3种种植模式下牧草生产性能的比较

曾 兵，罗 登，左福元，王保全，梁 欢，伍 莲，韩玉竹

(西南大学荣昌校区动物科学系，重庆 402460)

皇竹草(Pennisetumhydridum)、甜高粱(Sorghumbicolor)、扁穗牛鞭草(Hemarthiacompessa)是重庆市3种主推牧草。皇竹草为多年生禾本科植物，分蘖能力强、叶长茎高、杆型如小斑竹[1]，抗逆性强、适应性广、产量高、糖分和粗蛋白含量高，适宜在热带、亚热带以及我国南方栽培[2]。甜高粱也叫芦粟、芦穄、芦稷，为粒用高粱的一个变种。其籽粒较小、分蘖和再生力强，对气候、土壤要求不严格，在我国栽培历史悠久，分布十分广泛[3]。扁穗牛鞭草是禾本科黍亚科牛鞭草属多年生根状茎草本植物，是一种营养丰富、生长速度快、产量高、抗逆性强、适应性广、生产成本低的青绿饲草[4]。重庆地区多利用单一牧草品种作为主要生产牧草，引种目的性不强。本试验通过研究3种不同牧草(皇竹草、甜高粱、扁穗牛鞭草)在不同种植面积比例下生产性能的差异，筛选出最合适重庆地区的种植模式，以期为重庆地区草食畜牧业，尤其是肉牛养殖提供一定的借鉴和参考。

1 材料与方法

1.1试验地概况 试验地位于重庆市荣昌县远觉镇，105°17′～105°44′ E，29°15′～29°41′ N，年降水量1 099 mm，年日照1 083 h，年活动积温6 383 ℃，年均温17 ℃，相对湿度72%，土壤pH值为6.9。土壤以沙壤土质为主，有机质含量11.33%，全钾0.029 g·kg-1，全氮0.043%，速效钾0.039 g·kg-1，有效磷0.390 g·kg-1，氨态氮0.100 g·kg-1。试验主要包括田间种植、观测和实验室分析两部分，分别在重庆市荣昌县远觉镇及西南大学荣昌校区实验室进行。

1.2试验材料 皇竹草、大力士甜高粱、重高扁穗牛鞭草草种均由西南大学荣昌校区草业科学教研室提供。试验前均未进行特殊加工处理。

1.3试验设计 本试验按皇竹草∶甜高粱∶扁穗牛鞭草种植面积为3∶1∶1、1∶2∶1和1∶1∶1三种种植模式设计。于2011年5月上旬完成播种和扦插。试验采用随机区组试验设计，每个种3个重复，小区面积为5 m×4 m。各试验小区在同等条件下进行管理，并在植株的整个生长观测期适时进行人工除草、浇水追肥以及病虫害的防治等。

1.4样品采集与指标测定 分别于2011年7月、9月和11月在拔节后期进行3次刈割，皇竹草、甜高粱和扁穗牛鞭草留茬高度分别约为10、10和5 cm，每次在每个小区随机取牧草鲜样1 kg，带回实验室分析。

干物质采用烘干法(GB/T6435-86)测定；粗蛋白含量采用凯氏定氮法(GB/T6432-1994)测定；粗纤维含量采用酸碱依次水解法(GB/T6434-2006)测定；粗脂肪含量采用索氏抽脂法(GB/T6433-2006)测定；灰分含量采用灼残量法(GB/T6438-2007)测定；无氮浸出物含量采用相差计算法测定；磷含量采用比色法(GB6437-2002)测定；钙含量采用高锰酸钾法(GB/T6436-2002)测定。

1.5数据处理 用Microsoft Excel 2007统计分析软件对试验结果进行处理、统计分析和制图。

2 结果

2.13种牧草7-11月干物质与养分含量及产量动态 7-11月皇竹草干物质、粗纤维、无氮浸出物的含量逐渐增加，粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、钙和磷含量逐渐降低，干物质、粗纤维、无氮浸出物产量3次测定差异显著(P<0.05)(表1)。甜高粱在3次测定中干物质产量、粗脂肪、粗纤维、无氮浸出物的含量和产量差异显著(P<0.05)，粗灰分、粗蛋白、磷的产量差异显著(P<0.05)(表2)。扁穗牛鞭草在3次测定中干物质、无氮浸出物、钙的含量和产量差异显著(P<0.05)，粗纤维和无氮浸出物含量逐渐升高，钙、磷含量逐渐降低，粗蛋白和粗灰分含量差异显著(P<0.05)，粗蛋白、钙、磷产量逐渐降低，粗纤维和磷的产量差异显著(P<0.05)(表3)。

2.2不同种植模式条件下干草总产量 3种种植模式中，皇竹草∶甜高粱∶扁穗牛鞭草比例为3∶1∶1时，干草产量均显著高于1∶2∶1、1∶1∶1(P<0.05)，1∶2∶1与1∶1∶1时干草产量差异不显著(P>0.05)。3∶1∶1时，3次测定干草总产量最高，达20 366.09 kg·hm-2(图1)。

2.3不同种植模式条件下3种饲草的养分总产量 3次测定结果表明，3种模式中的粗蛋白、粗纤维、粗灰分总产量差异均显著(P<0.05)(表4)，其中在皇竹草∶甜高粱∶扁穗牛鞭草为3∶1∶1比例下，粗蛋白和粗纤维总产量分别为1 677.38和6 851.76 kg·hm-2，皇竹草：甜高粱：扁穗牛鞭草比例为3∶1∶1与1∶2∶1和1∶1∶1的粗脂肪、无氮浸出物和钙的总产量差异显著(P<0.05)，分别为620.15、9 442.87和237.97 kg·hm-2。3种模式中，比例为3∶1∶1时，粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、无氮浸出物、钙、磷总产量均不同程度高于其余两种模式，显示出较高的养分含量。

表1 皇竹草7-11月干物质与养分含量及产量动态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月干物质与养分含量及产量动态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月干物质与养分含量及产量动态Table 3 Content and yield of dry matter and nutrient of Hemarthria compessa from July to November

图1 不同种植模式条件下干草产量的比较Fig.1 Comparison of three forage ratios of the hay yield

表4 不同种植模式条件下3种饲草的养分总产量Table 4 Total nutrient yeilds of three forages under different planting patterns

3 讨论

本研究表明，皇竹草从扦插至7月适应了外部环境，然后再进入营养期，因此，生长状况相对较差，粗纤维、粗脂肪、粗蛋白以及无氮浸出物含量也相对较低。营养期后，在9月进入拔节期，环境的温度、湿度都能很好地满足皇竹草的生长需求，皇竹草的粗蛋白产量在9月测定时达到681.30 kg·hm-2，显著高于7和11月。11月正值秋末冬初，温度下降，皇竹草的生长受到了严重影响，其粗蛋白产量也相应减少，这与梁伟[5]对皇竹草产量的研究结果相一致。7-9月是最适合甜高粱生长的季节。10月以后，随温度降低、降水量的减少，生长速度也相应减慢，干物质累积量也逐渐增加，随着生育期进程，干草产量也不断增加。7-11月甜高粱粗蛋白含量波动不大，由于干草产量逐渐增加，其粗蛋白产量也不断增加。马新明等[6]报道，适当减少土壤水分，有助于促进小麦(Triticumaestivum)生育后期籽粒蛋白质和赖氨酸含量的积累，进而提高小麦蛋白质含量，这与本试验的结果相一致。扁穗牛鞭草的干物质含量较其他两种牧草的含量要高，最高达到30.10%，9月的产量也显著高于7和11月，直接导致其粗脂肪、粗纤维、无氮浸出物、粗灰分等的产量显著高于7和11月。由于扁穗牛鞭草的生产特性[7]，粗蛋白含量由7月的16.56%降到9月的6.68%，但其产量却变化不大，其它养分含量相对较稳定，这一结果与吴彦奇和杜逸[8]采用体外消化试验研究扁穗牛鞭草营养物质成分的结果相一致。

干物质是衡量植物有机物积累、营养成分多寡的一个重要指标，干物质含量越高，有机物累积、营养含量就越多[9]。而干草产量是通过鲜草产量与干物质含量综合计算而来的，是衡量牧草产量能否满足草食牲畜牧草需要量的主要指标。粗蛋白中含有动物机体所必需的多种氨基酸和含氮化合物，能促进动物机体的生长发育[10]。Ca能促进动物机体内、外分泌腺的分泌，神经介质的分泌，促进糖原合成、分解及电解质的转运，也可以调节细胞内的各种功能，激活相应的蛋白激酶，促进体内某些细胞内蛋白质的磷酸化过程。P是体内重要化合物的组成元素，能促进氮素、脂肪、蛋白质、维生素D的代谢，维持钙的内环境稳定，是动物机体不可缺少的元素之一[11]。当皇竹草、甜高粱、扁穗牛鞭草这3种不同牧草的种植面积比例为3∶1∶1时，干物质、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、无氮浸出物、Ca、P总产量最高，皇竹草单产较大。本研究发现，在3∶1∶1的比例条件下，干草产量达20 366.09 kg·hm-2，其中皇竹草提供了较大一部分产量，所以此比例能提供3种比例中最高的干物质产量，也使其它大部分养分产量明显高于另外两种比例提供的养分产量[12]，这个结果与笔者试验之前的调查研究结果相吻合。由于扁穗牛鞭草的生长特性决定了其在结实期干物质含量能达到较高水平，有研究表明，结实期扁穗牛鞭草干物质含量达37.6%[13]，使其粗脂肪、粗纤维、无氮浸出物、粗灰分产量在9月均达到最高，分别为8 065.07、260.43、2 567.88、3 521.99和1 095.85 kg·hm-2，明显高于其它时期。通过不同种植模式以及复合种植方法，在既获得高产的同时，又能获得较高的养分产量。在本研究之前，国内几乎没有此类种植模式的相关研究报道，此种植模式将成为草食畜牧业较为经济、实用的新型牧草种植模式。在生产过程中，应充分考虑牧草生长的不同时节，不同牧草间采取不同的种植模式[14]，以保证牧草全年充足供应。

根据对皇竹草、甜高粱、扁穗牛鞭草3个不同时期的粗纤维、粗脂肪、粗蛋白、粗灰分、干物质、无氮浸出物、Ca和P的测定，经过分析比较及对3种不同比例种植面积的设置，发现皇竹草、甜高粱和扁穗牛鞭草种植面积比例为3∶1∶1时，总体上能获得较高的干物质和养分产量，基本上能满足1头中等体格牛的日常摄食量的需求[15-17]。即1/5 hm2(3亩)皇竹草，1/15 hm2(1亩)甜高粱，1/15 hm2(1亩)扁穗牛鞭草，基本上能满足10头体质量为200 kg的架子牛1年的草量和营养需求，即“31110模式”[18]。综合考虑，“31110模式”适合在重庆地区推广。

本研究中，扁穗牛鞭草和皇竹草等部分参试草品种为多年生牧草，由于本试验只采用了一年的试验数据，需要进一步完善，补充多年研究。另外,牧草营养成分测定指标为干物质、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、无氮浸出物、Ca、P，中性洗涤纤维等其它指标与不同模式的相关性还有待进一步深入研究。

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