不同刈割时期与刈割高度对苜蓿品质的影响
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第24卷Vo1.24 第4期 No.4 草 地 学 报 ACTA AGRESTIA SINICA 2O16年 Ju1. 7月 2016 doi:10.11733/j.issn.1007—0435.2016.04.024 不同刈割时期与刈割高度对苜蓿品质的影响 都 帅,尤思涵,刘 燕,孙 林,格根图 ,贾玉山 (内蒙古农业大学生态环境学院,内蒙古呼和浩特010018) 摘要:为研究不同刈割时期与刈割高度对苜蓿品质的影响,开展不同刈割时期和刈割高度对紫花苜蓿于草质量影 响的研究,以1:1比例种植的金皇后(Golden Empress)与三得利(Sanditi)紫花苜蓿为试验材料,于不同生育时期与 刈割高度进行干草产量和营养成分测定。结果表明:与初花期收获的苜蓿相比,苜蓿生长高度8O em(现蕾期)左右 时刈割,鲜草产量和干草产量比初花期分别高251o.4 kg・hm 和807.3 kg・hm一,粗蛋白(Crude Protein,CP)量 和相对饲用价值(Relative Feed Value,RFV)值分别高2.45 、1.35,差异极显著(P%0.01)。综合得出,在赤峰地 区,以生长高度为刈割标准,株高在8O cm左右时刈割可以得到质量兼优的苜蓿草。 关键词:紫花苜蓿;刈割时期;刈割高度;品质 中图分类号:¥541.9 文献标识码:A 文章编号:1007—0435(2016)04—0874—05 Effect of Different Clipping Periods and Heights on Alfalfa Quality Du Shuai,YOU Si—han,LIU Yan,SUN Lin,GEGen—tu ,JIA Yu—shan (College of Ecology and Environment Science,Inner Mongolia Agricultural University,Huhhot,Inner Mongolia 010018,China) Abstract:In order to study the effects of different clipping periods and heights on Alfalfa quality,severaI investigations on the effects of different clipping periods and heights on Alfalfa quality were launched. Golden Queen Alfalfa and Sandeli Alfalfa cropped with the proportion of 1:1 were Chosen as experiment materials.The production and the nutritional content of hay forage at different clipping heights and phe— nophases were determined.The results showed that compared with harvested Alfalfa in early florescence, the production of fresh forage and hay forage clipped when Alfalfa grew to 80 cm height,were 2510.4 kg・hm and 807.3 kg・hm-。greater,respectively.CP content and RFV value were 2.45 quality and production of Alfalfa forage in Chifeng region. and 1.35 higher,respectively.Taken growth height as the standard,clipping at 8O cm height could get the best Key words:Alfalfa;Clipping period;Clipping height;Quality 紫花苜蓿(Medicago sativa L.)不仅营养价值 高,适口性好,而且具有较强的改土培肥、蓄水和保 持生态平衡等能力,是农牧业发展中不可缺少的牧 草l1]。因其具有良好的饲用价值和高产的特点,是 影响,前人研究表明:刈割时期越早,牧草营养价值 越高,但其产量太低;随着生育期的延长,牧草的粗 蛋白质含量减少,茎叶比逐渐增加,叶片逐渐老化, 中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量逐渐增加[5]。 Schonher等认为,干草的品质应根据消化率及营养 温带气候区栽培最广泛的饲料作物 ]。但是,紫花 苜蓿在收获和调制干草的过程中很容易造成营养物 质的损失,刈割时期、气候因素、调制方法等均能引 起营养物质的损失[3]。而在这些因素中,刈割时期 成分含量来评定,其中粗蛋白质、中性洗涤纤维和酸 性洗涤纤维是青干草品质的重要指标_6]。 刈割是苜蓿草地利用和管理的重要手段,刈割 是对干草质量影响最大且易于控制的因素,一旦错 过了最佳刈割时期,其质量开始降低,苜蓿在这方面 尤为突出[4]。针对刈割时期对紫花苜蓿干草质量的 高度直接关系到产量和品质,也间接影响草地质量 的维持和提高_7]。刈割高度太高不仅产量低,而且 大量枯死组织混入牧草,影响饲草质量和适口性;刈 收稿日期:2014-12—22;修回日期:2015-11-12 基金项目:国家牧草产业技术体系(CARS-35);内蒙古自治区2015年硕士研究生科研创新项目“天然干草品质对贮存时间的响应” (s2O151O1291O)资助 作者简介:都帅(1990一),男,内蒙古阿尔山市人,博士研究生,研究方向为牧草饲料加工,E—mail:dushuai—nm@sina.tom;*通信作者Au— thor for c0rrespondence,E—mail:gegentu@163.corn 第4期 都帅等:不同刈割时期与刈割高度对苜蓿品质的影响 875 割高度太低虽然能够提高本次或当年牧草产量,但 是返青率降低,密度下降,造成草地退化。本研究对 不同刈割高度的紫花苜蓿干草进行质量研究,探讨 紫花苜蓿适宜的刈割高度,以期为优质苜蓿干草产 品的生产提供理论依据,为解决我国当前干草产品 株高的测定:苜蓿刈割前,在地势平坦的样地里 随机测定10株苜蓿的生长自然高度,计算其平均 值。 产量的测定:选取植株长势均匀,样方3 m×3 ITI===9 m 刈割后进行鲜草产量测定,烘干后,估算 加工技术落后、质量偏低、草畜季节矛盾尖锐等问题 干草产量,并折合为标准国际单位(kg・hm )。 提供理论指导。 1材料与方法 1.1试验地点自然概况 试验地选择在内蒙古赤峰市阿鲁科尔沁旗绍根镇 巴彦尔草业基地,位于北纬43。37 ,东经120。22 ;中纬度 温带半干旱大陆性季风气候区,年平均气温5.5℃,年 积温29O0。C~3400 ̄C。春季温差大,夏季温热且降雨 集中,秋季雨少霜期早,冬季温度低。日照充足,无霜 期95 ̄140 d,年平均降水量300 ̄400 H1】m_ 。 1.2材料与设计 本研究以内蒙古阿鲁科尔沁旗1:1比例种植第 二年的金皇后紫花苜蓿与三得利紫花苜蓿为试验材 料。金皇后紫花苜蓿为引进美国的苜蓿新品种,适 宜在温暖半干旱气候条件下生长,抗干旱、耐盐碱, 一般瘠薄土壤都可种植;三得利紫花苜蓿为引进法 国的苜蓿新品种,适应性好、营养丰富、茎秆柔软、消 化率高、适口性佳。以上两个苜蓿品种均是调制高 品质苜蓿干草的理想品种。试验田地势平坦,苜蓿 长势均匀,灌溉、施肥条件结合当地实际进行。 试验于2O12年6月15日至6月20日、7月24 日至7月28日、8月22日至26日进行。选用2010 年播种比例为1:1的金皇后紫花苜蓿与三得利紫花 苜蓿(播种量为15 kg・hm,播种方式为条播)。 刈割的生育时期分别为分枝期、初花期、盛花期、结 荚期。试验在同一个试验样地进行,采用小区试验, 小区面积为3 m×3 m一9 m ,重复3次。 以10 cm为刈割间隔,每天刈割3 ii1 X 3 m一9 1TI 进行产量和营养成分测定,3次重复,以确定苜 蓿质量兼优的刈割高度。 1.3测定内容 ①生产性能的测定 ②粗灰分的测定:利用灼烧法测定。在550℃ 下灼烧后,所得残渣即为粗灰分,用质量分数表 示 。 ③粗蛋白质的测定:利用FOSS Kjeltee8400全 自动凯氏定氮仪进行测定。 ④中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维的测定:利用 Ankom220型纤维分析系统进行测定 ]。 ⑤总能的测定:采用绝热型氧氮式热量计(美国 PARR1281型)测定 J。 ⑥RFV值的计算:采用公式(1)~(3)计算。 DMI( BW)一I2o/DNF( DM) (1) DDM( DM)一88.9—0.779×ADF( DM) (2) RFV—DMI×DDM/1.29 (3) 其中:DMI(Dry Matter Intake)为干物质采食 量, BW(Body Weight)为占动物代谢体重的百分 比,NDF(Neutral Detergent Fiber)为中性洗涤纤 维,DM(Dry Matter)为干物质,DDM(Digestible Dry Matter)为可消化干物质,ADF(Acid Detergent Fiber)为酸性洗涤纤维,RFV(Relative Feed-WafueJ 为相对饲用价值。 1.4数据分析 数据的前期处理利用Excel 2007软件进行,显 著性检验利用SAS 9.0软件进行分析。 2结果与分析 2.1 不同生长高度苜蓿草产量及营养物质含量的 分析研究 由表1可知,随着刈割高度的增加,紫花苜蓿的 粗蛋白质含量和RFV逐渐升高,而产量、酸性洗涤 纤维和中性洗涤纤维含量逐渐增加,综合经济价值 及苜蓿品质考虑,苜蓿的最佳刈割高度在8O cm 左右。 876 草 地 学 报 第24卷 注:不同大写字母表示在0.01水平上差异极显著。下同 Note:Different capital letters represent significant different at the 001 leveL The same as below .2.2刈割期对单茬苜蓿株高和草产量的影响 苜蓿的生长,植株体内的光合产物不断积累,草产量 逐渐增加;盛花期苜蓿的鲜草产量为3.16×104 由图1可知,随着生育期的推进,苜蓿单茬鲜草 产量逐渐增加,分枝期最低为7.70 x 10。kg・hm1。, 结荚期最高为3.19×10 kg・hm~,这是因为随着 ‘口- kg・hm_。,比结荚期苜蓿仅低308.85 kg・hm.。, 因此,苜蓿宜在盛花期和结荚期刈割。 。 lOO Yield/ ・hm。2十Averageneh ighgcm ▲ 90 - 厂厂] 87,o一0 磊姆蓦 萤 30 . / 。20 Branchingg stage Initial bloom stage Full—bloom stage Pod—serring stage 图1 不同刈割时期苜蓿的鲜草产量及植株高度 Fig.1 The fresh forage yield and plant height of alfalfa at different growth periods 2.3刈割期对苜蓿营养品质的影响 由表2可知,随着生育期的推进,紫花苜蓿的粗 蛋白N#!it、粗灰分含量及总能含量逐渐下降,而酸 156.94 J・g_。,相对饲用价值RFV下降3422,酸 .性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量分别上升082个 .百分点和7.58个百分点.。而盛花期苜蓿比结荚期苜 性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量逐渐增加;在盛花 期刈割的紫花苜蓿CP含量比初花期低5.27个百 分点,差异极显著(P<0.01),总能量下降 Table 2 蓿的CP含量高195个百分点,相对饲用价值RFV 比结荚期高5.01,总能比结荚期高12683 J.g_。,所 .以苜蓿的最佳刈割收获时期是初花期。 表2不同生育期紫花苜蓿占干物质的营养成分变化 — “ 生育时期G 。 i CP/ NDF/ ̄ADF/% h/g As 194.58士2.44A l81.01士3.28a 146.79±3.19c 141.69±2.99D 分枝期Branching stage 初花期Initial bloom stage 盛花期Full—bloom stage 结荚期Pod—Rsetting stage 24.16士0.99A 34.77±0.85 19.74士0.48A 21.54±1.03B 36.96士0.77B 21.97±0.6lB 16.27±0.97c 44.54士0.59c 22.79±0.49c 14.32±1.07D 45.07士0.81D 23.62±0.37D 第4期 都帅等:不同刈割时期与刈割高度对苜蓿品质的影响 877 2.4不同生长高度苜蓿草营养品质的分析研究 807.3 kg・hm_。,CP含量和RFV值比初花期刈割 将不同生长高度的苜蓿粉碎后对其相对饲用价 值和粗蛋白质含量进行相关性分析,得出图2和图3, 可知苜蓿植株的生长高度与其RFV值和CP含量呈 极显著的负相关,相关系数分别为0.9608和0.9545, 的苜蓿分别高2.45 和1.35。 3 讨论 苜蓿的收获技术是苜蓿产量和质量的重要保证 说明随着苜蓿植株的生长其品质呈下降趋势。 300 275 250 225 200 175 15O 125 1OO 手段。收获时期、刈割高度,不仅影响着苜蓿干草质 量,也关系到苜蓿的干燥、再生、营养物质含量等。 北美等苜蓿生产水平较高地区(美国、加拿大等)苜 蓿种植者一般采用苜蓿质量预测公式法[1o] (PEAQ)作为判断每年春季收获第一茬苜蓿的最佳 时期。本研究结合国内外苜蓿的收获技术做了详细 图2不同生长高度苜蓿植株与RFV值的相关性 Fig.2 The correlation of different height 研究,为赤峰地区的苜蓿收获提供理论依据和技术 指导。 of alfalfa and RFV value 2.5苜蓿的最佳刈割生长高度与最佳刈割生育时 期的比较 将上述得出的苜蓿最佳刈割高度为8O C1TI与常 规在初花期时刈割的苜蓿进行分析比较,得出苜蓿 的最佳刈割生长高度在8O cm左右(现蕾期),最佳 刈割生育时期为初花期,将两种不同的收获方式对 比得出,在草产量方面刈割高度为80 ClTI时其鲜草 产量和干草产量比初花期分别高2510.4 kg・hm_。、 图3不同生长高度苜蓿植株与CP的相关性 Fig.3 The correlation of different height of alfalfa and CP value 表3 苜蓿最佳刈割期与最佳刈割高度处理及营养品质 Table 3 The yield and nutrition quality of alfalfa at the best harvesting time and the best cutting height 3.1苜蓿收获最适时间的确定 质含量进行分析,得出:在产草量方面,结荚期>盛 花期>初花期>分枝期,且苜蓿由初花期变为盛花 期为3 d左右;在营养物质含量方面,分枝期苜蓿营 适宜的刈割时期是获取优质高产牧草的重要手 段之一。为确定适宜刈割时期,必须考虑牧草生育 期内生物量的增长和营养物质的动态变化,以获取 单位面积营养物质的最大产量_】 。 养物质含量最好,其次为初花期、盛花期和结荚期。 结合生育期内生物量的增长和营养物质的动态变 化,为获得优质的苜蓿,刈割时期最好在初花期到盛 花期。 高彩霞等 ]、王常慧等n 的研究表明,随着收 获期的推迟苜蓿干草的CP和胡萝卜素含量显著降 低(P<0.05),NDF和ADF含量显著升高(P< 0.05),Ca、P、CA含量变化不大,不同收获期紫花苜 蓿干草的营养品质以现蕾期最好,其次是始花期、盛 花期和结荚期。苜蓿在现蕾一初花期的粗蛋白含量 在18 以上,在中花期则下降到16 ,为了收获高 质量的苜蓿,应尽快完成收获[1 。本研究对分枝 3.2苜蓿刈割高度的确定 谢建磊等El4]对7个紫花苜蓿品种在3种刈割 方式下产草量的研究结果表明:刈割方式对紫花苜 蓿鲜产草量和干草产量均存在显著影响。在45cm 刈割时,紫花苜蓿的鲜草产量和干草产量都是最高 的,且与在30 em和孕蕾期刈割的产草量存在显著 期、初花期、盛花期及结荚期的苜蓿产草量及营养物 878 草 地 学 报 第24卷 性差异(P<O.05);无论用于青贮或者青饲,还是用 于生产干草,45 cm刈割方式是最适宜云贵高原热 带亚热带地区紫花苜蓿生产的。王柏渊等口 ]认为 40 cm高度刈割黑麦草的干物质产量高于30 cm,50 cm,60 cm X,I- ̄0的干物质产量。而张珍瑞等口。]对黑 麦草(Lolium perenne L)的研究以及陈勇等 ]对王 草(Pennisetum purpureum×P.americanum)的研 究结果表明:随刈割高度增加牧草产量增加。因此, 采用合理的苜蓿收获技术可以使企业和农户获得较 高的经济效益。以苜蓿生长高度为XlJ- ̄Jr标准的研究 在国内很少,同时,本研究按照苜蓿自然生长高度进 行刈割,刈割梯度没有进一步明确划分,要确定具体 的刈割高度,还需将研究梯度进一步细化。 4 结论 在赤峰地区,以苜蓿的生长高度为刈割标准,株 高在80 cm左右时刈割可以得到质量兼优的苜 蓿草。 参考文献 姜华,毕玉芬.紫花苜蓿生殖生物学特性研究[J].草地学报, 2008,16(2):110—113 戎郁萍,历卫宏,赵来喜,等.苜蓿放牧地生产性能与管理[J]. 草地学报,2007,15(2):180—185 高彩霞,王培.收获期和干燥方法对苜蓿干草质量的影响IJ]. 草地学报,1997,5(2):113-116 单贵莲,薛明,徐柱,等.不同调制方法紫花苜蓿干燥特性及干 草质量的研究[J].草业学报,2008,1 7(4):102—109 裴彩霞,董宽虎,范华.不同刈割期和干燥方法对牧草营养成 分含量的影响口].中国草地,2002,24(1):32 37 ] ]心 ] ] ] [6] Schonher J.Water permeability of isolated cuticular mem— branes:The effect of pH and cations on diffusion,hydrody— namic permeability and size of polar pores in cutin matrix[J]. 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