天津地区饲用小黑麦最佳刈割时期和留茬高度研究

王丽学1，2，霍文娟3，冯婧1，2，孟繁瑞1，2 ，陈龙宾1，2，韩静1，2，刘景喜1，2，潘振亮1，2，曹学浩4，张效生1，2，张金龙1，2

(1.天津市畜牧兽医研究所，天津 300381；2.天津市畜禽健康养殖技术工程中心，天津 300381；3.天津市农业科学院，天津 300192；4.天津市奶业发展服务中心，天津 300210)

摘要：为了探讨天津地区饲用小黑麦最佳收获模式，在小黑麦返青后采用裂区试验设计，对不同刈割时期和留茬高度下小黑麦的生物产量和营养成分进行测定，结果表明：随着留茬高度的增加，小黑麦年总干物质产量、干物质含量以及干物质中中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量呈下降趋势，干物质中粗蛋白、总糖、可溶性糖和淀粉含量则呈上升趋势；随着刈割时期的延长，小黑麦干物质含量、干物质中中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、总糖和淀粉含量呈增加趋势，年总干物质产量和可溶性糖含量呈先增(乳熟中期最高)后减的趋势，而粗蛋白含量呈下降趋势；根据隶属函数法对小黑麦的综合利用方式进行评价，优选乳熟中期10.0 cm刈割制作青贮，其次为拔节期10.0 cm刈割制作优质小黑麦干草或青饲。

小黑麦( Triticale)是由普通小麦( Triticum )和黑麦( Secale )进行属间杂交，并对杂种F染色体加倍而成的异源多倍体物种[1-5]，兼具小麦和黑麦的优点，产量高、抗性强、适应性广且营养丰富，尤其是蛋白和赖氨酸含量较高，是理想的青贮、干草或鲜饲的麦类饲料[5-9]。随着我国农业结构调整和生态建设需要，目前小黑麦主要作为饲草应用于畜牧业[1，10-11]，与玉米、棉花等开展轮作或进行复种[12]，种植面积不断扩大。

作为饲草，小黑麦品质是使用者追求的目标，而产量则是种植者考虑的问题，因此，刈割时期和留茬高度作为管理和利用小黑麦的重要手段显得尤为重要，与其品质和产量直接相关[10]。有关饲用小黑麦刈割时期相关的研究，已有诸多学者进行研究报道，但由于地域性差异导致研究结果存在一定差异，例如新疆地区饲用小黑麦的最佳刈割时期在扬花7～15 d[13]；黑龙江区域小黑麦早期刈割再生性良好，分蘖盛期为最佳刈割时期[14]；河北省小黑麦的最佳刈割时期为抽穗初期-抽穗期[7]。也有研究表明饲用小黑麦可多次刈割，但增加刈割次数会造成生长速率下降，产量降低[15]；还可根据利用方式不同确定刈割时期，如果生产青饲料，直接饲喂牛羊或加工优质草粉，则可在拔节前多次刈割，如果调制青贮饲料，扬花后7～10 d为最佳刈割期，如果生产青干草，灌浆中期刈割最佳[16]；要得到较高的经济效益-乳熟期刈割，而要得到最佳利用率-抽穗期刈割[11]；但有关饲用小黑麦刈割留茬高度相关的研究尤其是同时考虑刈割时期和留茬高度的报道相对较少。

本研究通过对饲用小黑麦不同刈割时期和留茬高度下产量和营养品质变化动态进行分析探讨，运用隶属函数法对各刈割模式下产量和品质进行综合评价[17-18]，旨在为天津地区饲用小黑麦利用时期和收获方式提供理论指导与借鉴。

1 材料和方法

1.1 试验区域基本概况

试验于2014年在天津市畜牧兽医研究所的现代畜牧业科技创新基地开展，位于天津市武清区下伍旗镇忠义村内。属温带半湿润大陆性季风气候，四季分明、光照充足、雨热同季，全年平均气温12.2 ℃，≥0 ℃有效积温为4 187.6 ℃，年日照2 646.2 h，无霜期206 d，年平均降水量489.9 mm，主要集中在7，8月，全年平均风速2.6 m/s。土壤属于沙壤土，有机质含量17.21 g/kg，全氮1.44 g/kg，有效磷 72.5 mg/kg，速效钾156.13 mg/kg。

1.2 试验材料与设计

试验用饲用小黑麦品种为中饲828，播种时间为2014年9月15日，播种方式为条播，播量120 kg/hm2。于2015年3月中旬小黑麦返青时采用裂区试验设计进行小区划分，主区为刈割时期(拔节期、抽穗期、开花期、乳熟前期、乳熟中期、乳熟后期)，各刈割时期从时间上分别在小黑麦返青后30，40，50，60，70，80 d，刈割留茬高度(2.5，5.0，7.5，10.0 cm)作为副区，主区和副区面积分别为2 m×12 m和2 m×3 m，试验设置3个区组。

1.3 样品采集和指标分析

在各刈割时期各副区选择有代表性的样段，样段长度为50 cm，每个样段刈割5行小黑麦，经铡刀切碎，整体称重、记录，通过四分法取样品500 g左右，记录鲜质量后于105 ℃杀青2 h后85 ℃烘干至恒重，记录其干质量，每个留茬高度(副区)3个平行，计算小黑麦干物质含量并折算公顷总干物质产量。

烘干至恒重的小黑麦样品粉碎后进行粗蛋白、中性洗涤纤维(Neutral detergent fiber，NDF)、酸性洗涤纤维(Acid detergent fiber，ADF)、总糖、可溶性糖和淀粉的分析，粗蛋白采用凯氏定氮法分析，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量采用Van Soest方法进行测定，总糖、可溶性糖和淀粉含量采用蒽酮比色法测定。

1.4 数据统计与分析

数据整理由Microsoft Excel 2010完成，裂区试验数据方差分析和多重比较均由GenStat18完成。

隶属函数计算：

式中，X为小黑麦某一指标测定值，Xmax和Xmin分别表示某一指标测定值内的最大和最小值。一般而言，小黑麦公顷干物质总产量、干物质含量、粗蛋白、总糖与其产量和品质正相关，其隶属函数运用公式①计算，而中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量与其品质负相关，故其隶属函数运用公式②计算，上述所有指标的隶属函数之和即可作为评价小黑麦产量和品质的综合指数。

2 结果与分析

不同刈割时期和留茬高度处理裂区试验的方差分析结果详见表1，从表1可以看出，区组间各指标差异均未达显著水平，说明区组间重复性较好；小黑麦年干物质产量、干物质含量、粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、总糖、可溶性糖和淀粉含量(上述指标均以干质量计)以及依据上述指标所计算的隶属函数在不同的刈割时期之间差异均达极显著水平(P<0.001)；在不同的留茬高度处理下，粗蛋白、中性洗涤纤维、总糖、可溶性糖含量和隶属函数差异极显著(P<0.001)，年干物质产量差异显著度为P<0.01，其他指标差异均未达显著水平(P>0.05)；中性洗涤纤维和可溶性糖含量在不同刈割时期和留茬高度存在显著的互作效应，其显著水平分别为P<0.001和P<0.01。根据各指标在不同刈割时期和留茬高度下的方差分析结果，对存在显著差异的指标在相应的处理下进行多重比较分析，结果详见表2。

注：数据中所显示的显著度以F值为基础；其中*.P <0.05;**. P <0.01;***.P<0.001。

Note：Data represent F-values at 0.05 levels；*.P<0.05；** .P<0.01；***.P<0.001.

2.1 不同刈割时期和留茬高度小黑麦干物质含量和干物质总产量的变化

从表2可以看出，小黑麦年干物质产量随着留茬高度的增加呈下降趋势，留茬10.0 cm较留茬2.5，5.0 cm分别显著降低了15.78%，14.21%，留茬7.5 cm与其他3个处理之间差异均未达显著水平；随着小黑麦生育时期的推进，年干物质总产量呈先增加后下降的趋势，除开花期和抽穗期、乳熟前期之间差异未达显著水平外，其余生育时期之间差异均达显著水平，以乳熟中期最高而拔节期最低，前者较后者增加了117.92%，乳熟后期显著高于乳熟前期但又显著低于乳熟中期，这可能是由于乳熟后期小黑麦植株下部叶片脱落的原因。小黑麦干物质含量随着生育时期的推进呈显著增加的趋势，其中乳熟后期较拔节期增加了168.66%。

注：同行或同列(均值区域)不同的小写字母表示处理间在P <0.05范围内存在显著差异；非均值区域标注表示刈割时期与留茬高度交互作用下各处理的差异显著性，未标注字母则不存在交互作用。

Note：The different letters within each treatment in the same row or same column (average) represents significant difference at P <0.05； The letters marking in the other area means that the interaction between cutting period and cutting height was significant at P <0.05，and no letters marking means that there was no interaction between cutting period and cutting height.

2.2 不同刈割时期和留茬高度小黑麦营养成分变化

从表2可以看出，小黑麦粗蛋白含量随着留茬高度的增加呈上升趋势，留茬10.0 cm较留茬2.5，5.0，7.5 cm分别显著升高了15.26%，12.42%，5.49%；随着小黑麦生育时期的推进，粗蛋白含量呈显著下降趋势，乳熟中期和乳熟后期较拔节期粗蛋白含量分别显著降低了68.02%和70.61%。中性洗涤纤维含量随着留茬高度的增加呈下降趋势，留茬10.0，7.5 cm较2.5 cm分别显著下降了6.13%，5.03%；随着小黑麦生育时期的推进，中性洗涤纤维呈上升趋势，乳熟后期较拔节期分别显著升高了49.12%，中性洗涤纤维在不同生育时期和留茬高度之间存在交互作用，主要表现为留茬高度的增加适度减缓了生育期增加导致中性洗涤纤维的增加程度，以乳熟后期2.5 cm最高而拔节期10.0 cm最低，前者较后者显著增加了59.80%。酸性洗涤纤维随着留茬高度的增加呈下降趋势，但组间差异均未达显著水平；随着小黑麦生育时期的推进，乳熟中期和乳熟后期较拔节期分别显著增加了58.01%，60.67%。总糖和可溶性糖含量随着留茬高度的增加呈增加趋势，留茬10.0 cm较留茬2.5 cm总糖和可溶性糖含量分别显著增加了13.43%，16.79%；随着小黑麦生育时期的推进，总糖和淀粉含量呈增加趋势，乳熟后期较拔节期总糖和淀粉含量分别显著增加了143.45%，362.48%，可溶性糖呈先升后降的趋势，其中乳熟中期最高，较拔节期显著增加了150.46%。

2.3 小黑麦在不同刈割时期和留茬高度综合评价

根据隶属函数法对小黑麦不同刈割时期和留茬高度干物质总产量、干物质含量和营养成分的变化进行综合分析评价，随着留茬高度的增加，隶属函数值呈增加趋势，其中留茬10.0 cm较2.5，5.0 cm分别显著增加了10.71%和5.08%，留茬7.5 cm与5.0，10.0 cm之间差异均未达显著水平；随着生育时期的延长，隶属函数表现为：乳熟中期>拔节期>乳熟后期>抽穗期>乳熟前期>开花期，其中乳熟中期和拔节期分别显著高于开花期67.83%，56.56%。

3 结论与讨论

根据隶属函数法对小黑麦不同收获时期和留茬高度的综合分析进行评价，由于隶属函数在不同刈割时期和留茬高度之间不存在交互作用，故最佳刈割时期优选乳熟中期，具有较高的产量和总糖、淀粉含量，其次为拔节期，具有较高的蛋白和较低的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维；而留茬高度优选10.0 cm，其次为7.5 cm。刈割时期优选乳熟中期与马春晖等[19]和Jedel等[20]的研究结果认为小黑麦宜在乳熟-蜡熟早期刈割基本一致，而与新疆地区饲用小黑麦的最佳刈割时期在扬花7～15 d[13]、黑龙江区域分蘖盛期为最佳刈割时期[14]、河北省抽穗初期-抽穗期[7]的研究结果略有不同，这可能与供试材料、试验地区光热条件等因素有关。还有报道建议可根据利用方式不同确定刈割时期[16]，根据本研究结果，考虑小黑麦的综合利用价值和利用方式，制作青贮宜在乳熟中期留茬10.0 cm刈割，可增加其可消化性同时获得高产量，而制作优质小黑麦干草或青饲宜在拔节期刈割留茬10 cm，收获后可复种墨西哥玉米、高丹草、苏丹草等，即可发挥复种牧草品种在产量和品质上的优势，使土地利用效率和效益最大化。

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WANG Lixue1，2，HUO Wenjuan3，FENG Jing1，2 ，MENG Fanrui1，2，CHEN Longbin1，2，HAN Jing1，2，LIU Jingxi1，2，PAN Zhenliang1，2，CAO Xuehao4，ZHANG Xiaosheng1，2，ZHANG Jinlong1，2

(1.Tianjin Animal Science and Veterinary Research Institute，Tianjin 300381，China；2.Tianjin Technology and Engineering Center of Livestock and Poultry Healthy Breeding，Tianjin 300381，China；3.Tianjin Academy of Agricultural Sciences，Tianjin 300192，China；4. Dairy Industry Development Service Center of Tianjin，Tianjin 300210，China)

Abstract：In order to explore the optimal harvesting model ofTriticale，the study analyzed the biological yield and nutrition of Triticale in different cutting period and cutting height using the split plot experiment.The results showed that：Following with the increasing cutting height，the total dry matter production，dry matter content，NDF and ADF content of Triticale decreased，while the crude protein，total sugar，soluble sugar and starch content increased；With extended cutting period，the dry matter content，NDF，ADF，total sugar and starch content of Triticale increased，total dry matter production and soluble sugar content increased to maximum (mid milk stage) and then decreased，while the crude protein content decreased. Using the method of subordinate function to evaluate the comprehensive utilization of Triticale，the optimal cutting period and cutting height for silage were mid milk stage and 10.0 cm respectively，and cutting at elongation stage and 10.0 cm stubble for grass hay or greenfeed.

基金项目：天津市科技支撑计划重点项目(13ZCZDNC00800)；天津市科技计划项目(14ZCDGNC00022)

作者简介：王丽学(1983-)，女，内蒙古赤峰人，助理研究员，博士，主要从事草业科学专业牧草栽培与利用研究。

通讯作者：霍文娟(1970-)，女，天津人，研究员，硕士，主要从事牧草栽培研究。