孕穗期前2次刈割。2次刈割處理有3個組合，首次刈割日期分別為2010年4月25日，5月1日和5月6日，從4月25日開始，不同刈割處理間隔5 d；第2次刈割均在5月29日。為保證試驗結果的準確性，每處理刈割時，對隨機選取的小區去掉兩側邊行及兩邊各50 cm行頭，剩余面積全部刈割進行產量測定，刈割時留茬高度5 cm。

2011年試驗設7個刈割處理，每處理播種1小區，小區面積5 m×3 m，重復3次，隨機排列，2011年10月18日播種，品種為NTH1048，條播，行距20 cm，播量187.5 kg/hm2，試驗采用1次性刈割，刈割日期分別為2012年4月23日、4月29日、5月5日、5月11日、5月17日、5月23日和5月29日，不同刈割處理間隔6 d。試驗刈割處理測產方法同第1年度，刈割時留茬高度5 cm。

1.2.3 試驗田間管理 2009年播前底施復合肥750 kg/hm2(N15-P15-K15)，春季返青期結合灌水追施尿素150 kg/hm2。

2011年播前底施復合肥750 kg/hm2(N15-P15-K15)，尿素127.5 kg/hm2；春季返青期結合灌水追施尿素600 kg/hm2。

1.2.4 調查項目及方法 (1)草產量 每小區去掉邊行及兩頭，剩余面積全部刈割進行鮮草產量的測定，之后折算成公頃產鮮重，并通過鮮干比折算干草產量；(2)株高 每小區中隨機取10株進行測量。已抽穗的植株從地面量至穗頂，不包括芒；未抽穗的植株從地面量至主莖心葉的葉尖或倒二葉的喇叭口處，求其平均值；(3)鮮干比 鮮草刈割測產后，每樣點分別取鮮草樣500 g，待自然風干后稱量干重，計算鮮干比(風干量/鮮樣量)；(4)莖葉比 每小區分別取鮮草樣500 g，將莖和葉分開后自然風干，分別稱重，計算莖葉比(莖質量/葉質量)；(5)莖數 在每小區刈割測產前，對測產面積內全部植株進行莖數的調查；(6)粗蛋白含量 每小區取鮮草樣烘干后，采用凱氏定氮法進行蛋白質含量的測定。之后根據粗蛋白含量折算粗蛋白產量。

1.3 數據處理

產草量、粗蛋白產量數據，用SAS軟件進行方差分析；運用Excel 2003 軟件進行數據處理及作圖；用DPS 3.01軟件建立回歸模型。

2 結果與分析

2.1 飼用小黑麥的生育特點

2.1.1 飼用小黑麥的生育期變化 飼用小黑麥10月中旬播種，第2年4月15日進入拔節期。2010年因早春較往年氣溫偏低，致使飼用小黑麥品種中飼828的拔節期有所延遲，到4月18日進入拔節期，隨著生育進程的進行，5月8日相繼進入抽穗期，2個品種的籽實成熟期都在6月15日(表1)。

表1 飼用小黑麥的生育期調查Table 1 The growth period of forage triticale 月-日

2.1.2 飼用小黑麥NTH1048的生長發育動態變化 (1)株高變化 由2012年的試驗結果得出，飼用小黑麥NTH1048品種拔節期后8 d進行首次刈割，之后隨著生育進程的進行株高上升趨勢明顯(圖1)，在拔節期后32 d(開花期)，株高基本趨于穩定。回歸分析得出，NTH1048拔節期后8～44 d，株高隨生育天數變化的擬合方程為(P<0.01)：

y=194.28/1+e(1.67-0.10x)，r=0.961

式中：y為株高(cm)，x為生育天數(d)。株高變化規律符合Logistic生長模型。

(2)鮮草產量變化 NTH1048鮮草產量隨著生育天數的延長呈現先升高后降低的趨勢(圖2)，拔節期后26 d(抽穗期)鮮草產量達最大值。回歸分析得出，拔節期后8～44 d，飼用小黑麥鮮草產量隨生育天數變化的擬合方程為(P<0.05)：

y=15 329.04+2 636.62x-46.36x2，r=0.790

式中:y為鮮草產量(kg/hm2)，x為生育天數(d)，其變化趨勢符合二次曲線回歸模型。

圖1 飼用小黑麥株高動態變化Fig.1 Dynamic plant heights of forage triticale

圖2 飼用小黑麥鮮草產量動態變化Fig.2 Dynamic fresh yields of forage triticale

(3)干物質積累變化 NTH1048干物質積累量變化趨勢顯示(圖3)，隨著刈割時間的推遲呈現逐漸增高趨勢，以拔節期后44 d(灌漿期)達最大值，原因是灌漿期隨著植株的生長，干物質積累相對較多，干重也最大。回歸分析得出，飼用小黑麥干物質積累量，拔節期后8～44 d隨生育天數變化的擬合方程為(P<0.01)：

圖3 飼用小黑麥干物質積累量動態變化Fig.3 Dynamic dry matter yields of forage triticale

y=26 168.98/1+e(2.53-0.149x)，r=0.979

式中:y為干物質積累量(kg/hm2)，x為生育天數(d)，增長曲線符合Logistic生長模型。

(4)鮮干比變化 飼用小黑麥鮮干比的變化隨著生育天數的延長呈現逐漸升高的趨勢(圖4)，以拔節期后44 d(灌漿期)鮮干比達最大值，說明隨著植株生育進程的進行，地上部植株含水量逐漸降低，干物質積累增加，致使干重較大，鮮干比遞增。經回歸分析得出，鮮干比隨生育天數變化的擬合方程為(P<0.01)：

y=0.013x+0.051，r=0.963

式中：y為鮮干比，x為生育天數(d)，其變化規律符合一元線性回歸模型。

圖4 飼用小黑麥鮮干比動態變化Fig.4 Dynamic dry to fresh ratio of forage triticale

(5)莖數變化 飼用小黑麥隨生育進程其莖數呈現逐漸遞減趨勢(圖5)，以拔節后8 d最高，拔節期后44 d(灌漿期)達最小值，降幅明顯，表明無效分蘗已隨著植株生長趨于死亡。回歸分析得出，飼用小黑麥莖數在拔節期后8～44 d隨著生育天數變化的擬合方程為(P<0.01)：

y=-5.04x+585.96，r=0.942

圖5 飼用小黑麥莖數動態變化Fig.5 Dynamic stem number of forage triticale

式中：y為莖數(萬個/hm2)，x為生育天數(d)，其變化趨勢符合一元線性回歸模型。

2.2 飼用小黑麥的飼用品質特性動態變化

2.2.1 莖葉比變化 飼用小黑麥莖葉比隨生育天數變化顯示(圖6)，拔節期后8 d至拔節期后32 d(開花期)增幅明顯，莖稈生長較快，開花期以后莖葉比有所降低，灌漿期(拔節期后44 d)相對較低。回歸分析得出，莖葉比隨著生育天數變化的擬合方程為(P<0.05)：

y=0.198+0.117x-0.002x2，r=0.852

式中：y為莖葉比，x為生育天數(d)，莖葉比的變化趨勢符合二次曲線回歸模型。

圖6 飼用小黑麥莖葉比動態變化Fig.6 Dynamic stem to leaf ratio of forage triticale

2.2.2 粗蛋白含量變化 飼用小黑麥全株粗蛋白含量變化(圖7)，隨著植株生長，粗蛋白含量逐漸降低，飼用品質下降，以拔節期后44 d(灌漿期)粗蛋白含量最低。經過回歸分析得出，粗蛋白含量在飼用小黑麥拔節期后8～44 d隨著生育天數變化的擬合方程為(P<0.01)：

y=-0.33x+19.25，r=0.927

圖7 飼用小黑麥粗蛋白含量動態變化Fig.7 Dynamic crude protein contents of forage triticale

式中：y為粗蛋白含量(%)，x為生育天數(d)，粗蛋白含量的變化規律符合一元線性回歸模型。

2.2.3 粗蛋白產量變化 飼用小黑麥粗蛋白產量隨著生育天數變化顯示(圖8)，以拔節期后20 d抽穗初期)粗蛋白產量最高，與其他刈割時間差異顯著，之后隨著生育天數的延長粗蛋白產量呈逐漸下降的趨勢，但總體以拔節期后8 d的粗蛋白產量最低。回歸分析得出，粗蛋白產量在拔節期后8～44 d隨著生育天數變化的擬合方程為(P<0.01)：

y=1 796.19/1+e(7.71-0.90x)，r=0.926

式中:y為粗蛋白產量(kg/hm2)，x為生育天數(d)，粗蛋白產量的變化趨勢符合Logistic生長模型。

圖8 飼用小黑麥粗蛋白產量動態變化Fig.8 Dynamic crude protein yields of forage triticale

2.3 飼用小黑麥中飼828刈割時期和次數對其產草量和品質的影響

對不同刈割處理下飼用小黑麥品種中飼828產草量進行的方差分析表明(表2)，不同處理間均存在顯著差異(P<0.05)，鮮草產量隨著刈割時間的推遲，產量遞增，抽穗期達最大值，之后鮮草產量又呈現遞減的趨勢。2次刈割處理以首次刈割期5月1日的鮮草產量較高，與首次刈割期4月25日的鮮草產量之間差異不顯著(P<0.05)，鮮草以5月6日(抽穗初期)1次刈割產量最高，可達48 119 kg/hm2，與其他刈割處理間存在極顯著差異(P<0.01)；干草產量以5月29日(灌漿期)1次刈割最高，為14 358 kg/hm2，顯著高于其他刈割處理，灌漿期植株干物質積累較多，干重顯著增高。產草量比較得出，飼用小黑麥1次刈割優于2次刈割。

不同刈割時期飼用小黑麥鮮干比和莖葉比均有顯著差異，鮮干比不同刈割時期，灌漿期最大，顯著高于拔節期和抽穗初期，灌漿期干物質積累較多，干重相對較大，鮮干比則較大；莖葉比呈現先升高后降低的趨勢，拔節期以后莖稈生長加快，莖葉比升高，灌漿期雖有所降低，但莖在植株體所占比重仍較大(表3)。

表2 2009～2010年不同刈割處理產草量Table 2 Yield of different cutting treatments

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)；不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。下表同

表3 2009～2010年不同刈割期鮮干比、莖葉比Table 3 Fresh dry ratio and stem leaf ratio of different harvest dates

3 討論與結論

(1) 對飼用小黑麥的生長發育及飼用品質變化的研究得出，飼用小黑麥隨著生育進程的進行，表現出粗蛋白產量降低而干物質積累量遞增的趨勢，試驗所得結果與李志堅等[13]、李源等[14]分別在研究中所得結果相符。不同時期植株干物質積累量與營養成分產量之間存在較大差異，但單位面積粗蛋白質產量大小是決定何時刈割的重要因素，因此，確定最佳刈割期可以獲得較高的粗蛋白產量和飼草產量。

(2)最佳刈割時期的確定對于以收獲地上部營養體為目的的牧草來說尤為重要，其是決定飼草干草產量和品質的關鍵因素之一[15]，在飼草生育期內地上部營養物質最大產量刈割時最好[16，17]。飼用小黑麥最佳刈割期的研究不同學者根據不同地區所采用的不同品種，刈割的利用目的等不同，所得結論不盡相同，孫元樞[18]得出小黑麥開花期收獲最佳；賈慎修[19]報道其最佳刈割期為孕穗、抽穗、開花和灌漿期；王增遠等[10]得出揚花后7～10 d和灌漿中期分別為小黑麥青貯和生產干草的收割期。試驗通過對飼用小黑麥生長發育及飼用品質動態變化規律及刈割時期和次數對產草量影響的研究表明，拔節期后隨著生育天數的延長株高、干物質積累量、粗蛋白產量的變化趨勢符合Logistic生長模型，鮮干比呈遞增趨勢，莖數、粗蛋白含量呈下降趨勢，符合一元線性回歸模型，鮮草產量、莖葉比隨生育天數變化呈現先升高后降低的趨勢，符合二次曲線回歸模型，綜合分析得出，在河北低平原區飼用小黑麥1次刈割應在抽穗初期至抽穗期進行效果較好，雖然飼用小黑麥刈割后再生是可行的，但是1次刈割優于2次刈割，如根據生產實際春季需進行多次刈割時，每次刈割應在拔節期以前完成，否則二茬草不能長出，影響草產量。

(3)試驗選用的中飼828和NTH1048 2個品種，皆為國審和生產中的主推品種，在河北低平原區種植與其他飼用小黑麥品種如：NTH1877，中飼237和NTH2179等進行比較[20,21]，產草量表現相對較高，莖葉比低，葉片較多，鮮草含水量大，苗期和萌芽期耐鹽試驗也顯示[22]，2個品種在耐鹽性上表現較好。

(4)河北低平原區飼用小黑麥10月中旬播種，第2年5月初即可進入抽穗期，正值刈割適期，因中飼828和NTH1048品種生育期都相對較晚[20]，如生產中選用生育期較早的飼用小黑麥品種(NTH2597和NTH2179)，抽穗期可提早到4月底，則可有效利用冬閑田，與棉花進行輪作倒茬，不僅能解決早春飼草短缺的矛盾，還能增加冬春季節的地面覆蓋度，改善環境，具有良好的生態效益。

(5)試驗2次刈割，選擇的刈割處理較少，沒有在株高上確定出第2茬草的最適刈割期范圍，在以后的研究中將加以完善，對飼用小黑麥早熟品種與棉花的復種技術，將在以后試驗中作深入研究探討。

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