不同密度拉巴豆與旱地玉米間作栽培對混合青貯飼料品質的影響

李文彬，柴明杰*，張 斌，孔新利，朱俊峰，蔣長虹，申世瑛，鄭炳輝，梁天柱，李雪瑛

（1.平涼市畜牧漁業站，甘肅平涼 744000；2.涇川縣黨原鎮畜牧獸醫站，甘肅平涼 744000；3.莊浪縣農業技術推廣中心，甘肅平涼 744000）

隨著國家“糧改飼”項目的大力推進，以及畜牧養殖規模化進程的加快，青貯飼料的用量急速增加。2022年中央一號文件提出，要大力實施大豆和油料產能提升工程，在西北等地區推廣玉米大豆帶狀復合種植，開展糧豆輪作。拉巴豆因其具有營養價值高、固氮性能好、抗逆性強、生長期長、產草量高、容易繁殖、便于推廣的優良特性，現已成為國內最主要的飼草之一（劉美華，2014）。拉巴豆雖然蛋白質含量高，適口性好，但豆科植物具有較高的緩沖能力，水溶性碳水化合物含量低，青貯時會阻礙pH的迅速下降，單獨青貯時青貯飼料品質不高（黃曉輝等，2013）。青貯玉米具有較高的可溶性碳水化合物和稍低的蛋白質含量，糖分是青貯發酵的底物，因此，全株玉米青貯最為常見（姬承東等，2015）。玉米與拉巴豆混合青貯能為青貯提供適宜的發酵底物，互相彌補不足，而且拉巴豆粗蛋白質含量高，可以提高青貯飼料品質（徐煒，2014）。王斌等（2021）研究發現，在青貯玉米中混播不同種量的拉巴豆，飼草粗蛋白質、粗灰分等營養成分含量較青貯玉米單播時均有一定程度的增加，可提高飼草品質。因此，本試驗通過設計不同密度拉巴豆與旱地玉米間作栽培，研究其對混合青貯飼料品質的影響，以期在增加單位面積生物產量的同時提高飼草青貯品質，最終篩選出適合的拉巴豆與旱地玉米間作密度，為玉米-拉巴豆優質高產間作栽培提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況 試驗設在莊浪縣通化鎮韓灣村山地梯田中，海拔1895 m，年均氣溫8.0℃，降水量510.0 mm，無霜期140 d，試驗地土壤為黃綿土，肥力中等，地力均勻。

1.2 試驗材料 試驗玉米品種為先玉335，拉巴豆品種為海沃，由百綠（天津）國際草業有限公司提供。

1.3 試驗設計 拉巴豆與玉米的間作栽培按照《旱地玉米-拉巴豆間作栽培技術規程》（DB62/T 4433-2021）施行。試驗設11個處理，每個處理3個重復。對照組（D0）為玉米單播，試驗組（X1～X10）為不同密度拉巴豆與旱地玉米間作栽培，試驗設計見表1。整地施腐熟優質農家肥 2000～ 3000 kg/畝、純 N 6～ 8 kg/畝、P2O58～ 10 kg/畝、K2O5～ 10 kg/畝。

表1 試驗設計 株/畝

1.4 測定指標及方法 取樣：在玉米乳熟后期至蠟熟期時每個重復取10穴全株玉米及10穴全株拉巴豆，切短粉碎后進行混合青貯，青貯45 d后送烏蘭察布市易馬農牧科技有限公司進行營養成分測定。

測定指標：生物產量、干物質、粗蛋白質、水溶性碳水化合物、總可消化養分、pH、7 h消化率。

1.5 數據分析 試驗數據先采用Excel 2010軟件進行初步統計和整理，然后通過SPSS 22.0軟件進行數據的方差分析，采用Duncan’s法進行多重比較，試驗結果以平均數±標準差（Mean±SD）表示，若P＜0.05表示組間差異顯著。

2 結果與分析

2.1 不同密度拉巴豆與旱地玉米間作栽培對生物產量的影響 由表2可知，X8組生物產量顯著高于其他組（P＜0.05），X5組顯著高于D0組（P＜0.05）；由圖1可知，隨著密度增加，生物產量先增加至10000（株/畝）后開始下降。

圖1 不同密度拉巴豆與旱地玉米間作栽培對生物產量的影響

2.2 不同密度拉巴豆與旱地玉米間作栽培對混合青貯飼料干物質含量的影響 由表2可知，X1、X2、X5、X6、X9組干物質含量顯著高于其他組（P＜0.05）；由圖2可知，X5組干物質含量最高，以X5組為中心隨著密度增加，干物質含量呈現先增加后減少的趨勢。

2.3 不同密度拉巴豆與旱地玉米間作栽培對混合青貯飼料粗蛋白質含量的影響 由表2可知，X8、X10組粗蛋白質含量顯著高于X4、X7、X9組（P＜0.05），試驗組除X7組外其他組粗蛋白質含量均顯著高于對照組（P＜0.05），說明玉米-拉巴豆間作栽培能顯著提高粗蛋白質含量，提升混合青貯飼料營養品質；由圖2可知，隨著密度增加，粗蛋白質含量有微弱增加的趨勢。

圖2 不同密度拉巴豆與旱地玉米間作栽培對混合青貯飼料干物質、粗蛋白質含量的影響

2.4 不同密度拉巴豆與旱地玉米間作栽培對混合青貯飼料水溶性碳水化合物含量的影響 由表2可知，X2組水溶性碳水化合物含量顯著高于其他組（P＜ 0.05），X4、X5組顯著高于 D0、X1、X3、X7、X8、X9組（P ＜ 0.05）；由圖3可知，隨著密度的增加，水溶性碳水化合物含量呈現逐漸降低的趨勢。

表2 不同密度拉巴豆與旱地玉米間作栽培對生物產量及混合青貯飼料營養指標的影響

2.5 不同密度拉巴豆與旱地玉米間作栽培對混合青貯飼料總可消化養分含量的影響 由表3可知，X4組總可消化養分含量顯著高于X1、X2、X5、X6、X7組（P＜ 0.05）；由圖4可知，隨著密度的增加，總可消化養分含量呈先增加后減少的趨勢。

2.6 不同密度拉巴豆與旱地玉米間作栽培對混合青貯飼料pH的影響 由表3可知，X7組pH顯著低于X5組（P＜0.05），其他組之間差異不顯著（P＞0.05），說明密度對混合青貯飼料pH影響較小。由圖3可知，隨密度增加pH呈先增大后減小的趨勢。

圖3 不同密度拉巴豆與旱地玉米間作栽培對混合青貯飼料水溶性碳水化合物含量、pH的影響

2.7 不同密度拉巴豆與旱地玉米間作栽培對混合青貯飼料7 h消化率的影響 由表3可知，X9組 7h消化率顯著高于 X1、X2、X5、X6、X7、X8組（P＜0.05）；由圖4可知，隨密度增加7 h消化率呈先降低后升高的趨勢。

圖4 不同密度拉巴豆與旱地玉米間作栽培對混合青貯飼料總可消化養分含量、7 h消化率的影響

表3 不同密度拉巴豆與旱地玉米間作栽培對混合青貯飼料總可消化養分含量、pH、7 h消化率的影響

3 討論

3.1 不同密度拉巴豆與旱地玉米間作栽培對生物產量的影響 適宜播量的拉巴豆與青貯玉米混播可以改變青貯玉米群體植株的農藝性狀，有效提高生物產量，同時，飼草產量會隨混播比例、種類產生不同的結果（祁軍等，2016），這與本研究結果一致。本研究發現，玉米-拉巴豆間作栽培能顯著提高生物產量，其原因可能是拉巴豆具有固氮養地的作用，可以為玉米提供氮素，進而促進玉米生長，同時增收一茬拉巴豆，使得生物總產量顯著提高。Kevin等（2008）研究發現，不同播種密度的玉米與拉巴豆混播時干物質產量并非一直保持上升，當拉巴豆種植密度達到一定量時，飼草產量會下降，這與本研究結果一致。本研究發現，隨著密度增加，生物產量先增加至10000株/畝后開始下降，原因可能是當植株密度過大時玉米與拉巴豆的通風、采光及所需生長素受限造成產量下降。

3.2 不同密度拉巴豆與旱地玉米間作栽培對混合青貯飼料干物質含量的影響 不同的種植密度會影響植株對光的利用，影響光合作用合成有機質。曲永利等（2010）研究發現，青貯玉米與扁豆混播青貯和青貯玉米單播青貯相比可提高青貯干物質含量。本研究發現，密度為7000株/畝時干物質含量最高，且以7000株/畝為中間密度，隨著密度增加干物質含量整體呈現先升高后降低的趨勢，且該密度下干物質含量顯著高于玉米單播，說明玉米-拉巴豆間作栽培能提高混合青貯飼料干物質含量。密度為10000株/畝時生物產量最高，但干物質含量較低，說明其水分含量較高。可能是隨著密度增加，拉巴豆的產量增加，雖然會提高混合青貯飼料粗蛋白質含量，但會降低干物質含量，因此，過高或過低的密度都會影響混合青貯飼料干物質含量。

3.3 不同密度拉巴豆與旱地玉米間作栽培對混合青貯飼料粗蛋白質含量的影響 研究發現，單播青貯玉米發酵品質好，粗蛋白質含量低，與豆科牧草混貯后粗蛋白質含量顯著增加（李洪影 等，2011；Contreras-Govea等，2009）。 柳 茜等（2015）研究發現，青貯玉米與拉巴豆混播比青貯玉米單播的粗蛋白質含量提高31.13%。禾本科黍屬作物與4種豆科作物混播研究發現，混播作物與單播作物相比粗蛋白質含量顯著提高（AJAYI等，2009）。本研究發現，拉巴豆與玉米間作栽培除密度為9000株/畝外，其他組粗蛋白質含量均顯著高于玉米單播，而且隨著密度增加，粗蛋白質含量有微弱增加的趨勢。說明拉巴豆與玉米間作栽培能顯著提高粗蛋白質含量，提升混合青貯飼料營養品質。

3.4 不同密度拉巴豆與旱地玉米間作栽培對混合青貯飼料水溶性碳水化合物含量的影響 研究表明，可溶性碳水化合物是秸稈飼料中最容易消化的部分，與消化率呈正比，因而可溶性碳水化合物含量高，其消化率和營養價值也高。而且可溶性碳水化合物是青貯過程中微生物利用發酵的重要能量來源。研究表明，可溶性碳水化合物的含量與青貯成敗、青貯質量及原料在青貯過程中營養成分損失量存在很大關系，可溶性碳水化合物含量高，青貯發酵速度快，青貯發酵結束時青貯飼料能達到的酸度高，青貯質量好，在青貯發酵過程中的營養物質損失也小（焉石，2010）。劉美華（2014）研究發現，青貯玉米與拉巴豆混播較玉米單播水溶性碳水化合物含量減少。本研究發現，密度為4000株/畝時，水溶性碳水化合物含量顯著高于其他組，密度為6000和7000株/畝時，水溶性碳水化合物的含量也較高，同時整體趨勢表現為隨著密度的增加，水溶性碳水化合物含量逐漸降低。可能是拉巴豆的水溶性碳水化合物含量較低，進而影響了混合青貯飼料的水溶性碳水化合物含量。

3.5 不同密度拉巴豆與旱地玉米間作栽培對混合青貯飼料總可消化養分含量的影響 張建強（2018）研究發現，青貯玉米與豆科作物混播，總可消化養分顯著高于玉米單播。本研究發現，密度為6000株/畝時，總可消化養分含量高于其他組，隨著密度的增加，總可消化養分含量呈先增加后減少的趨勢。

3.6 不同密度拉巴豆與旱地玉米間作栽培對混合青貯飼料pH的影響 pH是評價青貯飼料品質的重要指標，pH越小，說明乳酸等酸性物質越多，青貯效果越好（曲永利等，2010）。顧雪瑩等（2011）研究發現，隨著混合青貯中全株玉米比例的減少，秣食豆比例的增加，混合青貯的pH呈上升趨勢。本研究發現，密度為9000株/畝時pH顯著低于7000株/畝，其他組之間差異不顯著，隨密度增加pH呈先增大后減小的趨勢，說明拉巴豆間作密度對混合青貯飼料pH影響較小。

3.7 不同密度拉巴豆與旱地玉米間作栽培對混合青貯飼料7 h消化率的影響 鄭偉等（1994）研究發現，不同種植密度對青貯玉米消化率無顯著影響。邰書靜（2010）研究發現，隨著種植密度的增加，玉米干物質消化率表現為遞減趨勢。蘇亞軍等（2021）研究表明，隨著種植密度的增加，有3個玉米品種的干物質消化率逐漸減小，而2個玉米品種干物質消化率隨密度變化規律不明顯。本研究發現，密度為11000株/畝時，7 h消化率高于其他組，隨密度增加，7 h消化率呈先降低后升高的趨勢。

4 結論

玉米-拉巴豆間作能顯著提高生物產量及混合青貯飼料干物質、粗蛋白質含量，提高青貯營養品質。隨著拉巴豆間作密度增加，生物產量先增加至10000株/畝后開始下降，干物質含量整體呈先升高后降低的趨勢，粗蛋白質含量有微弱增加趨勢，總可消化養分含量呈先增加后減少的趨勢，pH呈先增大后減小的趨勢，7 h消化率呈先降低后升高的趨勢，說明不同密度拉巴豆與旱地玉米間作栽培對混合青貯飼料品質有一定影響。密度為10000株/畝時雖然生物產量最高，但混合青貯飼料干物質含量較低。因此，綜合各項指標，建議拉巴豆間作密度為6000～7000株/畝。