莜麥留茬刈割再生表現及可應用價值研究

摘要" 莜麥秸稈作為牲畜優良的飼草，在植株完全抽穗后留茬刈割，獲得青飼供牲畜食用，同時，基部分生組織出現二次分蘗并再生成苗，形成新的植株，后期通過生長發育能否正常成熟，獲得有效成熟籽粒，從而提高莜麥的二次利用價值。根據不同刈割期、不同密度，按照隨機區組設計，處理在完全抽穗初期及灌漿期留茬刈割，通過觀察研究不同刈割期后期二茬苗生長發育及成熟情況，調查生物量與產量，進行統計分析和效益比較。莜麥刈割后獲得較多的青飼，在一定程度上緩解了農民在夏季養殖中缺乏飼草的問題，完全抽穗初期刈割后再生苗成株迅速，生長發育較快，能夠獲得健全的籽粒，但小穗數、穗粒數、穗粒重及籽粒產量明顯低于對照；灌漿期刈割后雖然生長成正常植株，但由于后期氣溫逐漸降低直至出現霜凍，未能成熟。莜麥留茬刈割后生物量和產值較高，在農牧交錯帶具有推廣價值，在此基礎上提出的“一播收兩茬”概念，有望成為莜麥栽培新模式或產糧產草創收增值新思路。

關鍵詞" 莜麥；刈割；產量；應用價值

中圖分類號" S512.6" 文獻標識碼" A" 文章編號" 0517-6611（2024）05-0038-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.05.010

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Regeneration Performance and Applicable Value of Stubble Cutting of Avena chinensis

HAN Qi-liang， ZHANG Hao-nan，WANG Xing-xing et al

（Maize Research Institute， Shanxi Agricultural University， Xinzhou， Shanxi 034000）

Abstract" Naked oats straw， as an excellent forage for livestock， was cut after the plant was completely heading， and green feed was obtained for livestock consumption.At the same time， the basal meristem appeared secondary tiller and regenerated into seedlings to form new plants.In the later stage， the effective mature grains were obtained through the normal maturation of growth and development， so as to improve the secondary utilization value of naked oats.According to different cutting stages and different densities ， the stubble cutting was carried out by random block design at the beginning of complete heading and filling stage.The growth， development and maturity of the second stubble seedlings at the later stage of different cutting stages were observed and studied.Biomass and yield were investigated， statistical analysis and benefit comparison were carried out.After cutting， naked oats obtained more green feed， which alleviated the problem of lack of forage in summer culture to a certain extent.After cutting at the beginning of complete heading， the regenerated seedlings grew rapidly and grew quickly， and they could obtain sound grains， but the number of spikelets， grain number per panicle， grain weight per panicle and grain yield were significantly lower than those of the control.Although the normal plants grew into normal plants after cutting at filling stage， the temperature decreased gradually until frost appeared at the later stage， and it was not mature.The biomass and output value of naked oats after stubble cutting are high， which had the value of popularizing in the ecotone of agriculture and animal husbandry.On this basis，the concept of ‘one sowing and two stubble’ was expected to become a new mode of naked oats cultivation or a new idea of income and increment of grain yield and grass yield.

Key words" Avena chinensis;Stubble cutting;Yield;Application value

基金項目" 山西農業大學生物育種工程項目（YZGC071）。

作者簡介" 韓啟亮（1983—），男，山西保德人，助理研究員，從事莜麥育種與栽培技術研究。*通信作者，副研究員，從事莜麥育種與栽培研究。

收稿日期" 2023-02-27

莜麥（Avena chinensis），即裸莜麥，禾本科燕麥屬一年生草本植物，是一種優良的糧飼兼用型作物［1-3］。莜麥性喜冷涼，具有耐寒、耐旱、耐瘠等特點，主要種植分布在我國華北、西北、西南等高寒干旱地區［4-6］。莜麥籽粒具有良好的食用價值，同時秸稈也是世界公認的優質牲畜飼草［7-8］。近年來我國的畜牧業發展迅猛，尤其以農業種植為主要收入的地區，畜牧業是增加當地農民收入最好的第二產業。高品質的飼草是畜牧業發展的重要基礎，而莜麥莖葉秸稈多汁、柔嫩，適口性好，消化率高，莜麥青飼還可提高乳牛產奶量［9-11］。

20世紀末，前人通過研究證實了燕麥青飼草的營養價值優于其他飼草作物。國內專家韓建國等［12-15］開始對燕麥與豆科作物混播進行刈割試驗，研究其鮮、干草營養成分及生物質產量，試驗證明單播燕麥產草量最佳，且最佳刈割期為燕麥乳熟末期至蠟熟期。21世紀初至今，許多專家進一步對燕麥不同時期刈割所獲得的產草量及品質的影響以及刈割后再生能力進行研究。其中，陳軍強等［16］研究了燕麥刈割期，結果表明從抽穗期到盛花期燕麥干草產量和營養價值的綜合性能在逐步提高，到盛花期達到最高；柳茜等［17-19］研究不同刈割期對產草量及粗蛋白含量的影響，結果表明乳熟期鮮草產量顯著大于抽穗期，抽穗期的粗蛋白含量最高。

根據多年來的研究，國內學者認為燕麥抽穗期、開花期、乳熟早期刈割較佳［20］，但鮮見刈割后燕麥再生成苗生長發育后能否正常成熟以及成熟后籽粒產量與正常生長成熟進行對比的研究報道。鑒于此，筆者研究了莜麥抽穗期及乳熟期留茬刈割［21-22］，獲取優良青飼的同時，觀察再生苗生長發育、抽穗揚花、灌漿，驗證其能否在有限的積溫條件正常成熟，為晉西北莜麥產區畜牧業提供優良青飼的同時保證籽實產量，從而增加當地種植戶的收益提供科學依據。

1" 材料與方法

1.1" 試驗地概況

試驗于2020年在五寨縣前所村進行，前茬馬鈴薯。五寨縣位于山西省忻州市西部（38°55′N，111°49′E），試驗地屬黃土丘陵地帶，平均海拔1 400 m左右，氣候屬寒溫帶半干旱大陸性氣候，年平均氣溫5" ℃，年積溫2 430" ℃，年降水量450 mm左右，主要集中在7—9月份，無霜期100～120 d［23-24］。試驗材料生育期內氣象資料見表1。

1.2" 供試材料

試驗所用材料為晉燕16號，由山西農業大

學玉米研究所選育而成，于2013年認定。該品種生育期

80～85 d，單株分蘗力強，根系發達，是該試驗的優選材料［25］。

1.3" 試驗方法

試驗采用裂區設計，主區為密度處理A1、A2、A3，分別表示留苗數為330萬、390萬、450萬/hm2，對應播種量為135.0、142.5、150.0 kg/hm2，副區為刈割期處理B1、B2、B3，對應抽穗期（7月13日）刈割、乳熟期（7月27日）刈割、不刈割，小區面積10 m2，8行區，3次重復。試驗用人工進行刈割，統一留茬高度20～25 cm，便于刈割后剩余部分繼續為后期再生苗初期階段提供一定養分。刈割后鮮草樣品全部測重，留1行鮮草進行烘干處理，然后測其干草重；完全成熟后對小區樣品隨機取樣1 m，分別對各項指標進行室內考種，其中B1處理為分蘗苗，苗數較多，無主次之分，所取樣品均以每株的最大植株作為考察對象。

1.4" 數據分析" 試驗數據統計使用了Excel 2013和SAS 9.4，顯著性檢驗方法為LSD。

2" 結果與分析

2.1" 不同刈割期處理莜麥生育期比較

由表2可知，B3處理在5月31日出苗， 13～15 d開始進入分蘗期，28 d后開始拔節，7月11日開始抽穗，至8月18日成熟，生育期83 d。從表1、2可以看出，B3處理的整個生育期氣溫趨于穩定，平均氣溫接近20" ℃，有效積溫約1 600 ℃，降水量前期偏少，進入抽穗、灌漿期降水量增加，有效保證了B3處理在后期正常生長的所需水分。

B1處理在經過留茬20～25 cm高度的刈割處理后，原生苗根部新分蘗的生長點在高溫濕潤條件下僅用3～5 d就形成幼苗，并迅速生長發育進入拔節、抽穗階段。從表1、2可以看出，B1處理在幼苗形成到抽穗期，平均氣溫在19 ℃左右，有效積溫累計約700 ℃，與B3處理的生長前期幾乎一致，但降水量較B3處理多，這有效提高了B1處理前期的生長效率；而B1處理在抽穗期、灌漿期直至成熟期，氣溫雖緩慢下降，但有效積溫仍然在500 ℃左右，保證了B1處理在后期生殖生長過程中所需的溫度，從而能夠正常成熟。

從表1、2可以看出，B2處理在5月27日進行刈割，在幼苗形成開始，氣溫及降水量均保證了整個營養生長期的生長發育，但到了拔節期、抽穗后期，氣溫逐漸降低，有效積溫大大減少，難以提供后期生殖生長所需積溫，嚴重影響穗發育和籽粒形成，雖然有部分植株結實并開始灌漿，但無法正常成熟。

2.2" 不同密度和刈割處理對莜麥主要形態指標的影響

從表3可以看出，3個播種密度對B3和B1處理的株高、主穗長、莖節數、分蘗數均無明顯影響，且密度與刈割期之間無顯著的互作作用，因此在該試驗中，密度不會明顯影響B1處理的正常生長發育。莜麥是長日照作物，結合表1、2、3可以看出，B1處理的主穗長、株高、莖節數均有減少或降低，其中株高、莖節數分別比B3處理平均降低了18.8%、9.7%。

2.3" 不同密度和刈割處理對莜麥主要產量構成因素的影響

從表4可以看出，B1處理的主穗小穗數、主穗粒數、主穗粒重分別比B3處理平均降低了18.8%、16.0%、19.9%，3個播種密度間均無顯著差異；B1處理千粒重比B3處理平均降低了5.4%，3個播種密度間無顯著差異；B1處理的小穗粒數略有增加，但處理間差異不顯著，與3個播種密度間也無顯著差異，這說明了在該試驗中，密度的大小與B1處理的生長發育無顯著的互作作用。

2.4" 不同密度和刈割處理對莜麥產量的影響

從表5可以看出，B1處理的產量比B3處理降低了30.7%，處理間差異顯著，表明刈割后依靠分蘗再生的植株雖然成熟，但產量大幅下滑。B3處理下原生苗產量由高到低依次為A1B3處理gt;A2B3處理gt;A3B3處理，處理間差異不顯著。B1處理下再生苗產量由高到低依次為A1B1處理gt;A3B1處理gt;A2B1處理，處理間差異不顯著，表明密度與刈割后植株的生長發育無顯著的互作作用。B2處理下產量由高到低依次為A1B2處理gt;A2B2處理gt;A3B2處理，處理間差異不顯著，僅為422.00～479.50 kg/hm2，表明B2處理在刈割后不能正常生長發育，與密度之間無顯著的互作作用。

2.5" 不同密度和刈割處理莜麥全株產草量及干濕比的影響

該試驗主要針對刈割后再生苗能否繼續生長發育并成熟，因此只對B1處理鮮草樣品全部測重，留1行鮮草進行烘干處理，然后測其干草重；最后收獲脫粒后的干草不進行測重；B2處理的樣品只做鮮草測重，不進行烘干測重。

從表6可以看出，試驗選用的3個播種密度對B3和B1

處理的刈割鮮草量均無顯著影響，但推遲刈割可顯著提升刈

割干草量和干濕比，而刈割太遲又會影響再生苗的成熟。B1

處理下鮮草量由高到低依次為A2B1處理gt;A1B1處理gt;A3B1處理，平均相差516.9 kg/hm2，差異不顯著，B2處理下鮮草量由高到低依次為A3B2處理gt;A1B2處理gt;A2B2處理，平均相差783.8 kg/hm2，處理間差異不顯著，表明密度與兩次刈割后植株的生長發育之間無顯著的互作作用。

從表6可以看出，3個播種密度下B1處理的刈割干草量比B2處理平均降低了58.0%，兩者間差異顯著；B2處理的干濕比明顯高于B1處理，表明B2處理比B1處理多生長14 d，積累了更多營養物質。

2.6" 不同密度和刈割處理對莜麥經濟效益的影響

該試驗的目的是為當地養殖戶提供優質的青飼，并且能夠正常收獲籽粒，二者兼得的同時增加種植戶收益。為了方便計算，忽略掉莜麥成熟后干草的產值。從表7可以看出，3個播種密度下B3處理總產值平均14 589.2元/hm2（鮮草單價參考當地青貯飼料價格），B1處理總產值平均16 096.5元/hm2，B1處理可實現增收1 507.3元/hm2，增幅可達10.3%。B2處理沒有正常成熟，總產值嚴重下滑。

3" 結論

研究表明，不同的刈割期對莜麥產草量和營養價值有顯著的影響。而試驗結果表明，莜麥抽穗期留茬刈割后，依靠自身基部的分生組織形成再生苗，在溫度、水分、光照等生態條件適宜的情況下可正常成熟，再生苗本身作為分蘗，且受到溫度、光照等因素的影響，籽粒產量會顯著降低。乳熟期刈割獲得的鮮、干草產量顯著高于抽穗期，與前人研究結果相同。同時刈割后形成了再生苗，但是由于物候期的延遲外界條件已不利于后期再生苗生長發育及成熟。該試驗雖然加入了密度條件，但從結果來看，種植密度對莜麥刈割后的主要形態指標、主要產量構成指標、產量及產草量無顯著的互作作用，對刈割后再生苗的生長發育無明顯影響。

研究所選莜麥品種為早熟型，且從刈割次數方面只進行了初步研究，隨著刈割期的推遲，再生苗的生長環境難以滿足正常成熟所需條件，且農作物不同品種其生理特性不同，再加上在不同的生長條件和生長環境有著不同的表現，該試驗只在本區域及本年度的氣候條件下形成以上結論，難以保證試驗的普遍性，因此今后的試驗中應選擇不同熟性的莜麥品種在不同的刈割時期進一步試驗研究。

4" 討論

（1）五寨縣7、8月平均氣溫最高，降水量較多，正是莜麥生長發育盛期。莜麥原生苗（B3處理）比再生苗（B1處理）生育期的積溫高25%還多。B1處理是在相對高溫高濕環境下成株發育的，其光合效率和物質轉化速度相對來說要快一些，比對照（B3處理）縮短了10 d。莜麥再生苗仍然能夠成熟且獲得較好的籽粒產量，說明原生植株刈割所留根茬對水肥的吸收活力并未喪失，可繼續為再生苗成苗期的生長發育提供營養物質。

（2）刈割后莜麥根茬在適宜條件下所產生的再生苗要比原生苗多，但終究是由莜麥分生組織發育形成，與原生苗主莖的各項生理指標存在一定的差距，導致各項指標低于對照。這說明再生苗在生長發育過程中，光、溫、水、肥等各方面需求都受到了不同程度的影響，且群體密度似乎也有過不協調。這些都將是需要在今后試驗中考慮的重要因素。

（3）今后將進一步研究在不同的年份，在提高產草量的同時，確保再生苗正常成熟，且降低籽粒產量達到減產幅度；同時，在前人研究的基礎上，對莜麥留茬刈割后能夠正常成熟的基礎上，對最大刈割期范圍進行研究，這樣就能夠解決刈割后如何利用青飼的問題，如牲畜即時食用還是青貯［26］，使青飼在解決當地飼草缺乏的同時能夠被最大化利用。

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