长江中下游农区黑麦草季节性栽培研究回顾与展望

2015-09-07吴琳李建龙曹卫红杨文祥孙政国

天津农业科学 2015年7期

吴琳+李建龙+曹卫红+杨文祥+孙政国

摘要：黑麦草属牧草是一年生或越年生草本植物，约有10个栽培种，主要分布在世界温性湿润地区，在我国也有广泛种植，尤其以长江流域及以南地区有较大的栽培面积及配套的利用模式。本研究结合前人在长江中下游农区开展的黑麦草栽培的相关试验结果与本课题组的有关试验研究，探讨了当前及今后长江中下游农区充分利用冬闲田与非耕地资源的现实条件下，如何设置科学可行的种植制度、播种方式、肥料运筹、刈割时间和高度、田间管理等措施进行黑麦草季节性栽培。研究指出了当前黑麦草季节性栽培生产需要注意的问题与今后开展该项工作的努力方向，为该地区优质饲草科学生产提供了借鉴与参考。

关键词：长江中下游农区；黑麦草；季节性栽培；种植制度；产量；品质

中图分类号：S543+.6 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2015.07.028

Abstract： Pastures of the genus lolium are annual raw herbs or perennial herbaceous plants which have around 10 cultivated species.They are mainly distributed in the warm humid regions of the world，and they have been widely cultivated in China， especially in the south of the Yangtze river basin and region where there are Large planting areas and the related complete set mode.This study is meant to discuss how to set the scientific and feasible cropping system and planting mode，fertilizer management，mowing time and height，field management to improve the seasonal cultivation of ryegrass to make the best of winter vacant fields and non-cropland resources in the middle and lower farming areas of the Yangtze river.We combine previous results on perennial ryegrass cultivation and some related experimental research carried by our studying team.This study points out some affairs needing attention and the direction of working efforts on perennial ryegrass cultivation in the future，intended to provide some reference to produce higher quality forage grasses.

Key words： the middle and lower farming areas of the Yangtze river； lolium； seasonal cultivation； cropping system； yield； quality

近年来，随着农村城镇化发展以及农业产业结构的调整，牧草及饲料的需求量日益增加，牧草种植面积也逐年扩大。尽管如此，饲料还是严重不足，并威胁着我国食品安全，制约着畜牧业的发展。因此，选择优质、高产牧草品种显得尤为关键。在众多牧草品种中，黑麦草显示出了其巨大的实用价值和经济价值。黑麦草鲜草柔嫩多汁、适口性好，营养丰富，消化率高。干草中的粗蛋白含量高达13%～25%，生物学效价达85%以上，各种氨基酸、维生素含量丰富，是优质的禾本科牧草，是我国长江中下游地区主要的饲草作物。黑麦草的饲草品质和产量与品种有关，但同时与栽培利用技术更是密切相关。笔者就前人对黑麦草季节性栽培的研究作以简要回顾，并对其现阶段存在问题及下阶段重点工作进行展望。

1 种植制度对黑麦草产量和品质的影响

黑麦草与其他饲草作物采用不同的种植制度混播、轮作、套作等可获得良好的经济效益和生态效益，本研究主要从不同牧草品种搭配混播和南方一年二熟、二年三熟制下黑麦草与不同作物轮作的种植制度等2个方面予以介绍。

1.1 不同牧草品种搭配混播的种植制度

利用不同种的饲草按一定比例混播，有利于充分利用光、热、水、肥、气等自然条件，改善土壤的理化性质，提高经济效益和自然效益。

雷霆等[1]以人工草地生态系统为对象，采用复合De Wit 取代试验设计，研究了高羊茅与黑麦草生长前、中、后期，32，64，128株·钵-1等不同种植密度水平下的叶片长宽比、根长、生物量及根冠比变化。研究表明，混播有利于高羊茅与黑麦草产量的提高，尤其表现为有利于叶片伸长，以占据更多的空间，获得较多光照。混播高羊茅与黑麦草的叶长相对单播增长最高71%，最低27%，平均50%，效果十分显著。

同时，除某些特殊用途的草坪外，单一草种形成的草坪稳定性弱，很难满足抗病虫害与杂草、耐寒、耐旱、耐热等抗逆性功能[2]，如在南方地区通过狗牙根后期盖播黑麦草可以实现构建四季常绿草坪的目的[3]。

魏云霞等[4]将紫云英、黑麦草、油菜按不同组合及比例进行混播，发现适宜的混播可促进绿肥鲜草产量及各养分积累量的增加。且不同地力水平和化肥用量条件下，适宜混播的组合及比例不同。混作与单作相比土地当量比提高，有效提高了土地利用率，且绛三叶、豌豆等豆科植物的根瘤菌固氮效果随黑麦草比例增加而增加，混作体系稳定性增加 [5]。因此，本研究提出在实际生产中，通过不同牧草品种搭配混播来增加经济效益和生态效益的方式应当引起重视，尤其是在长江中下游农区耕地资源紧张的现实情况下，应更加利用不同植物间互生、共生、互补等效应，充分提高土地的生产效率，合理安排冬闲田与非耕地资源，进行牧草与饲料作物的科学生产。

1.2 轮作制度——冬闲田草田轮作

草田轮作是指栽培饲草与粮油等农作物之间的轮作，它是倒茬和肥田养地、产草养畜相统一的耕作制度，把用地和养地有效结合起来，合理利用当地资源，促进畜牧业的发展。

我国南方地区冬季有大量闲置的冬闲田，南方田地种植的农作物主要是水稻，一般一年种两茬，每年的11月份至次年3月份这段时间基本是闲置时期，造成了大量土地资源的浪费。利用冬闲田种植黑麦草，可以提高土地的利用率、解决冬春季节青粗饲料短缺的问题，同时还可以培肥土壤，改善土壤结构[6-7]。

熊云明等[8]认为我国长江中下游双季稻区适宜发展“黑麦草—水稻”轮作系统，其具有良好的生态效益、经济效益和社会效益。一直以来，我国长江中下游双季稻区传统的耕作方式以“肥—稻—稻”和“油—稻—稻”为主，种植结构较为单一，一贯的连作方式带来了土壤退化、生产力下降、化学制剂产生的环境污染、病虫草害严重等一系列生态环境问题[8-9]。利用长江中下游优越的气候条件，通过稻草轮作模式、传统模式及水旱轮作等模式的隔年轮换种植，可以改良土壤，减少病虫草害，提高生产力，从而促进农业的可持续发展。

田舜等[10]通过试验证明，黑麦草—水稻和小麦—水稻两种种植模式的经济效益表现与施氮量有关，高氮水平下黑麦草种植的经济效益高于小麦，同时黑麦草—水稻模式下土壤的有机质、全氮和碱解氮比小麦-水稻模式高。可见长江中下游农区利用黑麦草与水稻的草田轮作制度具有较高的可行性和优越性。

2 播种方式对黑麦草产量和品质的影响

2.1 有序播种—点播

点播，又称穴播，是按一定的株距开穴播种，通常顺行开穴，亦可无规则开穴，主要用于中耕作物。此方式具有节省种子、可以调控行株距、能直接对幼苗进行苗期管理、利于株型较大的饲料作物和灌木的生长、便于土地不够平整地块的播种等优点；缺点是在没有点播机的情形下，播种较为费工。研究表明，四川盆地丘陵山区采用穴播方式播种多花黑麦草比其他播种方式（条播）产种量高，穴播是此地区种子生产最佳播种方式[11]。

2.2 无序播种—撒播

不开穴、不开沟、无行距、无株距播种，整地后把种子扬撒在地上，要求雨量充沛或具有灌溉条件。撒播是一种简便播种方法，但撒播耗费的种子较多，且不易中耕除草，无法控制合理行距。对于分蘖多、产草量高的牧草黑麦草来说，撒播易造成播种不均，不易合理密植。

非合理密植情况下，单位面积内植物所能利用的资源也不能最大程度的平均分配，由“最终产量恒定法则”可知，单位面积的生物量是一定的，撒播情况下密度过大或过小均不利于增产[12]。

2.3 半有序播种—条播

条播是按一定行距开窄条沟、无株距播种，行距一般为15～20 cm，株型较大饲料作物和灌木行距适宜实行宽行播种，对于燕麦、黑麦和苜蓿等株型较小的一年生禾本科牧草，行距可实行窄行播种[13]。

条播的成苗率高，生长期内能满足对通风通光的要求，同时便于中耕除草和施肥灌溉，因而有利于节省种子。条播时深度均一，出苗整齐，在与杂草的生长竞争中有一定优势，且与点播相比播种工作量降低。

所以，结合本课题的多年研究，认为在长江中下游农区进行黑麦草栽培生产，应选择条播的播种方式，该方式与点播、撒播相比，是一种介于有序与无序播种之间的方式，同时兼具点播与撒播的优势，又能在一定程度上弥补这2种方法的不足之处，具有较为广阔的推广空间。

3 肥料运筹对黑麦草产量和品质的影响

3.1 有机肥与无机肥的施用

黑麦草对土壤要求不高，能在较瘠薄的微酸性土壤上生长，但产量较低，最适宜在pH值6～7、排水较好的肥沃土壤或粘土上生长，且土壤有机质含量越高，产量越高。黑麦草的实际施肥中，畜禽粪便形式的有机肥和化学肥料等无机肥施用后均有提高黑麦草产量和品质的作用。

方华舟[14]的研究结果表明，合理施肥可以较好地改善黑麦草的营养品质。无论是施用无机肥还是有机肥，都能较大幅度地提高黑麦草粗蛋白、粗脂肪及钙、磷等的含量，提高黑麦草的营养价值。但同时也发现，无机肥和有机肥对不同茬次的黑麦草产量和品质的作用各有千秋，因此建议无机肥和有机肥合理搭配施用。

3.2 沼液的施用

黑麦草是优良的青饲料作物，具有适应性强、生物量大的特点，且根系发达，对重金属离子有很强的抗性和富集作用，广泛应用于污染环境的生态修复[15]。同时，大量的研究已经证实利用黑麦草消纳畜禽废弃物沼液并实现自身高效生产的可行性[16]。

刘远等[18]设置4个梯度沼液灌溉量分别灌溉砂培黑麦草，分析种子发芽情况和幼苗生理学指标的变化，研究发现，各处理均能正常发芽，黑麦草种子的发芽率和发芽势随着灌溉沼液量的增加呈现先上升后下降的趋势。沼液对黑麦草生长发育具有良好的促进作用，如利用沼液浸种后沼液中的各种营养物质和微生物分泌的多种活性物质被种子吸收后，能够激活种子胚乳中酶的活性，促进胚细胞分裂，刺激种子生长发育，同时还可以促进植物根系发育，增强植株的抗病能力，提高产量，但高量沼液处理则使得其生长和产量降低[19-20]。

在一定沼液施用量范围内，黑麦草能正常生长。施用沼液可以有效增加土壤表层有机质和各类养分的含量，但土壤pH值也有升高的趋势，尤其是速效养分的增加效果明显。由于单一使用沼液难以实现土壤养分的均衡供应，可根据其营养成分含量及植物生长所需量与其它肥料配合施用[21]。

3.3 各营养元素的施用及其相互间的作用

氮素是植物需求量最大的矿质营养元素，同时也是植物个体乃至自然生态系统和人工生态系统中最常见的生长限制因子。合理施用氮肥是获得作物高产的有效措施[22-23]。研究表明，施氮肥能明显提高种子的活力和质量，增加黑麦草分蘖数，增长株高，提高单株干物质量和单株叶面积，延长分蘖持续时间，促进黑麦草再生草生长，获得较高的生长速度[24-25]。

黄勤楼等[26]在大田种植情况下，研究6个施氮水平对黑麦草的农艺性状、产量、品质和氮素生产效率的影响，以及相关性状与施氮量的相关性。结果表明，随着施氮量的增加，黑麦草的分蘖数、株高、产量、粗蛋白和氨基酸含量能显著提高，黑麦草的硝态氮含量也随之提高，但随着施氮量的继续增加，氮肥对黑麦草农艺性状、产量和品质的作用增幅变小，氮素生产效率降低。当施氮量超过一定数量时，黑麦草的硝态氮含量甚至还超过0.25%的致毒标准。徐明岗等[27]的研究也表明氮肥效应曲线为抛物线型，在其他养分供应一定时，氮肥并非施的越多越好，而是在一定量时为最佳。

牧草所需的营养元素是多种多样的，在施肥时不能忽略各种元素的混合施用。罗富成等[28]研究了施肥对提高特高多花黑麦草初级生产力的影响，结果表明，氮、磷、钾肥单施和不同配比混施均能提高黑麦草的鲜草产量，但混施的增产效果比单施更好。李小坤等[29]研究结果表明，在中氮（N150）水平上，磷肥的施用可使氮养分吸收量提高8.98～23.09 kg·hm-2，在高氮（N300）水平上，磷肥的施用可使氮养分吸收量提高6.21～71.91 kg·hm-2，从而提高氮肥的利用效率。可见氮、磷、钾肥的施用效果与彼此的施用量息息相关，在实际应用中应科学施肥，最大程度地提高肥料吸收量。

喷施铁、铜、锌、硼、锰、钼6种微肥对黑麦草也有一定的增产效果。苏加义等[30]在氮、磷、钾肥适量的基础上，给黑麦草叶面喷施铁0.05%，铜0.07%，锌0.40%，硼0.60%，锰0.10%，钼0.20 %微肥，黑麦草产量提高14%～22%。

4 刈割对黑麦草产量和品质的影响

4.1 刈割时期

在整个生育时期中，随着牧草的生长，其产草量逐渐增加，其品质则逐渐降低。因此，牧草的最佳刈割方式必须兼顾单位面积产草量和养分含量[31]。

丁成龙等[32]研究发现4月16日进行第1次刈割的产草量比4月1日刈割高1倍左右。因此，适当推迟第1茬草的刈割时间，充分利用其干物质快速积累的生长期可以显著提高单位面积第1次刈割干物质产量和单位面积的总干物质产量。而拔节期进行首次刈割，饲草叶茎比比较高，以叶为主；拔节后期进行首次刈割，饲草叶茎比降低，茎含量提高，饲草中粗蛋白含量下降，但总干物质产量增加较多，因此具体的刈割时期需要综合牧草的产量和品质综合考虑。

4.2 刈割高度

不同刈割高度对黑麦草饲草产量和品质具有较大的影响。张晓佩等[33]以2个多花黑麦草新品种为对象，采用5个刈割高度分别测定2个品种的鲜、干草产量、粗蛋白等各项指标。结果表明，2个品种的表现规律一致。刈割高度为65 cm时，2个品种的鲜、干草产量和干物质体外消化率均达到最高，刈割高度为55 cm时，2个品种的营养品质最好。在生产实践中，应根据不同的需求选择刈割高度。

5 黑麦草季节性栽培研究展望

5.1 当前黑麦草季节性栽培生产需要注意的问题

当前农民种草致富意识不强，牧草生产和利用过程中存在缺乏科学指导，管理粗放，生产出的牧草产量不高、品质也较差。

同时，黑麦草产草的季节性很强，早春至初夏为黑麦草产草旺盛期，供大于求，而其他季节却因黑麦草生长缓慢青饲料供应不足而对家畜生长不利 [34]。生产利用时间短，产量集中，贮藏加工难，春季黑麦草的季节过剩与调制加工困难的矛盾已成为阻碍多花黑麦草进一步发展的主要因素之一。目前，冬种黑麦草一般都是以青草的形式即割即用，农民缺乏储备干草或青贮饲料的意识，也缺乏相应的技术，很大程度上降低了黑麦草种植的经济效益，也对畜牧业的高效持续发展不利。

5.2 下阶段工作的方向

针对黑麦草季节性栽培生产中存在的问题，结合前人的研究，提出如下建议作为下阶段工作的重要方向：一是加大牧草栽培技术推广和宣传的力度，树立农民“种草致富”的理念，引入“粮食作物—经济作物—饲料作物”三元种植结构，使自然资源和土地资源得到充分的利用。将科学技术带入生产实践，从因地制宜品种选择、种植模式、适时适量施肥、合理刈割收获等生产环节，不断探索提高黑麦草产量和品质的最佳方式，提高农民科学生产的能力，用科技带动生产力。二是发展饲草加工调制和轮供技术，不断探索在长江中下游农区多雨环境下安全、稳定且低成本的黑麦草加工和贮存技术。饲草的加工调制在生产中常用干草或青贮两种形式。黑麦草是调制干草的最佳草种之一，但在南方春季连绵阴雨的条件下调制成优质干草并不容易，需要有关新技术和方法的产生。同时黑麦草体内碳水化合物含量较高，是制作青贮饲料的适宜原料。通过不断探索黑麦草与其他原料的混合青贮、添加剂青贮等不同方式，得到优质黑麦草青贮饲料，保证动物生产所需饲料的长期稳定供应。三是在长江中下游农区黑麦草的生产中贯彻“以畜定草，以草养畜”的方针，做到草畜平衡，根据饲养畜禽的种类和数量来决定黑麦草的播种面积，达到草尽其用、畜尽其饲，以期提高经济效益[35]。

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