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高糖黑麦草在陇中黄土高原和河西绿洲引种试验初报

2011-04-25EunJoongKim侯扶江

草业科学 2011年6期
关键词:陇中阿旺河西

成 慧,Eun Joong Kim,侯扶江

(1.兰州大学草地农业科技学院 农业部草地农业生态系统学重点开放实验室,甘肃 兰州 730020;2.Institute of Biological,Environmental and Rural Sciences,Aberystwyth University,UK SY23 3AS)

多年生黑麦草(Loliumperenne)是全球种植面积最大的牧草作物之一,是作物-家畜生产系统的重要组分[1]。高糖黑麦草(HSR)品种在英国已经有20多年的培育历史,它能够提高家畜瘤胃微生物氮的利用率,促进微生物蛋白质合成,减少家畜氮排泄,一定程度上降低反刍动物生产系统N2O等温室气体排放[2]。饲喂HSR青贮饲料的奶牛氮的利用率显著高于红三叶(Trifoliumpratense)[3],长期采食HSR的奶牛泌乳量显著增加,牛奶含糖量显著高于对照奶牛,并且品质更好[4]。在我国,高糖牧草刚刚引起重视。本研究主要在陇中黄土高原和河西绿洲引种3个HSR品种,比较其生长和营养成分,以评价此类牧草的适应性和引种的必要性。

1 材料与方法

1.1试验材料 3个HSR品种为‘明星’(AberStar)、‘神奇’(AberMagic)、‘阿旺’(AberAvon),均引自英国草地与环境研究所(Institute of Grassland and Environmental Research, UK,IGER)。对照品种为‘普通’(Premium),也引自IGER。

1.2试验区概况 陇中黄土高原试验区位于兰州大学榆中校区,属大陆季风型气候。年平均气温6.7 ℃,1月平均气温-8 ℃,7月平均气温19 ℃。年均降水量381.8 mm,相对湿度63%,年均蒸发量1 406.8 mm,无霜期120 d,全年日照时数2 607.2 h左右。≥0 ℃年积温3 052.7 ℃·d,湿润度K值为1.25,根据综合顺序分类法,天然植被为微温微润草甸草原类[5]。

河西绿洲试验区位于甘肃省民勤县畜牧局农场,属典型温带大陆性气候。年平均气温7.6 ℃,7月平均气温22.8 ℃,昼夜温差大。年降水量为110 mm,年均蒸发量2 604.3 mm,无霜期185 d,年日照时数3 028 h,≥0 ℃年积温3 500 ℃·d。湿润度K值为0.31,根据综合顺序分类法,天然植被为微温干旱温带荒漠类[5]。

1.3小区设置 在2个试验区选择地势平坦的农田作为试验地。完全随机区组设计,黄土高原试验区小区面积为4 m×10 m,河西试验区为5 m×8 m。区组间距离为2 m,每个处理4个重复。2009年5月中下旬播种,播种量30 kg/hm2,黄土高原试验区行距为40 cm,河西绿洲试验区行距为25 cm,播深均为2~3 cm。播种时施肥,N 55 kg/hm2,P2O555 kg/hm2,K2O 74 kg/hm2。

1.4田间管理 播种后适时灌水,黄土高原试验区30 d浇灌1次,每次灌水量300 m3/hm2,喷灌5次,共计1 500 m3/hm2;河西绿洲30 d灌水1次,每次灌水量500 m3/hm2,漫灌5次,共计2 500 m3/hm2;2009年9月上旬和10月中旬分别刈割1次,然后施尿素50 kg/hm2。及时除草。

1.5测定指标 每次割草前测定株高和分蘖密度。刈割留茬2~3 cm,测干草产量。样品在65 ℃下烘48 h,粉碎后过40目筛。按国家标准(GB/T 20806-2006)测中性洗涤纤维(NDF),按农业行业标准(NY/T1459-2007)方法测酸性洗涤纤维(ADF),凯氏定氮法测粗蛋白(CP),蒽酮法测可溶性糖含量(WSC)[6]。

1.6引种综合评价 牧草生境适宜度和化学成分等级评价根据《草业科学研究方法》[7]。

牧草生境适宜度(X)计算公式:

X=(1-│K-K′│)/(1+│K-K′│)

式中,K为最适生长地的湿润度K值;K′为拟引入生长地湿润度K值。

牧草化学成分等级评价:V=a×b。

数字音乐成为21世纪音乐爱好者展现音乐喜好、施展音乐才能的重要手段。目前,较热门的音乐应用软件有酷我、QQ、网易、酷狗等十几种,以及逐渐兴起的全民K歌、HIFI音乐等。近年来。音乐类应用成为数字音乐发展的主要承载体。此外,根据相关调查报告显示,我国数字音乐产业市场规模,随互联网“爆炸”式的发展,从2007年至今一直持续增长,至2010年,市场规模达到前所未有的状态。

式中,V为总评分数(较高者为优);a为粗蛋白等级数;b为粗纤维等级数。

1.7数据处理与统计分析 用Excel绘图,SPSS 13.0做统计分析。

2 结果与分析

2.1生长分析

2.1.1陇中黄土高原 第1次刈割前,3个HSR品种与对照‘普通’分蘖密度差异显著(P<0.05)。对照品种‘普通’比‘神奇’多367个/m2(表1)。黑麦草株高为30.5~40.8 cm,其中对照品种‘普通’株高最高,与‘明星’、‘神奇’差异显著(P<0.05)。对照品种‘普通’黑麦草干草产量最高,为3.7 t/hm2;3个HSR品种间差异不显著(P>0.05),平均为2.81 t/hm2。第2次刈割前,4个品种间分蘖密度差异均显著(P<0.05),‘阿旺’比对照品种多825个/m2(表1)。4个黑麦草品种间株高差异均不显著(P>0.05),此时的株高普遍低于第1次刈割。HSR品种‘神奇’干草产量最高,为0.89 t/hm2,‘明星’干草产量最低,为0.82 t/hm2,此时的干草产量普遍低于第1次刈割。全年干草产量,对照品种‘普通’最高,为4.5 t/hm2,3个HSR品种间差异不显著,平均3.6 t/hm2(图1)。

可见,刈割增加3个HSR品种的分蘖密度,降低对照品种‘普通’的分蘖密度;同时,降低4个品种的株高。

表1 两个试验区黑麦草生长情况

2.1.2河西绿洲试验区 第1次刈割前,对照品种分蘖密度和株高均显著高于3个HSR品种(P<0.05)(表1)。对照品种‘普通’干草产量最高,为1.1 t/hm2,3个HSR品种间差异不显著(P>0.05),平均为0.54 t/hm2(图1)。

第2次刈割前,‘神奇’分蘖密度显著高于其他3个品种(P<0.05)(表1)。对照品种‘普通’株高显著高于HSR品种‘明星’和‘阿旺’(P<0.05),与‘神奇’差异不显著(P>0.05)。对照品种‘普通’干草产量最高,为0.9 t/hm2,3个HSR品种间差异不显著(P>0.05),平均为0.62 t/hm2。全年干草产量,对照品种‘普通’最高,为2 t/hm2,显著高于3个HSR品种(P<0.05)。可见,刈割降低4个品种的分蘖密度和高度。

图1 2个试验区黑麦草产草量

2.1.3两个生态区域的比较 第1次刈割,陇中黄土高原‘明星’和对照品种‘普通’分蘖密度分别为1 916和2 145个/m2,显著高于河西绿洲‘明星’和对照品种‘普通’分蘖密度(1 717和2 063个/m2)(P<0.05),其他2个品种分蘖密度在2个区域差异不显著(P>0.05)。第2次刈割,陇中黄土高原4种黑麦草分蘖密度均显著高于河西绿洲(P<0.05)。陇中黄土高原4种黑麦草全年干草产量为2.99~4.51 t/hm2,河西绿洲全年干草产量0.92~2.00 t/hm2,同一试验区黑麦草产量差异均不显著(P>0.05)(图1),陇中黄土高原4个黑麦草产量均显著高于河西绿洲(P<0.05)。河西绿洲全年干草产量低,可能与灌溉量不足,没有达到黑麦草最适宜生境有关。

2.2营养成分

2.2.1陇中黄土高原 第1次刈割,‘神奇’的NDF含量显著低于其他3个品种(P<0.05)(表2);4个品种ADF含量为28.95%~32.00%,品种间差异不显著(P>0.05);对照品种‘普通’的CP含量显著高于HSR品种‘明星’和‘神奇’(P<0.05),与‘阿旺’差异不显著(P>0.05);‘神奇’WSC含量显著高于其他3个品种(P<0.05)。

第2次刈割,4个黑麦草品种间的NDF和ADF含量差异不显著(P<0.05)。NDF含量普遍高于第1次刈割;HSR品种‘阿旺’CP含量显著高于其他3个品种(P<0.05),此次刈割的黑麦草CP含量普遍高于第1次刈割;‘明星’的WSC含量显著高于对照品种‘普通’(P<0.05),与HSR品种‘神奇’和‘阿旺’差异不显著(P>0.05),4个品种的WSC含量普遍低于第1次刈割。

表2 两个试验区黑麦草营养成分 %

2.2.2河西绿洲 第1次刈割,对照品种‘普通’NDF含量显著高于其他3个品种(P<0.05);‘明星’ADF含量最低,与HSR品种‘神奇’和‘阿旺’差异显著(P<0.05),与对照品种差异不显著(P>0.05)(表2);‘阿旺’CP含量显著高于‘神奇’(P<0.05),与其他2个品种差异不显著(P>0.05);‘神奇’WSC含量显著高于其他3个品种(P<0.05)。

第2次刈割,‘阿旺’NDF含量显著高于对照品种‘普通’(P<0.05),与其他2个HSR品种差异不显著(P>0.05);对照品种‘普通’ADF含量显著高于HSR品种‘明星’(P<0.05);此次刈割4个多年生黑麦草品种的NDF、ADF均比第1次刈割低。‘明星’CP含量显著高于‘阿旺’(P<0.05),与其他2个品种差异不显著(P>0.05);‘阿旺’WSC含量显著高于‘明星’和对照品种‘普通’(P<0.05)。此次刈割的WSC含量比第1次刈割高。

2.2.3两个生态区域的比较 第1次刈割,陇中黄土高原‘神奇’和对照品种‘普通’的NDF和ADF均显著低于河西绿洲‘神奇’和对照品种‘普通’(P<0.05),其他2个品种NDF和ADF在2个区域间差异不显著(P>0.05);4种黑麦草CP在2个区域间差异不显著(P>0.05);陇中黄土高原4种黑麦草WSC显著高于河西绿洲4种黑麦草6.80%~10.29%(P<0.05)。第2次刈割,陇中黄土高原‘明星’和对照品种‘普通’NDF显著高于绿洲;陇中黄土高原‘明星’、‘阿旺’和对照品种‘普通’ADF均显著高于河西绿洲(P<0.05);陇中黄土高原‘神奇’、‘阿旺’和对照品种‘普通’CP均显著高于河西绿洲(P<0.05);陇中黄土高原4种黑麦草WSC均显著低于河西绿洲4种黑麦草(P<0.05)(表2)。

2.2.4综合评价 在自然条件和灌溉条件下,2个区域生境适宜度均不适合4种黑麦草生长,2个区域内差异不显著(P>0.05);然而,在陇中黄土高原灌溉能够显著改善生境适宜度(P<0.05)(表3),河西绿洲灌溉对于改善生境适宜度差异不显著(P>0.05)。在2个区域,达到多年生黑麦草最适生长地生境所需灌溉量,陇中黄土高原为595 mm,绿洲为1 010 mm。

在2个区域,4种多年生黑麦草粗蛋白和粗纤维含量总评分数为9分,按照化学成分等级评定标准,营养价值等级为上[7]。可见,在适宜时期刈割,多年生黑麦草可为家畜提供优质的青饲料。

表3 多年生黑麦草的生境适宜度

3 讨论与结论

可溶性碳水化合物含量不仅有重要的饲用价值,而且对牧草体内具有重要生理作用,是多年生牧草春季返青及其后生长的物质保障,一方面参与牧草生长发育的形态建成,另一方面为牧草生长提供能量[8]。魏小红等[9]研究表明高寒地区牧草可溶性碳水化合物含量呈现单峰曲线变化,最高月份禾草为1.80%,显著低于本研究的高糖黑麦草品种。叶片可溶性碳水化合物含量提高细胞液浓度,降低冰点,防止蛋白质脱水变性[10]。

在陇中黄土高原,刈割增加3个高糖黑麦草品种的分蘖密度和粗蛋白含量,增加中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量,降低可溶性碳水化合物含量,全年干草产量为2.99~4.51 t/hm2,具有良好的耐刈性、较高的产量和营养水平;而在河西绿洲,刈割降低4个多年生黑麦草的分蘖密度、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维,提高可溶性碳水化合物含量,全年干草产量为1.23~2.0 t/hm2,产量较低,但是具有较高的营养水平。在2个区域内,高糖黑麦草品种可溶性碳水化合物含量显著高于对照品种。灌溉能够改善生境适宜度,本试验中2个区域的灌溉量均显著低于高糖黑麦草原产地——英国的降水量,这可能是造成生境适应度差的原因之一。还需要通过后续试验来确认合理灌溉量,同时,高糖黑麦草是否具有较高的抗寒性或其他抗性还需进一步研究确认,这应该是我国西北寒旱区引种高糖黑麦草的重要依据之一。

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