不同移栽期下毯苗油菜的饲草产量与营养特性

2019-04-04 03:23陶玥玥汤云龙王海候沈明星
草业科学 2019年3期
关键词:饲草苗期花期

陶玥玥,汤云龙,2,徐 坚,王海候,黄 萌,孙 华,沈明星

(1. 江苏太湖地区农业科学研究所,江苏 苏州 215155;2. 扬州大学农学院,江苏 扬州 225009;3. 太仓市东林农场专业合作社,江苏 太仓 215400)

饲草料作为草食畜牧业发展的重要基础,近年来随着养殖业畜群结构调整的深化,草食动物饲养量增加,饲草料严重短缺已成为目前草食畜牧业迫切需要解决的实际问题[1-2]。我国人均耕地资源短缺,种草养畜条件有限,但秸秆资源丰富,适合草食动物消化利用。油菜(Brassica napus)属于十字花科芸薹属植物,是重要的油料作物,双低(低芥酸、低硫苷)油菜亦可作为饲草用[3-4]。在我国北方地区饲用油菜已试种成功并取得了较好效益,不仅丰富了饲草种类,还充分利用了闲田的光、热、水等资源,有效增加土壤覆盖面积[5-6]。麦后复种饲用油菜具有培肥地力、增加农户收入和改善区域生态环境的多重优势[7-8]。目前,关于饲用油菜研究主要集中于北方地区的直播油菜,油菜品种、播种量和刈割期等对饲草产量和营养影响的研究,而关于长江三角洲带轻简化移栽油菜的饲用特性尚不清楚。近年来,长江三角洲地区水稻(Oryza sativa)腾茬偏迟,严重抑制了后茬直播油菜产量形成,而利用毯苗移栽技术可显著提高油菜冬前生长和籽粒产量,已成为油菜高效栽培主推技术之一[9-10]。在稻油茬口紧张条件下,苏州地区毯苗油菜适宜栽期为10月10至25日,且移栽期越早越利于籽粒产量提高[11]。那么,毯苗油菜移栽期也必然影响其饲草产量和营养水平,饲草产量与营养特征是决定农作物能否成为优良饲草的重要指标,而目前关于不同移栽期下毯苗油菜饲草生产性能鲜有报道。本研究针对上述问题,在长江三角洲带开展田间定位试验,利用油菜毯状苗移栽栽培技术,对不同移栽期下其饲草产量形成与营养特征进行了比较研究,旨在明确长三角洲带轻简化毯苗移栽油菜的饲用特性,探明其适宜移栽与收获时期,为长江中下游流域稻后饲用油菜高效种植提供理论基础和实践指导。

1 材料与方法

1.1 试验地点与材料

试验于2016年9月-2017年5月在江苏太湖地区农业科学研究所试验场内 (31°27′ N,120°25′ E)进行,属于长江三角洲,北亚热带季风气候,年平均温度 15.7 ℃,> 10 ℃ 年有效积温 4 947 ℃·d,年均降水量约 1 128 mm,年均日照时数约 3 039 h,年无霜期244 d。试验地前茬为水稻,品种为“苏香粳3”,当地大田种植期为6-9月。油菜供试品种为当地主推品种“宁杂1818”,甘蓝型双低杂交油菜,硫苷为 19.71 μmol·g-1,芥酸含量为 0.41%。种植期为10月至翌年5月。

1.2 试验设计与实施

试验共设5个移栽日期处理,分别为10月10日、10月15日、10月20日、10月25日和10月30日。采用完全随机排列,每个处理3个重复,共 15 个小区,各小区面积 15 m2(3 m × 5 m)。各移栽期处理下保证油菜的移栽苗龄为18~22 d,约2.0叶龄。移栽前约20 d根据冷锁虎等[12]油菜毯状苗育苗方法进行育苗,油菜种提前用烯效唑稀释液浸种,在育苗盘 (63 mm × 27 mm)底部铺膜后再装基质,并压平使其略低于盘口。用专用播种器播种,随后覆盖2~3 mm基质。最后叠盘暗化,待种子发芽后即时摆开并适时适量浇水,直至2叶期人工移栽。各小区移栽时均按株距17 cm,行距50 cm,共6行,每行28~30穴,每穴2株苗。基肥均在移栽前3 d人工条施,氮肥采用尿素,按施氮量270 kg·hm-2,分别在移栽前、苗期和蕾薹期按4∶3∶3分 3次施用。磷肥施用量按P2O5105 kg·hm-2,钾肥施用量按 K2O 225 kg·hm-2,均一次性基施。其他田间管理与当地生产保持一致。

1.3 田间观测与取样

移栽1周后,各小区确定代表性植株5株,每3 d调查叶龄以观测植株叶龄动态。油菜苗期、蕾薹期、初花期、终花期和青角期采样,每次各小区内按照“S”型采集代表性样点,紧贴地面刈割,记录样点面积并称鲜重。样品采集后带回实验室测定根颈粗、株高和有效叶片数,考察青角期油菜植株一次分枝数与二次分枝数。植株苗情考察后,将所有样品剪碎充分混匀并抽取约800 g样品分析,在75 ℃下烘干,利用烘干失重法测定饲草水分含量,计算饲草干重(dry matter, DM)。随后机器粉碎过0.425 mm筛后放干燥器保存,用于测定饲草营养成分。采用凯氏定氮法测定了各生育期下油菜饲草粗蛋白(crude protein,CP)含量;采用Van Soest方法测定了青角期油菜饲草中性洗涤纤 维 (neutral detergent fiber, NDF)和 酸 性 洗 涤 纤 维(acid detergent fiber, ADF)含量;采用索氏浸提法测定了青角期油菜饲草粗脂肪 (ether extract, EE)含量,以初步评价毯苗移栽油菜饲草的营养价值[13-15]。

1.4 数据处理与分析

所有试验数据采用MS Excel 2016软件进行计算处理,结果用平均值和标准误表示,采用Origin Pro 9.2软件绘图,采用SAS 9.2软件GLM过程进行完全随机方差分析,用最小二乘法(LSD)在0.05水平下进行显著性检验,并采用SAS 9.2软件对饲草产量与生长指标进行皮尔逊(Pearson)相关分析。

2 结果与分析

2.1 不同移栽期下油菜植株主要生长性状

12月5日前随着移栽期的推迟,油菜植株叶龄逐渐降低,然而到苗期中后期则表现为:10月15日与10月20日移栽,油菜叶龄进程最优,其次为10月10日和10月25日移栽,而10月30日移栽下叶龄最低(图1)。油菜开花期时不同移栽期间株高差异较大,随着移栽期推迟而呈降低趋势;油菜青角期时不同移栽期间株高无显著差异(P>0.05)(表1)。与最早移栽(10月10日)相比,10月 30日移栽下初花期和终花期株高分别显著降低了24.0%和9.1%(P<0.05)。其他生育期各移栽期间株高无显著性差异(P>0.05)。不同移栽期间油菜根颈粗差异主要在苗期,随着移栽期推迟呈先增后降趋势;10月10日和10月30日移栽根颈粗较低,显著低于10月20日移栽时的根颈粗(P<0.05),但这两日移栽的根颈粗差异不显著(P>0.05),其他时期的颈粗在不同移栽期间差异也不显著 (P>0.05)(表 2)。

图 1 各移栽期处理下油菜叶龄动态Figure 1 Dynamics of rapeseed leaf age according to transplanting date

表 1 各移栽期处理下油菜不同时期株高Table 1 Plant height of rapeseed at different growth stages according to transplanting date cm

表 2 各移栽期处理下油菜不同时期根颈粗Table 2 Rhizome width of rapeseed at different growth stages according to transplanting date mm

2.2 不同移栽期下饲草生物产量与营养含量

油菜饲草鲜重苗期至终花期阶段迅速上升,至青角期时稳定(图2)。苗期时不同移栽期间饲草鲜重无显著差异;终花期时10月25日和10月30日移栽处理饲草鲜重显著低于10月15日移栽(P<0.05);青角期时10月25日和10月30日移栽处理饲草鲜重显著低于10月20日移栽。不同移栽期间饲草干重差异基本与饲草鲜重差异表现一致。苗期各移栽期处理生物量随移栽期推迟呈先上升后降低的趋势,其他生育期下,10月25日和10月30日移栽处理的油菜饲草干重均较其他处理降低,尤其是10月30日移栽,青角期时较10月20日移栽显著降低了65.2%(P<0.05)。此外,青角期时,油菜饲草干重与二次分枝数、根颈粗、一次分枝数和冬前有效叶片数均呈显著线性正相关关系,相关系数分别为 0.84(P<0.001)、0.73(P<0.01)、0.62(P<0.05)和 0.58(P<0.05),与株高不相关 (图 3)。

各生育期油菜植株苗期至终花期时,植株粗蛋白含量差异不大,在12.7%~14.0%范围波动,但青角期时各移栽期处理下均下降;各移栽期间在

图 2 各移栽期处理下油菜不同时期下饲草鲜重与干重Figure 2 Fresh and dry weight of rapeseed forage at different growth stages according to transplanting date

图 3 青角期油菜主要生长指标与饲草干重的相关性Figure 3 Correlation of main growth parameters with dry weight of rapeseed forage at podding stage

初花期和终花期时差异明显,10月10日、15日和20日移栽下粗蛋白含量为13.8%~15.0%,10月25日和10月30日移栽下粗蛋白含量为12.5%~13.0%。青角期时,各移栽期间粗蛋白差异缩小(图4)。10月10日移栽处理中性洗涤纤维含量最高,10月20、25和30日移栽处理中性洗涤纤维显著低于10月10日移栽处理(P<0.05);酸性洗涤纤维和粗脂肪含量各移栽期间均无显著差异(P>0.05)(图5)。

图 4 各移栽期处理下油菜饲草粗蛋白含量变化Figure 4 Crude protein content of forage rapeseed as affected by transplanting date

图 5 各移栽期处理下油菜青角期饲草纤维与脂肪含量Figure 5 Content of neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF), and ether extract (EE) of forage rapeseed at podding stages as affected by transplanting date

3 讨论与结论

长江中下游流域是油菜优势产业带,目前仍以油用为主,为优先保证粮食作物丰产,加之受优质低价进口油料冲击,种植效益低的油用油菜往往成为配角作物,导致近年来种植面积大幅锐减[16]。本研究则在长江三角洲农作区,以甘蓝型双低杂交油菜“宁杂1818”为品种,研究了毯苗移栽油菜饲草产量与营养特性。结果表明,油菜饲草产量累积规律符合“S”型生长曲线,表现为苗期至蕾薹期、蕾薹期至花期生长较快,开花后减缓,终花期至青角期时基本不变,平均为6.10~6.25 t·hm-2(图2)。这与杨瑞吉[8]在甘肃地区麦后复种“华协1”春油菜的饲草产量积累动态基本一致。甘兴华等[17]在江西地区以“中饲821”、“饲油1号”饲料油菜为供试品种,开花期时刈割生物产量最高。从饲草营养来看,本研究中油菜饲草粗蛋白含量苗期至终花期时基本稳定,但青角期时有下降趋势(图4)。但考虑到青角期时油菜饲草含水量显著降低,利于后期机械化打捆、贮存和微贮发酵,本研究分析了青角期油菜饲草中性和酸性洗涤纤维含量(图5),与辽宁地区引进的新西兰饲料油菜纤维含量相当,且介于牧草质量市场分级标准的特级与一级间[13, 15]。关于油菜饲草营养价值研究集中于北方地区,主要表明油菜饲草营养不同生育期存在一定差异,但饲草粗蛋白含量苗期时高于开花期和结荚期,粗纤维含量则在结荚期达到最高,建议饲料油菜在抽薹期至开花期刈割,从而兼具较优生物产量与营养价值[18-19]。这与本研究结果不一致,可能是供试品种与气候类型不同造成。因此,综合考虑饲草产量和营养及存贮品质,长江三角洲带饲用毯苗移栽油菜适宜在终花期至青角期前收获。

本研究中,利用油菜毯状苗栽培技术,10月25和30日移栽处理油菜终花期饲草产量显著低于10月15日移栽,青角期时显著低于10月20日移栽(图2);终花期饲草粗蛋白含量有一定下降趋势(图4)。目前关于饲用移栽油菜的适宜栽期研究相对较少。移栽期的推迟直接影响了生育天数,降低了油菜生育期累积温度与光照,而光温条件时间长有利于饲料油菜营养物质积累,适时早播是增产提质的必要措施[20-21]。从生育性状也可发现,移栽期推迟显著抑制了油菜叶龄进程,减少了冬前有效叶片数(图1),显著降低了苗期根颈粗和初花期株高(表2、表1),青角期根颈粗与饲草干重显著相关(图3)。刘明等[22]在黑龙江北部地区后复种油菜,结果表明7月15日播种饲用产量、粗蛋白含量、株高等均高于8月10日播种,认为北方寒冷地区饲料油菜于7月15日播种较为适宜。傅廷栋等[5]在西北地区七八月份直播饲料油菜,发现迟播5 d后8月气温迅速下降,饲料产量显著降低了30%~50%;提出在小麦收获前套播油菜可相对延长生长时间,提高饲草产量。此外,本研究中最早移栽(10月10日)下油菜饲草青角期中性纤维含量显著高于其他移栽处理(图5),可能会影响油菜饲草的适口性。因此,在当地生产条件下,饲用毯苗移栽油菜在10月15日至20日移栽较为适宜。

综上,在长江三角洲地区利用毯苗移栽技术稻茬复种饲用油菜,为提高饲草产量与营养价值,以10月15日至20日移栽,终花期至青角期前收获为宜。种植饲用油菜不仅充分利用了资源,缓解冬春饲料不足,但关于稻后移栽油菜的饲草品质今后需进一步深入研究。

致谢:江苏太湖地区农业科学研究所农业资源与环境研究中心农技师王岳初、俞伟兴和周菊根同志,鲁东大学学生毛玉泉在本研究野外试验布置与样品采集中做了大量工作,特此致谢。

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