不同刈割时期和留茬高度紫花苜蓿品质动态研究

王丽学，　冯　婧，　马　强，　陈龙宾，　韩　静，刘景喜，　潘振亮，　张效生，　霍文娟，　马　毅*

（1.天津市畜牧兽医研究所，天津 300381；2.天津市农业科学院，天津 300192）

紫花苜蓿（Medicago sativa）为豆科苜蓿属多年生草本植物，具有适应性强、产量高、品质好、营养丰富、抗旱耐盐碱以及固氮保持水土等特点（赵燕梅等，2015；韩思训等，2014；于辉等，2010），是世界上分布最广的优质蛋白类饲料作物 （张吉明等，2015；房立志等，2014），与青贮玉米共同构成了高产奶牛必需配备的优质粗饲料 （蔡海霞，2014）。不同的刈割时期和留茬高度对紫花苜蓿产量和品质均有不同程度的影响 （蔡海霞，2014；常春等，2013；代红军等，2009），有研究表明紫花苜蓿干草的营养品质以现蕾期最佳，其次是初花、盛花和结荚期（单贵莲等，2012），但综合产业化对紫花苜蓿品质与产量的要求，初花期相对饲用价值最高（李光耀等，2014；常春等，2013）。刈割时期不同紫花苜蓿年刈割茬次不同，进而影响其产草量和营养价值（包乌云等，2015），紫花苜蓿刈割茬次存在地域差异，与当地气候条件及水肥管理密切相关（刘晓静等，2014）。适宜留茬高度在一定程度上可以促进紫花苜蓿的再生生长，提高其再生能力和生物量（代红军等，2009），据报道，在华北地区苜蓿刈割留茬高度3～5 cm为宜，冬季最后一次刈割宜提高至8～9 cm（蔡海霞，2014）。

目前有关紫花苜蓿刈割时期和留茬高度的研究已相对成熟，但在生产中亦存在诸多问题，如地域、气候以及管理水平的不同给紫花苜蓿的生长带来的差异，故其刈割模式并非一成不变，需根据实际情况进行调整。本文通过对天津地区不同刈割时期和留茬高度下紫花苜蓿营养品质变化动态进行研究，并结合区域气候特点，探讨不同刈割时期和留茬高度紫花苜蓿品质动态，旨在为天津地区紫花苜蓿精细化刈割管理提供理论指导与借鉴。

1　材料与方法

1.1试验区域基本概况试验于2014年天津市畜牧兽医研究所的现代畜牧业科技创新基地开展，位于天津市武清区下伍旗镇忠义村内。属温带半湿润大陆性季风气候，四季分明、光照充足、雨热同季，全年平均气温12.2℃，≥0℃有效积温为4187.6℃，年日照2646.2 h，无霜期206 d，年平均降水量489.9 mm，主要集中在7、8月，全年平均风速2.6 m/s。土壤属于沙壤土，有机质含量17.21 g/kg，全氮 1.44 g/kg，有效磷 72.5 mg/kg，速效钾156.13mg/kg。

1.2试验材料与设计试验用苜蓿品种为三得利苜蓿，播种时间为2014年4月15日，播种方式为条播，亩播量1.5 kg。于2015年3月中旬苜蓿返青时采用裂区试验设计进行小区划分，主区为收获时期 （现蕾、初花和盛花），刈割留茬高度（2.5、5.0、7.5 cm 和 10.0 cm）作为副区，主区和副区面积分别为2m×12m和2m×3m，试验设置三个区组作为重复。苜蓿当年返青时间为3月20日，苜蓿各刈割时期的时间和间隔详见表1。

表1　紫花苜蓿不同刈割时期的刈割时间

1.3样品采集和指标分析在各刈割时期各副区选择有代表性的样段，样段长度为50 cm，每个样段刈割5行紫花苜蓿，经铡刀切碎，整体称重、记录，通过四分法取样品500 g左右，记录鲜重后于105℃杀青2 h后85℃烘干至恒重，记录其干重，每个留茬高度（副区）5个平行，计算紫花苜蓿干物质含量并折算公顷总干物质产量。由于苜蓿可刈割多茬，故每次取样结束后，按副区留茬高度刈割各副区区域内所有苜蓿，以确保区域内苜蓿的一致性。

烘干至恒重的紫花苜蓿样品粉碎后进行粗蛋白质、中性洗涤纤维 （NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）的分析，粗蛋白采用凯氏定氮法分析，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量采用Van Soest方法进行测定。

1.4数据统计与分析文中数据分析由IBM SPSS statistics 20.0和Microsoft Excel 2010完成，数据均以“平均值±标准差”表示，通过HSD对各项指标进行多重比较分析（P＜0.05）。

根据隶属函数法对紫花苜蓿产量和品质进行综合评价，隶属函数计算：

式中：X为紫花苜蓿某一指标测定值，Xmax和Xmin分别表示某一指标测定值内的最大和最小值。一般而言，紫花苜蓿干物质总产量和粗蛋白质与其产量和品质呈正相关，其隶属函数运用公式（1）计算，而中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量与其品质呈负相关，故其隶属函数运用公式 （2）计算，上述所有指标的隶属函数之和即可作为评价紫花苜蓿产量和品质的综合指数。

2　结果与分析

对不同刈割时期、不同留茬高度和不同茬次的紫花苜蓿产量和营养指标进行裂区试验方差分析结果表明（表2），区组间差异未达显著水平（数据未在表中显示），说明试验重复性良好；留茬高度与刈割茬次、留茬高度与刈割时期、刈割茬次与留茬高度以及留茬高度、刈割茬次和刈割时期之间交互作用均未达显著水平 （数据未在表中显示）；紫花苜蓿干物质产量和营养指标（粗蛋白质、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和相对饲喂价值）在不同刈割时期、不同留茬高度和不同刈割茬次间差异均达极显著水平 （P＜0.01或P＜0.001）；上述各指标在不同的刈割茬次和刈割时期均存在极显著的交互作用（P＜0.001）。

2.1不同刈割时期、不同留茬高度和不同刈割茬次紫花苜蓿生物产量和营养品质的差异从表3可以看出，不同刈割时期紫花苜蓿干物质产量在现蕾期和初花期较盛花期分别降低了13.44%和19.26%（P＜0.05）；粗蛋白质含量随着刈割期的延长呈下降趋势，其中盛花期较现蕾期和初花期分别降低了21.74%和12.57%（P＜0.05）；中性洗涤纤维含量在现蕾期和初花期较盛花期分别降低了5.64%和6.97%（P＜0.05），酸性洗涤纤维含量在现蕾期和初花期较盛花期分别降低了13.07%和17.34%（P＜0.05）；相对饲喂价值在初花期和现蕾期较盛花期分别提高了12.57%和15.66%（P ＜ 0.05）。

表2　紫花苜蓿在不同的刈割时期、不同留茬高度和不同茬次产量和营养指标的裂区试验方差分析

表3　不同刈割期、不同留茬高度和不同茬次紫花苜蓿产量和营养成分

随着留茬高度的增加，紫花苜蓿的干物质产量呈降低趋势，其中10.0 cm留茬较2.5 cm留茬降低了17.80%（P＜0.05）；粗蛋白质含量在10.0 cm和7.5 cm留茬较2.5 cm留茬分别增加了11.67%和8.40%（P＜0.05）；中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量在10.0 cm留茬较2.5 cm留茬分别降低了4.61%和7.62%（P＜0.05）；相对饲喂价值在7.5 cm和10.0 cm留茬较2.5 cm留茬分别提高了5.84%和 8.16%（P＜0.05）。

在不同的刈割茬次，紫花苜蓿的干物质产量呈逐茬下降的趋势，其中1茬较2、3、4、5茬分别增加了 165.26%、221.70%、315.38%和 821.95%（P＜0.05）；粗蛋白质含量表现为5茬最高，其次为1、2茬，而3、4茬最低，其中5茬和1茬较4茬分别提高了45.88%和13.67%（P＜0.05）；中性洗涤纤维含量表现为5茬最低，而1、2、3、4茬逐茬增加，其中5茬和1茬较4茬分别降低了14.89%和9.46%（P＜0.05）；酸性洗涤纤维含量表现为5茬最低，而其他茬次间差异不显著，其中5茬较4茬降低了18.78%（P＜0.05）；相对饲喂价值表现为5茬最高，其次为1、2、3茬和4茬之间差异不显著，其中1茬和5茬较4茬分别提高了12.29%和25.41%（P＜0.05）。第5茬表现出的干物质产量低而营养品质最佳主要是由于仅现蕾期刈割了第5茬，而其他茬次均是现蕾期、初花期和盛花期平均值。

2.2不同刈割期和不同茬次交互作用下紫花苜蓿产量和营养成分的变化不同刈割期和不同茬次之间存在显著的交互作用，说明不同的刈割时期的各茬次紫花苜蓿产量和营养成分的变化不一致。从表4可以看出，现蕾期紫花苜蓿干物质产量以现蕾期5茬最低而盛花期1茬最高，后者较前者增加了1078.05%（P＜0.05），各刈割时期均以第1茬最高；粗蛋白质含量在现蕾期1茬最高而盛花期1茬最低，前者较后者增加了99.69%（P＜0.05）；中性洗涤纤维含量在现蕾期1茬最低而现蕾期4茬最高，前者较后者降低了19.92%（P＜0.05）；酸性洗涤纤维含量在现蕾期5茬最低而盛花期3茬最高，前者较后者降低了30.64%（P＜0.05）；相对饲喂价值在现蕾期5茬最高而盛花期3茬最低，前者较后者提高了37.25%（P ＜ 0.05）。

2.3不同刈割期和不同留茬高度紫花苜蓿产量和营养品质的综合评价运用隶属函数法对不同刈割时期和留茬高度的紫花苜蓿产量和品质进行综合评价。从表5可以看出，总隶属函数以现蕾期10.0 cm最高而盛花期2.5 cm最低，前者较后者提高了203.26%（P＜0.05），但现蕾期5.0、7.5 cm和 10.0 cm以及初花期 7.5 cm和10.0 cm之间差异未达显著水平，由此可见，现蕾期5.0 cm留茬刈割和初花期7.5 cm留茬刈割即可达到产量和品质的相对平衡，同时说明若适当提高留茬高度可以弥补刈割期推迟导致的品质差异。

表4　不同刈割期和不同茬次交互作用下紫花苜蓿的产量和营养成分

表5　不同刈割期和留茬高度紫花苜蓿的综合隶属函数

3　结论与讨论

相对饲喂价值（RFV）是衡量牧草采食量和能量价值的重要指标（李光耀等，2014），是目前对苜蓿进行综合评价的主要指标。紫花苜蓿现蕾期和初花期具有较高的粗蛋白质和较低的NDF、ADF含量，其相对饲喂价值显著高于盛花期。这较李光耀等（2014）和常春等（2013）认为，紫花苜蓿初花期收获较佳的结论增加了一个现蕾期，应该是由于天津地区无霜期相对较长（2015年无霜期242 d），现蕾期可刈割5茬，如此便弥补了刈割4茬较初花期在产量和品质上产生的差异。

紫花苜蓿留茬高度因地、因时而异，适宜的留茬高度应根据其生物学特性和管理水平而定，稍低刈割有利于刺激苜蓿根茎多发枝条 （蔡海霞，2014）。随着留茬高度的增加，紫花苜蓿的干物质产量下降但其品质增加，因其相对饲喂价值在7.5 cm和10.0 cm之间差异不显著，但二者显著高于5.0 cm和2.5 cm。结合产业化对紫花苜蓿产量和品质的双重要求，以现蕾期5.0 cm留茬和初花期7.5 cm留茬较合理。

由于只有现蕾期刈割5茬，其他均刈割4茬，在暂不考虑现蕾期5茬的情况下，随着刈割茬次的增加，苜蓿年干物质产量下降，其品质以第1茬最高，具有较高的粗蛋白质含量和较低的NDF和ADF含量。这与赵燕梅等 （2013）、陈水红等（2010）和杜书增等（2013）相关研究认为，苜蓿各茬次营养价值表现为第1茬最优的结果基本一致，但其他茬次间品质规律性较弱与相关报道略有不同，这一方面是地域不同其收获茬次不同导致，另外，也可能与当地气候变化有关，天津地区雨热同季，炎热的夏季会使紫花苜蓿受到热胁迫，进而使其营养生长向生殖生长推进，降低紫花苜蓿营养品质，而苜蓿品质与气候因子之间的关系有待于进一步进行研究。

综上所述，结合产业化对紫花苜蓿产量和品质的要求，天津地区紫花苜蓿的刈割模式以现蕾期5.0 cm留茬和初花期7.5 cm留茬较合理，其中现蕾期和初花期分别年刈割5茬和4茬。

[1]包乌云，赵萌莉，红梅，等.刈割对人工草地产量和补偿性生长的影响[J].中国草地学报，2015，37（5）：46 ～ 51.

[2]蔡海霞，杨浩哲，王跃卿，等.刈割对紫花苜蓿草产量和品质的影响[J].中国草食动物科学，2013，33（2）：66 ～ 69.

[3]常春，尹强，刘洪林.苜蓿适宜刈割期及刈割次数的研究[J].中国草地学报，2013，35（5）：53 ～ 56.

[4]陈水红，张剑云，付春艳.刈割次数对不同品种紫花苜蓿粗蛋白含量的影响[J].浙江农业科学，2010，1：169 ～ 171.

[5]代红军，谢应忠，胡艳莉.不同刈割程度对紫花苜蓿生长、净光合速率和可溶性糖含量的影响[J].植物生理学通讯，2009，45（11）：1061～1064.

[6]杜书增，杨云贵，辛亚平，等.紫花苜蓿品种及刈割茬次对产量及营养价值的影响[J].家畜生态学报，2013，34（7）：44 ～ 48.

[7]房立志，何永富，钟绍丽，等.不同品种及刈割次数的紫花苜蓿鲜草产量测定[J].养殖与饲料，2014，12：38 ～ 40.

[8]韩思训，王森，高志岭，等.不同施肥条件下苜蓿产量、氮素累积量及肥料氮素利用率研究[J].华北农学报，2014，29（6）：220 ～225.

[9]李光耀，孙启忠，张力君，等.不同生育期苜蓿相对饲用价值的分析研究[J].饲料研究，2014，19：1 ～ 3.

[10]刘晓静，张进霞，李文卿，等.施肥及刈割对干旱地区紫花苜蓿产量和品质的影响[J].中国沙漠，2014，34（6）：1516 ～ 1526.

[11]李光耀，张力君，孙启忠，等.苜蓿不同生育期营养特性的对比分析研究[J].粮食与饲料工业，2014，5：45 ～ 46，50.

[12]单贵莲，初晓辉，徐赵红，等.刈割时期和调制方法对紫花苜蓿营养品质的影响[J].草原与草坪，2012，32（3）：17 ～ 21.

[13]于辉，刘荣，刘惠青，等.刈割次数对肇东苜蓿生产能力影响的综合评估[J].草业科学，2010，27（4）：144 ～ 148.

[14]赵燕梅，钟华，崔志文，等.不同品种、刈割时期苜蓿的营养特性[J].草业与畜牧，2015，1：17 ～ 22.

[15]张吉明，赵燕梅，许庆芳，等.不同品种、刈割时期及添加剂处理的紫花苜蓿总皂苷含量研究[J].草地学报，2015，23（4）：859 ～864.