刈割茬次对饲用甜高粱营养成分的影响_李勋.pdf

现代农业科技2023 年第 7 期动物科学刈割茬次对饲用甜高粱营养成分的影响李 勋1，2崔宁洁3彭 彬1，2（1四川民族学院横断山区生态修复与特色产业培育研究中心，四川康定 626001；2川藏滇青林草抚育和利用研究中心，四川康定 626001；3四川省林业和草原调查规划院，四川成都 610001）摘要本研究以甜高粱品种得胜、大力士为研究对象，对比和分析不同品种、不同茬之间的营养物质（粗脂肪、粗蛋白、粗纤维、粗灰分）含量差异。通过对比同一品种两茬之间的养分差异可知，得胜和大力士在不同茬仅粗脂肪含量存在显著差异（P0.05）。两个甜高粱品种的粗脂肪含量均表现出第一茬显著低于第二茬（P0.05）；通过对比同一茬两个甜高粱品种的养分差异可知，第一茬和第二茬两个甜高粱品种的粗蛋白、粗纤维、粗脂肪以及粗灰分含量均存在显著差异（P0.05），均表现为得胜的粗蛋白含量和粗脂肪含量均显著高于大力士（P0.05），而粗纤维和粗灰分含量则显著低于大力士（P0.05）。总体上看，相较于大力士，得胜的饲用品质更高。关键词饲用甜高粱；刈割茬次；营养成分中图分类号S544.9文献标识码A文章编号 1007-5739（2023）07-0178-03DOI：10.3969/j.issn.1007-5739.2023.07.049开放科学（资源服务）标识码（OSID）：甘孜藏族自治州（简称甘孜州），隶属四川省，地处西部地区。海拔普遍偏高，平均可达 3 500 m，主要为青藏高原气候。年平均气温 4.112.5，昼夜温差大，历年平均霜日 180228 d1-2，日照长且干燥少雨，年平均降水量 325920 mm。甘孜州地处长江、黄河源头，境内地形起伏显著，山势高大严峻，全州面积15.60 万 km23，其中天然草地面积 9.47 万 km2，可利用草地面积 832 万 hm24，是四川省最大的草原牧区和长江上游重要的生态屏障。但是，由于海拔较高、夏季炎热干旱、冬季气候寒冷、霜期长，导致天然牧草生长期短、生长缓慢、产草量低，生产上整个畜牧业长期存在牧草不足等情况5，严重制约了甘孜州畜牧业的发展。此外，甘孜州境内 90%以上的草地存在退化现象，其中 78%的草地已成为“三化”（退化、鼠虫害化以及沙化）草地，牧民群众的生产生活以及生态环境正受到牧草资源缺乏的困扰6。甘孜州作为省内牧草种植和家畜养殖的传统区域，仍然对牧草有较高的消费和种植能力。甜高粱（Sorghum bicolor（L.）Moench）为普通粒用高粱的一个变种，因其茎秆富含糖分，故称为甜高粱。该作物具有较强的抗逆性和适应性，抗旱、耐盐碱、耐瘠薄、耐高温、耐寒冷，营养价值丰富，生物产量高，对环境适应性强，可以缓解当前畜牧业饲草紧缺问题7。经研究发现，刈割会对牧草生长、形态产生一定的影响，从而影响牧草的产量和营养价值8-9。对牧草进行合理的刈割是保证人工栽种的牧草获得高产、稳产、优质的一项重要生产技术措施，也是提高牧草饲用经济价值的有效方式。目前，国内外对饲用甜高粱的研究主要集中于种植密度、农艺性状、品种、栽培技术、施肥等对其产草量和营养价值的影响方面9-10。农传江等11研究发现，甜高粱的产量与种植密度、施肥量成正相关；甜高粱茎秆的含糖量也与种植密度成正相关，但随着施肥量的增加呈先增加后减少的趋势。李春宏等12在江苏地区种植甜高粱品种研究发现，若对其进行二次刈割，一般在品种上选择早熟品种，若一茬在早、中期进行刈割，收获的鲜重与干物质产量显著高于晚收获方式。常玉卉等13研究发现，刈割次数对甜高粱生物产量产生显著影响，2 次刈割较为适宜。莫负涛等14研究不同品种饲用高粱的农艺性状及草产量发现，随着刈割次数增加，鲜草产量显著增加，干物质产量均显著降低。但是，关于刈割对不同甜高粱基金项目四川民族学院自办重点科研项目（XYZB2103ZA）。作者简介李勋（1990），男，四川射洪人，博士，副教授。研究方向：林草生态。收稿日期 2022-06-06178品种粗蛋白质、粗纤维素、粗灰分、粗脂肪等营养成分的影响研究较少。本研究通过对比和分析 2 个甜高粱品种不同茬之间的营养物质含量差异，探究不同刈割茬次对 2 个品种甜高粱营养成分（粗灰分、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维）的影响，筛选出适合本地区种植的甜高粱品种以及刈割茬次，进而为丰富甘孜州地区牧草种源和促进畜牧业发展提供一定技术支持。1材料与方法1.1研究区概况在四川省甘孜州康定市姑咱镇甘孜藏族自治州林业科学研究所试验地（位于北纬 301176.25，东经1021749.76）开展田间种植试验。该试验地位于大渡河谷，海拔 1 398 m，山势高大，谷深且沟壑纵横，属高山地形，气候温和，年平均气温 17。四季分明，光照充足，无霜期年平均 250 d 以上。雨热同期，年平均降水量 650 mm，土层厚度 40 cm，土地贫瘠，养分含量较低。上茬为苋菜等蔬菜，在种植甜高粱前进行了除草、土壤消毒杀虫。1.2试验方法2021 年 3 月，于具有种源销售和经营资质的公司（河间市萌芽种子销售有限公司、宁夏上谷农牧业开发有限公司）购买 2 种供试饲用甜高粱品种（得胜和大力士）的种子。为进一步确认种源可靠，分别选择 2 个甜高粱品种的种子于玻璃培养皿中进行发芽试验。室内培养 8 d 后观测发现，得胜品种的发芽率为 80%，大力士品种的发芽率为 97%，均80%，满足开展田间试验的种子质量要求。2021 年 5 月 19 日在试验地内选择预先设置的 2 个甜高粱品种种植小区，小区面积为 25 m2（5 m5 m），之后在每个小区内划分3 个重复样地，采用 20 cm20 cm 间距进行穴播，为保证出苗率，每穴播籽 57 粒，盖土厚度为 23 cm，之后于二至三叶期间苗，每穴留壮苗 4 株，田间管理按当地传统种植。分别于第一茬和第二茬的孕穗期刈割并测定其营养成分（粗脂肪、粗蛋白、粗灰分、粗纤维）含量。1.3测定内容及方法分别于 2020 年 8 月 11 日（第一茬）和 10 月 17 日（第二茬）对甜高粱进行刈割，留茬高度 1012 cm，然后带回室内称重并记录，测量不同甜高粱品种的产量。于烘箱（65）干燥 48 h 后称量甜高粱的干物质量并计算其含水率，磨碎后过 2 mm 筛，装入密封塑料袋保存，用于测定养分含量。其中，蛋白质含量采用凯氏定氮法，参照 饲料中粗蛋白的测定 凯氏定氮法（GB/T 64322018）测定；粗纤维含量采用过滤法，参照 饲料中粗纤维的含量测定 过滤法（GB/T 64342006）测定；粗灰分含量采用干灰化法，参照 饲料中粗灰分的测定（GB/T 64382007）测定；粗脂肪含量采用索氏法测定。之后根据 禾本科牧草干草质量分级（NY/T 7282003）对本研究中 2 个甜高粱品种的质量等级进行鉴定（表 1）。1.4数据处理采用 Microsoft Excel 2007 软件进行数据整理和表格制作，用 Origin 8.5 软件作图，用 SPSS 25.0 软件进行显著性检验。2结果与分析由表 2 可知，不同饲用甜高粱品种之间比较，得胜的粗蛋白含量和粗脂肪含量均极显著高于大力士（P0.01），而粗纤维和粗灰分含量则极显著低于大力士（P0.01）。两个甜高粱品种的粗脂肪含量第一茬均显著低于第二茬（P0.05）。由表 3 可知，得胜和大力士在不同茬之间仅粗脂肪含量存在显著差异（P0.05）。表 1禾本科牧草干草质量分级等级特级一级二级三级粗蛋白质/%11975水分/%14141414表 2甜高粱不同茬之间营养成分含量品种得胜大力士刈割茬次第一茬第二茬第一茬第二茬粗蛋白/%17.48 aA15.01 aA12.43 aB11.76 aB粗纤维/%18.58 aB18.74 aB37.53 aA39.62 aA粗脂肪/%3.83 bA4.74 aA1.11 bB2.09 aB粗灰分/%2.89 aB3.58 aB4.08 aA4.62 aA注：同列不同大写字母表示同茬不同品种间差异极显著（P0.01），同列不同小写字母表示相同品种不同茬间差异显著（P0.05）。表 3不同茬之间营养成分的差异指标粗蛋白粗纤维粗脂肪粗灰分得胜t 值2.004-0.155-103.562-2.603P 值0.1160.8840.0500.060大力士t 值0.443-1.534-55.750-2.236P 值0.6810.2000.0500.089李 勋等：刈割茬次对饲用甜高粱营养成分的影响179现代农业科技2023 年第 7 期动物科学通过对比同一茬 2 个甜高粱品种之间的养分差异（表 4）可知，第一茬和第二茬 2 个甜高粱品种的粗蛋白、粗纤维、粗脂肪以及粗灰分含量均存在显著差异（P0.05），其中粗纤维和粗脂肪均存在极显著差异（P0.01）。3结论与讨论本研究发现，与刈割茬次相比，品种对饲用甜高粱营养成分的影响更为显著。对 2 个饲用甜高粱品种的粗蛋白、粗纤维、粗脂肪以及灰分含量进行对比发现，甜高粱品种得胜营养品质比大力士更好，得胜更适合于在甘孜州进行推广种植。甜高粱在世界范围内的许多地区都有着悠久的栽培历史11。本研究通过对比不同茬下 2 个甜高粱品种的营养成分含量：同一个品种在不同茬下，得胜的粗灰分、粗脂肪含量第二茬均值要高于第一茬，粗蛋白含量则相反，第一茬高于第二茬，而粗纤维含量在不同茬下变化不大；对于大力士而言，粗脂肪、粗纤维、粗灰分含量第二茬要明显高于第一茬，而粗蛋白含量则相反，第一茬要高于第二茬。根据禾本科牧草干草质量分级表可知，得胜和大力士粗蛋白含量均高于牧草特级标准，但得胜的粗蛋白含量较高于大力士，且粗纤维含量明显低于大力士。在甜高粱的实际栽培生产中，产量和品质是判断其栽培适应性的主要性状，也是决定甜高粱是否适合作为栽培牧草的重要指标15-17。粗蛋白、粗纤维、糖、粗脂肪和粗灰分等指标直接影响着甜高粱营养价值和实际利用价值。粗蛋白是饲料中含氮化合物的总称，既包含真蛋白，又包含非蛋白类含氮化合物，其量越高则表示该植物的必需氨基酸含量越高，营养成分越好。本研究发现，得胜的粗蛋白含量显著高于大力士（P0.05）。粗灰分指的是作物去除水分和有机干物质后的残渣，主要成分是矿物质氧化物或盐类等无机物质，粗灰分含量大于 15%（干样）会影响青贮效果，含量越高表明饲料品质越差。本研究发现，得胜和大力士的粗灰分含量均低于 15%。粗纤维是作物细胞壁的主要组成成分，也是牧草中最难利用的营养物质。反刍动物可以利用饲草中的粗纤维作为其能量来源，可使动物产生饱腹感，从而调节动物的采食量。家畜每天的食物中应含有 18%20%的粗纤维，长期未摄入足够的粗纤维会引发酸毒症、膨胀、痉挛等不良反刍症状，但是牲畜长期过度摄入粗纤维，会导致其肠胃消化不良。本研究发现，得胜的粗纤维含量极显著大于大力士（P0.01）。得胜的粗纤维含量过高，不利于牲畜消化，而大力士的粗纤维含量较为适宜。粗脂肪是供给畜体能量和贮备能量的最好形式，牧草中粗脂肪含量的高低反映的是牧草向家畜提供能量的多少。当饲料中粗脂肪含量超过 5时，不仅效果不好，而且容易造成牲畜过肥，还易使饲料中脂肪氧化酸败，产生一些有毒的化合物，从而影响畜禽的消化能力，导致腹泻等问题，若喂食孕期牲畜还会影响其胚胎发育。得胜和大力士的粗脂肪含量均未超过 5%，且得胜的粗脂肪含量极显著大于大力士（P0.01）。从粗脂肪含量分析，得胜的品质高于大力士的品质。粗蛋白和粗纤维含量是评价牧草品质的主要指标，因而选择优良牧草时，应重点注意粗蛋白质含量和纤维素含量。降低粗纤维含量、提高粗蛋白含量是优良牧草育种的主要目标18-24。甘孜州干旱地带存在牧草短缺情况，栽种高产优质牧草品种可有效缓解本地区牧草短缺问题25-26。关于刈割茬次对甜高粱营养成分的影响研究也较为缺乏。本研究通过研究刈割茬次与品种对甜高粱营养成分的影响，来探究最适合甘孜州进行牧草栽植的甜高粱品种以及最适合甜高粱收获的刈割茬数。4参考文献1 郑华伟.甘孜州草地退化的社会经济驱动因子研究D.雅安：四川农业大学，20