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A study on the nutrient value of oat and its influences on soil fertility of winter fallow fields

冬闲田种植2种燕麦的营养价值及土壤肥力研究



全 文 :书冬闲田种植2种燕麦的营养价值及土壤肥力研究
谢昭良,张腾飞,陈鑫珠,张建国
(华南农业大学农学院,广东 广州510642)
摘要:利用我国南方冬闲田种植燕麦,通过研究干草产量、营养价值、青贮发酵品质及对土壤肥力的影响,为燕麦的
青贮加工以及我国华南地区冬闲田的进一步开发利用提供理论依据。试验设对照组A(休闲区,不施肥)、对照组B
(休闲区,施肥)、黑燕麦组和黄燕麦组4个处理。结果表明,2个燕麦品种间干草产量、粗蛋白产量和相对饲料价值
均没有显著差异(犘>0.05)。在自然条件下,燕麦青贮料pH值较高(>4.20),同时产生较多丁酸和氨态氮,青贮
发酵品质不佳;添加乳酸菌能够显著增加乳酸含量,降低pH值、丁酸和氨态氮含量(犘<0.05),显著提高燕麦青贮
料发酵品质。冬闲田种植燕麦,能显著提高土壤中有机质、全氮和全钾的含量,种植黄燕麦还能显著提高土壤中速
效磷含量(犘<0.05),比对照组A、对照组B和黑燕麦组分别提高了36.66%,31.75%和18.03%;种植黑燕麦可以
显著提高土壤中蔗糖酶和过氧化氢酶的活性(犘<0.05),相对于对照组 A分别提高了15.56%和26.21%,相对于
对照组B分别提高了11.83%和14.71%。综上所述,利用冬闲田种植燕麦潜力巨大,不仅能够生产大量牧草作为
青贮原料,还能在一定程度上促使冬闲田土壤常规养分和酶活性的提高,对冬季裸露闲田的土壤生态环境具有重
要作用。
关键词:冬闲田;燕麦;青贮品质;土壤肥力
中图分类号:S816;S512.606  文献标识码:A  文章编号:10045759(2013)02004707
  我国南方的低海拔平原地区及山间盆地,农作物可一年两熟或三熟,水稻(犗狉狔狕犪狊犪狋犻狏犪)是主要作物。近十
几年来,由于冷季作物的效益日益下滑,加上劳动力向城市转移,南方水稻产区出现了大量的冬闲田[1]。据不完
全统计,我国南方15个省区有冬闲水田2000多万公顷,其中广东冬闲田面积在130万公顷以上,湖南冬闲田面
积至少120万公顷,广西全区冬闲田120万公顷左右,福建冬闲田面积不少于60万公顷。这些冬闲田在水稻收
获后一般闲置4~6个月,不仅造成经济上的损失,也造成大量土地资源和能量的浪费[2]。在我国,目前冬闲田主
要的利用方式是种植意大利黑麦草(犔狅犾犻狌犿犿狌犾狋犻犳犾狅狉狌犿),而对其他饲料作物研究甚少[3]。余土元等[4]在广州
对燕麦(犃狏犲狀犪狊犪狋犻狏犪)和意大利黑麦草在冬闲田的种植进行了研究,结果表明燕麦生长迅速,植株高、鲜草产量
高且青绿期长,易于机械化收割,可与意大利黑麦草同时作为华南地区冬闲田种植的牧草品种。
燕麦是禾本科燕麦属一年生草本植物,又称玉麦、铃铛麦,一般分为带稃型(皮燕麦)和裸粒型(裸燕麦)两种,
广布于欧洲、亚洲和非洲的温带地区,在我国主要分布于东北、华北和西北的高寒地区,是一种优良的饲用麦类作
物[5]。在我国,高海拔牧区的高寒气候使燕麦成为当地不可或缺的主要栽培品种。燕麦由于环境适应性强、易种
植栽培、饲用价值优良,已成为高原牧区枯草季节重要的饲草资源[6],对畜牧业发展和生态建设都具有重要意
义[7]。近年来,我国对燕麦的研究主要集中在栽培管理[8,9]、引种[10]和遗传改良[11]等方面,关于燕麦作为青贮饲
料的报道较少。本试验主要通过利用我国华南地区冬闲田种植燕麦,研究其产草量、营养价值、青贮发酵品质及
对冬闲田土壤肥力的影响,为燕麦的青贮加工以及我国华南地区冬闲田的进一步开发利用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地自然概况
试验地点位于华南农业大学增城宁西实验基地,N23°14′,E113°38′,属亚热带季风气候。年平均气温
21.6℃,最热为7月,月平均气温29.4℃,极端最高气温38.6℃;最冷为1月,月平均气温13.3℃,极端最低气温
第22卷 第2期
Vol.22,No.2
草 业 学 报
ACTAPRATACULTURAESINICA   
47-53
2013年4月
收稿日期:20120327;改回日期:20120510
基金项目:十二五国家科技支撑计划项目(2011BAD18B02)和现代农业产业技术体系建设专向资金资助。
作者简介:谢昭良(1987),男,广东揭阳人,在读硕士。Email:zhaoliangxie@163.com
通讯作者。Email:zhangjg@scau.edu.cn
-1.9℃。全年积温7910.9℃,年平均降水量为1967.8mm,年平均太阳辐射值为4367.2~4597.3MJ/m2,年
平均日照时数为1707.2h。11月下旬至2月中旬可能出现霜冻。试验区土壤类型为水稻土,土壤基础肥力为有
机质8.94g/kg,全氮1.03g/kg,全磷0.47g/kg,全钾12.84g/kg,速效氮49.42mg/kg,速效磷51.94mg/kg,
速效钾60.58mg/kg,pH 值为5.11。
1.2 试验设计
本试验选用2种燕麦,分别为锋利燕麦(犃.狊犪狋犻狏犪cv.Enterprise,俗称黑燕麦)和初岛燕麦(犃.狊犪狋犻狏犪cv.
Chudao,俗称黄燕麦),设对照组A(休闲区,不施肥)、对照组B(休闲区,施肥)、黑燕麦组和黄燕麦组4个处理,采
用随机区组设计,3次重复,于2010年12月10日种植,每个种植小区面积为12m2,燕麦播量为180kg/hm2,播
种前每个小区(除对照组A外)施用肥料为复合肥(N∶P2O5∶K2O=15∶6∶8),其中施用N、P2O5 和K2O分别
为45.0,18.0和24.0kg/hm2;燕麦拔节前期,每个小区(除对照组A外)共追施N、P2O5 和K2O分别为67.5,
27.0和36.0kg/hm2。燕麦于2011年4月13日早稻插秧前刈割,每个种植小区选取1个1.0m×1.0m的样
方测产,并采集燕麦样品带回实验室以备分析营养成分。在刈割后土壤翻耕前,每个小区采用五点取样法取0~
20cm土壤,剔除砾石及植物残茬等杂物,带回实验室自然风干后进行常规土壤养分分析。
1.3 试验方法
1.3.1 青贮饲料的调制 将刈割的2个燕麦品种分别切短至20~30mm后充分混匀,取一部分样品作原料化
学成分和微生物分析;其他燕麦材料用作青贮处理,每个燕麦品种设对照(不加添加剂)和添加乳酸菌(LAB,添
加量为1.0×105cfu/g鲜样)2个处理,所用乳酸菌为犔犪犮狋狅犫犪犮犻犾犾狌狊狆犾犪狀狋犪狉狌犿,是本实验室从其他牧草材料分离
出来的同型发酵乳酸菌。各处理青贮原料充分混匀后装入30cm×20cm的聚乙烯青贮袋中,每袋200g,用真
空打包机(SINBOVacuumSealer)抽真空后密封,置于暗处,室温贮藏60d。
1.3.2 原料营养成分及微生物分析 干物质(DM)含量采用70℃烘箱干燥48h测定,粗灰分(Ash)含量采用灼
烧法测定[12],粗脂肪(EE)含量采用乙醚提取法测定,粗蛋白(CP)含量采用凯氏定氮法测定,可溶性碳水化合物
(WSC)含量采用蒽酮-硫酸法测定[13],缓冲能采用盐酸、氢氧化钠滴定法测定[14],粗纤维(CF)、中性洗涤纤维
(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量采用滤袋法测定[15],乳酸菌、好气性细菌、酵母菌和霉菌数量分别采用 MRS
琼脂培养基(MRSagarmedium,MRS)、营养琼脂培养基(nutrientagar,NA)和马铃薯葡萄糖琼脂培养基(po
tatodextroseagar,PDA)计数[16]。乳酸菌在厌氧条件下37℃培养2d;好气性细菌、酵母菌和霉菌在有氧条件
下37℃培养2~4d。
1.3.3 青贮发酵品质分析 在青贮袋开封后,取20g混匀的青贮饲料放入聚乙烯塑料封口袋中,加入80mL蒸
馏水,置于4℃冰箱里浸泡18h后过滤,用pH计(PHS3C)测定浸提液pH值。氨态氮(NH3N)含量用凯氏定
氮仪(杭州托普QSYII)直接蒸馏测定。有机酸含量采用Agilent1100型高效液相色谱仪测定:浸提液加入少量
阳离子交换树脂,在12000r/min下离心3min后,0.45μm微孔滤膜过滤后测定乳酸、乙酸、丙酸、丁酸含量。
色谱条件:色谱柱(RSpakKC811昭和电气),流动相为3mmol/L的高氯酸溶液,流速1mL/min,柱温60℃,检
测波长210nm。
1.3.4 饲料相对值 饲料相对值(relativefeedvalue,RFV)由下列公式计算得出[17]:
RFV=DMI(%BW)×DDM (% DM)/1.29
其中,DMI为粗饲料干物质的随意采食量,单位为%BW(体重);DDM为可消化的干物质,单位为% DM。DMI
与DDM的预测模型分别为:
DMI(%BW)=120/NDF(%DM)
DDM (%DM)=88.9-0.779×ADF(%DM)
1.3.5 土壤常规养分及土壤酶活性测定 所采集的土壤样品均经自然风干后过1mm筛,用塑料袋封装保存在
4℃冰箱中待测。土壤脲酶活性采用比色法(以每g干土24h释放的氨态氮微克数表示),土壤蔗糖酶活性采用
Na2S2O4滴定法(以滴定每g干土消耗的0.1mol/LNa2S2O4 毫升数表示),过氧化氢酶活性采用KMnO4 滴定
84 ACTAPRATACULTURAESINICA(2013) Vol.22,No.2
法(以滴定每g干土消耗的0.1mol/LKMnO4 毫升数表示)[18];土壤养分的测定采用常规分析方法[19]。
1.4 数据处理
利用Excel2007和SPSS17.0软件对数据进行统计及相关数据分析。利用T检验法对2种燕麦农艺性状
和营养化学成分进行分析,采用双因素方差分析(犘=0.05)对燕麦青贮指标(pH值、有机酸等)进行检验,利用单
因素方差分析(犘=0.05)对土壤肥力(土壤养分与酶活性)进行检验,用Duncan法对平均值进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 2种燕麦的产草量和营养成分
2种燕麦株高、干草产量、粗蛋白产量和饲料相对值间均差异不显著(犘>0.05)(表1);品种间粗蛋白、粗脂
肪、粗纤维、酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量均没有显著差异 (犘>0.05)(表2)。黑燕麦可溶性碳水化合物含
量和本身附着的乳酸菌数量显著高于黄燕麦(犘<0.05);2种燕麦本身所附着乳酸菌数量均大于105cfu/g鲜样,
但所含好气性细菌、酵母等有害微生物也较多,可能影响其青贮发酵品质,且黄燕麦中可溶性碳水化合物含量较
低,仅占鲜样的1.88%,可能是限制其成功青贮的另一因素。
表1 2种燕麦株高、产量和饲料相对值
犜犪犫犾犲1 犘犾犪狀狋犺犲犻犵犺狋,狔犻犲犾犱狊犪狀犱犚犉犞狅犳狋狑狅狅犪狋狏犪狉犻犲狋犻犲狊
处理 Treatments 株高 Height(cm) 干草产量 Hayyields(t/hm2) 粗蛋白产量CPyields(kg/hm2) 饲料相对值 RFV
黑燕麦Blackoat 116.53±6.22 10.23±0.56 859.15±83.50 69.87±3.80
黄燕麦 Yelowoat 110.87±3.56 9.29±0.44 755.63±68.60 72.29±4.55
显著性Sig. NS NS NS NS
 注:NS表示0.05水平差异不显著。Sig.:显著性。
 Note:NS:Nosignificantdifferenceat0.05level.Sig.=Significance.RFV:Relativefeedvalue.
表2 青贮前2种燕麦化学成分和微生物组成
犜犪犫犾犲2 犜犺犲犮犺犲犿犻犮犪犾犪狀犱犿犻犮狉狅狅狉犵犪狀犻狊犿犮狅犿狆狅狊犻狋犻狅狀狅犳狅犪狋狊狆狉犻狅狉狋狅犲狀狊犻犾犻狀犵
项目Items 黑燕麦Blackoat 黄燕麦Yelowoat 显著性Sig.
干物质 Drymatter(DM,%) 25.63±2.01 20.58±0.51 
粗蛋白Crudeprotein(CP,% DM) 8.38±0.36 8.15±0.80 NS
粗脂肪Etherextract(EE,% DM) 3.24±0.36 2.81±0.34 NS
粗纤维Crudefiber(CF,% DM) 36.61±0.96 36.19±1.39 NS
粗灰分Crudeash(Ash,% DM) 7.44±0.79 5.86±0.39 
无氮浸出物 Nitrogenfreeextract(NFE,% DM) 44.33±1.33 46.99±1.09 NS
中性洗涤纤维 Neutraldetergentfibre(NDF,% DM) 72.75±1.91 71.87±2.32 NS
酸性洗涤纤维 Aciddetergentfibre(ADF,% DM) 44.04±2.01 42.52±2.47 NS
可溶性碳水化合物 Watersolublecarbohydrate(WSC,% DM) 11.28±0.42 9.12±0.74 
pH 4.76±0.02 4.98±0.09 
缓冲能Bufferingcapacity(mE/kgDM) 129.86±14.76 120.87±10.21 NS
乳酸菌Lacticacidbacteria(Logcfu/gFM) 6.03±0.07 5.66±0.21 
细菌 Aerobicbacteria(Logcfu/gFM) 8.10±0.08 7.66±0.11 NS
酵母菌 Yeast(Logcfu/gFM) 4.57±0.06 4.96±0.08 NS
霉菌 Mold(Logcfu/gFM) 4.04±0.12 3.81±0.07 NS
 注:表示0.05水平差异显著;NS表示0.05水平差异不显著。FM:鲜物质;Log:菌数取对数;Sig.:显著性。
 Note:,meansignificantdifferenceat0.05level;NS:Nosignificantdifferenceat0.05level.FM:Freshmatter;Log:Denarylogarithmofthe
numbersofbacteria.Sig.=Significance.
94第22卷第2期 草业学报2013年
2.2 2种燕麦的青贮发酵品质
黑燕麦青贮后DM含量、乳酸和丙酸含量极显著高于黄燕麦青贮料(犘<0.01),而pH值和丁酸含量则显著
低于黄燕麦青贮料(犘<0.05)(表3);除DM 含量外,添加乳酸菌对燕麦各个青贮指标都有极显著影响(犘<
0.01),添加乳酸菌显著降低了燕麦青贮料的pH值(<4.20),同时青贮料中未检测到丁酸;另外,添加乳酸菌使
青贮料中NH3N含量显著减少(犘<0.05),黑燕麦和黄燕麦青贮料中NH3N含量比对照组分别降低了36.72%
和20.74%,从而减少了青贮料中蛋白质的水解;同时,添加乳酸菌显著增加乳酸含量(犘<0.05),其中,青贮黄燕
麦中乳酸含量比对照组增加了5.72倍;品种和乳酸菌的交互作用极显著影响燕麦青贮料的pH值、乳酸和丙酸
含量(犘<0.01),显著影响青贮料乙酸和NH3N含量(犘<0.05)。不同品种饲草由于营养成分含量与微生物数
量不同,从而对青贮发酵品质有一定影响。本试验中,黑燕麦的干物质含量、可溶性碳水化合物含量及本身乳酸
菌数量显著高于黄燕麦,为乳酸发酵提供更多有利条件;另一方面,通过添加乳酸菌能够使青贮料中乳酸发酵占
据主导地位,使青贮料迅速酸化,降低pH值,同时抑制蛋白质的水解。这在本试验黑燕麦青贮发酵品质中表现
得更为明显。
表3 2种燕麦的青贮发酵品质
犜犪犫犾犲3 犉犲狉犿犲狀狋犪狋犻狅狀狇狌犪犾犻狋狔狅犳狅犪狋狊犻犾犪犵犲狊
项目
Items
处理
Treatments
干物质
DM
(%)
pH 乳酸
Lacticacid
(% DM)
乙酸
Aceticacid
(% DM)
丙酸
Propionicacid
(% DM)
丁酸
Butyricacid
(% DM)
氨态氮
NH3N
(% TN)
黑燕麦
Blackoat
对照Control 23.14±1.33a 4.21±0.03b 6.66±0.57b 3.53±0.59b 3.52±0.31a 0.34±0.03b 8.36±0.56a
乳酸菌LAB 22.94±0.40a 3.70±0.05d 7.94±0.54a 2.75±0.45bc 2.07±0.02b 0.00±0.00c 5.29±0.23c
黄燕麦
Yelowoat
对照Control 18.16±0.72b 4.55±0.04a 0.99±0.11c 4.97±0.64a 0.95±0.07c 0.43±0.05a 7.28±0.65ab
乳酸菌LAB 18.62±0.52b 3.89±0.07c 6.65±0.23b 2.27±0.29c 0.85±0.02c 0.00±0.00c 5.77±0.17c
显著性
Sig.
品种Variety    NS   NS
乳酸菌LAB NS      
交互Interaction NS     NS 
 注:同列数字上字母不同者为差异显著(犘<0.05);表示0.05水平差异显著;表示0.01水平差异显著;NS表示0.05水平差异不显著。
LAB:乳酸菌;Sig.:显著性。
 Note:Valueswithinthesamecolumnwithdifferentlettersmeansignificantdifferenceat0.05level.and,meansignificantdifferenceat
0.05and0.01levels,respectively;NS:Nosignificantdifferenceat0.05level.LAB=Lacticacidbacteria;Sig.=Significance.
2.3 燕麦对冬闲田土壤肥力的影响
利用冬闲田种植燕麦,对土壤pH值没有显著影响,但可以显著增加土壤中有机质、全氮和全钾的含量,相对
于对照组A和对照组B而言,增幅分别达到33.62%~49.53%、8.10%~26.51%和20.20%~63.21%;同时,
种植黄燕麦还能显著提高土壤中速效磷含量(犘<0.05),比对照组 A、对照组B和种植黑燕麦分别提高了
36.66%、31.75%和18.03%(表4)。冬闲田种植燕麦土壤的脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性有不同程度的提高
(表5),其中种植黑燕麦可以显著提高土壤中蔗糖酶和过氧化氢酶的活性(犘<0.05),相对于对照组A分别提高
了15.56%和26.21%,相对于对照组B分别提高了11.83%和14.71%。
3 讨论
3.1 燕麦的产量与营养价值
燕麦作为一种粮饲兼用型谷类作物,含有丰富的可溶性碳水化合物,青贮后蛋白质消化率高,营养丰富,适口
性好[20]。目前,在我国华南地区,多花黑麦草因其耐湿能力强,同时与粮争地、争季节的矛盾较小,种植多花黑麦
草已成为冬闲田的主要利用方式[21]。多花黑麦草在一个生长周期内可刈割3~5次,总干草产量可达9.0~15.0
t/hm2,并且具有较高的蛋白质含量[22]。本试验中燕麦只刈割一次,但由于刈割时水分含量较黑麦草低(约占鲜
样75%~80%),同时燕麦植株高大,茎干粗壮,从而导致其干草产量与黑麦草相近。
05 ACTAPRATACULTURAESINICA(2013) Vol.22,No.2
表4 燕麦对冬闲田土壤养分的影响
犜犪犫犾犲4 犈犳犳犲犮狋狊狅犳狅犪狋狊狅狀狊狅犻犾狀狌狋狉犻犲狀狋狊狅犳狑犻狀狋犲狉犳犪犾狅狑犳犻犲犾犱狊
处理
Treatments
pH 有机质
Organicmatter
(g/kg)
全氮
TotalN
(g/kg)
全磷
TotalP
(g/kg)
全钾
TotalK
(g/kg)
速效氮
AvailableN
(mg/kg)
速效磷
AvailableP
(mg/kg)
速效钾
AvailableK
(mg/kg)
对照AControlA 5.03±0.05 8.54±0.81b 0.98±0.56c 0.43±0.05b 12.04±0.66c 47.33±2.67b 50.74±1.51c 50.64±1.76b
对照BControlB 5.04±0.14 9.40±0.91b 1.11±0.03b 0.53±0.06a 15.94±0.60b 64.17±6.10a 52.63±2.75bc60.97±2.85a
黑燕麦Blackoat 5.10±0.1512.77±1.90a 1.20±0.02a 0.62±0.04a 19.16±0.37a 73.50±3.50a 58.75±5.69b 62.92±1.31a
黄燕麦 Yelowoat 5.24±0.2012.56±1.20a 1.24±0.03a 0.60±0.06a 19.65±1.04a 77.00±6.26a 69.34±4.88a 64.32±3.97a
 注:同列数字上不同字母表示差异显著(犘<0.05)。下同。
 Note:Valueswithinthesamecolumnwithdifferentlettersmeansignificantdifferenceat0.05level.Thesamebelow.
  饲料相对值[23]是以盛花期紫花苜蓿(犕犲犱犻犮犪犵狅
狊犪狋犻狏犪)为100,某种粗饲料可消化干物质的采食量的
相对比值。牧草RFV值越大,说明该牧草营养价值
越高。周汉林等[24]计算了热研4号王草(犘犲狀狀犻狊犲狋狌犿
狆狌狉狆狌狉犲狌犿×犘.犪犿犲狉犻犮犪狀狌犿cv.ReyanNo.4)和热
研9号坚尼草(犘犪狀犻犮狌犿犿犪狓犻犿狌犿Jacq.cv.Reyan
No.9)的RFV值分别为77.65和69.37,本试验中黑
燕麦和黄燕麦的饲料相对值分别为69.87与72.29,
其营养价值与它们相近。在江西、新疆等地区的研究
结果表明[25,26],黑燕麦和黄燕麦虽然叶量丰富,干草
产量高,但由于其蛋白质含量较低,粗纤维含量较高,
表5 燕麦对冬闲田土壤酶的影响
犜犪犫犾犲5 犈犳犳犲犮狋狊狅犳狅犪狋狊狅狀狊狅犻犾犲狀狕狔犿犲狊
狅犳狑犻狀狋犲狉犳犪犾狅狑犳犻犲犾犱狊
处理
Treatments
脲酶活性
Ureaseactivity
(mg/g·d)
蔗糖酶活性
Sucraseactivity
(mL/g)
过氧化氢酶活性
Catalaseactivity
(mL/g)
对照AControlA 0.64±0.08 0.90±0.06c 6.18±0.16c
对照BControlB 0.64±0.06 0.93±0.04bc 6.80±0.30bc
黑燕麦Blackoat 0.73±0.06 1.04±0.05a 7.80±0.68a
黄燕麦 Yelowoat 0.71±0.05 0.98±0.08ab 7.48±0.12ab
从而影响其牧草品质,这可能与这2种燕麦的生育期较长有关,提前刈割影响其营养价值的提高。本试验中,由
于2种燕麦都属于中晚熟品种,刈割时均未形成籽实,其粗蛋白含量较低,加上燕麦茎秆粗壮,纤维含量较高,从
而导致其营养价值不高。因此,利用冬闲田种植燕麦,应适当提前种植或尽量选择一些早熟燕麦品种。在生长过
程中可发现,燕麦前期生长迅速,能够有效抑制田间杂草的生长,同时燕麦植株较高、直立,相对于易倒伏的多花
黑麦草来说,更利于机械化收割。
3.2 燕麦青贮发酵品质
利用冬闲田种植多花黑麦草并用之喂养动物已在华南地区逐步推广,但由于其水分含量较高(占鲜样90%
左右),大量饲喂高水分的黑麦草易引起动物肠道不适,降低消化吸收;同时,黑麦草因水分含量高,较难青贮成
功。因此,利用冬闲田种植其他水分含量较低、营养价值较高且容易贮藏加工的饲草显得十分必要。在国外,燕
麦已经成为一种重要的青贮原料[27]。本试验中2个燕麦品种未到结实期,水分含量也较高,青贮过程中有丁酸
产生,发酵品质不够理想,可以通过添加乳酸菌使青贮料pH 值和 NH3N含量显著降低,同时显著增加乳酸含
量,从而获得优质青贮料,这与他人在其他材料上的结果一致[28]。孙小凡[29]对冬种燕麦的研究表明,最佳青刈
期为抽穗后30~40d,此时燕麦干物质产量和粗蛋白含量较高,同时可以调制成品质优良的青贮料,而本试验中
由于种植较晚且2种燕麦生育期较长,刈割时2种燕麦都未达到这一时期。
3.3 种植燕麦对冬闲田土壤肥力的影响
我国南方自“黑麦草-水稻”草田轮作系统构建以来,种草轮作区与休闲区相比,种植多花黑麦草一年后土壤
有机质增加27.0%~66.0%,全氮增加4.0%~26.0%,全钾增加3.0%~14.1%,速效氮增加11.0%~67.0%,
速效磷增加26.0%~33.1%,速效钾增加10.0%~57.0%[30,31]。本试验利用冬闲田种植燕麦,土壤有机质含量
增幅达33.62%~49.53%,与黑麦草改善土壤有机质的效果相当;土壤中全氮和全钾含量,比休闲区分别增加了
15第22卷第2期 草业学报2013年
8.10%~26.51%和20.20%~63.21%。利用冬闲田种植黑麦、燕麦等麦类作物可以增加土壤养分特别是速效
养分的含量[32],本试验种植燕麦土壤中速效氮、磷和钾含量比休闲区分别增加了14.54%~62.69%、11.63%~
36.66%和3.20%~27.01%,其效果与种植黑麦草相当,说明种植燕麦土壤养分很容易被植物根系吸收,这可能
是由于冬种燕麦的大量根系深入土层中,有效改善土壤的团粒结构,增加土壤透气性和保水性,加上燕麦根系分
泌的活性物质如有机酸等,进一步提高土壤养分的转化效率,从而刺激土壤养分的供给。
土壤中的一切生理生化反应都要依赖土壤酶的催化才能进行,土壤酶活性大小是土壤肥力的重要标志,利用
冬闲田种植牧草可以不同程度地提高土壤酶活性[33,34]。脲酶是催化尿素水解的酶,直接参与土壤中含氮有机化
合物的转化,其活性的高低在一定程度上反映了土壤供氮水平状况[35],种植燕麦对土壤脲酶活性没有显著影响,
可能是由于种植区土壤pH值太低而抑制了脲酶的活性。土壤蔗糖酶可以反映出土壤中碳的转化和呼吸强度,
是土壤肥力水平和腐熟程度的量度[36]。过氧化氢酶是一种重要的氧化还原酶,参与物质和能量转化,其活性与
土壤有机质及土壤理化状况密切相关[36]。种植燕麦能够提高冬闲田土壤蔗糖酶和过氧化氢酶活性,分别达
5.38%~15.56%和10.00%~26.21%,说明燕麦生长过程中大量植物残茬的腐解和养分的积累,有利于土壤中
碳的转化,从而使土壤的熟化程度和肥力水平逐渐提高。但相对于黑麦草而言,种植燕麦对于冬闲田土壤酶活性
的提高幅度较小,这可能是由于黑麦草具有大量须根,广泛分布于土壤表面,为土壤微生物的生存创造了良好的
生境。
4 结论
利用冬闲田种植燕麦生产潜力巨大,但应尽量选用一些早熟品种,从而能够在刈割时期获得较高的干草产量
和营养价值,而且不影响早稻种植。
利用燕麦作为青贮原料要选择适当刈割时期,过早刈割会影响其营养价值和青贮发酵品质,通过添加乳酸菌
能显著增加乳酸含量,降低青贮料pH值、丁酸和氨态氮含量,显著提高燕麦发酵品质。
种植燕麦能在一定程度上促使冬闲田土壤常规养分和酶活性的提高,其改善土壤肥力的效果并不亚于多花
黑麦草,对裸露闲田的土壤生态环境具有重要作用。
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犃狊狋狌犱狔狅狀狋犺犲狀狌狋狉犻犲狀狋狏犪犾狌犲狅犳狅犪狋犪狀犱犻狋狊犻狀犳犾狌犲狀犮犲狊狅狀狊狅犻犾犳犲狉狋犻犾犻狋狔狅犳狑犻狀狋犲狉犳犪犾狅狑犳犻犲犾犱狊
XIEZhaoliang,ZHANGTengfei,CHENXinzhu,ZHANGJianguo
(ColegeofAgriculture,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou510642,China)
犃犫狊狋狉犪犮狋:Theyields,nutrientvalueandfermentationqualityoftwooat(犃狏犲狀犪狊犪狋犻狏犪)varietiesandtheir
effectsonsoilfertilityofwinterfalowfieldswereinvestigatedtoprovideatheoreticalbasisforensilingand
processingofoatsandfurtherdevelopmentofwinterpaddyfields.ThefourtreatmentsofcontrolA (falow
fields,nofertilizer),controlB(falowfields,withfertilizer),blackoattreatmentandyelowoattreatment
weremadeintriplicate.Therewasnosignificantdifferenceinhayyields,crudeproteinyieldsorrelativefeed
valuebetweenthetwooatvarieties(犘>0.05).Neitherofthetwooatvarietiesachievedagoodfermentation
qualityundernaturalsilageconditions,whileaddinglacticacidbacteriasignificantlyincreasedthecontentof
lacticacidandreducedpH,contentsofbutyricacidandammonianitrogenofsilages(犘<0.05),thusmarkedly
improvingthefermentationquality.Thecontentsoforganicmatter,totalNandtotalKinwinterpaddysoil
weresignificantlyincreasedbycultivatingoats.PlantingyelowoatsincreasedthecontentsofsoilavailableP
(犘<0.05)to36.66%,31.75%and18.03%higherthanthatofcontrolA,controlBandtheblackoatgroup,
respectively.Plantingblackoatsignificantly(犘<0.05)increasedtheactivitiesofsoilinvertaseandcatalase
whichwere15.56%and26.21%higherthanthatofcontrolA,and11.83%and14.71%higherthanthatof
controlB.Insummary,thereisagreatpotentialforcultivatingoatinwinterfalowfields,tonotonlyproduce
largeamountsofforagesassilagematerial,butalsotoimprovethesoilnutrientandenzymeactivities.
犓犲狔狑狅狉犱狊:winterfalowfields;oat;fermentationquality;soilfertility
35第22卷第2期 草业学报2013年