內(nèi)蒙古寒旱地區(qū)高丹草種植與利用研究

劉榮，張志剛，黃凱，王少華，郭永川，劉亞淼，趙倩，王靜

內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)技術(shù)推廣中心，呼和浩特 010010

近年來，畜牧業(yè)發(fā)達國家已把飼草納入了農(nóng)業(yè)種植體系，實行糧-經(jīng)-草三元結(jié)構(gòu)，從以前的只重視糧食、經(jīng)濟作物向發(fā)展糧食、經(jīng)濟、飼料作物轉(zhuǎn)變[1]。當前我區(qū)種植業(yè)仍在延續(xù)傳統(tǒng)的糧-經(jīng)作物二元結(jié)構(gòu)，主要依賴土壤中的營養(yǎng)供給并加施氮、磷、鉀等化學(xué)肥料。該模式一方面導(dǎo)致土壤越趨貧瘠，另一方面土地連年遭到化學(xué)污染和損害，陷入越種植化肥施量越大、作物單產(chǎn)越難以提高、土壤肥力越差、損害越嚴重的惡性循環(huán)之中。

高丹草作為一種優(yōu)質(zhì)飼草，能夠在保證飼料糧供給安全、彌補優(yōu)質(zhì)飼草大面積不足[2]的同時，為我國寒旱區(qū)種植業(yè)二元結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級提供選擇。它由高粱和蘇丹草雜交而成,將抗旱、耐鹽堿、適應(yīng)性廣、再生能力強等優(yōu)良因子結(jié)合在一起[3-4]。同時，綜合了高粱莖粗、葉寬和蘇丹草的分蘗力強、再生力強、葉量豐富、木質(zhì)素含量低的特性[5-6]，雜種優(yōu)勢非常明顯。

近年來，國內(nèi)外學(xué)者在高丹草種植方面做了大量的工作，并且取得了顯著的成效，日本、美國、澳大利亞、土耳其和國際半干旱作物研究所（印度）均開展了相關(guān)研究，我國的高丹草育種及種植工作也取得了一定進展。根據(jù)《內(nèi)蒙古統(tǒng)計年鑒（2023年）》[7]，內(nèi)蒙古自治區(qū)地處北緯37°～53°，屬于典型的“冷涼經(jīng)濟帶”，全區(qū)耕地面積1 153.33 萬hm2，總量位列全國第2；人均耕地0.478 hm2，是全國平均水平的5 倍，居全國首位；全區(qū)豬牛羊禽肉產(chǎn)量200 余萬t。農(nóng)牧業(yè)作為我區(qū)的重要產(chǎn)業(yè)，其健康發(fā)展在保障糧食安全、農(nóng)牧民增收致富及鄉(xiāng)村振興等方面發(fā)揮著重要作用。為建設(shè)國家重要農(nóng)畜產(chǎn)品生產(chǎn)基地，實現(xiàn)農(nóng)牧業(yè)大區(qū)向農(nóng)牧業(yè)強區(qū)轉(zhuǎn)變，筆者所在的內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)技術(shù)推廣中心于2015 年引進美國高丹草（AS6016），相繼在巴彥淖爾市農(nóng)墾、包頭市農(nóng)墾、赤峰市農(nóng)墾、興安盟農(nóng)墾、呼倫貝爾市農(nóng)墾進行多次種植試驗，期間獲得美國加州州立大學(xué)灌溉技術(shù)中心農(nóng)學(xué)家Timothya Jacobsen 的技術(shù)指導(dǎo)，積累了較為豐富的種植經(jīng)驗。

為進一步驗證寒旱地區(qū)高丹草（AS6016）的種植與利用的可行性，本研究從高丹草（AS6016）的寒旱地區(qū)種植表現(xiàn)、最佳收獲時間、營養(yǎng)成分及經(jīng)濟效益等方面進行對比分析，明確種植高丹草的營養(yǎng)價值和經(jīng)濟優(yōu)勢，旨在為內(nèi)蒙古寒旱區(qū)種植業(yè)可持續(xù)發(fā)展、畜牧業(yè)轉(zhuǎn)型升級提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

從河北新世紀周天生物科技有限公司購買高丹草（AS6016）種 子1 200 kg，經(jīng)檢測，純度為98.8%，凈度98.5%，發(fā)芽率92.3%，水分13%，符合《中華人民共和國種子法》中強制性種子質(zhì)量標準要求。

1.2 試驗區(qū)基本情況

1）旱區(qū)。試驗地點位于呼和浩特市布和家庭農(nóng)場。呼和浩特市地處內(nèi)蒙古自治區(qū)中部大青山南側(cè)，平均海拔1 040 m，屬于典型的蒙古高原大陸性氣候，年平均氣溫2～14 ℃，年總降水量381 mm左右（http://nm.cma.gov.cn/）。試驗時間：2022 年5月24日至9月22日。

2）寒區(qū)。試驗地點位于興安盟公主嶺牧場。興安盟地區(qū)平均海拔263.6 m，處于溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，冬季嚴寒漫長，平均溫度-21.4～-11.3 ℃。年平均氣溫大部地區(qū)為4～6 ℃，年降水量542～789 mm（http://nm.cma.gov.cn/）。試驗時間：2020年5月29日至8月13日。

1.3 收割試驗

試驗分別選取內(nèi)蒙古自治區(qū)旱區(qū)、寒區(qū)進行種植。旱區(qū)試驗田種植面積20 hm2，分別于生長期75、120 d 進行留茬收割，從不同生長期、刈割高度等方面分析最佳營養(yǎng)價值收獲時間。寒區(qū)試驗田種植面積33 hm2，于生長期75 d 進行收割，將其營養(yǎng)成分與燕麥草、玉米全株粗等當前主流飼料營養(yǎng)成分進行對比，分析高丹草（AS6016）在畜牧業(yè)養(yǎng)殖中的優(yōu)勢。收割機具統(tǒng)一使用常武牌收割機R175B（江蘇常發(fā)農(nóng)業(yè)裝備股份有限公司）。

1.4 指標測定

試驗樣本送至內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)科院，對水分、絕干灰分、絕干粗蛋白、粗脂肪、糖分等指標進行檢測。其中，粗蛋白含量直接關(guān)系到飼料的品質(zhì)，是評價飼料基本屬性的一項重要指標。

試驗中依據(jù)GB/T 6435―2014《飼料中水分的測定》的直接干燥法測定試樣的水分含量。

依據(jù)GB/T 6432―2018《飼料中粗蛋白的測定》，采用凱氏定氮法測定試樣中的粗蛋白含量。

依據(jù)GB 2906―1982《谷類、油料作物種子粗脂肪測定方法》，采用索式浸提法測定粗脂肪含量。

依據(jù)GB 5009.4―2016《食品中灰分的測定》，采用直接灰分法測定絕干灰分含量。

采用蒽酮比色法[8]測定試樣中的糖分含量。

1.5 統(tǒng)計分析

將試驗田平均分為4 份，各選取樣本進行平行試驗。試驗數(shù)據(jù)采用 SPSS 23.0 統(tǒng)計學(xué)軟件進行單因素方差分析（One-way ANOVA），以“平均值±標準差”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 旱區(qū)試驗分析

大田種植高丹草（AS6016）不同收割時間的營養(yǎng)價值見表1。由表1 可知,當生長時間為75 d 時，干草粗蛋白含量為7.6%；當生長時間達到118 d時，干草粗蛋白含量為4.99%，較75 d 時下降34.3%。分析表明適宜在拔節(jié)中期、株高1.6 m 時進行收獲，此時營養(yǎng)價值處于較高水平。

表1 絕干高丹草（AS6016）的營養(yǎng)成分

由表2 分析可知，青貯高丹草（AS6016）的粗蛋白及粗脂肪含量分別可達11.78%、1.91%。可見高丹草經(jīng)青貯加工后，在具備柔嫩多汁、氣味芬芳、適口性好、消化率高等優(yōu)點的同時，能夠很好地保留其營養(yǎng)價值。

表2 青貯高丹草（AS6016）的干物質(zhì)含量及風(fēng)干后的營養(yǎng)成分 %

2.2 寒區(qū)試驗分析

將高丹草（AS6016）營養(yǎng)成分與燕麥草、玉米全株等主要的飼料原料進行營養(yǎng)成分進行對比，由表3 可見，高丹草（AS6016）粗蛋白含量較玉米全株高0.14 百分點，粗脂肪含量較燕麥草、玉米全株分別高0.96、3.03百分點。

表3 不同作物的營養(yǎng)成分對比 %

2.3 經(jīng)濟效益分析

2020 年，筆者所在團隊在內(nèi)蒙古赤峰市農(nóng)墾、興安盟農(nóng)墾等地種植高丹草（AS6016）153 hm2，實現(xiàn)了水澆地鮮草平均每公頃產(chǎn)量130.5 t、旱地鮮草平均每公頃產(chǎn)量67.5 t。經(jīng)測算，平均每公頃可為150只70 kg的成年昭烏達育肥羊提供全年粗飼料。

如表4 所示，按2020 年同期售價對比，當?shù)孛抗暿找孑^青貯全株玉米高27 900 元。對比近些年的種植試驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，適宜在高丹草拔節(jié)中期、株高1.6 m 時進行收獲，該階段營養(yǎng)含量可達最佳狀態(tài)，較燕麥草、玉米全株等當前主要飼料原料均有不同程度的優(yōu)勢（表3）。同時，高丹草高產(chǎn)、穩(wěn)定的生產(chǎn)特性也有優(yōu)良的種植表現(xiàn)，其種植收益為全株玉米的2.45 倍；2023 年，筆者所在團隊在內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市商都縣試驗基地種植高丹草（AS6016）20 hm2，應(yīng)用高丹草節(jié)水灌溉及水肥耦合技術(shù)，實現(xiàn)旱作條件下單產(chǎn)90 t/hm2，每公頃可供135～140 只羊全年飼用。與玉米相比，節(jié)約種植成本4 500 元/hm2，產(chǎn)量增加30 t，再次印證了種植高丹草的經(jīng)濟優(yōu)勢。

表4 每公頃高丹草種植收入對比 元

3 討論

3.1 營養(yǎng)價值方面

不同生育期飼草的營養(yǎng)價值和干物質(zhì)產(chǎn)量有很大差異。越幼嫩的飼草營養(yǎng)價值越高，但干物質(zhì)產(chǎn)量較低；越接近成熟期的飼草干物質(zhì)產(chǎn)量越高，但營養(yǎng)價值較低［10-12］。特別是粗蛋白、粗脂肪等重要指標，其含量直接關(guān)系著飼草的品質(zhì)［13］。本研究表明，高丹草（AS6016）具有較強的適應(yīng)能力，能夠在寒旱地區(qū)正常生長且富含豐富的粗蛋白、粗脂肪，其營養(yǎng)成分較燕麥草及玉米全株均有不同程度的優(yōu)勢，可以為畜牧業(yè)養(yǎng)殖提供新的飼草料選擇。

姜義寶等［14］研究了不同刈割高度對高丹草產(chǎn)量及營養(yǎng)品質(zhì)的影響，認為適宜的刈割高度為1.4～1.8 m。周麗等［15］研究表明，在1.5～1.6 cm 時刈割，鮮草產(chǎn)量最高，蛋白質(zhì)含量和相對飼用價值最高。本試驗于拔節(jié)中期、株高1.6 m 時進行收割的研究結(jié)論與前人基本一致，此時對比燕麥草及玉米全株的營養(yǎng)成分均有不同程度的優(yōu)勢，當株高達到2 m時，其粗蛋白含量下降幅度達34%。平俊愛等［16］研究對比了‘晉牧1號’‘皖草3號’及‘樂食’等不同品種的高丹草營養(yǎng)成分，其中‘晉牧1號’表現(xiàn)最優(yōu)，含有粗蛋白14.7%，粗灰分 8.0%，粗脂肪 23.5%，較青貯玉米具備更高的營養(yǎng)價值。本試驗結(jié)論與上述研究結(jié)果基本一致，具體成分含量差異可能受品種、地理位置等因素影響而產(chǎn)生差異。

3.2 經(jīng)濟效益方面

針對農(nóng)民而言，以2020 年同期售價分析，每公頃高丹草（AS6016）種植的投入較青貯全株玉米少900 元，而收入可增加27 000 元，能夠為農(nóng)戶帶來更好的經(jīng)濟效益。鑒于現(xiàn)階段高丹草未進行全面推廣，其市場認可度未達到全株玉米水平，針對現(xiàn)實需求差距，張銀來等［17］研究表明玉米、高丹草在種植行數(shù)比為2∶2模式時，既能取得較高的產(chǎn)量，飼草的營養(yǎng)價值也比較高，更利于種植戶的售賣與收益。

針對牧民而言，通過特定比例的高丹草與精料等混合飼喂，能夠替代傳統(tǒng)畜牧業(yè)日糧中的精料和青干草的比重，具有較好的育肥效果[18-19]。也可將高丹草與普通青貯混合飼喂，綜合牧草的優(yōu)良特性，既能克服單獨青貯牧草的缺點，又能改善飼草營養(yǎng)品質(zhì)、提高飼用價值［20］。陳云鵬等[21]研究比較了在等量精料的基礎(chǔ)上飼喂青貯高丹草和青貯全株玉米對西雜牛育肥效果及屠宰率的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：高丹草青貯飼料的育肥效果顯著高于全株玉米；高丹草組平均每頭牛比全株玉米組多盈利471.63 元，且高丹草組每增加1 kg 的成本比全株玉米組低17.97%。證明其豐富的營養(yǎng)成分能夠為畜牧業(yè)帶來更好的經(jīng)濟效益。

綜上，高丹草（AS6016）的推廣種植具有較好的營養(yǎng)成分、適應(yīng)能力及經(jīng)濟收入等優(yōu)勢。現(xiàn)階段，內(nèi)蒙古自治區(qū)高丹草產(chǎn)銷用一體化體系尚未成型，下一步需提高高丹草供應(yīng)與草食家畜養(yǎng)殖規(guī)模、利用模式的適配度，推廣以草定畜、草畜配套的模式，從而改善飼草結(jié)構(gòu)。同時，利用高丹草（AS6016）飼喂多羔肉羊，探索“種草養(yǎng)畜，節(jié)本增效”養(yǎng)殖模式，進一步分析其在畜牧業(yè)養(yǎng)殖中的實際優(yōu)勢。