河北壩上地區(qū)4 個(gè)燕麥品種飼草產(chǎn)量和品質(zhì)對(duì)不同刈割期的響應(yīng)

陳麗雪，張繼宗，李會(huì)彬，劉玉華，張立峰，王麗宏

（河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院/河北省作物生長調(diào)控實(shí)驗(yàn)室，河北 保定071001）

河北壩上地區(qū)包括張家口市的張北縣、沽源 縣、崇禮縣、康保縣、尚義縣，察北管理區(qū)、塞北管理區(qū)及承德市的豐寧滿族自治縣、圍場滿族蒙古自治縣、御道口牧場管理區(qū)等，該區(qū)域平均海拔1 420 m，年平均氣溫2.6 ℃，光照充足、晝夜溫差大，降雨量少但相對(duì)集中，是我國燕麥主產(chǎn)區(qū)之一。壩上地區(qū)氣候條件非常有利于燕麥的生長發(fā)育，是我國種植面積最集中的優(yōu)質(zhì)飼用燕麥主產(chǎn)區(qū)。燕麥?zhǔn)菈紊系貐^(qū)的主要糧食作物和唯一糧飼兼用作物，對(duì)該區(qū)域的畜牧業(yè)發(fā)展具有決定性作用。2019年河北省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳頒布了《關(guān)于地下水超載的實(shí)施意見》，加快治理河北省地下水超采綜合治理農(nóng)業(yè)節(jié)水工作和建設(shè)節(jié)水種植業(yè)結(jié)構(gòu)。利用壩上地區(qū)6—9月雨熱同季、光照豐富等區(qū)位優(yōu)勢(shì)，發(fā)展優(yōu)質(zhì)飼用燕麥生產(chǎn)，為牲畜提供穩(wěn)定且高產(chǎn)的飼草，建立高標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新節(jié)水技術(shù)燕麥干草生產(chǎn)基地，穩(wěn)定推進(jìn)壩上地區(qū)農(nóng)業(yè)節(jié)水工作[1-2]。

燕麥（Avena sativa）是禾本科燕麥屬1年生草本植物，具有抗寒、抗旱、耐鹽堿、耐貧瘠、產(chǎn)草量高、營養(yǎng)成分含量高等優(yōu)點(diǎn)[3-6]，屬于糧飼兼用型作物。燕麥干草是以單播飼用燕麥草（皮燕麥和裸燕麥）為原料，通過刈割干燥及打捆后形成捆形產(chǎn)物[7]。刈割期是影響飼草作物產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因子，適宜的刈割期是獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的重要條件之一。趙世鋒等[8]研究表明，燕麥在抽穗后7 d 左右能獲得較高的產(chǎn)量和品質(zhì)，但最佳刈割期并未有統(tǒng)一的結(jié)論。刈割期的確定與品種、耕作方式、田間管理措施、氣候條件、土壤類型等有關(guān)。

本試驗(yàn)通過研究河北壩上地區(qū)4 個(gè)燕麥品種的飼草產(chǎn)量和品質(zhì)對(duì)不同刈割期的響應(yīng)特性，明確該地區(qū)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)飼用燕麥生產(chǎn)中品種選擇和刈割時(shí)間，以期為高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)飼用燕麥生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2021年在河北省張家口市張北縣小二臺(tái)鎮(zhèn)河北農(nóng)業(yè)大學(xué)張北實(shí)驗(yàn)站完成。張北縣位于河北省西北部，內(nèi)蒙古高原南緣的壩上地區(qū)，屬中溫帶大陸性季風(fēng)氣候。該地區(qū)年平均氣溫3.2 ℃，年降水量400 mm 左右，年平均日照時(shí)數(shù)2 897.8 h，年平均7 級(jí)以上大風(fēng)日數(shù)30 d 左右。

1.2 試驗(yàn)材料

供試燕麥品種有壩莜18 號(hào)、壩莜3 號(hào)、冀張莜4 號(hào)、壩燕4 號(hào)，均由河北省張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積為100 m2，設(shè)置3 個(gè)重復(fù)，條播，行距15 cm，播深3～5 cm，小區(qū)間設(shè)置1 m 保護(hù)行，播種量為150 kg/hm2。播種期為5月23日，每個(gè)品種的抽穗期、灌漿期、成熟期分別刈割取樣測定飼草產(chǎn)量，壩莜18 號(hào)于7月15日、8月1日、8月26日 測 產(chǎn) 并 取 樣 測 定 飼 草 品質(zhì)；壩莜3 號(hào)、冀張莜4 號(hào)、壩燕4 號(hào)分別于8月1日、8月18日、9月14日測產(chǎn)并取樣測定飼草品質(zhì)。

1.4 測定項(xiàng)目及方法

1.4.1 農(nóng)藝性狀測定 物候期：從出苗開始，每3 d觀測一次，在接近某一生育期的前后，每日進(jìn)行觀測，并計(jì)算天數(shù)，分別記錄不同飼用燕麥的出苗期、拔節(jié)期、抽穗期、灌漿期和成熟期。記錄標(biāo)準(zhǔn)為目測50%的燕麥進(jìn)入某生育期為準(zhǔn)。

飼草產(chǎn)量：分別在燕麥抽穗期、灌漿期、成熟期進(jìn)行刈割測產(chǎn)，于小區(qū)內(nèi)遠(yuǎn)離邊行處隨機(jī)選擇燕麥生長正常均勻的地段進(jìn)行抽樣刈割，刈割測產(chǎn)面積為1 m×1 m，留茬高度5 cm，現(xiàn)場稱質(zhì)量測定燕麥鮮草產(chǎn)量。然后隨機(jī)取1 000 g 帶回實(shí)驗(yàn)室在105 ℃條件下殺青30 min，之后調(diào)至65 ℃烘干至恒質(zhì)量，取出稱質(zhì)量并記錄，計(jì)算其飼草產(chǎn)量，并保留干樣測定基本營養(yǎng)成分。

1.4.2 飼草品質(zhì)測定 根據(jù)美國Dairy One 的數(shù)據(jù)庫利用儀器FOSS 2500 近紅外掃描儀測定粗蛋白質(zhì)（CP）、酸性洗滌纖維（ADF）、中性洗滌纖維（NDF）、水溶性碳水化合物（WSC）等指標(biāo)。并計(jì)算可消化干物質(zhì)（DDM）、干物質(zhì)采食量（DMI）、相對(duì)飼用價(jià)值（RFV）。

1.5 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用Excel 2016 軟件進(jìn)行處理，用SPSS 19.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。采用Duncan 新復(fù)極差法進(jìn)行不同處理間多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 4 個(gè)燕麥品種生育期比較

從表1 可以看出，壩莜18 號(hào)拔節(jié)期、抽穗期、灌漿期和成熟 期分別為6月21日、7月15日、8月1日和8月26日，均 早 于 壩 莜3 號(hào)、冀 張 莜4 號(hào)、壩 燕4 號(hào)。壩莜18 號(hào)抽穗期、灌漿期和成熟期均比其他3 個(gè)品種提前15 d 左右。

表1 4 個(gè)燕麥品種生育期比較Tab.1 Comparison of growth periods of four oat varieties 月-日

2.2 不同刈割期飼草產(chǎn)量比較

由表2 可知，在抽穗期刈割，壩莜18 號(hào)干草產(chǎn)量最高，為7 794.80 kg/hm2，冀張莜4 號(hào)鮮草產(chǎn)量最高，為32 533.33 kg/hm2；在灌漿期刈割，壩莜3 號(hào)燕麥干草產(chǎn)量顯著高于其他品種，為9 425.07 kg/hm2，壩燕4號(hào)鮮草產(chǎn)量最高，為29 466.67 kg/hm2；在成熟期刈割，冀張莜4號(hào)干草產(chǎn)量和鮮草產(chǎn)量均最高，分別為9 859.20、19 394.27 kg/hm2。

表2 4 個(gè)燕麥品種不同刈割期飼草產(chǎn)量比較Tab.2 Comparison of forage yield of four oat varieties at different mowing stages kg/hm2

2.3 不同刈割期飼草品質(zhì)比較

2.3.1 抽穗期燕麥飼草品質(zhì) 由表3 可知，在抽穗期4 個(gè)燕麥品種CP 含量最高的是壩燕4 號(hào)，為14.50%。ADF 與消化率呈負(fù)相關(guān)，飼草ADF 增加，家畜的消化率下降，ADF 含量最低的是壩燕4 號(hào)，為30.20%。NDF 代表飼料容積，決定家畜的飽腹度，與家畜的自由采食量呈負(fù)相關(guān)，NDF 含量最低的是壩燕4 號(hào)，為48.80%。DDM 含量最高的是壩燕4 號(hào)，為65.37%。DMI 含量最高的是壩燕4 號(hào)，為2.46%。WSC含量最高的是壩燕4號(hào)，為16.70%。RFV 值最高的是壩燕4 號(hào)，為124.66%。綜上，抽穗期收獲壩燕4 號(hào)的營養(yǎng)價(jià)值較其他3 個(gè)品種高。

表3 4 個(gè)燕麥品種抽穗期飼草品質(zhì)比較Tab.3 Comparison of forage quality of four oat varieties at the heading stage %

2.3.2 灌漿期燕麥飼草品質(zhì) 不同燕麥品種灌漿 期飼草品質(zhì)比較如表4 所示。

表4 4 個(gè)燕麥品種灌漿期的飼草品質(zhì)比較Tab.4 Comparison of forage quality of four oat varieties at the filling stage %

從表4 可以看出，在灌漿期4 個(gè)燕麥品種CP 含量最高的是壩燕4 號(hào)，為10.70%。ADF 含量都維持在31.4%～39.3%，最低的是壩莜3 號(hào)，為31.40%。 NDF 含量最低的是壩莜3 號(hào)，為49.60%。 DDM 含量最高的是壩莜3 號(hào)，為64.44%。DMI 含量最高的是壩莜3 號(hào)，為2.42%。WSC 含量最高的是壩莜3 號(hào)，為11.40%。RFV 值最高的是壩莜3 號(hào)，為120.89%。綜合比較，在灌漿期收獲壩莜3 號(hào)燕麥的營養(yǎng)價(jià)值相對(duì)于其他3 個(gè)燕麥品種較高。

2.3.3 成熟期燕麥飼草品質(zhì) 由表5 可知，在成熟期4 個(gè)燕麥品種CP 含量最高的是壩燕4 號(hào)，為6.90%。ADF含量相差無幾，含量最低的是壩莜3號(hào)，為48.40%。NDF含量最低的是壩燕4號(hào)，為68.70%。DDM 含量最高的是壩莜3 號(hào)，為51.20%。DMI 含量最高的是壩燕4號(hào)，為1.75%。WSC含量最高的是壩燕4 號(hào)，為7.80%。RFV 值最高的是壩燕4 號(hào)，為68.71%。綜合比較，在成熟期收獲壩燕4 號(hào)燕麥的營養(yǎng)價(jià)值高于壩莜3 號(hào)、冀張莜4 號(hào)、壩莜18 號(hào)。

表5 4 個(gè)燕麥品種成熟期飼草品質(zhì)比較Tab.5 Comparison of forage quality of four oat varieties at the mature stage %

2.4 不同刈割期燕麥干草質(zhì)量分級(jí)

根據(jù)中國畜牧業(yè)協(xié)會(huì)燕麥干草質(zhì)量分級(jí)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)（T/C AAA002—2018）[7]中A 型燕麥質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（表6），在抽穗期，壩燕4 號(hào)的品質(zhì)最好，屬于特級(jí)燕麥干草，而壩莜18 號(hào)、壩莜3 號(hào)和冀張莜4 號(hào)屬于二級(jí)燕麥干草。在灌漿期，壩莜18 號(hào)、壩莜3 號(hào)和冀張莜4 號(hào)等3 個(gè)品種的品質(zhì)有所增加，均屬于特級(jí)燕麥干草，而壩燕4 號(hào)的品質(zhì)有所下降，屬于二級(jí)燕麥干草。在成熟期，4 個(gè)品種的品質(zhì)相對(duì)較差，均屬于三級(jí)燕麥干草。

表6 不同刈割期4 個(gè)燕麥品種干草的質(zhì)量分級(jí)Tab.6 Quality classification of hay of four oat varieties at different mowing stages

3 結(jié)論與討論

目前，我國燕麥生產(chǎn)面臨著品種多且混雜、生產(chǎn)效益低等問題。因此，要實(shí)現(xiàn)河北壩上地區(qū)及相同氣候地區(qū)燕麥的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)，僅靠引種遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還要根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粴夂蛱攸c(diǎn)，明確栽培技術(shù)，以提高燕麥的產(chǎn)量和品質(zhì)，篩選出適宜該地區(qū)推廣種植的優(yōu)良品種，并制定適宜該地區(qū)高產(chǎn)栽培的方法和措施，培育或選育適宜該地區(qū)的優(yōu)良燕麥品種[9]。

大量研究表明，不同刈割期對(duì)飼草作物的產(chǎn)量和品質(zhì)均有顯著影響[10]。馬春暉等[11]研究發(fā)現(xiàn)，燕麥草乳熟期至蠟熟期刈割產(chǎn)草量高、單位面積粗蛋白質(zhì)產(chǎn)量高。趙世鋒等[8]研究表明，燕麥抽穗30～38 d，籽粒正值乳熟，接近蠟熟，干物質(zhì)積累量最高。本研究表明，壩燕4 號(hào)的鮮質(zhì)量隨發(fā)育成熟先上升后下降，在灌漿期刈割收獲鮮質(zhì)量最高；而其他3 個(gè)燕麥品種的鮮質(zhì)量隨發(fā)育成熟逐漸降低，在抽穗期刈割收獲鮮質(zhì)量最高。各燕麥品種的干質(zhì)量都隨發(fā)育逐漸上升，在成熟期收獲適合制作青貯飼料，這與前人研究保持一致，其中以冀張莜4 號(hào)產(chǎn)量最高。楊云貴等[12]研究表明，在乳熟期刈割的裸燕麥進(jìn)行青貯，青貯品質(zhì)最好。趙世鋒等[13]、徐廣祥等[14]、羅彩云等[15]研究發(fā)現(xiàn)，適宜的收獲時(shí)期除了要考慮作物的產(chǎn)量外，營養(yǎng)價(jià)值豐富與否同樣重要，收獲太晚作物中可消化的營養(yǎng)物質(zhì)含量低。許多研究發(fā)現(xiàn)，最佳刈割期是開花至乳熟期，是保證燕麥草產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵，燕麥草青貯可以最大限度地保持其青綠特性，提高粗蛋白含量，青貯加工后可提高牲畜的采食量、日增質(zhì)量和飼料轉(zhuǎn)化率[16-17]。有研究表明，品種間各營養(yǎng)成分分析比較對(duì)飼草品質(zhì)影響較大[18-19]。牧草的飼料相對(duì)值（RFV）是由美國飼草和草原理事會(huì)下屬的干草市場全國飼草協(xié)會(huì)確認(rèn)的粗飼料相對(duì)價(jià)值指數(shù)，RFV值越高，說明牧草的飼用價(jià)值越高。本試驗(yàn)中，壩燕4 號(hào)品種的RFV 在抽穗期最高，隨發(fā)育成熟逐漸降低；而其他3 個(gè)燕麥品種的RFV 在灌漿期最高，隨發(fā)育先上升后下降。

綜合4 個(gè)燕麥品種分別在抽穗期、灌漿期和成熟期飼草產(chǎn)量和品質(zhì)，壩莜3 號(hào)和壩燕4 號(hào)比壩莜18 號(hào)和冀張莜4 號(hào)更適合作飼草。從適宜刈割期來看，選用壩燕4 號(hào)在抽穗期收獲和選用壩莜3 號(hào)在灌漿期收獲可獲得較高的飼草產(chǎn)量和優(yōu)質(zhì)燕麥干草。