3種種植模式下牧草生產性能的比較

曾 兵，羅 登，左福元，王保全，梁 歡，伍 蓮，韓玉竹

(西南大學榮昌校區動物科學系，重慶 402460)

皇竹草(Pennisetumhydridum)、甜高粱(Sorghumbicolor)、扁穗牛鞭草(Hemarthiacompessa)是重慶市3種主推牧草?；手癫轂槎嗄晟瘫究浦参?，分蘗能力強、葉長莖高、桿型如小斑竹[1]，抗逆性強、適應性廣、產量高、糖分和粗蛋白含量高，適宜在熱帶、亞熱帶以及我國南方栽培[2]。甜高粱也叫蘆粟、蘆穄、蘆稷，為粒用高粱的一個變種。其籽粒較小、分蘗和再生力強，對氣候、土壤要求不嚴格，在我國栽培歷史悠久，分布十分廣泛[3]。扁穗牛鞭草是禾本科黍亞科牛鞭草屬多年生根狀莖草本植物，是一種營養豐富、生長速度快、產量高、抗逆性強、適應性廣、生產成本低的青綠飼草[4]。重慶地區多利用單一牧草品種作為主要生產牧草，引種目的性不強。本試驗通過研究3種不同牧草(皇竹草、甜高粱、扁穗牛鞭草)在不同種植面積比例下生產性能的差異，篩選出最合適重慶地區的種植模式，以期為重慶地區草食畜牧業，尤其是肉牛養殖提供一定的借鑒和參考。

1 材料與方法

1.1試驗地概況 試驗地位于重慶市榮昌縣遠覺鎮，105°17′～105°44′ E，29°15′～29°41′ N，年降水量1 099 mm，年日照1 083 h，年活動積溫6 383 ℃，年均溫17 ℃，相對濕度72%，土壤pH值為6.9。土壤以沙壤土質為主，有機質含量11.33%，全鉀0.029 g·kg-1，全氮0.043%，速效鉀0.039 g·kg-1，有效磷0.390 g·kg-1，氨態氮0.100 g·kg-1。試驗主要包括田間種植、觀測和實驗室分析兩部分，分別在重慶市榮昌縣遠覺鎮及西南大學榮昌校區實驗室進行。

1.2試驗材料 皇竹草、大力士甜高粱、重高扁穗牛鞭草草種均由西南大學榮昌校區草業科學教研室提供。試驗前均未進行特殊加工處理。

1.3試驗設計 本試驗按皇竹草∶甜高粱∶扁穗牛鞭草種植面積為3∶1∶1、1∶2∶1和1∶1∶1三種種植模式設計。于2011年5月上旬完成播種和扦插。試驗采用隨機區組試驗設計，每個種3個重復，小區面積為5 m×4 m。各試驗小區在同等條件下進行管理，并在植株的整個生長觀測期適時進行人工除草、澆水追肥以及病蟲害的防治等。

1.4樣品采集與指標測定 分別于2011年7月、9月和11月在拔節后期進行3次刈割，皇竹草、甜高粱和扁穗牛鞭草留茬高度分別約為10、10和5 cm，每次在每個小區隨機取牧草鮮樣1 kg，帶回實驗室分析。

干物質采用烘干法(GB/T6435-86)測定；粗蛋白含量采用凱氏定氮法(GB/T6432-1994)測定；粗纖維含量采用酸堿依次水解法(GB/T6434-2006)測定；粗脂肪含量采用索氏抽脂法(GB/T6433-2006)測定；灰分含量采用灼殘量法(GB/T6438-2007)測定；無氮浸出物含量采用相差計算法測定；磷含量采用比色法(GB6437-2002)測定；鈣含量采用高錳酸鉀法(GB/T6436-2002)測定。

1.5數據處理 用Microsoft Excel 2007統計分析軟件對試驗結果進行處理、統計分析和制圖。

2 結果

2.13種牧草7-11月干物質與養分含量及產量動態 7-11月皇竹草干物質、粗纖維、無氮浸出物的含量逐漸增加，粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、鈣和磷含量逐漸降低，干物質、粗纖維、無氮浸出物產量3次測定差異顯著(P<0.05)(表1)。甜高粱在3次測定中干物質產量、粗脂肪、粗纖維、無氮浸出物的含量和產量差異顯著(P<0.05)，粗灰分、粗蛋白、磷的產量差異顯著(P<0.05)(表2)。扁穗牛鞭草在3次測定中干物質、無氮浸出物、鈣的含量和產量差異顯著(P<0.05)，粗纖維和無氮浸出物含量逐漸升高，鈣、磷含量逐漸降低，粗蛋白和粗灰分含量差異顯著(P<0.05)，粗蛋白、鈣、磷產量逐漸降低，粗纖維和磷的產量差異顯著(P<0.05)(表3)。

2.2不同種植模式條件下干草總產量 3種種植模式中，皇竹草∶甜高粱∶扁穗牛鞭草比例為3∶1∶1時，干草產量均顯著高于1∶2∶1、1∶1∶1(P<0.05)，1∶2∶1與1∶1∶1時干草產量差異不顯著(P>0.05)。3∶1∶1時，3次測定干草總產量最高，達20 366.09 kg·hm-2(圖1)。

2.3不同種植模式條件下3種飼草的養分總產量 3次測定結果表明，3種模式中的粗蛋白、粗纖維、粗灰分總產量差異均顯著(P<0.05)(表4)，其中在皇竹草∶甜高粱∶扁穗牛鞭草為3∶1∶1比例下，粗蛋白和粗纖維總產量分別為1 677.38和6 851.76 kg·hm-2，皇竹草：甜高粱：扁穗牛鞭草比例為3∶1∶1與1∶2∶1和1∶1∶1的粗脂肪、無氮浸出物和鈣的總產量差異顯著(P<0.05)，分別為620.15、9 442.87和237.97 kg·hm-2。3種模式中，比例為3∶1∶1時，粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、無氮浸出物、鈣、磷總產量均不同程度高于其余兩種模式，顯示出較高的養分含量。

表1 皇竹草7-11月干物質與養分含量及產量動態Table 1 Content and yield of dry matter and nutrient of Pennisetum hydridum from July to November

表2 大力士甜高粱7-11月干物質與養分含量及產量動態Table 2 Content and yield of dry matter and nutrient of Sorghum bicotor from July to November

表3 重高扁穗牛鞭草7-11月干物質與養分含量及產量動態Table 3 Content and yield of dry matter and nutrient of Hemarthria compessa from July to November

圖1 不同種植模式條件下干草產量的比較Fig.1 Comparison of three forage ratios of the hay yield

表4 不同種植模式條件下3種飼草的養分總產量Table 4 Total nutrient yeilds of three forages under different planting patterns

3 討論

本研究表明，皇竹草從扦插至7月適應了外部環境，然后再進入營養期，因此，生長狀況相對較差，粗纖維、粗脂肪、粗蛋白以及無氮浸出物含量也相對較低。營養期后，在9月進入拔節期，環境的溫度、濕度都能很好地滿足皇竹草的生長需求，皇竹草的粗蛋白產量在9月測定時達到681.30 kg·hm-2，顯著高于7和11月。11月正值秋末冬初，溫度下降，皇竹草的生長受到了嚴重影響，其粗蛋白產量也相應減少，這與梁偉[5]對皇竹草產量的研究結果相一致。7-9月是最適合甜高粱生長的季節。10月以后，隨溫度降低、降水量的減少，生長速度也相應減慢，干物質累積量也逐漸增加，隨著生育期進程，干草產量也不斷增加。7-11月甜高粱粗蛋白含量波動不大，由于干草產量逐漸增加，其粗蛋白產量也不斷增加。馬新明等[6]報道，適當減少土壤水分，有助于促進小麥(Triticumaestivum)生育后期籽粒蛋白質和賴氨酸含量的積累，進而提高小麥蛋白質含量，這與本試驗的結果相一致。扁穗牛鞭草的干物質含量較其他兩種牧草的含量要高，最高達到30.10%，9月的產量也顯著高于7和11月，直接導致其粗脂肪、粗纖維、無氮浸出物、粗灰分等的產量顯著高于7和11月。由于扁穗牛鞭草的生產特性[7]，粗蛋白含量由7月的16.56%降到9月的6.68%，但其產量卻變化不大，其它養分含量相對較穩定，這一結果與吳彥奇和杜逸[8]采用體外消化試驗研究扁穗牛鞭草營養物質成分的結果相一致。

干物質是衡量植物有機物積累、營養成分多寡的一個重要指標，干物質含量越高，有機物累積、營養含量就越多[9]。而干草產量是通過鮮草產量與干物質含量綜合計算而來的，是衡量牧草產量能否滿足草食牲畜牧草需要量的主要指標。粗蛋白中含有動物機體所必需的多種氨基酸和含氮化合物，能促進動物機體的生長發育[10]。Ca能促進動物機體內、外分泌腺的分泌，神經介質的分泌，促進糖原合成、分解及電解質的轉運，也可以調節細胞內的各種功能，激活相應的蛋白激酶，促進體內某些細胞內蛋白質的磷酸化過程。P是體內重要化合物的組成元素，能促進氮素、脂肪、蛋白質、維生素D的代謝，維持鈣的內環境穩定，是動物機體不可缺少的元素之一[11]。當皇竹草、甜高粱、扁穗牛鞭草這3種不同牧草的種植面積比例為3∶1∶1時，干物質、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、無氮浸出物、Ca、P總產量最高，皇竹草單產較大。本研究發現，在3∶1∶1的比例條件下，干草產量達20 366.09 kg·hm-2，其中皇竹草提供了較大一部分產量，所以此比例能提供3種比例中最高的干物質產量，也使其它大部分養分產量明顯高于另外兩種比例提供的養分產量[12]，這個結果與筆者試驗之前的調查研究結果相吻合。由于扁穗牛鞭草的生長特性決定了其在結實期干物質含量能達到較高水平，有研究表明，結實期扁穗牛鞭草干物質含量達37.6%[13]，使其粗脂肪、粗纖維、無氮浸出物、粗灰分產量在9月均達到最高，分別為8 065.07、260.43、2 567.88、3 521.99和1 095.85 kg·hm-2，明顯高于其它時期。通過不同種植模式以及復合種植方法，在既獲得高產的同時，又能獲得較高的養分產量。在本研究之前，國內幾乎沒有此類種植模式的相關研究報道，此種植模式將成為草食畜牧業較為經濟、實用的新型牧草種植模式。在生產過程中，應充分考慮牧草生長的不同時節，不同牧草間采取不同的種植模式[14]，以保證牧草全年充足供應。

根據對皇竹草、甜高粱、扁穗牛鞭草3個不同時期的粗纖維、粗脂肪、粗蛋白、粗灰分、干物質、無氮浸出物、Ca和P的測定，經過分析比較及對3種不同比例種植面積的設置，發現皇竹草、甜高粱和扁穗牛鞭草種植面積比例為3∶1∶1時，總體上能獲得較高的干物質和養分產量，基本上能滿足1頭中等體格牛的日常攝食量的需求[15-17]。即1/5 hm2(3畝)皇竹草，1/15 hm2(1畝)甜高粱，1/15 hm2(1畝)扁穗牛鞭草，基本上能滿足10頭體質量為200 kg的架子牛1年的草量和營養需求，即“31110模式”[18]。綜合考慮，“31110模式”適合在重慶地區推廣。

本研究中，扁穗牛鞭草和皇竹草等部分參試草品種為多年生牧草，由于本試驗只采用了一年的試驗數據，需要進一步完善，補充多年研究。另外,牧草營養成分測定指標為干物質、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、無氮浸出物、Ca、P，中性洗滌纖維等其它指標與不同模式的相關性還有待進一步深入研究。

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