夏播復種光敏型高丹草的養分含量與產量
2017-07-21 09:21:37賀春貴何振富王斐
草業學報 2017年7期
賀春貴，何振富，王斐
(甘肅省農業科學院畜草與綠色農業研究所，甘肅 蘭州730070)
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夏播復種光敏型高丹草的養分含量與產量
賀春貴，何振富*，王斐
(甘肅省農業科學院畜草與綠色農業研究所，甘肅 蘭州730070)
為了探討光敏型高丹草夏播復種的高效栽培方式，在隴東旱塬麥茬后用免耕露地(NN)、翻耕露地(TN)和翻耕覆膜(TP)3種穴播方式復種了海牛、BJM和大卡3個品種，測定分析了不同品種和穴播方式下刈割1茬(C11)和刈割2茬(第1茬C21和第2茬C22)的草產量及其與養分含量和主要養分產量的關系。結果表明，各種養分含量，包括粗蛋白(CP)、可溶性糖(SS)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)、總可消化養分(TDN)和相對飼喂價值(RFV)在不同刈割方式下隨品種、穴播方式及互作，其差異性表現出復雜的變化。各營養物質的含量與其產量變化趨勢多不一致，且不能得到結論一致的模式。生產中需根據主要營養需求，選擇最有效的栽培模式。但主要養分粗蛋白(CP)和可消化營養物(TDN)的產量與干物質產量變化趨勢基本一致，干物質的產量可以代表營養物質的產量。CP和TDN產量在C11時明顯高于C21+C22，BJM整體高于其他兩品種，TP產量高于其他兩穴播方式；TDN產量在所有處理中以BJM在C11、TP處理下最高，達10.97 t/hm2；CP產量在所有處理中以大卡C11、TP處理下最高，達1.25 t/hm2；BJM在C11、TP處理下CP產量為1.11 t/hm2，與大卡無顯著性差異(P>0.05)。因此，綜合考慮，在本試驗條件下，在隴東旱塬地區麥茬后夏播復種高丹草以TP、C11(早霜前1周刈割)和BJM 品種相組合的青貯生產模式為最優。但若以2茬青飼利用(C21+C22)，建議選擇品種海牛和TP播種栽培模式。
夏播復種；穴播方式；刈割方法；光敏型高丹草；營養品質與產量
草食畜牧業是甘肅省的傳統優勢產業，大力發展草食畜牧業是甘肅調整優化農業結構、加快轉變農業發展方式、推進現代農業建設的必由之路[1-2]。但隨著畜牧業的快速發展，對飼草飼料的需求量不斷增加。要滿足畜牧業的發展，除充分利用農作物秸稈外，開發新的高產飼用牧草資源也十分重要[3-4]。
甘肅省大部分地區從夏糧收割后到下一次種植(即秋播前)約有4個月(6-10月)的填閑期。以2013年為例，夏糧[小麥(Triticumaestivum)、油菜(Brassicacampestris)等]面積達93.5萬hm2，填閑作物可種植的面積較大。全省全年的降水多集中在7-9月份，此期光照條件也充分，非常適合暖季型牧草作物的生長需求。如在此期將暖季型牧草作為夏播飼草填閑作物來種植利用，既可緩解飼草資源短缺的矛盾，促進草食畜牧業發展，又可提高土地利用率[5]，增加農民收入。
光敏型高丹草(sorghum-Sudangrass hybrid)是暖季型飼草高粱(Sorghumbicolor)的重要類型之一，具有晚熟、產草量高、可春播或夏播復種和收割期靈活等特性，也是一種新型飼草資源，在草畜產業領域有著較廣闊的開發利用前景[6-8]，更適合甘肅省旱作草牧業的發展要求[9]。我國復種飼料作物中，主要以燕麥(Avenasativa)、箭筈豌豆(Viciasativa)、糜子(Panicummiliaceum)等為主[10-14]。國內外學者對高粱屬作物夏播復種雖有研究[15-18]，但在高丹草夏播復種方面研究報道較少。本研究針對3個光敏型高丹草在甘肅東部黃土高原旱塬區條件下，不同栽培模式對不同品種的營養物質含量及產量的影響，以期找到高產、高效、優質、生態、安全的夏播利用模式，為高丹草育種、大面積復種栽培及飼喂利用提供技術和理論支撐。
1 材料與方法
圖1 2013年鎮原試驗站氣溫和降水分布Fig.1 Air temperature and precipitation in Zhenyuan Experiment Station in 2013
1.1 試驗地
本試驗地位于甘肅東部的甘肅省農業科學院鎮原試驗站(35°29′42″N，107°29′36″E)。當地海拔1297 m，年均氣溫8.59 ℃，年日照時數2449.2 h，≥10 ℃年積溫2722 ℃，≥0 ℃年積溫3435 ℃，無霜期165 d。年均降雨量540 mm，主要集中在7-9月。地下水埋深60～100 m。試驗地的土壤為黑壚土，經測定播前0～20 cm土壤有機質12.4 g/kg，堿解氮67 mg/kg，有效磷13.89 mg/kg，速效鉀184 mg/kg，pH值8.21，全鹽量0.037%；20～40 cm土壤含有機質11.8 g/kg，堿解氮65 mg/kg，有效磷11.35 mg/kg，速效鉀159 mg/kg，pH值8.14，全鹽量0.05%。試驗于2013年6-10月進行，當年氣溫和降水見圖1。
1.2 供試品種
供試高丹草(Sorghumbicolorssp.bicolor×Sorghumbicolorssp.drummondii)均為光敏型(photoperiod sensitive genotype，PPS)，引自美國。品種為海牛(Monster)、大卡(Big Kahuna)和BJM。其中大卡為PPS+BMR型，即除含PPS基因外，還含褐色中脈基因(brown midrib，BMR)。
1.3 試驗設計
采用隨機區組試驗設計。共9個處理、27個小區，即3個品種、3穴播方式、3次重復。3種穴播方式分別為：翻耕覆膜穴播(以TP表示，播前深翻、旋耕整平后、用寬膜覆蓋、再播種；地膜幅寬120 cm、厚0.01 mm。覆蓋時在膜帶上每隔200 cm壓土固定，兩膜帶間有30 cm寬條帶上沒有覆膜)；翻耕露地穴播(以TN表示，播前深翻整地、不覆蓋地膜)和免耕露地穴播(以NN表示，播前壓平麥茬，不覆蓋地膜)。小區面積為5 m×4 m=20 m2。行距50 cm、穴距20 cm，每穴保苗1株，密度10萬株/hm2。6月28日即冬小麥收割后第2天播種。不施基肥，拔節期施純N(尿素)62.1 kg/hm2。人工拔除田間雜草，不施生長調節劑、除草劑和殺蟲劑。
1.4 測定指標及方法
1.4.1 刈割與產草量 田間整株取樣稱鮮重后，切斷至10～20 cm，用自封袋密封后送實驗室測定水分(105 ℃恒重法)[19]并計算出干物質產量。兩種方式刈割：其一是在全生長期刈割1茬(以C11表示)，其二是刈割2茬 (第1次以C21、第2次以C22表示)。每處理各小區分成兩半，各10 m2，用兩種刈割方式分別測產。C11在2013年10月19日刈割(播后113 d，早霜前1周)；C21在2013年8月27日刈割(播后60 d，植株高度達120 cm以上)，C22在2013年10月19日刈割(播后113 d，早霜前1周)。留茬高度平均10 cm，小區苗不全的按比例補充缺苗數計算產量。
1.4.2 營養成分含量與產量的測定及計算方法 對C21、C22和C11的植株分別進行取樣測定分析。C21取樣時各品種均處拔節期，株高為120～140 cm，即播后60 d；C22取樣時各品種均處拔節初期，株高為30～60 cm，即播后113 d；C11取樣時大卡處孕穗期、海牛處開花期、BJM處拔節期，株高為160～300 cm，即播后113 d。
結合前述的產草量測定，將測定完水分的干樣混勻后，切斷至1 cm，再次混勻，用旋風磨打碎(0.425 mm)處理，裝入自封袋待測。各營養指標測定或估算方法如下：粗蛋白(crude protein，CP)參照GB/T 6432-1994[20]、可溶性糖(soluble sugar，SS)采用氰化鹽法測定[21]、中性洗滌纖維(neutral detergent fiber，NDF)參照GB/T 20806-2006[22]、酸性洗滌纖維(acid detergent fiber，ADF)參照NY/T 1459-2007[23]，干物質采食量(dry matter intakes，DMI)、可消化干物質(digestible dry matter，DDM)、相對飼用價值(relative feed value，RFV)和總可消化營養物(total digestible nutrients，TDN)均計算得出[24-25]。計算公式為：
DMI(%, BW)=120/NDF(%, DM)
DDM(%, DM)=88.9-0.779×ADF(%, DM)
RFV=DMI×DDM/1.29
TDN=81.38+(CP×0.36)-(ADF×0.77)
式中：BW(body weight)為體重；DM(dry matter)為干物質。
采集的樣本送甘肅省農業科學院農業測試中心實驗室測定。
單位面積某種營養物質產量為單位面積干物質產量與某營養成分含量(%)之乘積。
1.5 數據處理
使用Excel 2007進行數據處理和制作圖表，采用DPS v 7.55統計軟件固定模型進行二因素隨機區組方差分析[26]。
2 結果與分析
2.1 各品種在不同處理方式下的營養成分含量與相對飼喂價值
CP、SS、ADF和NDF含量為本試驗實測值，RFV值和TDN含量為計算值，結果見表1，比較分析結果見表2。總體可以看出，品種對C11、C21和C22時的SS含量、NDF含量和RFV值均影響極顯著(P<0.01)，對ADF含量均影響顯著(P<0.05)；對C21和C11時的CP含量影響極顯著(P<0.01)，對C22時的CP含量和TDN含量影響顯著(P<0.05)；對C21時的TDN含量影響極顯著(P<0.01)。穴播方式對C11、C21和C22時的CP含量、SS含量和RFV值均影響極顯著(P<0.01)，對C21時的ADF含量影響極顯著(P<0.01)，對C21時的NDF含量影響顯著(P<0.05)，對C22和C11時的NDF含量影響極顯著(P<0.01)，對C21時的TDN含量影響極顯著(P<0.01)，對C22時的TDN含量影響顯著(P<0.05)。品種×穴播方式互作對C21和C11時的CP含量和SS含量影響極顯著(P<0.01)，對C21時的ADF含量影響顯著(P<0.05)，對C22和C11時的NDF含量影響極顯著(P<0.01)，對C21時的RFV值影響顯著(P<0.05)，對C22時的RFV值影響極顯著(P<0.01)，對C21時的TDN含量影響極顯著(P<0.01)。
2.1.1 粗蛋白含量 各刈割處理下CP平均含量依次為C21>C22>C11，分別為11.43%、10.00%和5.97%。3個品種在C21和C11時，CP含量相互間差異極顯著(P<0.01)，依次為BJM>大卡>海牛，BJM分別達13.54%和6.77%；在C22時BJM顯著地高于(P<0.05)其他兩品種，為10.20%。在C21和C11時，穴播方式NN的CP含量極顯著地高于(P<0.01)其他兩處理，分別達13.66%和6.31%；在C22時，NN極顯著地高于(P<0.01)TP，顯著地高于(P<0.05)TN，達10.28%。從品種×穴播方式互作效應看，在C21和C22時，3個品種對穴播方式互作效應依次均為NN>TN>TP，其中在C21時，大卡和海牛3種穴播方式間差異極顯著(P<0.01)，BJM在NN處理下顯著地高于(P<0.05)其他兩處理；在C22時，3個品種NN顯著高于(P<0.05)TP。在C11時，大卡TP極顯著高于(P<0.01)NN，TN顯著高于(P<0.05)NN；海牛TN極顯著高于(P<0.01)其他兩處理；BJM 3個處理間差異極顯著(P<0.01)，以NN最高。
2.1.2 可溶性糖含量 各刈割處理下SS平均含量依次為C21>C11>C22，分別為6.45%、4.10%和2.33%。
在品種間，C21時3個品種的SS含量相互間差異極顯著(P<0.01)，依次為海牛>BJM>大卡，海牛達8.74%；在C22時，海牛和大卡極顯著地高于(P<0.01)BJM，海牛顯著地高于(P<0.05)大卡，海牛為2.47%；在C11時，3個品種相互間差異極顯著(P<0.01)，依次為海牛>大卡>BJM，海牛為5.93%。
在穴播方式間的表現為：在C21、C22和C11時，均以TP最高，分別為7.25%、2.43%和4.58%；在C21和C11時，3種穴播方式相互間差異極顯著(P<0.01)，其中在C21時，依次為TP>TN>NN，而在C11時，依次為TP>NN>TN；在C22時，TP極顯著地高于(P<0.01)NN，顯著地高于(P<0.05)TN。
品種×穴播方式互作效應為：在C21時，大卡和海牛兩品種都以TP最高，BJM以TN最高，3個品種的3種穴播方式相互間均差異極顯著(P<0.01)；在C22時，3個品種均以TP最高，大卡各穴播方式間無顯著性差異(P>0.05)，海牛TP顯著地高于(P<0.05)NN，BJM的TP極顯著地高于(P<0.01)NN；在C11時，海牛和BJM兩品種都以TP最高，大卡以NN最高，3個品種的3種穴播方式相互間均差異極顯著(P<0.01)。
以上可以說明，就品種和穴播方式的平均效應而言，不同刈割處理下，品種以海牛的SS含量最高，穴播方式以TP的SS含量最高。品種和穴播方式存在明顯互作效應。
2.1.3 酸性洗滌纖維含量 各刈割處理下ADF平均含量依次為C22 品種間在C21時，BJM的ADF顯著低于(P<0.05)大卡，也低于海牛，但差異不顯著(P>0.05)，為37.97%；在C22時，海牛和BJM顯著地低于(P<0.05)大卡，以海牛最低，為27.51%；在C11時，海牛顯著地低于(P<0.05)大卡和BJM，為33.80%。 在穴播方式間的表現為：在C21時，NN和TN極顯著地低于(P<0.01) TP，以TN最低，為37.40%；在C22和C11時，均以NN最低，分別為27.50%和34.87%，各穴播方式間均無顯著性差異(P>0.05)，依次均為TN>TP>NN。 品種×穴播方式互作效應為：在C21時，大卡和海牛均以TN最低，且均與TP差異極顯著(P<0.01)，與NN無顯著性差異(P>0.05)；BJM的NN極顯著地低于(P<0.01)TP，與TN差異不顯著(P>0.05)。在C22和C11時，3個品種的各穴播方式相互間無顯著性差異(P>0.05)，且均以NN最低。 表2 養分含量及主要養分產量比較(干物質基礎) Table 2 Comparison on nutrient content and main nutrient yield (DM basic) 養分Nutrient變異范圍Scale收割方式Cut-way品種Variety穴播方式Dibblingmode品種×穴播(最佳組合)Variety×dibble(Bestcombination)CP(%)4.25～14.33C21>C22>C11BJM>BK>MONN>TN>TPBK-C21-NN,MO-C21-NN,BJM-C21-NNSS(%)2.03～9.74C21>C11>C22MO>BJM>BKTP>TN>NNBK-C21-TP,MO-C21-TP,BJM-C21-TNADF(%)27.38～40.60C22 BK:大卡Big Kahuna；MO: 海牛Monster.在品種×穴播方式互作中，以每一個品種為主，選最佳效應組列入。Under Variety×Dibble, only best combination is chosen mainly based on varieties.DM:干物質Dry matter;DDM:可消化干物質Digestible dry matter. 以上可以說明，在C21時，ADF含量最低的品種為BJM，穴播方式為TN；C22和C11時，ADF含量最低的品種為海牛，穴播方式為NN。在C21時，品種和穴播方式存在明顯互作效應，其中大卡和海牛應選擇TN，BJM應選擇NN，ADF含量最低；在C22和C11時，互作效應不明顯，3個品種均應選擇NN，ADF含量為最低。 2.1.4 中性洗滌纖維含量 各刈割處理下NDF平均含量依次為C22 品種間在C21時，BJM極顯著地低于(P<0.01)海牛，與大卡間無顯著差異(P>0.05)，為58.97%；在C22時，BJM極顯著地低于(P<0.01)其他兩品種，為51.16%；在C11時，3個品種相互間差異極顯著(P<0.01)，依次為BJM>大卡>海牛，海牛為51.53%。 在穴播方式間的表現為：在C21時，TN顯著地低于(P<0.05)TP，與NN間無顯著差異(P>0.05)，為59.30%；在C22時，3種穴播方式相互間差異極顯著(P<0.01)，以NN最低，為51.31%；在C11時，NN極顯著地低于(P<0.01)其他兩處理，為55.97%。 品種×穴播方式互作效應為：在C21時，大卡和BJM的3種穴播方式相互間無顯著性差異(P>0.05)，分別以NN和TP最低；海牛TN極顯著地低于(P<0.01)TP，與NN間無顯著差異(P>0.05)。在C22時，3個品種均以NN最低，其中大卡NN極顯著地低于(P<0.01)TN，顯著地低于(P<0.05)TP；海牛NN極顯著地低于(P<0.01)TN，與TP無顯著性差異(P>0.05)；BJM的NN顯著地低于(P<0.05)TP，與TN間無顯著性差異(P>0.05)；在C11時，大卡NN顯著地低于(P<0.05)其他兩處理；海牛TP極顯著地低于(P<0.01)TN，與NN無顯著性差異(P>0.05)；BJM的NN極顯著地低于(P<0.01)其他兩處理。 以上可以說明，在C21時，NDF含量最低的品種為BJM，穴播方式為TN；海牛與穴播方式存在明顯互作效應，選擇TN時NDF含量最低；大卡和BJM與穴播方式互作效應不明顯，分別選擇NN和TP時NDF含量最低。C22時，NDF含量最低的品種為BJM，穴播方式為NN；品種和穴播方式互作效應不明顯，3個品種均應選擇NN，NDF含量為最低。在C11時，NDF含量最低的品種為海牛，穴播方式為NN；品種和穴播方式存在明顯互作效應，其中大卡和BJM應選擇NN，海牛為TP，NDF含量最低。 2.1.5 相對飼喂價值 各刈割處理下RFV平均值依次為C22>C11>C21，分別為121.44、98.57和91.94。 品種間在C21時，BJM極顯著地高于(P<0.01)海牛、顯著地高于(P<0.05)大卡，BJM為93.6；在C22時，BJM極顯著地高于(P<0.01)海牛和大卡，大卡略高于海牛，但相互間差異不顯著(P>0.05)，BJM為122.66；在C11時，海牛極顯著地高于(P<0.01)大卡和BJM，大卡略高于BJM，但相互間差異不顯著(P>0.05)，海牛為113.15。 在穴播方式間的表現為：在C21時，TN和NN極顯著地高于(P<0.01)TP，以TN最高，為93.76；在C22時，TN和TP極顯著地高于(P<0.01)NN，TN顯著地高于(P<0.05)TP，為122.00；在C11時，NN極顯著地高于(P<0.01)TN和TP，為103.33。 品種×穴播方式互作效應為：在C21時，3個品種均以TN最高，其中大卡和海牛TN和NN極顯著地高于(P<0.01)TP；BJM在3種穴播方式下相互間無顯著性差異(P>0.05)。在C22時，大卡TN極顯著地高于(P<0.01)NN、顯著地高于(P<0.05)TP，TP顯著地高于(P<0.05)NN；海牛TN和TP顯著地高于(P<0.05)NN，TN略高于TP，但差異不顯著(P>0.05)；BJM的NN極顯著地高于(P<0.01)TP，略高于TN，但差異不顯著(P>0.05)。在C11時，大卡NN顯著高于(P<0.05)其他兩處理；海牛NN和TP極顯著地高于(P<0.01)TN，以NN最高；BJM的NN顯著地高于(P<0.05)其他兩處理。 以上可以說明，在C21和C22條件下，RFV最高的品種均為BJM、最高的穴播方式均為TN；在C21時3個品種均應選擇TN，RFV最高；在C22時，大卡和海牛選擇TN，BJM選擇NN，各品種的RFV最高；在C11時，RFV最高的品種均為海牛、最高的穴播方式均為NN；3個品種均為NN時，RFV最高。 2.1.6 可消化營養物含量 各刈割處理下TDN平均含量依次為C22>C21>C11，分別為63.97%、55.97%和55.21%。 品種間比較，在C21時，品種BJM的TDN含量極顯著地高于(P<0.01)其他兩品種，為57.02%；在C22時，BJM極顯著地高于(P<0.01)大卡，與海牛間無顯著性差異(P>0.05)，為63.86%；在C11時，海牛顯著地高于(P<0.05)大卡，與BJM間無顯著性差異(P>0.05)，為57.00%。 在穴播方式間的表現為：在C21、C22和C11時，均以NN最高，分別為57.30%、63.90%和56.80%；其中在C21時，各穴播方式相互間差異極顯著(P<0.01)；在C22時，NN極顯著地高于(P<0.01)TP，顯著地高于(P<0.05)TN；在C11時，各方式間無顯著性差異(P>0.05)。 品種×穴播方式互作效應為：在C21時，3個品種均以NN最高，其中大卡和海牛NN和TN極顯著地高于(P<0.01)TP，NN顯著地高于(P<0.05)TN；BJM的NN極顯著地高于(P<0.01)TP，與TN間無顯著性差異(P>0.05)。在C22和C11時，3個品種均以NN最高，且品種與穴播方式間互作效應不明顯。 以上可以說明，在C21和C22條件下，TDN含量最高的品種均為BJM、最高的穴播方式均為NN，3個品種均選擇NN時，TDN含量最高；在C11時，TDN含量最高的品種為海牛、最高的穴播方式為NN，3個品種均選擇NN時，TDN含量最高。 總體看，5種養分含量和RFV值在品種間、穴播方式間、品種與穴播方式互作間，由于不同的刈割方式而表現出較復雜而不一致的變化特征。以單營養因素，很難判斷對品種和栽培方式的最佳選擇，必須結合主要營養物質的產量來判斷。 2.2 3個品種在不同穴播方式下的CP和TDN產量 主要營養指標CP和TDN的產量計算值見表3。總體可以看出，品種對C11和C21+C22時的CP產量均影響極顯著(P<0.01)，對C21+C22時的TDN產量影響極顯著(P<0.01)，對C11時的TDN產量影響顯著(P<0.05)；穴播方式對C11和C21+C22時的CP產量和TDN產量均影響極顯著(P<0.01)；品種×穴播方式互作對C11和C21+C22時的CP產量均影響顯著(P<0.05)，對C11時的TDN產量影響極顯著(P<0.01)，對C21+C22時的TDN產量影響顯著(P<0.05)。 2.2.1 粗蛋白產量 兩種刈割方式的總產量不同。C11的CP產量大于C21+C22，前者平均為0.90 t/hm2，后者平均為0.51 t/hm2，前者是后者的1.76倍。C21產量明顯高于C22，C21平均產量0.48 t/hm2，占C21+C22總產量的94.12%。 品種間在C11時，BJM和大卡極顯著地高于(P<0.01)海牛，BJM顯著地高于(P<0.05)大卡，BJM為1.08 t/hm2；C21+C22的BJM極顯著地高于(P<0.01)大卡，顯著地高于(P<0.05)海牛，為0.57 t/hm2。 在穴播方式間的表現為：在C11時，TP和TN極顯著地高于(P<0.01)NN，TP顯著地高于(P<0.05)TN，TP為1.06 t/hm2；C21+C22的TP極顯著地高于(P<0.01)其他兩處理，NN顯著地高于(P<0.05)TN，TP為0.64 t/hm2。 品種×穴播方式互作對CP產量效應為：在C11條件下，大卡和海牛均以TP最高，其中大卡的TP極顯著地高于(P<0.01)其他兩處理，海牛的TP顯著地高于(P<0.05)其他兩處理；BJM以TN最高，其極顯著地高于(P<0.01)NN，與TP間無顯著性差異(P>0.05)。在C21+C22條件下，3個品種的CP產量均以TP最高，其中大卡的TP和NN極顯著地高于(P<0.01)TN，海牛和BJM的TP極顯著地高于(P<0.01)其他兩處理。 以上可以說明，就品種和穴播方式的平均效應而言，不同刈割處理下，品種以BJM的CP產量最高；穴播方式以TP的CP產量最高。品種和穴播方式存在明顯互作效應，在采用C11時，大卡和海牛應選擇TP，BJM在TN和TP處理下表現較好，但TN更高一些；在采用C21+C22時，海牛和BJM均應選擇TP，大卡在TP和NN處理下表現較好，但TP更高一些。 2.2.2 可消化營養物產量 兩種刈割方式的可消化營養物質TDN的總產量不同。C11的產量大于C21+C22，前者平均為8.37 t/hm2，后者平均為2.65 t/hm2，前者是后者的3.16倍。C21產量明顯高于C22，C21平均產量2.45 t/hm2，占C21+C22總產量的92.45%。 品種間在C11時，以BJM產量最高，為9.03 t/hm2，其中BJM顯著地高于(P<0.05)大卡，與海牛間無顯著性差異(P>0.05)；C21+C22的海牛極顯著地高于(P<0.01)其他兩品種，為2.96 t/hm2。 在穴播方式間的表現為：在C11和C21+C22時，TDN的產量均以TP極顯著地高于(P<0.01)其他兩處理，分別為10.61和3.75 t/hm2。 品種×穴播方式互作對產量效應為：在C11時，3個品種均以TP最高，其中大卡和海牛的TP極顯著地高于(P<0.01)其他兩處理；BJM的TP和TN極顯著地高于(P<0.01)NN，TP和TN間無顯著性差異(P>0.05)。在C21+C22時，3個品種的TDN產量均以TP最高，同時均極顯著地高于(P<0.01)其他兩處理。 以上可以說明，就品種的平均效應而言，在C11時，品種以BJM的TDN產量最高；而在C21+C22時，以海牛的TDN產量最高。就穴播方式的平均效應而言，在兩種刈割方式下，穴播方式均以TP的TDN產量最高。品種和穴播方式存在明顯互作效應，在兩種刈割方式下，3個品種均應選擇TP。 綜合上述產量表現，夏播復種高丹草的CP和TDN產量受品種、穴播方式、品種×穴播互作和刈割次數的綜合影響。很明顯C11處理比C21+C22處理的總產量高，TP種植比其他兩種方式的產量高。CP產量在所有處理中以大卡C11、TP處理下最高，達1.25 t/hm2；BJM在C11、TN處理下為1.24 t/hm2，兩者間無顯著性差異(P>0.05)，因此考慮到CP產量和種植成本，生產中可選擇BJM在C11、TN種植。TDN產量在所有處理中以BJM在C11、TP處理下最高，達10.97 t/hm2。 3.1 不同品種在不同穴播方式下的營養成分含量 許能祥等[27]通過對不同栽培方式下C4牧草生產性能的研究得出，不同栽培方式下高丹草全株CP含量隨著取樣時間的推遲均呈下降趨勢，本研究結果與此一致；而其研究得出全株NDF和ADF含量均隨著取樣時間的推遲呈現上升趨勢，本試驗結果與此不一致，這應與高丹草的種植時期有關，因為王云等[16]在春播試驗中也得出NDF和ADF含量均隨著取樣時間的推遲呈現上升趨勢的結果。因此，還需進一步研究探索。 劉景輝等[28]研究結果表明，隨著刈割次數的增加，CP含量有增加的趨勢，年刈割2次的頭茬和2茬CP含量均高于年刈割1次；許能祥等[29]研究結果表明，不同品種的飼用高粱年刈割1次的CP含量顯著低于年刈割2次的各茬次(P<0.05)；本研究結果與之一致。哈斯亞提·托遜江等[17]研究得出，在新疆阿克蘇地區復種飼用甜高粱，其CP為7.74%，NDF為57.88%；錢續等[4]研究得出，在甘肅省榆中縣夏播日本飼用高粱，其全株CP為7.66%；本研究結果與之基本一致。 不同品種間牧草的品質具有明顯的差異，有報道指出低施氮量下褐色中脈飼草高粱比常規品種有較高的CP含量[30]；常規品種NDF的含量顯著高于褐色中脈材料(P<0.05)[31]；褐色中脈蘇丹草(Sorghumvulgarevar.sudanense)的NDF和ADF與非褐色中脈材料呈顯著性差異(P<0.05)[32]；李源等[33]通過對不同品種褐色中脈飼草高粱的研究表明，BMR-12品種的NDF和ADF含量顯著低于BMR-6品種(P<0.05)。本研究表明雖然品種間的CP、NDF和ADF都具有顯著地差異(P<0.05)，但并不是BMR材料的CP最高、NDF和ADF的含量最低，這應與播種期和生育期長短有關，然而有研究表明，在相同氣候條件下,采用相同的品種進行春播試驗研究中，也得出BMR品種的NDF和ADF的含量顯著低于(P<0.05)非BMR品種的結果[16]。因此，還有待進一步研究探討。 以TDN含量作為品質指標，以標準鮮草作為產量指標，兩者同時受品種和穴播方式影響較明顯。在不同刈割處理下，TDN含量均表現為NN>TN>TP，其中在C11條件下，TDN含量表現差異不大，而在C21+C22條件下，TDN含量表現差異顯著(P<0.05)；產量表現正好相反，呈NN 3.2 栽培措施對植株發育性狀和飼用品質的影響 不同穴播方式對光敏型高丹草的株高、單稈鮮重和莖重影響顯著(P<0.05)[34]。已有研究表明，飼用高粱的品質，特別是消化率，莖明顯地高于葉和穗部[18]。可以推測，在C21的處理(處于拔節期)，從NN、TN到TP的栽培措施，使葉部所占全株的重量加大，莖部比重相對減少，最終產量增加了，但品質下降了，相對消化營養物的產量隨著總產量的增加呈現出提高的趨勢。但在拔節期至開花期收割，3種穴播方式下品質差異不大，但產量差異較明顯。由此看出，栽培技術、品種田間特征特性和飼草品質三者之間的相關性規律不明顯，值得進一步研究。 3.3 干物質產量與主要養分產量的一致性 本研究嘗試用單位面積總可消化營養物質(TDN)的產量作為飼用高粱栽培追求的最終目標，以精準指導人工牧草栽培技術體系的發展。同時也以單位面積可消化干物質(DDM)產量為最終目標，結果兩者相似(表3)。單純追求產草量，特別是鮮草產量，可能產草量相同，但其總可消化物的含量不同，對家畜飼用價值不同。 從本試驗總體看，主要營養物質CP和TDN的產量與干物質的產量表現一致，即干物質產量高的處理，其CP和TDN產量也高。但很明顯，各營養物質的含量則與產量表現并不完全一致，產量高的處理則多表現為營養物質含量低，產量低的則相反。飼草綜合質量指標——相對飼喂價值(RFV)本應與收割時的生育期密切相關，但測定計算結果與此并不一致，出現了拔節初期(C22)>拔節后期或孕穗開花期(C11)>拔節中期(C21)的現象。這也說明RFV值更多代表營養物質含量之間的關系，而與營養物質的產量關系不大。這更說明飼草高粱品質的復雜性。 本試驗表明，夏播復種3種高丹草的CP、NDF、ADF、TDN和SS含量、RFV值，CP和TDN產量均受品種、穴播方式、品種×穴播方式互作和刈割次數等綜合因素的影響，營養物質的含量與其產量變化趨勢多不一致，且不能得到結論相同的一致模式，需根據主要營養需要，選擇最有效的栽培模式。主要營養物質的產量與干物質的產量變化趨勢一致，干物質的產量可以代表營養物質的產量。在本試驗中，CP和TDN的產量在刈割1茬時，明顯高于刈割兩茬之和，BJM整體上高于其他兩品種，翻耕覆膜穴播種植比其他兩種方式的產量均高。TDN的產量在所有處理中以BJM在刈割1茬、翻耕覆膜穴播處理下最高，達10.97 t/hm2。CP產量在所有處理中以大卡在刈割1茬、翻耕覆膜穴播處理下最高，達1.25 t/hm2；BJM在刈割1茬、翻耕覆膜穴播處理下為1.11 t/hm2，兩者間無顯著性差異(P>0.05)。綜上所述，在本試驗條件下，以TDN產量最高為目標，在隴東旱塬地區麥茬后夏播復種高丹草以翻耕覆膜穴播、刈割1茬(早霜前1周刈割)和BJM 品種相組合的生產模式為最優。但若以兩茬青飼利用(刈割兩茬)，建議選擇品種海牛和翻耕覆膜穴播栽培模式。 References： [1] Li J Y. 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The three sorghum-Sudangrass hybrids were Monster, BJM, and Big kahuna (with a brown midrib). The plants were grown with three dibbling modes: no tillage and no mulching (NN), tillage and no mulching (TN), and tillage with plastic mulch (TP), and were mown once (one-cut, C11) or twice (two-cuts, C21, C22). The nutrient contents and yields were determined for the three varieties grown with different sowing patterns and mowing frequencies. The contents of various nutrients, including crude protein (CP), soluble sugars (SS), neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF), total digestible nutrients (TDN), and relative feeding value (RFV) showed complex variations among the three sowing methods, the two mowing methods, and their combinations. There were no consistent trends in the contents of most nutrients. In practice, the most effective cultivation method should be selected based on the need for particular nutrients. The contents of the main nutrients (CP and TDN) showed the same trends as dry matter yields in the same treatments. Therefore, high dry matter yield was associated with higher contents of the main nutrients. The yields of CP and TDN were significantly higher for the plants mown once than for those mown twice. The yield of BJM was higher than those of the other two varieties. The yields were higher in the TP sowing mode than in the other two sowing modes. The highest yields of TDN (10.97 t/hm2) and CP (1.25 t/hm2) were from Monster in the TP system mown once. The CP yield from BJM mown once with the TP sowing mode was 1.11 t/hm2(not significantly different from that of Big Kahuna,P>0.05). Therefore, under these experimental conditions, the best production pattern was the TP dibbling mode, mown once (1 week before the early frost), and BJM for use in silage. However, the best production pattern for green harvest was Monster and the TP dibbling mode with two mowings. summer multiple sowing; dibbling mode; cut-ways; photoperiod-sensitive sorghum-Sudangrass hybrid; nutrient content and yield 10.11686/cyxb2016376 2016-10-09；改回日期：2016-11-28 甘肅省科技廳科技支撐項目(144NKCA055)，甘肅省科技廳科技重大專項(2015GS05915)和甘肅省農業科學院農業科技創新專項(2013GAAS04)資助。 賀春貴(1961-)，男，甘肅慶陽人，博士生導師，教授，博士。E-mail: hechungui008@qq.com *通信作者Corresponding author. E-mail: gshezhenfu@163.com http://cyxb.lzu.edu.cn 賀春貴, 何振富, 王斐. 夏播復種光敏型高丹草的養分含量與產量. 草業學報, 2017, 26(7): 177-189. HE Chun-Gui, HE Zhen-Fu, WANG Fei. Nutrient contents and yields of photoperiod-sensitive sorghum-Sudangrass hybrids grown in summer after a winter wheat crop. Acta Prataculturae Sinica, 2017, 26(7): 177-189.
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4 結論
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