广东韶关林地6种牧草的种植适应性比较
作者: 张晖 邓琳 李珊珊 崔育 曾宪煌 张斌 陈平 李永泉 周胜
摘要 [目的]筛选适合广东韶关地区林地种植的牧草。[方法]以山毛豆(Tephrosia candida)、木豆(Cajanus cajan)、甜象草(Pennisetum purpureum)、大叶菊苣(Cichorium intybus)、糖蜜草(Melinis minutiflora P.Beauv.)和晚熟狼尾草(Pennisetum alopecuroides)为试验材料,通过测株高、生物量、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、粗灰分等指标,评价6种牧草营养指标的差异性。[结果]播种后90 d晚熟狼尾草株高达到250 cm,甜象草为180 cm,木豆和山毛豆分别为150和120 cm;晚熟狼尾草和甜象草鲜草产量分别达到172 470和176 415 kg/hm2;山毛豆蛋白含量最高,达17.0%,木豆为15.3%;木豆的粗脂肪含量最高,达4.1%,其次为大叶菊苣(3.5%)。[结论]山毛豆和糖蜜草更适合林下种植,而甜象草和晚熟狼尾草虽然产量大,但株高较高可能会对其他林地经济作物造成影响,更适合在成熟林下种植。
关键词 牧草;种植;林下;韶关
中图分类号 S54 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2023)19-0104-04
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2023.19.022
Comparison of Planting Adaptability of Six Forage Species in Shaoguan, Guangdong Province
ZHANG Hui, DENG Lin, LI Shan-shan et al
(Zhongkai University of Agriculture and Engineering, Guangzhou, Guangdong 510225)
Abstract [Objective]In order to select forages suitable for planting in Shaoguan woodland in Guangdong. [Method]Tephrosia candida DC and Cajanus cajan (Linn.) Millsp, Pennisetum purpureum, Cichorium intybus, Melinis minutiflora P. Beauv and Pennisetum alopecuroides (L.) Spreng, the six kinds of forage were used as experimental materials, and the differences in nutritional indicators of the six kinds of forages were evaluated by ANOVA by measuring plant height, biomass, crude protein, crude fat, crude fiber, crude ash and other indicators. [Result]The results showed that after 90 days of sowing, Pennisetum alopecuroides (L.)Spreng reaches a height of 250 cm, Pennisetum purpureum was 180 cm, Cajanus cajan (Linn.) Millsp and Tephrosia candida DC were 150 cm and 120 cm, respectively. Pennisetum alopecuroides (L. ) Spreng and Pennisetum purpureum had a fresh weight of 11 498 kg and 11 761 kg respectively. The highest protein content on nutritional indicators was Tephrosia candida DC (17.0%), Cajanus cajan (Linn.) Millsp was 15.3 percent. Cajanus cajan (Linn.) Millsp had the highest crude fat content at 4.1%, followed by Cichorium intybus (3.53%). [Conclusion]The combined results showed that Tephrosia candida DC and Melinis minutiflora P. Beauv were more suitable for understory cultivation, while Pennisetum purpureum and Pennisetum alopecuroides (L.) Spreng although had a large yield, its higher plant height may affect other forest land cash crops, and it was more suitable for cultivation under mature forests.
Key words Forage;Plantation;Under-forest;Shaoguan
目前,我国牧草产业与畜牧业发达国家相比差距很大。在畜牧业生产发达国家,牧草属于作物生产的重要组成部分,在农业生产中占据重要地位。另一方面,我国居民膳食结构持续升级,优质动物蛋白需求增大,牧草需求刚性增加。在有限的土地资源如何生产更多的牧草蛋白资源已成为行业面临的重大问题。
除了要继续加强牧草种质资源创新外[1],还要向森林要食物。目前,全国以林下种植、养殖、采集等为主的林下经济年产值超9 000亿元。国家林业和草原局印发的《林草产业发展规划(2021—2025年)》指出,重点发展林下中药材、林下食用菌、林下养殖及林下采集加工等,引导加工企业向林下种植养殖集中区延伸。在林下、山地种植牧草使“向森林要食物”成为问题解决的方法。过去,通过茶园或果园套种豆科牧草[2]、禾本科牧草[3] 均显示有效防止或减少水土流失和地力衰退[4-6],提高产品品质[7],豆科牧草的根系可促进土壤水稳性团粒结构的形成,提高土壤的渗透与保水能力[8]。研究表明,在桉树林下套种糙毛假地豆(Desmodium heterocarpon)可有效抑制杂草,并对土壤条件有改善作用[9],林下种植牧草对家禽鸡、鹅的生产性能均有促进作用[10-12]。不同林地的立地条件,环境因子均对牧草的生长产生影响,其中土壤的结构、营养成分以及理化性质均会对牧草的品质产生影响。为筛选适合于广东省韶关市红壤地区[13-14]林下种植的牧草,笔者通过实地播种,优选适合该林地土壤和气候环境下种植的牧草,以期为更好地推广林下牧草提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验区概况
韶关市位于广东省北部,地处112°53′~114°45′E,23°53′~25°31′N,全境直线距离东西长186.3 km,南北为173.4 km。该区气候属南亚热带湿润型,具有潮湿、温暖、多雨、雨季和旱季明显等特点。总体地势北高南低,山峦起伏,以中低山为主。河流主要属珠江水系北江流域,北江以浈江为干流,主要支流有武江、墨江、锦江、翁江、南水。土壤包括红壤、赤红壤、紫色土等六大土类,其中红壤分布面积最广[12]。
试验地土壤理化指标:pH 4.60±0.04,电导率(67.83±1.64)μS/cm,盐含量(0.13±0.06) ng/L,总氮(18.00±0.00) mg/kg,总磷(24.33±0.58)mg/kg,总钾(58.00±1.00) mg/kg。
1.2 材料
采用的牧草包括山毛豆、木豆、甜象草、大叶菊苣、糖蜜草和晚熟狼尾草。种子采购于郑州开元草业科技有限公司。
1.3 种植方法
试验于2022年3月在广东韶关开展,2022年12月结束,牧草种子按一定的播种密度(糖蜜草1 g/m2,木豆5 g/m2,大叶菊苣1 g/m2,山毛豆5 g/m2,晚熟狼尾草15 g/m2,甜象草6 g/m2)于3 m×3 m经修整过的山地进行撒播。分别于播种后90 d测量株高,并对其中的1 m×1 m面积上的牧草进行收割以预估产量,采集牧草样品用于营养指标分析,在180 d对牧草再次测定株高。
1.4 牧草营养成分分析
采集的牧草样品带回实验室自然低温烘干,计算其含水率,并粉碎、密封备用。牧草营养指标分析包括粗脂肪、粗蛋白、粗纤维、灰分测定。其中采用石油醚索氏提取法测定粗脂肪含量;采用凯氏定氮法测定粗蛋白含量;采用酸碱分次水解消煮法测定粗纤维含量;采用灰化法进行测定灰分含量。
1.5 数据分析
采用SPSS 23.0对测定指标进行单因素方差分析和DUNCAN检验,并使用Sigmaplot 14.0软件绘图。
2 结果与分析
2.1 株高比较
由图1可见,在播种90 d,晚熟狼尾草的株高达到250 cm,为6种牧草中最高,甜象草次之,为180 cm。豆科植物山毛豆和木豆株高分别为120和150 cm,糖蜜草高度为90 cm,大叶菊苣最小,仅28 cm。播种180 d除了晚熟狼尾草株高没有大变化,仍为250 cm,其他牧草株高均有不同程度增加,其中甜象草株高较播种90 d增加了122%,达到400 cm;山毛豆和木豆则分别增加了75%和100%,分别为210和300 cm;大叶菊苣的株高为45 cm,而糖蜜草株高增加到105 cm。
2.2 含水率比较
从图2可见,在6种牧草中含水率最高的是大叶菊苣(81.4%),甜象草(77.7%)次之。糖蜜草、山毛豆、木豆3种牧草含水率接近,分别为71.8%、70.7%和69.1%。晚熟狼尾草最小,仅64.5%。
2.3 产量比较
从图3可见,鲜重产量较高的是晚熟狼尾草和甜象草,播种90 d产量分别达到172 470和176 415 kg/hm2;而山毛豆较木豆产量要高77%,产量为21 480 kg/hm2,大叶菊苣与木豆相似,只比木豆多4%;糖蜜草为6种牧草中鲜重最低的,仅11 370 kg/hm2。从干重来看,甜象草最高,达136 995 kg/hm2,其次是晚熟狼尾草111 180 kg/hm2;豆科的山毛豆产量是木豆的1.8倍,木豆的干草产量与糖蜜草差异不大,后者为8 160 kg/hm2;大叶菊苣的鲜草含水率最高,但其干草产量仅有10 290 kg/hm2。
2.4 粗蛋白含量比较
从图4可知,2种豆科植物的粗蛋白含量显著高于另外4种牧草,山毛豆的粗蛋白含量为17.0%,高于木豆的15.3%,两者之间差异显著(P<0.05)。甜象草的粗蛋白(8.8%)与大叶菊苣(9.3%)差异不显著(P>0.05),糖蜜草粗蛋白含量最低,仅4.5%,比晚熟狼尾草的粗蛋白含量低13%。
2.5 粗脂肪含量比较
从图5可知,木豆的粗脂肪含量最高,为4.1%,显著高于山毛豆(P<0.05)。大叶菊苣的粗脂肪含量仅次于木豆,为3.5%,其与山毛豆的粗脂肪含量差异显著(P<0.05),甜象草的粗脂肪含量为大叶菊苣的50%。糖蜜草和晚熟狼尾草间粗脂肪含量相同,均为1.2%。