馬　軍，鄭　偉，張　博

(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 草業(yè)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院/新疆維吾爾自治區(qū)草地資源與生態(tài)重點(diǎn)實驗室，新疆 烏魯木齊　830052)

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基于馬營養(yǎng)需求的多年生豆禾混播草地生產(chǎn)性能的評價

馬軍，鄭偉，張博

(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 草業(yè)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院/新疆維吾爾自治區(qū)草地資源與生態(tài)重點(diǎn)實驗室，新疆 烏魯木齊830052)

摘要：用鴨茅、貓尾草、無芒雀麥、紫花苜蓿、紅三葉、紅豆草建植多年生混播草地，混播草地種類為5種豆禾牧草混播、6種豆禾牧草混播，豆∶禾混播比例分別為3∶7和2∶8。依據(jù)建植第1年(2013年)和第2年(2014年)的牧草產(chǎn)量、牧草營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量和消化能產(chǎn)出，以使役馬(中型)、使役馬(重型)、妊娠馬(妊娠11個月)和泌乳馬(產(chǎn)駒后3個月均值)營養(yǎng)物質(zhì)和消化能需求為評價準(zhǔn)則，采用營養(yǎng)物質(zhì)和消化能“產(chǎn)出-需求相對差額”法對幾種豆禾混播組合的生產(chǎn)性能進(jìn)行評價。結(jié)果表明：以使役馬(中型)、妊娠馬營養(yǎng)物質(zhì)和消化能需求為評價準(zhǔn)則，豆∶禾為3∶7的混5組合(紫花苜蓿+紅豆草+鴨茅+貓尾草+無芒雀麥)生產(chǎn)性能最高；以使役馬(重型)、泌乳馬營養(yǎng)物質(zhì)和消化能需求為評價準(zhǔn)則，豆禾比3∶7的另一混5組合(紫花苜蓿+紅三葉+鴨茅+貓尾草+無芒雀麥)生產(chǎn)性能最高。

關(guān)鍵詞：豆禾混播草地；馬消化能需求；馬營養(yǎng)物質(zhì)需求；產(chǎn)出-需求相對差額；生產(chǎn)性能

新疆昭蘇盆地是伊犁馬的故鄉(xiāng)，馬匹在當(dāng)?shù)氐牟菔臣倚笾姓加泻艽蟊壤?，大量?yōu)良馬匹的飼養(yǎng)與馬產(chǎn)業(yè)相關(guān)活動的開展極大地促進(jìn)了當(dāng)?shù)靥厣竽翗I(yè)的發(fā)展[1]。但由于昭蘇盆地天然草地不同程度的退化[2]，牧草產(chǎn)量與品質(zhì)下降，毒害草、適口性差的雜類草夾雜其中，不利于馬匹的放養(yǎng)；與此同時，昭蘇盆地人工草地建設(shè)嚴(yán)重滯后，冬春季節(jié)牧草短缺，馬匹舍飼所需飼草料供需矛盾突出。另外，馬的營養(yǎng)需求特點(diǎn)也與牛羊等反芻動物不同，能量高、電解質(zhì)含量高的優(yōu)質(zhì)牧草更能滿足其營養(yǎng)需求[3]，而傳統(tǒng)的人工草地建設(shè)還是立足于蛋白質(zhì)營養(yǎng)的需求[4]，因而，昭蘇盆地草業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀難以支撐馬產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。建立優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效且能滿足馬的營養(yǎng)需求的人工草地，成為解決昭蘇馬產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個關(guān)鍵舉措。多年生豆禾混播草地生產(chǎn)性能的研究主要集中在提高牧草產(chǎn)量[5-7]，改善牧草品質(zhì)[8-10]；減輕對土壤礦物元素的競爭，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力[11-13]；提高資源利用率[9,14]；避免物種間的競爭，使草地有較好的生產(chǎn)與生態(tài)穩(wěn)定性等方面[15-17]。但有一個關(guān)鍵問題研究較少，豆禾混播草地生產(chǎn)出來的草產(chǎn)品營養(yǎng)物質(zhì)和能量與草食動物生產(chǎn)的匹配性？如果某一營養(yǎng)物質(zhì)(如粗蛋白)在草產(chǎn)品中含量過高或過低，可能均不利于草食動物正常的生長發(fā)育[18]。以多年生豆禾混播草地草產(chǎn)品營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量與消化能能否滿足馬的營養(yǎng)與能量需求為切入點(diǎn)，將不同類型馬的營養(yǎng)與消化能需求作為評價準(zhǔn)則，采用營養(yǎng)物質(zhì)和消化能“產(chǎn)出-需求相對差額”綜合評價多年生豆禾混播草地的生產(chǎn)性能，為昭蘇盆地優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的馬用多年生豆禾混播草地建設(shè)提供新的思路。

1材料和方法

1.1試驗地概況

試驗地點(diǎn)位于新疆伊犁州昭蘇縣昭蘇馬場，地理位置N 43°07′33.12″，E 80°59′56.18″，海拔1 886 m。昭蘇馬場年最高溫度33.5℃，最低溫度-32℃，年平均溫度2.9℃，≥10℃年積溫1 416.8℃，無霜期80～100 d，年均降水量512 mm，年均蒸發(fā)量1 261.6 mm。土壤為黑鈣土，土壤有機(jī)質(zhì)含量為13.63%～14.89%，全氮、全磷、全鉀含量分別為9.53，12.16和2.20 g/kg，堿解氮、速效磷、速效鉀含量分別為459.20，144.43和473.58 mg/kg。

1.2試驗小區(qū)設(shè)計

2013年5月15日，采用人工開溝條播，小區(qū)面積3 m×5 m，行距15 cm，深度2 cm。試驗設(shè)單播、混6(3種豆科牧草與3種禾本科)、混5(2種豆科牧草與3種禾本科)3種混播種類與混播比例3∶7、2∶8兩種豆禾混播比例，14個處理，隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次，共42個小區(qū)(表1)。紫花苜蓿(Medicagesativa)、紅三葉(Trifoliumpretense)、鴨茅(Dactylisglomerata)、貓尾草(Phleumpretense)單播播種量為15 kg/hm2，無芒雀麥(Bromusinermis)單播播量為30 kg/hm2，紅豆草(Onobrychisviciaefolia)單播播量為60 kg/hm2。播種后不施肥，無灌溉，6月中旬與7月中旬各除雜草1次。建植當(dāng)年9月5日刈割。

1.3測定內(nèi)容及分析方法

1.3.1測定內(nèi)容牧草產(chǎn)量：每小區(qū)取1 m×1 m的樣方，留茬5 cm刈割，分種稱量鮮草產(chǎn)量。于65℃的恒溫條件下烘干至恒重，即為干草產(chǎn)量；莖葉比∶刈割測產(chǎn)時，分別取具有代表性的約500 g的各草種樣本，將莖、葉、花序分開。風(fēng)干后稱重，計算各部分所占比例。花序單獨(dú)計，禾本科的莖包括莖和葉鞘；牧草品質(zhì)：牧草風(fēng)干后粉碎，過40目篩。粗蛋白采取凱氏定氮法測定；粗脂肪采用索氏抽提法測定；粗灰分采用高溫灼燒法測定；鈣用鄰-甲酚酞比色法測定；磷用釩鉬酸銨比色法測定；NDF與ADF運(yùn)用范氏洗滌纖維法測定[19]。

表1　各豆禾混播處理的混播比例與播量

1.3.2分析方法土地當(dāng)量LER=LO+LP

LO=混播燕麥產(chǎn)量/單播燕麥產(chǎn)量

LP=混播箭筈豌豆產(chǎn)量/單播箭筈豌豆產(chǎn)量[19]

消化能(馬)根據(jù)Lauren E 等[20]提供的公式計算：

DE (Mcal/kg DM) =2.118+0.01218CP -0.009 37ADF-0.003 83(NDF-ADF) +0.047 18EE +0.020 35NFC -0.026 2Ash

式中：DE為馬的消化能(干物質(zhì))，EE(粗脂肪)，NDF(中性洗滌纖維)，ADF(酸性洗滌纖維)，NFC(非纖維性碳水化合物)，Ash(粗灰分)，F(xiàn)at(脂肪)試驗中用EE表示，Crude protein為粗蛋白，此次試驗DE的單位已轉(zhuǎn)化為MJ/kg。

NFC=100-%NDF-%Fat-%Ash-%Crude protein

1.4基于馬營養(yǎng)需求的生產(chǎn)性能評價方法

根據(jù)姚新奎等[21]提供的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，各種類型的馬所需要的營養(yǎng)物質(zhì)及消化能見表2。

體重為400 kg的成年馬，日采食干草量為8～12 kg[18]，10 kg干草基本可滿足各類型馬干草的日需求量。對各處理(CK1、M1、M2、M3、CK2)10 kg干草所含消化能及營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量與表2中各類型馬消化能(DE)、粗蛋白(CP)、Ca、P的每日需求量進(jìn)行比較，利用如下公式計算10 kg干草所含消化能及營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量與各類型馬每日需求量的相對差額：

式中：RDi為10kg干草所含消化能或營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量與各類型馬每日需求量的相對差額；Xi為各類型馬消化能或營養(yǎng)物質(zhì)每日需求量；Y10為10kg干草所含消化能或營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量。

各處理生產(chǎn)性能評價用如下公式計算：

式中：Ai為各處理牧草產(chǎn)量；Pi為消化能與營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量指標(biāo)的權(quán)重。

研究中各指標(biāo)權(quán)重為：消化能0.4，粗蛋白0.4，Ca0.1，P0.1；Wi為消化能及營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量指標(biāo)的得分；Wi根據(jù)RDi的大小計算，RDi<-10%時，Wi記為0；-10%≤RDi≤10%時，Wi記為1；10%

1.5數(shù)據(jù)分析

用SPSS18.0對不同比例處理的不同指標(biāo)進(jìn)行單因素方差分析，用Duncan法對各處理進(jìn)行多重比較，并用Excel2003進(jìn)行制圖。

表2　不同類型的馬每日所需要的營養(yǎng)物質(zhì)及消化能

注：數(shù)據(jù)根據(jù)濃縮料含消化能13.82 MJ/kg干物質(zhì)，干草8.37 MJ/kg干物質(zhì)計算而得，數(shù)據(jù)來源于文獻(xiàn)[3，18]

2結(jié)果與分析

2.1牧草產(chǎn)量

2013年即建植當(dāng)年，混播組合A3產(chǎn)量最高，達(dá)699.99 g/m2，其次是A7，A4產(chǎn)量最低(表3)。2014年產(chǎn)量最高的混播組合為A8，為1 892.52 g/m2，其次是A5，產(chǎn)量最低為A2。從2年均值看，牧草產(chǎn)量最高的是A3，達(dá)1 156.55 g/m2，其次為A7，達(dá)1 109.16 g/m2，最低產(chǎn)量是A4，為728.09 g/m2，且顯著低于各混播組合(P<0.05)。

2.2牧草營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量

混播組合A5的CP產(chǎn)量最高，達(dá)161.05 g/m2。其次是A3，為148.95 g/m2。混播組合A4的CP產(chǎn)量最低，為93.01 g/m2，顯著低于其他混播組合(P<0.05)。EE產(chǎn)量最高的為混播組合A7，達(dá)47.62 g/m2，且顯著高于混播組合A1、A4(P<0.05)，產(chǎn)量最低的是A4，為29.03 g/m2。NDF與ADF產(chǎn)量最低的是混播組合A4，分別為 342.18 g/m2與 220.61 g/m2，除A6外，混播組合A4的NDF與ADF產(chǎn)量顯著低于其他各混播組合(P<0.05)?；觳ソM合A1的Ca產(chǎn)量最高，為15.05 g/m2，而P和粗灰分產(chǎn)量最高的混播組合為A3，且顯著高于混播組合A4。消化能產(chǎn)出最高的為A3，達(dá)11.76 MJ/m2，且顯著高于其他混播組合，A4消化能產(chǎn)出最低，為7.33 MJ/m2(表4)。

2.3基于馬營養(yǎng)需求的生產(chǎn)性能評價

不同類型的馬所需要的營養(yǎng)物質(zhì)及消化能各有不同(表2)。各混播組合的CP，Ca和P產(chǎn)量均能滿足使役馬(中型)、使役馬(重型)、妊娠馬、泌乳馬的需求，且均有剩余(表5)。由于不同類型的馬所需要的消化能不同，各混播組合牧草與使役馬(重型)、妊娠馬、泌乳馬消化能的差額及相對差額出現(xiàn)負(fù)數(shù)，出現(xiàn)消化能供應(yīng)不足的現(xiàn)象。

表3　不同處理的牧草產(chǎn)量

注：同列數(shù)據(jù)不同字母表示差異顯著(P<0.05)，下同

表4　不同混播比例組合的營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量及消化能產(chǎn)出(2年平均值)

表5　不同混播比例10 kg牧草與各類型馬營養(yǎng)物質(zhì)及消化能日需求量的差額和相對差額

以使役馬(中型)、妊娠馬的營養(yǎng)需求進(jìn)行評價，其評價結(jié)果中生產(chǎn)性能最高的為A3，其次為A1，最低的為A4。以使役馬(重型)營養(yǎng)需求為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價，結(jié)果為：生產(chǎn)性能最高的為A5。其次是A8，再次為A3。最低為A4。以泌乳馬的營養(yǎng)需求為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價，其結(jié)果中生產(chǎn)性能最高的為A5，其次為A3，再次為A1。最低還是A4?；谀敛莓a(chǎn)量的評價，其結(jié)果為：產(chǎn)量最高的為A3，其次為A7，再次為A1，第4為A2。最低還是A4(表6)。

3討論

3.1豆禾牧草混播對草地生產(chǎn)性能的影響

相對單播草地，牧草混播具有一定的優(yōu)勢[21]。具有較高且穩(wěn)定的產(chǎn)量，且群落穩(wěn)定性較好[22]。豆禾混播比單播能夠更加合理的利用有限的空間，充分利用空間內(nèi)的光照、水分，熱量等。同時，由于豆科與禾本科牧草所側(cè)重吸收的礦物質(zhì)不同，避免了對土壤礦物質(zhì)的直接競爭，而且豆科牧草對禾本科牧草的生長具有一定的促進(jìn)作用。牧草產(chǎn)量作為草地生產(chǎn)性能評價中的一項重要指標(biāo)[23]，在評價系統(tǒng)當(dāng)中占有重要地位。在本研究當(dāng)中，從2年平均值看，在各混播組合中，豆∶禾為3∶7的組合的產(chǎn)量優(yōu)于2∶8組合，生產(chǎn)性能排名也較靠前，這與豆科牧草在建植第1、2年產(chǎn)量較高有關(guān)。同時，含有紅豆草的混播牧草組合產(chǎn)量較高，這與紅豆草在建植的第1、2年產(chǎn)量較其他牧草產(chǎn)量高有關(guān)。此外，混播組合產(chǎn)量較高時，其生產(chǎn)性能排名也均較高，這表明產(chǎn)量的提高對生產(chǎn)性能的排名具有一定的促進(jìn)作用。

表6　不同混播比例處理生產(chǎn)性能排序(2年平均值)

牧草營養(yǎng)品質(zhì)也是評價混播草地品質(zhì)的重要指標(biāo)?；觳ツ敛轄I養(yǎng)品質(zhì)整體上要高于單播牧草[24]。牧草的CP和EE含量可以較好地反映牧草的營養(yǎng)價值，纖維素含量和消化能濃度則可較好的反映牧草的可消化情況。在本研究中，混播組合中CP與消化能產(chǎn)出較高時，其生產(chǎn)性能也相對較高。同時，牧草中Ca、P含量的提高，也有利于牧草生產(chǎn)性能的進(jìn)一步提高。

3.2馬營養(yǎng)需求與豆禾混播草地生產(chǎn)性能的關(guān)系

以往豆禾混播草地的建立與評價，主要是利用產(chǎn)量、品質(zhì)及其穩(wěn)定性等指標(biāo)對其評價[9,25-27]。此次研究建立馬專用豆禾混播草地，運(yùn)用馬的營養(yǎng)需求作為標(biāo)準(zhǔn)來評價建立的混播草地能否滿足其營養(yǎng)需求，滿足哪一些類型馬的營養(yǎng)需求，哪一個混播組合能更好的應(yīng)用于哪一類型的馬，同時能夠避免牧草營養(yǎng)物質(zhì)的剩余與浪費(fèi)。計算了各混播牧草組合與兩種類型馬營養(yǎng)需求之間的差額與相對差額，同時引入一個公式進(jìn)行生產(chǎn)性能得分，從而較好的對各組合之間進(jìn)行排名，較好的反映各組合與不同類型馬的營養(yǎng)需求之間的關(guān)系。以使役馬(中型)、妊娠馬營養(yǎng)需求為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價顯示，生產(chǎn)性能最高的為A3，其次為A1。以使役馬(重型)營養(yǎng)需求為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價，則為A5生產(chǎn)性能最好，其次為A8。這種評價模式與以牧草產(chǎn)量為評價標(biāo)準(zhǔn)有一定差別。人工混播草地的建植，如果專門針對馬的飼喂，除了保證混播草地的產(chǎn)量與品質(zhì)之外，還要考慮馬的營養(yǎng)需求，進(jìn)行不同牧草品種、不同比例進(jìn)行搭配，以及選擇適宜當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效牧草品種，為以后大面積馬專用混播草地的建立提供參考依據(jù)。

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Evaluation of production performance for perennial legume-grass mixture grassland based on nutrient needs of horses

MA Jun,ZHENG Wei,ZHANG Bo

(CollegeofPrataculturalandEnvironmentalScience,XinjiangAgriculturalUniversity/XinjiangkeyLaboratoryofGrasslandResourcesandEcology,Urumqi830052,China)

Abstract：Sowed six forages,Dactylis glomerata,Phlemu pretense,Broumis inermis,Medicago stativa,Trifolium pratens,Onobrychis viciaefolia to establish the perennial legume-grass mixture grasslland with difeerent sowing proportion (3∶7 and 2∶8) between legume and grass.Selected the indexes of yeild,nutrient,digestible energy of forages in first and second years,and the demand to nutrient and digestible energy by moderate and heavey working horse,pregnant horseas as well as milking horse to evaluate the performance of the sown grasslands by supply-demand way.The results showed that (1) taking the demand of nutrient and digestible energy by the moderate working horse and pregnant horse as evaluation standard, the mixed sowing combination of grass and legume with Dactylis glomerata,Phleum pratense,Bromus inermis,Medicage sativa,Onobrychis viciaefolia had the highest performance;(2) taking the demand of nutrient and digestible energy by the moderate working horse and milking horse as evaluation standard,the mixed sowing combination of grass and legume with Dactylis glomerata,Phleum pratense,Bromus inermis,Medicage sativa,Trifolium pratens had the highest performance.

Key words：nutritional requirement of horse；legume-grass mixture grassland；production performance

中圖分類號：S 812

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-5500(2016)02-0052-07

作者簡介：馬軍(1984-)，男，山東昌樂人，碩士研究生。

基金項目：國家科技支撐計劃(2012BAD45B03)；新疆維吾爾自治區(qū)高?？蒲杏媱澲攸c(diǎn)項目(XJEDU 2012I19)；中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項-應(yīng)對氣候變化的碳收支認(rèn)證及相關(guān)問題(XDA05050405)資助

收稿日期：2015-07-13； 修回日期：2016-01-08

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鄭偉和張博為通訊作者。