一年生野生大豆與青貯玉米混作對(duì)飼草產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

陳愛國(guó), 李兆波, 崔曉光, 吳 禹

（遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 高粱研究所, 遼寧沈陽 110161）

飼料作為畜牧業(yè)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ), 在畜牧業(yè)生產(chǎn)總成本中占比70%（張玉發(fā), 2004）, 由于青貯飼料可為畜牧業(yè)生產(chǎn)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益, 因此, 人們不斷探索如何提高青貯飼料的產(chǎn)量及品質(zhì)。青貯玉米整株鮮嫩多汁, 飼用適口性較好, 營(yíng)養(yǎng)豐富且高產(chǎn), 具有較高的飼用價(jià)值, 其主要成分包括纖維素、半纖維素和木質(zhì)素, 另外, 其粗蛋白質(zhì)含量較低, 飼草消化率只有40%～50%, 能維持家畜65%的營(yíng)養(yǎng)需求（張文舉等, 2001）, 是較為理想的飼料作物之一。野生大豆植株及籽粒的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高, 含有豐富的氨基酸, 必需氨基酸的含量顯著高于秣食豆（陳默君和賈慎修, 2002）。野生大豆作為飼用具有柔軟多汁、適口性好等優(yōu)點(diǎn), 其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和利用率可與紫花苜蓿草粉相媲美（吳立新, 2004）, 尤其是野生大豆植株及種子均具有較高的粗蛋白質(zhì)含量, 能彌補(bǔ)青貯玉米蛋白含量低的缺點(diǎn), 從而獲得營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高的飼草。但野生大豆由于莖稈纖細(xì)、蔓生纏繞, 單播時(shí)匍匐生長(zhǎng), 莖稈與葉片相互重疊導(dǎo)致蔭蔽, 造成光利用率較低, 嚴(yán)重影響其飼草產(chǎn)量。另外, 一年生野生大豆等豆科植物緩沖能力高, 干物質(zhì)和水溶性碳水化合物含量低是導(dǎo)致其難以青貯成功的主要原因（張秀芬, 1992）。因此, 本研究將野生大豆與青貯玉米混作, 青貯玉米可作為一年生野生大豆的生長(zhǎng)攀爬媒介, 可通過提高植株間的通風(fēng)透光性來有效促進(jìn)野生大豆的光合作用, 為野生大豆?fàn)I養(yǎng)生長(zhǎng)提供足夠的空間, 從而提高整體的產(chǎn)量及品質(zhì)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)在遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)基地（N41.820519°, E123.538504°）內(nèi)進(jìn)行, 此地屬溫帶季風(fēng)型大陸性氣候, 生育期平均氣溫20.3℃, 總降雨量643.6 mm, 平均每天日照6.85 h。土壤為壤土, 基礎(chǔ)養(yǎng)分：全氮0.86 g/kg, 堿解氮87.20 mg/kg, 有效磷47.88 mg/kg, 速效鉀-144.6 mg/kg, 有機(jī)質(zhì)32.45 g/kg, pH=6.81。

1.2 試驗(yàn)材料 供試材料為一年生野生大豆品種LYD160022、LYD170005, 分 別 為2016、2017年野外采集于黑龍江省塔河縣、牡丹江市, 種子經(jīng)過磨砂處理, 發(fā)芽率≥90%。供試青貯玉米品種為京科301, 由北京市農(nóng)林科學(xué)院玉米研究中心選育。

1.3 試驗(yàn)方法 本研究采用單因素隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì), 分為3個(gè)處理, 分別為野生大豆LYD160022與青貯玉米混播、野生大豆LYD170005與青貯玉米混播及青貯玉米單播對(duì)照（CK）, 每個(gè)處理3次重復(fù), 共計(jì)9個(gè)試驗(yàn)小區(qū)。每個(gè)小區(qū)10行, 10 m行長(zhǎng), 行間距0.6 m, 小區(qū)面積60 m2。青貯玉米播種密度為6萬株/hm2。采用野生大豆與青貯玉米混播的栽培模式, 人工同期播種, 青貯玉米每穴播2粒, 深度6 cm, 在穴間播種野生大豆, 每穴播20粒, 深度2 cm, 野生大豆定苗每穴4株。田間管理與大田相同, 在青貯玉米進(jìn)入蠟熟期并且野生大豆開始鼓粒時(shí)進(jìn)行統(tǒng)一收割。

1.4 測(cè)定指標(biāo)與方法 每個(gè)小區(qū)選取30 m2區(qū)域進(jìn)行刈割, 稱鮮重后利用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎, 密封包裝后置于干燥陰涼處進(jìn)行自然發(fā)酵。30 d后取出500 g于85℃進(jìn)行烘干至恒質(zhì)量, 稱重并計(jì)算其干物質(zhì)含量；之后每隔10 d取樣一次, 進(jìn)行品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定, 主要包括粗蛋白質(zhì)、粗纖維、粗脂肪、可溶性糖、鈣和磷含量。其中, 采用凱氏定氮法測(cè)定粗蛋白質(zhì)含量, 采用高效液相色譜-蒸發(fā)光散射檢測(cè)法測(cè)定可溶性糖含量, 采用酸堿洗滌法測(cè)定粗纖維含量, 采用索氏抽提法測(cè)定粗脂肪含量, 采用釩鉬黃吸光光度法測(cè)定磷含量, 采用高錳酸鉀法測(cè)定鈣含量。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)利用DPS v9.50 軟件、Excel 2010軟件進(jìn)行處理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 野生大豆與青貯玉米混播對(duì)鮮草及干草產(chǎn)量的影響 由表1和表2可知, 各處理間鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量均存在極顯著差異。由表3可知, 野生大豆LYD170005與青貯玉米京科301混播后鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量均為最高, 分別為79.97、26.87 t/hm2, 與CK京科301單播相比分別提高15.34%、16.53%。野生大豆LYD160022與青貯玉米京科301混播后鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量次之, 分 別 為77.22、25.78 t/hm2, 與CK京 科301單 播相比分別提高11.38%、11.75%。

表1 鮮草產(chǎn)量方差分析表

表2 干草產(chǎn)量方差分析表

表3 野生大豆與青貯玉米混播產(chǎn)量比較

2.2 野生大豆與青貯玉米混播對(duì)飼草品質(zhì)的影響 由表4可知, 在粗蛋白質(zhì)方面, 兩品種野生大豆與青貯玉米混播青貯后飼草粗蛋白質(zhì)含量分別為9.89%、10.4%, CK青貯玉米單播青貯后粗蛋白質(zhì)含量?jī)H為8.42%, 野生大豆與青貯玉米混播均可顯著提高飼草粗蛋白質(zhì)含量, 分別極顯著提高17.51%、23.52%（P＜0.01）。在粗脂肪含量方面, 兩品種野生大豆與青貯玉米混播青貯后飼草粗脂肪含量分別為2.31%、2.18%, 比CK分別極顯著提高49.03%、40.65%（P＜0.01）?？扇苄蕴?、粗纖維、鈣及磷含量方面, 各處理間差異不顯著（P＞0.05）, 野生大豆與青貯玉米混播青貯后對(duì)其含量無顯著影響。

表4 不同處理間營(yíng)養(yǎng)成分比較 %

2.3 不同發(fā)酵時(shí)間對(duì)飼草品質(zhì)的影響 由圖1～6可知, 飼草發(fā)酵第30～70天中, 粗蛋白質(zhì)含量呈緩慢上升后逐漸下降的趨勢(shì), 在發(fā)酵60 d時(shí), 3個(gè)處理均達(dá)到最大值, 分別為11.59%、10.91%、8.66%, 然后逐漸降低。粗脂肪的含量呈緩慢上升趨勢(shì), 但提升不大, 在發(fā)酵70 d時(shí)分別為2.46%、2.35%、1.61%?？扇苄蕴呛痛掷w維含量在發(fā)酵期間呈逐漸降低趨勢(shì), 鈣和磷含量在發(fā)酵期間無明顯變化趨勢(shì), 且差異不顯著。

3 討論與結(jié)論

有研究表明, 利用拉巴豆（柳茜等, 2015）、扁豆（齊宗元等, 2010）、秣食豆（馬埡杰等, 2017）等與玉米混播種植均比對(duì)照顯著提高單位面積飼草產(chǎn)量。野生大豆作為飼草具有產(chǎn)量高、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富、適口性好等優(yōu)點(diǎn), 但單播時(shí)易倒伏, 容易形成蔭蔽, 底部光照僅為全部光照的1%左右, 嚴(yán)重影響其飼草產(chǎn)量, 青貯玉米單播也容易造成光照的盈余。但野生大豆與青貯玉米混作為野生大豆的生長(zhǎng)建立了攀爬支架, 有利于冠層展開, 能增加光照截獲量和光合作用面積, 從而提高飼草產(chǎn)量。在本研究中, 利用2個(gè)野生大豆品種分別與青貯玉米混作, 分析了混作后與對(duì)照組的產(chǎn)量差異, 結(jié)果表明, 野生大豆與青貯玉米混作可以大幅提高飼草產(chǎn)量, 野生大豆不同品種間增產(chǎn)差異不顯著。光照利用率對(duì)其產(chǎn)量影響較大, 青貯玉米及野生大豆不同播種密度可能對(duì)混作飼草產(chǎn)量有一定影響, 有待進(jìn)一步研究。

野生大豆的粗蛋白質(zhì)、鈣和磷含量較高, 可溶性糖含量較低, 而青貯玉米整株可溶性糖含量較高, 其混播后可有效改善飼草的營(yíng)養(yǎng)成分。在本研究中, 野生大豆與青貯玉米混播青貯后, 粗蛋白質(zhì)、粗脂肪含量跟CK京科301單播相比均有顯著提高, 但各處理可溶性糖、粗纖維、鈣及磷含量差異不顯著, 野生大豆與青貯玉米混播青貯后對(duì)其含量無明顯影響。由此可見, 野生大豆與青貯玉米混作可作為改善飼草營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的重要途徑。

本研究從混播飼草發(fā)酵30 d開始, 每隔10 d進(jìn)行一次營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定, 結(jié)果表明, 飼草中粗蛋白質(zhì)的含量隨發(fā)酵時(shí)間先升高后降低, 各處理在發(fā)酵60 d時(shí)達(dá)到峰值, 分別為11.59%、10.91%、8.66%, 之后開始緩慢降低, 這一變化規(guī)律可能與某些微生物本身活動(dòng)有關(guān), 確切原因有待于進(jìn)一步研究。各處理組的粗脂肪含量也隨發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)而緩慢提高, 分別從2.24%、2.01%、1.45%升高到2.46%、2.35%、1.61%, 可能是由于發(fā)酵過程會(huì)逐漸降低野生大豆籽粒中的蛋白酶抑制劑。隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng), 飼草中可溶性糖的含量逐漸減少, 這可能是因?yàn)樵趨捬鯒l件下, 乳酸菌的繁殖和生長(zhǎng)需要消耗一定量的可溶性糖, 進(jìn)而引起其含量降低并同時(shí)積累部分乳酸。青貯飼草的秸稈不易降解, 主要是纖維素、半纖維素及木質(zhì)素等成分共存于植物纖維中, 形成了復(fù)雜的結(jié)構(gòu), 不利于降解和消化吸收（吳坤等, 2003）。在本研究中, 飼草粗纖維含量也隨著發(fā)酵逐漸降低, 這可能是飼草中纖維性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)隨發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)逐漸轉(zhuǎn)化為動(dòng)物更易吸收利用的營(yíng)養(yǎng)成分。綜上所述, 野生大豆與青貯玉米混播飼草發(fā)酵的最佳時(shí)間為60 d, 此時(shí)營(yíng)養(yǎng)成分含量相對(duì)較高。