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Study on the Dynamics of Dry Matter and Nutritions in Rye

青刈黑麦产草量与营养动态分析



全 文 :青刈黑麦产草量与营养动态分析*  
李国辉 李志坚 胡跃高
(中国农业大学, 北京 100094)
  摘要: 青刈黑麦在黄淮海地区具有广阔的发展前景。本文针对棉花冬闲田, 对青刈黑麦在不
同生育阶段的产草量、营养成分含量、刈割时间及刈割次数进行研究。结果表明,一次利用时, 刈
割时间不能超过抽穗后期。两次利用时, 头茬刈割时间不能超过拔节期, 二茬应在抽穗后期刈
割。后者草的质量优于前者, 但产草量较低,因此在实践中可根据需要决定刈割次数。
关键词: 饲草; 营养; 二次刈割
  黑麦( Secale cereale L. )是禾本科黑麦属一年生草本植物,原产于中东及地中海地区。
冬牧 70 黑麦( Winter/ gr azer - 70)于 1979年由美国引入我国江苏省苏州地区。杨明辉
( 1985)、华仁林( 1982)对其形态特征、生育特性、生产性能、栽培技术及饲用价值进行了较深
入的研究,从而促进黑麦在南方的推广利用。目前,青刈黑麦在绿色饲料市场上供不应求。发
展前景将对我国种植业结构的完善和农区草地畜牧业的发展, 逐步实现农牧结合具有重要
意义。
近年来研究表明,青刈黑麦生产在利用黄淮海区丰富的冬闲田资源方面具有广阔发展
前景。有关学者曾进行初步研究和探索(胡跃高, 1998;马兴林, 1995) ,但内容主要集中在宏
观分析与典型试验方面。对其产草量、营养价值的动态变化及刈割次数对其产量、质量的影
响尚缺乏系统研究。本试验针对棉花冬闲田种植青刈黑麦,在 1997年 10月中、下旬~翌年
4月下旬生长期间青刈黑麦产量、质量变化动态、刈割时期、次数以及是否影响后茬作物生
长等和生产利用有关特性进行研究, 为青刈黑麦合理利用提供依据,促进其推广种植。
1 材料与方法
1. 1 自然概况 
试验于1997年 10月—1998年 4月在中国农业大学吴桥试验站进行。地处北纬 37°29′,
东经 116°30′,属黑龙港流域中部,海拔 14m。年均降水 562mm ,年际间变化较大,其中 60%
~70%的降水分布在 7~8月,年均气温 12. 6℃,全年≥0℃积温 4862. 9℃,无霜期 192d。供
试土壤为壤质底粘潮土,地面平坦,土层深厚。耕层土壤有机质含量 0. 72%,全氮 0. 062% ,
碱解氮 36. 65mg / kg,速效磷 3. 84mg / kg ,速效钾 88. 43mg / kg , pH 值8. 54。试验期间所观测
的气象资料见表 1。
1. 2 供试材料为冬牧 70黑麦, 播种面积 480m2 ( 16m×30m )。于 1997年 10月 25日播种,
行距 20cm ,播深 3~4cm ,播种量 187. 5kg/ hm2 ,密度为 705万株/ hm 2。前茬作物为棉花。
  * 国家“九五”科技攻关子专题 96- 004- 01- 14- 3和河北省“九五”科技攻关子专题 96220915D- 6部分研究内容
第 8 卷 第 1 期
Vo l. 8  No . 1
草 地 学 报
ACTA AGRESTIA SIN ICA
2000年 3 月
March   2000
表 1 试验期间观测的气象资料
T able 1 Observ ed m eteor olog ical dat a dur ing experim enta l period Oct . 1997—Apr . 1998
月份 Date
10月
Oct .
11月
Nov.
12月
Dec.
1月
Jan.
2月
Feb .
3月
Mar.
4月
Ap r.
总和
Total
降水量( m m)
Rainfall
0. 0 13. 4 8. 2 1. 5 33. 2 22. 6 10. 0 88. 9
月均气温(℃)
Average temperature
14. 3 5. 6 -0. 8 -3. 6 1. 9 7. 3 15. 7 -
≥0℃积温(℃)
≥0℃accumulated temperature 444. 2 170. 4 16. 6 3. 0 63. 4 225. 6 471. 6 1394. 8
1. 3 施肥量
每 hm2施基肥尿素 151. 5kg、磷二铵 195kg、硫酸钾 90kg ,有机肥45000kg。在拔节期灌
水时 ( 4 月 7 日 )再追施尿素 228kg / hm 2 (共折合纯 N、P2O 5、K 2O 分别为 210kg / hm2、
90kg / hm
2和 45kg/ hm2 )。
1. 4 灌水
播种前灌足底墒( 750m 3/ hm2 )。翌年 4月 7日灌水, 灌水量为 750m3 / hm 2。
1. 5 取样
从分蘖期开始,每隔 5天取一次样,面积 1m2 ,重复 3次, 称重后测试鲜草含水量。留干
样测定营养成分含量。
1. 6 试验处理
1. 6. 1 处理 1 1998年 4月 6日刈割头茬,留茬 5cm , 5月 2日齐地刈割 2茬。
1. 6. 2 处理 2 1998年 4月 11日刈割头茬,留茬 5cm。刈后不再生。
1. 6. 3 处理 3 1998年 4月 26日齐地刈割。
1. 6. 4 测产面积 1m 2, 重复 3次。刈后分别称重、测鲜草含水量,留干样测定营养成分。
1. 7 干草产量测试
每次测产后取 300~500g 样品于 105℃烘箱中烘干后, 测试干物质量。干物质重量/
0. 85即含水量为 15%的干草产量。
1. 8 营养成分测定 
测产时, 每次取 300~500g 样品于 70℃烘箱中烘干后,粉碎过 40目筛。
1. 8. 1 粗蛋白质含量 用凯氏定氮法(全氮%×6. 25)测定。
1. 8. 2 中性洗涤纤维( NDF)和酸性洗涤纤维( A DF)用 Van Soest 法测定。
2 结果与分析
2. 1 产草量变化
  随着黑麦的生长发育,产草量不断提高, 从 3月 22日(分蘖期)的 734. 1kg / hm2提高到
4月21日(抽穗期)的 5853. 5kg/ hm2 ,至开花期则可达 9135. 9kg / hm 2。5月 2日产草量有所
降低,因 4月 24日~5月 2日天气一直阴沉, 光照不足,呼吸作用大于光合作用所致。从产
草量变化总体趋势分析, 在不影响棉花种植的情况下,尽量推迟收割时间,则能获得较高的
50 草 地 学 报 2000年
产草量。
2. 2 营养成分变化
2. 2. 1 饲草中粗蛋白质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量是反映黑麦营养价值高低的重
要指标。其中粗蛋白质含量高, 中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量低,营养价值则高, 反之,
粗蛋白质含量低, 中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量高, 营养价值则低。青刈黑麦生长各阶
段粗蛋白质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量见表 3。从表中可以看出,随着黑麦物候期
的延长,植株逐渐老化, 粗蛋白质含量逐渐下降, 而中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量则逐
渐上升,尤其是在 5月 2日抽穗后期,变化幅度明显。结果表明,随着黑麦物候期的延迟,营
养价值不断降低, 抽穗期后则更为迅速。
表 2 产草量变化
Table 2 Fo rage y ield change dur ing different stag es o f r ye
日期(日/月)
Date( day/ month)
22/ 3 27/ 3 1/ 4 6/ 4 11/ 4 16/ 4 21/ 4 26/ 4 2/ 5 8/ 5 14/ 5
鲜草 kg/ hm 2
Fresh
3568 6132 9944 13883 25835 26418 30335 36503 26669 28502 26502
干草 kg/ hm 2
Hay
734 1140 1719 2303 3618 4352 5854 8374 7279 8382 9136
变异系数
CV%
8. 18 10. 88 7. 54 8. 94 2. 96 7. 87 10. 61 2. 37 2. 16 8. 77 4. 99
表 3 黑麦生长阶段营养变化(DM 为 100% ) ( 1998)
T able 3 The per centage o f nut ritio us in r ye at differ ent stag es in 1998
日期(日/月)
Date( day/ month)
物候期
Grow th stages
粗蛋白质
CP( % )
中性洗涤纤维
NDF( % )
酸性洗涤纤维
ADF( % )
27/ 3
返青期
T urnning green
31. 71 36. 89 17. 56
1/ 4
拔节始期
Prophase of joint ing stag e
27. 88 37. 84 17. 67
6/ 4
拔节期
Joint ing stage
26. 96 42. 65 18. 09
11/ 4
拔节期
Joint ing stage
23. 92 48. 38 22. 01
16/ 4
拔节-孕穗
Joint ing -boot stage
20. 60 50. 30 23. 86
21/ 4
孕穗期
Boot s tage
18. 91 55. 29 28. 03
26/ 4
抽穗期
Heading stage
15. 63 55. 33 30. 06
2/ 5
抽穗后期
Late of heading s tage
15. 01 62. 84 35. 38
8/ 5
开花期
Bloom ing stage
11. 36 64. 25 36. 40
14/ 5
结实期
Seedset s tage
9. 60 63. 78 36. 31
51第 1期 李国辉等:青刈黑麦产草量与营养动态分析
2. 2. 2 饲草中干物质积累量可用标准 Logist ic曲线描述( J .法朗士, 1991) ,粗蛋白质含量
百分比随着时间的延长呈线性下降,所以饲草中粗蛋白质积累量与时间的关系可用如下数
学模型描述:
粗蛋白质= 3327. 5- 46. 89t
1+ 14. 6e- 0. 1t
式中 t 为时间,以 3月 27日为起点,即 t= 1点。粗蛋白质随着时间的延长呈 S形变化,它与
一般 Logistic曲线的不同之处在于生长后期不是单调增加的, 而有一个最大值。当 t= 18d
( 4月 13日)时,公式的二阶导数为零,是粗蛋白质增长曲线的拐点,在该阶段粗蛋白质增长
速度最快,在 2次刈割利用条件下头茬刈割时间应该在此前完成。当 t= 36d( 5月 2日)时,
一阶导数等于零,粗蛋白质达到最大值, 因此青刈黑麦一次性刈割时间不应迟于 5月 2日,
即抽穗后期。
2. 3 再生草
2. 3. 1 产草量变化
刈割两次者,处理 1第 1茬在 1998年4月 6日, 株高 39. 4cm。第2茬在 5月 2日,再生
草株高 80. 9cm。处理 2第 2茬在 1998年 4月 11日刈割,此时黑麦株高为 60. 8cm。刈割后
不再生长。两个处理的产草量见表 4。干草产量分别为 6004. 5和 3388. 2kg/ hm 2。由此看来,
刈割 2次时,头茬刈割时间的早晚将严重影响再生草产量。因此,在翌年生长期间,青刈黑麦
最多只能刈割 2次,第 1次应在株高 30~40cm 时进行,留茬 5cm。刈割早, 第 1次产草量较
低,刈割晚,将严重影响 2茬草产量, 甚至造成绝收(表 4)。
表 4 不同处理与产草量
T able 4 The for ag e yield of tw o differ ent cut tings tr eatment
处理
T reatmen t
第一次刈割( kg / hm2)
First cut t ing( k g/ ha)
鲜草
Fresh
干草
Hay
变异系数
CV%
第二次刈割( kg/ hm2)
Second cut t ing( kg / ha)
鲜草
Fresh
干草
Hay
变异系数
CV%
总产草量( kg/ hm2)
Total( kg/ h a)
鲜草
Fresh
干草
Hay
1 11198. 2 1949. 8 3. 82 17584. 2 4054. 7 12. 42 28782. 4 6004. 5
2 24201. 2 3388. 2 2. 98 0. 0 0. 0 0. 0 24201. 2 3388. 2
2. 3. 2 营养成分变化
收获干草旨在获得单位面积最高营养物质产量,即尽可能多的粗蛋白(见表 5)含量。从
表 5可以看出,刈割 1 次者粗蛋白质总产量为 1112. 5kg / hm 2, 比刈割 2次者(处理 1)高
93. 5kg, 每hm2 增产 9. 2%。但刈割1次者( 4月26日刈割)粗蛋白质含量15. 63% (见表5) ,
而中性洗涤纤维为 55. 33%、酸性洗涤纤维为 30. 06% (表 3) (以干物质为基础,下同)。刈割
2次(处理 1) ,第 1茬粗蛋白质总产量为 446. 8kg / hm 2, 占总量的 43. 85% ,是在青刈黑麦粗
蛋白质含量 26. 96%、中性洗涤纤维含量 42. 65%、酸性洗涤纤维为 18. 09%的条件下获得
的,第 2茬粗蛋白质总产量为 572. 2kg / hm2 ,占总量的 56. 15%, (粗蛋白质含量 16. 59%、中
性洗涤纤维为 55. 33%、酸性洗涤纤维为 30. 69%) (表 5) , 刈割 2次方式者,头茬饲草粗蛋
白质含量高, 可以作为蛋白质饲料使用。因此, 按不同家畜的消化特点, 饲喂牛、羊等食草家
畜时,应以刈割 1次为主,作为猪禽部分日粮,应以刈割 2次为主。
52 草 地 学 报 2000年
表 5 粗蛋白质含量
Table 5 The CP content at different cutting s and dates
刈割次数
Cut ting t ime
处理
T reatment
茬次
No. of cut t ing
刈割时间
Cut t ing date
干物质量
Dry m at ter
( kg/ hm 2)
粗蛋白质
CP
con tent
( % )
粗蛋白质产量
Protein
yield
( k g/ hm2)
所占比例
Percent
( % )
CP
Total
( kg/ hm2)
刈割二次
T wo cu tt ing
1
第一茬
First cut t ing
4月 6日
Apr . 6
1657. 3 26. 96 446. 8 43. 85
1019. 0第二茬
Second cut t ing
5月 2日
May 2
3449. 0 16. 59 572. 2 56. 15
第一茬
First cut t ing
4月 11日
Apr . 11
2880. 0 23. 92 688. 9 100
688. 9 
2
 
第二茬
Second cut t ing
— 0. 0 — — —
刈割一次
One cu tt ing
3 — 4月 26日
Apr . 26
7117. 5 15. 63 1112. 5 100 1112. 5
3 讨论
3. 1 黄淮海平原是我国水资源(按人口和耕地仅为全国平均值的 1/ 4和 1/ 6)严重缺乏地
区,青刈黑麦和小麦生长期均处于一年中的干旱季节。灌水的边际效益随着灌水总量的增加
而下降,因此在水资源不足的地区, 应将追求单产为目标转变为以提高水分利用率为目标。
在青刈黑麦生长期间, 土壤含水量亏缺并不严重的年份,可以少浇或不浇水,充分利用土壤
水分,以提高水分利用效率。
3. 2 在黄淮海平原,春棉一般在 4月20~30日播种,由于地温较低,必须铺地膜。晚春适宜
的播期为 5月 10~20日,因地温较高,不须铺地膜且费工较少。青刈黑麦从 10月25日~11
月 14日播种, 抽穗期在翌年 4月23~28日,黑麦青刈后并不影响播棉。青刈黑麦根系发达,
加之大量茎茬和根系, 对于增加单作棉田土壤有机质含量具有重要作用。青刈黑麦在冬春覆
盖地面还有利于减少风蚀, 接纳保蓄雨雪, 改善周边的生态环境。
3. 3 利用棉花冬闲田种植青刈黑麦,可充分利用闲置土壤资源,且不与庄稼争地。每 hm2
投入种子、化肥、灌水约 1500元, 产值约 4500元 (按 500元/ t 收购价计算) , 纯收益约为
3000元。如果在黄淮海区范围内 50%的棉田实施青刈黑麦—棉花轮作制度,将在不影响现
有生产结构的情况下,多生产 405~1000万 t优质绿色饲料产品, 将产生 32. 4~80亿元的
产值(按 1997年东北羊草北京到岸价 800元/ t 计算)。
4 结论
4. 1 随着黑麦生长期的延长, 产草量不断增加, 在 3 月 22日刈割干草产量为 734. 1kg /
hm
2 , 4月 26日可达 8373. 5kg / hm 2。
4. 2 随着青刈黑麦生长期的延长,干草质量则不断下降,粗蛋白质含量由 3月 27日刈割时
的 31. 71%下降到4月26日的 15. 63%,相反在同期中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维从 36. 89
和 17. 56%分别增加到 55. 33和 30. 06%。
4. 3 为达到粗蛋白质高产的目的,并兼顾饲草中纤维含量较低,青刈黑麦利用一次者,刈割
53第 1期 李国辉等:青刈黑麦产草量与营养动态分析
时间不应迟于 5月 2日,即在抽穗后期。
4. 4 在 1997年 10月中、下旬~翌年 4月下旬青刈黑麦生长期间, 最多只能刈割 2次,第 1
次应在株高 30~40cm 时刈割,留茬5cm 左右。刈割早,头茬产草量较低,刈割晚则严重影响
下茬产草量, 甚至无产量。
4. 5 青刈黑麦刈割两次的干草产量比刈割 1次低, 但质量则优于后者, 因此,在生产中应根
据饲喂牲畜的种类决定刈割次数。在猪、鸡等单胃家畜日粮中添加青刈黑麦草粉时,以刈割
两次为宜,饲喂牛、羊等反刍动物时, 则以刈割 1次为好。
参 考 文 献
1 马兴林. 1995. 饲用作物品种—冬牧 70黑麦 . 农业信息探索, 1: 18~19
2 华仁林. 1982. 冬牧 70 黑麦的引种观测及栽培技术的研究 . 国外畜牧学—草原, 5: 54~58
3 杨明辉. 1985. 冬牧 70 黑麦引种初步研究 . 青饲料, 2: 36~41
4 杨胜. 1993. 饲料分析及饲料质量检测技术. 北京: 农业大学出版社, 58~62
5 胡跃高. 1998. 论黄淮海地区青刈黑麦产业化生产的基础 . 草业科学, 4: 39~42
6 J 法朗士. 1991. 农业中的数学模型. 北京:农业出版社, 94~117
Study on the Dynamics of Dry Matter and Nutritions in Rye
Li Guohui Li Zhijian Hu Yuegao
( China Ag r icultur al U niver sity , Beijing 100094)
  Abstract: Because rye in unoccupied cot ton fields in w inter w as made good use, a f ine
look had been taken on. T he hay pr oduct ion and nutrit io n of ry e in different development
stage, and the ef fect of harv est times and date on the hay yield and quality had been
studied. T he result that the date o f one cut t ing must be earlier than later heading stag e,
and the first date of two cutt ings cannot be later than jo int ing stage. T he hay quality of
tw o cut t ing s is bet ter than that of one cut t ing , but the yield is low .
  Keywords: Forage; Nutrit ion; T wo cut t ing s
54 草 地 学 报 2000年