飼料油菜在新疆南北部不同模式下的產量及品質分析

楊金鈺，許詠梅，張彥紅，周 勃

(新疆農業科學院土壤肥料與農業節水研究所，烏魯木齊 830091)

0 引 言

【研究意義】新疆屬溫帶大陸性氣候，年均溫5.7～11.7℃，年均無霜期135～214 d，日照時數2 336.6～3 008.5 h，≥10℃積溫3 224.4℃左右，作物可利用的光熱資源十分豐富，可實現短周期收獲和復種。新疆是我國占地面積最大的省區，緯度跨度較大，南北部氣候差異明顯，種植模式也有許多不同之處。豐富區域飼草作物種類及探索合理高效的種植生產模式，是促進畜牧業發展的有效途徑。【前人研究進展】飼料油菜是一種十字花科蕓薹屬牧草，芥酸低而無辛辣和澀味、適口性好、硫甙含量低，牲畜采食后不會產生體內代謝的不良反應[1,2]，又被稱為“雙低”油菜[3]，具有粗蛋白、粗脂肪含量高、粗纖維含量低的特點[4,5]，飼喂價值和經濟價值較高，近年逐漸被推廣應用[6,7]。前人在飼料油菜育種、栽培技術和飼用價值及飼喂效果評價等[6,8-10]開展了相關研究。【本研究切入點】飼料油菜在我國主要采用麥后復種模式于花蕾期收獲，但目前缺乏關于正播或復播模式下于不同生育期一次或多次采收的研究報道，在新疆不同區域下產量和品質方面的對比研究尚少。新疆南部多以冬小麥-夏玉米復種、棉花正播或多年生林果種植模式為主，農區畜牧業飼草來源主要以玉米、小麥秸稈和苜蓿等為主；北疆則主要是冬小麥、春玉米、棉花等正播種植模式，以玉米、小麥秸稈或天然草場牧草為主要飼草來源[11]。畜牧業作為新疆的支柱產業，飼草年缺口達40×104t以上，而用于飼草生產的耕地面積十分有限，草飼爭地矛盾突出。確定飼草種植模式，提高飼草產量和品質是解決農區畜牧業飼草短缺問題的重要途徑。【擬解決的關鍵問題】研究飼料油菜在新疆不同區域正播、復播模式和不同采收次數下的生物產量、不同采收期的飼草品質，分析最高產量和最佳飼草品質的適宜種植模式及收獲期，以期為飼料油菜在新疆南北部高產栽培及促進區域畜牧業發展提供參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗分別在新疆南部的拜城縣農業試驗站、新疆北部的昌吉佳弘農場進行。

拜城農業試驗試驗站位于新疆南部阿克蘇地區，天山中段南麓、卻勒塔格山北緣的山間盆地，海拔1 200 m，屬溫帶大陸性干旱型氣候，年均氣溫7.6℃，極端最高氣溫38.3℃，極端最低氣溫-28℃，無霜期133～163 d，年均日照時數為2 789.7 h，年均降水量171.13 mm。該區域主要種植作物為玉米、冬小麥、冬、春油菜，主要種植制度為冬小麥-夏玉米1年2作(10月初播種冬小麥，次年6月初收獲后復播玉米，9月底收獲后播種冬小麥)和冬小麥-夏玉米-春玉米/春油菜2年3作(10月初播種冬小麥，次年6月上旬播種夏玉米，9月收獲夏玉米，休耕，翌年春天播種春玉米或春油菜)。

佳弘農場位于新疆北部昌吉市，地處天山北麓，準噶爾盆地東南緣，屬中溫帶典型大陸性干旱氣候，年日照時數2 700 h，年≥10℃積溫3 450℃，年平均氣溫6.8℃，年平均降水量190 mm，年無霜期160～190 d。該區域主要種植冬、春小麥、玉米、棉花、加工番茄等經濟作物，主要種植制度為1年1作(9月底播種冬小麥，次年7月初收獲后休耕；或4月中下旬播種春小麥，7月初收獲后休耕，玉米5月初播種，9月底收獲后播種冬小麥)。試驗選用從華中農業大學引進的飼料油菜品種飼油2號。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設計

設正播(Z)和復播(F)2種種植模式。拜城試驗站設復種模式下的一個處理，即復播模式下收獲1茬(NF1)。試驗小區面積20 m2，人工播種，設3次重復。昌吉佳弘農場設正播(BZ1，第1茬；BZ2，第1茬收獲后繼續進行栽培管理，收獲第2茬)和復播(BF1)2種種植模式。采用3次重復區組試驗，面積3 200 m2。機械播種，種植密度為2×104株/667m2，行距30 cm。表1

表1 各處理的生育期進程及采收期(2016年)Table 1 Growing stages and clipping time for different treatment(2016)

1.2.2 測定指標

分別測定不同采收期的株高、單株鮮重、干重、植株含水量、飼用油菜產量、品質指標(粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、鈣、總磷、中性和酸性洗滌纖維)。采集各小區飼料油菜9株，分別稱單株鮮重，105℃下殺青30 min，80℃下烘干至恒重，測定含水量；烘干重/鮮重得出干鮮比。測定各小區收獲鮮草產量。

飼料油菜品質指標的測定[12]：采用凱氏定氮法測定粗蛋白質；索氏浸提法測粗脂肪；酸堿洗滌法測粗纖維；干灰法測粗灰分；原子吸收法測鈣；鉬蘭法測磷。

1.3 數據處理

數據采用Excel軟件進行處理和繪圖，采用DPS6.5統計分析軟件進行差異顯著性檢驗(Duncan法，P=0.05)。

2 結果與分析

2.1 不同處理下飼料油菜產量構成

研究表明，飼料油菜在新疆南北部不同區域正播、復播模式下的生物產量差異顯著。新疆南部復播模式NF1處理的株高為1.46 m，比其他3個處理顯著高38%～80%。新疆北部復播的BF1處理和正播收獲第一茬的BZ1處理的株高差異不顯著，分別為0.9和0.99 m。新疆北部正播收獲第2茬的BZ2處理的株高為0.28 m，顯著低于其他處理。新疆南部復播模式NF1處理單株鮮重為0.769 kg，顯著高于其他處理，新疆北部復播模式BF1處理次之，為0.297 kg，新疆北部正播模式BZ1和BZ2兩處理無差異，單株鮮重均為0.05 kg以下。單株干重的情況與單株鮮重一致，即NF1>BF1>BZ1>BZ2。新疆南部復播模式NF1的植株含水量最高，為89.4%。新疆北部各模式含水量各處理間無差異，其中正播收獲第1茬BZ1處理的植株含水量最低，為86.98%，顯著低于新疆南部復播模式。各處理鮮草產量差異顯著，最高的是新疆南部復播處理NF1，為7 923 kg/667m2，新疆北部復播模式BF1處理次之，為4 978 kg/667m2，新疆北部正播模式收獲第1茬的BZ1處理位居第3，為1 243 kg/667m2，新疆北部正播模式收獲第2茬的BZ2處理產量最低，為311 kg/667m2。新疆南北部兩個區域相比，南部復播模式的生物量比北部的復播模式高40%，北部復播模式比北部正播模式高50%。干鮮比最大的是北部正播處理BZ1和BZ2，為0.13，顯著高于新疆南北部復播的兩個處理NF1和BF1。圖1

2.2 不同處理下飼料油菜的品質

研究表明，飼料油菜植株中粗蛋白含量在10.01%～20.35%，含量最高的是新疆南部復播模式，NF1處理CP含量達到20.35%，新疆北部復播的BF1和刈割后收獲第2茬的BZ2處理之間差異不顯著，在14.93%～15.89%。新疆北部正播收獲第1茬的BZ1處理的含量顯著低于其他處理，為10.01%，在新疆北部正播收獲第1茬情況下，飼料油菜的粗蛋白含量相比其他處理累積最少。

粗脂肪含量最高的是BZ1處理，達到3.59%，顯著高于其他處理。其他3個處理間差異不顯著，BZ2處理次之，為2.02%。NF1處理最低，為1.22%。

粗灰分含量在21.03%～9.77%，且各處理間含量差異顯著，其大小順序依次為BZ2>NF2>NF1>BF1>BZ1。粗灰分含量最高的是新疆北部正播收獲第2茬的BZ2處理，比新疆南部復播模式下的NF1、NF2處理高10%～31%。新疆北部正播收獲第1茬的BZ1處理的粗灰分含量最低，僅為9.77%，比刈割后收獲第2茬的BZ2處理低56%。

粗纖維含量最高的是BZ1處理，達到32.83%，顯著高于其他處理。NF1、BZ2、BF13個處理差異不顯著，在21.47%～14.10%，顯著低于其他處理34%～56%。粗纖維含量差異整體表現為復播模式低于正播模式，相同模式下刈割后收獲第2茬的處理低于收獲1茬的。

各處理酸性洗滌纖維ADF和中性洗滌纖維NDF的差異和大小變化一致，均為BZ1>NF1>BZ2>BF1。酸性洗滌纖維ADF含量在23.30%～41.87%，中性洗滌纖維NDF含量在27.13%～52.57%，新疆北部正播模式下收獲第1茬處理BZ1的含量最高，含量最低的是新疆北部復播BF1處理，其中ADF相差44%，NDF相差48%。

各處理磷含量在0.35%～0.53%，磷含量最高的是新疆北部正播收獲第2茬的BZ2處理，達到了0.53%，且顯著高于其他處理。新疆北部復播收獲1茬的BF1處理次之，達到0.43%，顯著高于NF1和BZ1處理。含量最低的是新疆北部正播收獲第1茬的BZ1處理，比含量最高的新疆北部正播收獲第2茬的BZ2低34%。

各處理的鈣含量在1.84%～3.29%，其中新疆北部正播收獲第2茬的BZ2處理顯著高于其他處理。新疆南部復播模式NF1、以及新疆北部復播BF1、正播BZ1處理之間差異不顯著。含量最低是新疆北部正播收獲第1茬的BZ1處理，為1.84%，比北部正播收獲第2茬的BZ2處理低44%。圖2

3 討 論

3.1 不同種植模式對飼料油菜產量的影響

新疆南部復播模式可以獲得較高的株高、單株鮮重、單株干重、含水量和生物產量。油菜播后80 d干重累積達到最高(4 000～4 735 kg/hm2)，干重累積量與油菜植株體含水量和有機營養物質轉移有關[13]。研究各處理的生育期均在80 d以上，其中新疆南部復播NF1處理的生育期為92 d，鮮草含水量最大，鮮草和干草產量均顯著高于其他處理。南北部2種復播模式相比，南部NF1處理的產草量高于北部BF1處理，這可能與生育期長短、新疆南北部氣溫差異有關。南、北部2個區域相比，南部復播模式的生物量比北部的復播模式高40%，北部復播模式比北部正播模式高50%。氣溫日較差是造成產量差異的主要原因，尤其在作物花后的光照、日均積溫不同，對產量、干物質積累均有影響。影響生育期長短的主要因子是溫度[14]。隨著收獲時間的推遲，不論鮮草還是干物質產量都逐漸增大，推后收獲有利于提高產量[15]，故南部復播模式下的產量較高。

新疆北部的試驗表明，收獲1茬的BZ1處理株高顯著高于收獲第2茬的BZ2。第1茬生物量顯著高于第2茬，這可能是由于第2茬生長時間短，溫度相對低、以及刈割影響了飼料油菜的分枝，進而影響植株體生長。新疆北部各模式含水量各處理間無差異，其中正播收獲第1茬BZ1處理的植株含水量最低，為86.98%，顯著低于南部復播模式。可能與此處理收獲時的季節溫度和生育進程有關，此時氣溫較高，飼料油菜已進入盛花期，植株進入營養生長與生殖生長的并進時期，植株含水量較少。

圖2 不同處理下飼料油菜的品質Fig.2 Quality of forage rape in different treatments

3.2 不同種植模式對飼料油菜品質的影響

飼料油菜秸稈作為一種粗飼料，其營養價值的評定需要多種指標衡量。粗蛋白(CP)含量是需要考慮的最重要的因素，CP含量越高，其營養價值越高[16]。南部復播模式下，飼料油菜的粗蛋白含量最高，這與作物花期的日照和日均溫度有關，低溫高緯度地區有利于蛋白質的形成[14]。北部復播的BF1和刈割后收獲第2茬的BZ2處理之間的CP含量差異不顯著，兩個處理在同一區域，收獲于同一時期，在新疆北部飼料油菜的粗蛋白含量不受種植模式影響，可能與收獲時的生育進程有關，刈割次數并不影響飼料油菜植株的粗蛋白含量。

粗脂肪與油菜所處的生長階段有關[17]。研究中，BZ2、BF1，NF1處理之間的粗脂肪含量差異不顯著，這幾個處理在同一生育進程階段收獲，而BZ1處理已近結莢期，粗脂肪的含量與飼料油菜所處的生長階段有關。

粗灰分過高飼料品質較差[18]。新疆北部正播收獲第2茬的BZ2處理的粗灰分含量顯著高于其他處理，可能與植株所處的生長階段有關。植株體通常在幼苗期的葉片中含灰分最高，莖稈部次之，種子中更少[19]。第2茬的植株收獲時株高較矮，僅為0.28m，全株葉片較多，莖稈占比小，故灰分含量較高。隨著生育期延長，灰分含量將逐漸下降[2]，BZ1處理收獲時已到結莢期，所以此處理的粗灰分含量最低。

NDF作為細胞壁的主要組成部分，其含量與細胞壁厚度存在一定的相關性，纖維含量越高說明植株莖稈細胞壁越厚，可利用性也越低[16,20]。高NDF水平會降低動物的采食量[21]。NDF是反映纖維質量好壞和估測牲畜日糧精粗比是否合適的重要指標。研究中，北部收獲第1茬處理的粗纖維、ADF和NDF含量最高，此時的油菜飼用品質較差。飼草的營養物質質量取決于秸稈的成熟度或收獲時間、莖葉比例，成熟度對秸稈品質的影響主要表現在對秸稈各種營養組分濃度的影響。隨著植株成熟度的增強，秸稈中的中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、木質素含量上升，CP、WSC含量下降[22,23]。不同生長時期，植株的營養物質積累、轉化、代謝存在很大不同，尤其在生長后期，受植株生理狀態及光溫水肥條件影響，秸稈品質和產量有一定變化[24]。研究BZ1處理生長后期氣溫較高，植株成熟度高，莖稈趨于木質化，纖維含量最高，磷、鈣含量最低。BF1處理生長時間較短，收獲期氣溫低，光熱條件不足，植株成熟度不高，故細胞壁厚度小，纖維化程度較低。適時采收飼料油菜可以獲得理想的飼用品質，成熟后越早收獲秸稈營養價值越好，隨時間推移營養價值越來越差，與俞曉紅[15]、朱順國等[25]的研究結果類似。確定飼料油菜最佳收獲時間是獲得高質量飼草的重要措施之一。

4 結 論

4.1新疆南部復播模式下，飼料油菜生長92 d時，鮮草的生物量為7 923 kg/667m2，粗蛋白含量高，纖維、灰分含量低，可食品質好。

4.2新疆北部種植區，復播種植飼料油菜89 d，鮮草產量為4 978 kg/667m2，纖維和灰分含量較低，利于消化吸收，但部分營養品質指標低于其他種植模式。正播種植模式下飼料油菜的產量較低，第1茬鮮草粗脂肪含量高，植株成熟度高，鮮草纖維化程度高，飼用品質差。第2茬鮮草粗蛋白、粗脂肪、粗纖維含量與同一采收期下新疆北部復播模式相比無差異，但灰分含量高，產量最低。

4.3新疆南北部均采用復播模式，并在植株成熟后盡早收獲，整個生育期以90 d為宜。