作为优质牧草的紫花苜蓿,长期以来一直被认为是标准的理想饲料[1]。苜蓿是食草动物的重要蛋白饲料[2],同时因其具有较强的抗逆性和广泛的适应性以及适口性等特点,因此,有“牧草之王”的美誉[3-4]。近年来,随着国家“粮改饲”和农业供给侧机构调整等政策的实施,苜蓿种植越来越受到国家的重视。尤其今年我国与美国的贸易战导致了我国苜蓿干草进口量大幅减少,提升苜蓿产业已迫在眉睫[5]。长期以来,我国之所以每年从美国进口大量的苜蓿草,主要原因在于美国生产的苜蓿品质占有绝对的优势[6]。影响苜蓿品质的因素多种多样,方珊珊等[7]研究不同秋眠级别的苜蓿品质差异,结果发现,秋眠级别较低的苜蓿在西北地区种植品质表现较好。李岩等[8]则研究发现随着灌溉量的降低,NDF与ADF呈下降趋势,CP则呈上升趋势。麦麦提敏·乃依木等[9-12]则通过研究施肥对紫花苜蓿品质的影响,结果发现,二年生苜蓿的最佳施肥配比是N2P1K1(120 kg/hm2尿素+90 kg/hm2过磷酸钙+60 kg/hm2硫酸钾),此条件下苜蓿品质表现最好[9]。此外诸多研究也表明,苜蓿品种、刈割时期等也均对苜蓿品质有较大的影响。本试验通过对比不同苜蓿品种、不同收获茬次、不同收获时期等的苜蓿品质变化,以确定苜蓿在不同处理条件下的最佳品质模式。
试验于2018年在河北省沧州市农林科学院前营试验站进行,试验站位于河北省东南部,属暖温带半湿润大陆季风气候,年平均温度13 ℃,≥10 ℃积温4 349 ℃,年平均降水量600 mm左右,70%~80%集中在7,8月份。土壤为沙质潮土,0~20 cm土层有机质含量为15.4 g/kg、碱解氮含量为22.3 mg/kg、速效磷含量为17.9 mg/kg、速效钾含量为103.0 mg/kg。
试验材料选择前营试验地种植3 a的中苜3号(Zhongmu No.3)和阿尔岗金(Algonquin)2个苜蓿品种。
按照试验要求对不同处理下的2个苜蓿品种进行取样,取样后对样品进行烘干处理,烘干后磨粉、过筛,过筛后样品用凯氏定氮法测定粗蛋白(CP)、索氏抽提法测定粗脂肪(EE),洗涤法测定中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF),并计算相对饲喂价值(RFV)。
相对饲喂价值(RFV)=(DDM×DMI)/1.29;
DDM=88.9-0.779×ADF;
DMI=120/NDF。
1.3.1 收获的4茬苜蓿品质测定 2018年2个苜蓿品种均收获了4茬,对每茬次现蕾期-初花期的苜蓿进行取样,测定品质。
1.3.2 不同时期的苜蓿品质测定 于营养期、现蕾期、初花期和盛花期分别对2个品种进行取样,测定品质。
1.3.3 不同部位的苜蓿品质测定 对第1茬2个苜蓿品种于现蕾期-初花期取样,分离茎和叶,分别测定2个部位的品质。
1.3.4 不同留茬高度的苜蓿品质测定 对第1茬2个苜蓿品种于现蕾期-初花期取样,留茬高度分别设置5,8,10,15 cm,分别测定不同留茬高度下的苜蓿品质。
1.3.5 淋雨与否的苜蓿品质测定 对第3茬收获后淋雨的苜蓿和未淋雨的苜蓿分别测定品质。
由表1通过比较4茬现蕾期-初花期刈割的苜蓿品质指标,结果发现,无论是中苜3号还是阿尔岗金,2个品种的第1茬和第4茬品质指标均优于第2茬和第3茬。其中CP含量和EE含量第1,4茬和第2,3茬苜蓿的差异达到了显著水平。ADF和NDF含量也表现为第1,4茬低于第2,3茬。综合比较2个品种收获4茬的RFV,结果也表现为第1茬和第4茬苜蓿优于第2,3茬。
表1 四茬苜蓿的品质比较
Tab.1 Quality comparison of alfalfa for four cuttings %
茬次Cuttings粗蛋白CP粗脂肪EE中性洗涤纤维ADF酸性洗涤纤维NDF相对饲喂价值RFV中苜3号ZhongmuNo.3阿尔岗金Algonquin中苜3号ZhongmuNo.3阿尔岗金Algonquin中苜3号ZhongmuNo.3阿尔岗金Algonquin中苜3号ZhongmuNo.3阿尔岗金Algonquin中苜3号ZhongmuNo.3阿尔岗金Algonquin123.28±2.11a22.49±1.84a2.78±0.29a 2.91±0.31a 19.23±1.79bc22.32±1.88bc34.88±3.44b36.97±3.88b197.14±14.32ab 179.94±12.91ab 221.44±2.09b20.18±1.57b2.26±0.21b 2.55±0.28b 23.44±2.31ab25.19±1.96b40.04±3.87a40.11±3.45a164.12±11.23bc 160.67±9.45bc 320.69±1.79b19.11±1.74b2.10±0.14b 2.30±0.20b 27.19±2.55a29.32±2.51a44.33±4.02a45.03±4.19a142.10±8.45c 136.47±7.72c 423.11±2.32a21.34±1.66ab2.65±0.19a3.03±0.16a 15.66±1.31c21.33±1.75c32.11±3.19b32.09±2.79b222.20±17.34a 209.54±20.14a
注:表中小写字母表示0.05水平下的差异显著。表2-5同。
Note:Lowercase letters in the table indicate significant difference at 0.05.The same as Tab.2-5.
由表2通过比较2个苜蓿品种在营养期、现蕾期、初花期和盛花期4个时期的品质变化,结果可以看出随着苜蓿生育时期的推移,苜蓿的品质整体表现为下降水平。2个品种的CP、EE、ADF和NDF含量在营养期和现蕾期虽表现出一定差异,但差异未达到显著水平,但与盛花期相比,差异均达到了显著水平。综合比较中苜3号和阿尔岗金的RFV,结果发现,中苜3号在现蕾期和初花期虽然表现出一定的差异,但差异不显著,而阿尔岗金在现蕾期和初花期的RFV表现出显著的差异水平。综合考虑可选择在现蕾期-初花期刈割苜蓿较为合适。
表2 不同生育时期苜蓿的品质比较
Tab.2 Quality comparison of alfalfa in different period %
生长时期Period粗蛋白CP粗脂肪EE中性洗涤纤维ADF酸性洗涤纤维NDF相对饲喂价值RFV中苜3号Zhongmu No.3阿尔岗金Algonquin中苜3号Zhongmu No.3阿尔岗金Algonquin中苜3号Zhongmu No.3阿尔岗金Algonquin中苜3号Zhongmu No.3阿尔岗金Algonquin中苜3号Zhongmu No.3阿尔岗金Algonquin营养期28.35±2.17a26.38±2.02a3.35±0.19a 3.40±0.22a 15.02±1.38c16.38±1.17c26.33±2.38c27.79±2.66b272.75±15.13a 254.87±19.37a Nutrition现蕾期24.12±2.01ab22.14±1.88ab2.94±0.23ab 3.01±0.23ab 19.17±1.49bc21.31±1.49bc33.39±3.36bc32.15±2.79b206.07±13.25b 209.19±10.45a Squaring period初花期19.33±1.79bc18.31±1.32bc2.56±0.31bc2.64±0.31bc 23.04±2.01b27.39±2.23ab41.14±3.56ab42.96±2.99a160.44±10.97bc146.30±9.78b Initial flowering盛花期16.16±1.17c15.54±1.23c2.13±0.14c 2.20±0.17c 29.31±2.39a30.26±2.97a47.13±4.14a51.14±4.45a130.41±9.74c 118.83±8.45b Flowering
由表3分析不同生长部位的苜蓿品质比较可以看出,中苜3号和阿尔岗金茎的品质和叶的品质均有较大的差异,苜蓿叶的品质特性明显优于苜蓿茎的部位。因此,影响苜蓿品质的关键因素在于苜蓿叶的占比,培育多叶苜蓿应作为提高苜蓿品质的一个重要方法。
表3 不同生长部位苜蓿的品质比较
Tab.3 Quality comparison of alfalfa in different growth index %
生长部位Growth site粗蛋白CP粗脂肪EE中性洗涤纤维ADF酸性洗涤纤维NDF相对饲喂价值RFV中苜3号Zhongmu No.3阿尔岗金Algonquin中苜3号Zhongmu No.3阿尔岗金Algonquin中苜3号Zhongmu No.3阿尔岗金Algonquin中苜3号Zhongmu No.3阿尔岗金Algonquin中苜3号Zhongmu No.3阿尔岗金Algonquin叶Leaf40.15±1.21a38.17±1.02a4.46±0.31a4.59±0.23a 8.79±0.35b9.77±0.70b18.36±1.14b21.30±1.17b415.73±17.51a355.01±14.13a 茎Stem12.25±0.75b11.30±0.64b1.23±0.11b1.48±0.09b38.64±2.34a39.12±2.59a57.79±3.26a62.33±3.69a94.65±2.59b87.20±3.65b
由表4分析留茬高度对苜蓿品质的影响可以看出,不同留茬高度对苜蓿的品质影响较为明显。整体表现为随着留茬高度的增加,苜蓿的品质变好。分析中苜3号和阿尔岗金2个品种的CP和EE含量,结果发现,留茬10,15 cm,中苜3号的CP含量达到显著差异,而EE含量差异不显著;阿尔岗金在留茬10,15 cm水平下CP和EE含量差异均不显著。比较2个品种留茬5,8 cm,除中苜3号在2个留茬高度下CP含量差异达到显著水平,其余指标以及阿尔岗金的所有品质指标在2个留茬高度下差异均未达到显著水平。而留茬8,10 cm水平下,中苜3号的CP和NDF含量差异不显著,中苜3号的EE和ADF在2个水平下差异均达到显著水平,阿尔岗金的CP和EE在2个留茬高度下差异均达到显著水平。综合分析2个苜蓿品种的RFV,留茬8,10 cm,2个品种的RFV差异不显著。因此,在实际生产中,可结合产量因素推荐留茬高度8~10 cm,既能保证产量水平,又可获得较好的苜蓿品质。
表4 不同留茬苜蓿的品质比较
Tab.4 Quality comparison of alfalfa in different stubble height %
留茬高度/cmStubble height粗蛋白CP粗脂肪EE中性洗涤纤维ADF酸性洗涤纤维NDF相对饲喂价值RFV中苜3号Zhongmu No.3阿尔岗金Algonquin中苜3号Zhongmu No.3阿尔岗金Algonquin中苜3号Zhongmu No.3阿尔岗金Algonquin中苜3号Zhongmu No.3阿尔岗金Algonquin中苜3号Zhongmu No.3阿尔岗金Algonquin517.96±1.77c16.89±1.88b2.23±0.29b 2.04±0.24b 25.14±2.33a27.88±2.49a43.19±3.66a45.11±3.89a149.29±12.11c 138.54±10.32c 818.33±1.58b17.12±1.49b2.55±0.28b2.24±0.25b 24.27±2.37a26.69±2.66ab41.35±4.15ab42.69±3.67ab157.46±9.78bc 148.41±9.71bc 1019.05±1.66b17.88±1.65a2.79±0.17a 2.65±0.30a 23.01±2.01b25.44±2.14bc39.77±3.65b40.10±4.10bc166.01±13.65b 160.26±12.31ab 1519.97±2.12a18.34±1.74a3.10±0.31a 2.80±0.29a 22.49±1.99b24.01±1.98c36.49±3.35c38.37±3.25c181.97±17.12a 170.18±10.85a
由表5分析淋雨与否对苜蓿品质的影响,结果可以看出,淋雨后及时翻晒和淋雨后未翻晒对苜蓿的品质影响效果差异较大。淋雨后及时翻晒对2个苜蓿品种的品质均无显著影响,及时翻晒后CP、EE、ADF、NDF以及RFV等指标与未淋雨的苜蓿各品质指标间均无显著差异;但淋雨后未及时翻晒对苜蓿的品质有较大的影响,未翻晒显著降低了苜蓿的CP、EE和RFV,并显著提高了苜蓿的ADF和NDF。因此,第3茬苜蓿刈割后若遭遇降雨天气,天气放晴后应及时对其进行翻晒,以保证其品质不受损失。
表5 是否淋雨对苜蓿品质的影响
Tab.5 Quality comparison of alfalfa under raining or not %
淋雨与否Raining or not粗蛋白CP粗脂肪EE中性洗涤纤维ADF酸性洗涤纤维NDF相对饲喂价值RFV中苜3号Zhongmu No.3阿尔岗金Algonquin中苜3号Zhongmu No.3阿尔岗金Algonquin中苜3号Zhongmu No.3阿尔岗金Algonquin中苜3号Zhongmu No.3阿尔岗金Algonquin中苜3号Zhongmu No.3阿尔岗金Algonquin未淋雨19.17±1.38a18.69±1.32a2.67±0.25a 2.54±0.17a 24.67±1.38b25.79±1.56b41.34±2.03b41.55±2.11b156.80±7.12a 154.05±6.54a No raining淋雨后及时翻晒19.06±1.49a18.01±1.58a2.65±0.32a 2.45±0.22a 25.14±1.01b26.10±1.24b42.01±2.45b42.35±2.45b153.49±8.44a 150.61±6.69a Turning after raining淋雨后未翻晒14.54±1.77b14.13±0.97b2.01±0.19b 1.79±0.14b 29.66±1.35a29.33±1.71a49.35±2.34a51.52±2.77a124.02±6.45b 119.26±7.11b No turning after raining
影响苜蓿品质的因素多种多样,除苜蓿品质自身特性外,很多条件也都会对其品质造成影响。苜蓿刈割后淋雨会冲洗掉饲草的可溶性营养成分,雨点的击打还会造成落叶损失,雨天湿润环境还会刺激微生物和植物酶的活动,使饲草发生霉变[12-14]。施肥是提高紫花苜蓿品质和相对饲用价值的重要措施之一,目前对紫花苜蓿施肥的相关研究主要集中于磷和氮等大量元素[15-16],武文莉等[17]的研究则表明,锌及铁锌配施显著提高了紫花苜蓿粗蛋白质含量(P<0.05),降低了粗纤维含量(P<0.05)。单添加铁对粗蛋白质含量影响不显著,但显著降低粗纤维含量(P<0.05)。单施锌和铁显著提高粗脂肪含量,但却显著降低ADF和NDF含量,铁锌配施对ADF和NDF含量没有显著影响。营养成分是鉴定苜蓿品质的重要指标,其中CP、ADF和NDF是营养成分主要组成部分,可直接反映苜蓿的营养价值[18-20]。秋眠等级为2~7级的苜蓿品种在晋中地区均可种植,在水肥条件较好的地区,可选择前期生长快、产量高、秋眠级为5~6级的苜蓿品种。在水肥条件一般的地区,则应选择秋眠等级为2~4级的苜蓿品种[21]。而本年度试验中第4茬苜蓿品质表现较好可能是由于第4茬收获时苜蓿生长较矮小,茎秆仍较软、叶片较丰富,因此品质较好;第1茬苜蓿品质好是由于经过了一冬天的物质储存和积累,苜蓿表现出优良的品质特性。
本试验通过对不同处理下的苜蓿品质变化,结果表明,第1茬和第4茬的苜蓿品质显著优于第2茬和第3茬苜蓿;营养期、现蕾期、初花期到盛花期苜蓿品质逐渐下降,结合产量因素,现蕾期-初花期最适宜收获;苜蓿叶片的品质明显优于茎的品质,培育多叶苜蓿应作为提升苜蓿品质的重点任务;随着留茬高度的增加,苜蓿的品质逐渐变好,但考虑产量因素,留茬8~10 cm最为适宜;同时第3茬苜蓿收获后若遭遇淋雨天气,应及时进行翻晒,以保证苜蓿品质不受损失或损失较小。
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