头季稻刈割时间对饲草产量、品质和再生稻产量的影响

张巫军，段秀建，姚雄，刘强明，肖人鹏，张现伟，唐永群，李经勇

(重庆市农业科学院，重庆 401329)

随着经济社会发展和生活水平提高，在人们饮食结构中，奶、肉、蛋等动物性食品消费比例呈上升趋势，保障优质饲草的有效供给显得尤为重要。近年来，我国畜牧业发展迅速，对饲料的需求大幅增加。统计表明，我国粗饲料缺口约1.8×107t，导致我国“粮饲争地”和“人畜争粮”现象十分明显，饲料短缺严重制约畜牧业可持续发展[1]。水稻是我国主要粮食作物，每年可产出水稻秸秆2.3×108t[2]。目前，作物秸秆的利用主要包括肥料化、基料化、原料化和燃料化，如秸秆还田[3]、生物质能源[4]、工业原料[5]和焚烧与发电[6－7]。曹志宏等[8]对我国秸秆资源利用进行了综合评价，提出我国适宜饲料化的作物秸秆总量为6.26×108t，利用价值极高。贺建华等[9]试验表明，饲料稻总可消化养分(TND)达55%，营养价值与猫尾草相当，完全可以作为繁殖牛、肉牛和奶牛的饲料。因此，水稻秸秆饲料化可有效缓解畜牧业发展饲料短缺的问题。研究水稻秸秆饲料化应用的新途径，延长水稻种植业的产业链并提高经济效益十分必要。

长江上游是我国重要的单季籼稻区。以重庆为例，水稻灌浆结实期常遭受高温伏旱胁迫危害，导致稻米垩白度高，整精米率低，食味品质不佳，难以满足人们不断增长的优质稻米消费需求[10]。再生稻是采用一定的栽培措施，使头季水稻收割后稻桩上休眠芽萌发生长成穗再收割一季的水稻，具有粮食补欠增收，显著改善稻米品质和增加水稻种植效益的作用[11]。将头季水稻刈割后作为青贮饲草，低桩蓄留再生稻可获得产量较高的优质稻米，实现饲草和水稻产量、品质协同提升，进而解决“粮饲争地”的突出问题。基于这一思路，探索将头季不同生育时期的水稻植株作为动物饲料的“饲草—再生稻”栽培模式，对推动畜牧业和优质水稻产业发展具有重要意义。本研究以不同籼稻品种为供试材料，研究头季水稻不同刈割时间对饲草产量、品质及再生稻产量的影响，并综合评估其经济效益，以期为“饲草—再生稻”优质高产栽培模式提供科技支撑和技术指导。

1 材料方法

1.1 试验地点

试验于2021 年在重庆市永川区来苏镇观音井村进行。供试地为冬水田，土壤类型为紫色土，耕层土壤pH 5.6，含有机质22.3 g/kg、全氮1.3 g/kg、碱解氮119.0 mg/kg、有效磷25.0 mg/kg、速效钾74.7 mg/kg。供试品种为黄华占(常规籼稻)、渝香203(杂交籼稻)、渝香优8133(杂交籼稻)。

1.2 试验设计

1.3 测定项目及方法

1.3.1 生育时期

记录头季水稻(饲草)刈割时间与再生季抽穗期和成熟期。

1.3.2 头季饲草产量

分别于头季水稻(饲草)倒4 叶期(D4)、倒2 叶期(D2)和齐穗期(FHS)对供试的3 个水稻品种进行刈割，再生季留桩高度为15 cm。刈割后，各小区选取5 m2代表性水稻整株样品自然晾干，测算头季干饲草产量；同时，各小区选取代表性植株1 m2，采用秸秆切碎机将水稻植株切成2～3 cm 小段，将茎叶小段鲜草样品混合均匀后，用2 L 的塑料发酵罐装取部分鲜草样品，充分压实，盖上盖子，置于阴凉的青贮池内自然发酵30 d，发酵处理完成后，称量并计算青贮饲草产量[12]。

1.3.3 再生季水稻产量

再生季成熟期，各小区选取50 穴稻株调查有效穗数，按照平均单穴有效穗数取稻株5 穴，剪下穗子装入网袋，调查每穗粒数、空瘪粒数、结实率和千粒质量；各小区实收5 m2稻穗，测定各小区实际产量，按照13.5%的含水量折算产量。

1.3.4 饲草品质测定

参照文献[12]测定干饲草品质指标。采用蒽酮比色方法测定非结构碳水化合物含量(NSC)[13]，参照GB 5009.5—2016 中凯氏定氮方法测定粗蛋白含量，参照GB 5009.5—2016 中直接灰化法测定粗灰分含量，参照GB/T 20806—2006 中范氏洗涤法测定酸性洗涤纤维含量，参照NY/T 1459—2007 中范氏洗涤方法测定中性洗涤纤维含量，采用两步法测定体外干物质消化率[14]。

1.4 数据处理

采用Excel 2010 进行数据整理；采用SPSS 26.0进行数据方差分析。

因为肉牛的饲料利用率会受到遗传因素的影响，因此在肉牛养殖前，还要求养殖人员能做好肉牛的选种工作，在该过程中还需要对当地的自然条件以及养殖条件进行充分考虑。只有在保证对肉牛科学引种的基础上，获得的肉牛品种的饲料利用率才能得到大幅度的提升，对于该养殖场经济效益的提升也有一定的积极意义。通过将优质肉牛品种与黄牛进行杂交的模式，得到的肉牛品种还能有效提升饲料的利用率，并且能促进肉牛的生长发育速度得到进一步的提升。

2 结果分析

2.1 刈割时间对再生稻生育进程的影响

随着刈割时间的推迟，头季饲草生育期呈明显增加趋势，再生季水稻生育期呈缩短趋势(表1)。头季饲草生育期，黄华占为93～117 d，渝香优8133和渝香203 均为98～126 d；再生季水稻生育期，黄华占为68～76 d，渝香优8133 为74～78 d，渝香203为73～78 d。

表1 不同刈割时间处理下饲草—再生稻模式生育进程比较Table 1 The comparison of growth duration stage of foliage rice—ratoon rice under differt cutting time treatments

2.2 刈割时间对饲草产量与品质的影响

随着头季刈割时间的推迟，饲草产量呈显著增加趋势，至齐穗期达到最高，其中，渝香优8133 增幅最大，渝香203 次之，黄华占增幅最小(图1)。齐穗期刈割条件下，渝香优8133 青贮饲草和干饲草产量显著高于渝香203 和黄华占。

图1 饲草—再生稻模式下不同刈割时间处理饲草产量比较Fig.1 Comparison of foliage yield of different cutting time treatments under forage－ratoon rice model

不同刈割时间下，饲草品质差异显著(表2)。品种和刈割时间对饲草体外干物质消化率影响显著，且二者交互效应显著。随刈割时间推迟，黄华占体外干物质消化率显著降低，渝香203 和渝香优8133 呈增加趋势，但差异不显著。刈割时间推迟显著增加了中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量，其中黄华占增幅达到显著水平(P<0.05)，渝香优8133和渝香203 差异不显著。此外，随着刈割时间推迟，显著降低了非结构碳水化合物和粗蛋白含量，以黄华占降幅最大，品种和刈割时间的互作对非结构碳水化合物的影响效应达显著水平(P<0.05)。饲草中灰分含量品种间差异显著，各品种表现为渝香优8133>渝香203>黄华占，刈割时间对渝香优8133 灰分的影响显著(P<0.05)，另两个品种间差异不显著。

表2 饲草—再生稻模式下不同刈割时间处理饲草品质比较Table 2 Comparison of foliage quality of different cutting time treatments under forage－ratoon rice model %

2.3 刈割时间对再生稻产量的影响

再生稻产量由高到低的顺序为渝香优8133、渝香203、黄华占，且品种间差异显著(表3)。随刈割时间推迟，再生稻产量逐渐降低，渝香优8133 和渝香203 降幅显著。推迟刈割时间，再生稻每平方米有效穗数呈先增加后降低趋势，其中渝香优8133 和渝香203 差异达到显著水平；而穗粒数呈先降低后增加趋势，齐穗期刈割处理穗粒数最高，不同供试品种变化趋势一致。推迟刈割时间，再生稻结实率和千粒质量均表现为降低趋势，千粒质量降幅更大，不同供试品种变化趋势一致。

表3 饲草—再生稻模式下不同刈割时间处理再生稻产量比较Table 3 Comparison of ratoon rice yield of different cutting time treatments under forage－ratoon rice model (×103•m－2)

表4 饲草—再生稻模式的经济效益分析Table 4 Analysis of economic income of foliage rice—ratoon rice

2.4 刈割时间对饲草—再生稻模式经济效益的影响

随着头季水稻刈割时间推迟，饲草产值呈明显增加趋势，黄华占由7 229.37 元/hm2增加到10 219.57元/hm2，渝香优8133 由8 598.08 元/hm2增加到14 014.95元/hm2，渝香203 由7 679.15 元/hm2增加到12 819.42 元/hm2。与之相反，再生稻稻谷产值随饲草刈割时间推迟呈降低趋势，各品种表现一致。综合饲草—再生稻模式总体效果来看，随刈割时间推迟，总产值呈先略微降低后增加趋势，渝香优8133 和渝香203 齐穗期刈割处理总产值最高可达49 245.89 元/hm2和48 819.42 元/hm2。

3 讨论

有研究[12]表明，在饲草—再生稻模式中，如以收获再生稻优质稻米为主、优质饲草为辅，头季水稻宜在抽穗开花期刈割；如以收获优质饲草为主、再生稻优质稻米为辅，头季水稻宜在蜡熟期刈割。这说明，头季水稻收割时间不同，饲草—再生稻模式周年温光资源的分配不同，进而影响头季饲草和再生稻产量及品质。本研究发现，头季水稻全株青贮饲草和干饲草产量均随刈割时间推迟而显著增加，各品种表现一致，各品种饲草产量表现为渝香优8133>渝香203>黄华占。本试验条件下，头季稻齐穗期刈割，青贮饲草和干饲草产量最高，青贮饲草产量可达到34.1～46.7 t/hm2，选择生物量大的杂交水稻品种，可进一步提高头季水稻青贮饲草的产量水平。

饲草化学成分及饲用品质直接决定了饲草价值，其中，体外干物质消化率是评价饲喂反刍动物时饲草营养性的最为普遍的方法[15]，广泛应用于水稻[13]、玉米[16]和箭筈豌豆[17]等饲草的饲用品质评价。本研究中，头季稻刈割时间显著影响饲草品质，且不同品种的粗蛋白、灰分含量及体外干物质消化率存在显著差异，品种与刈割时间对体外干物质消化率的互作效应达到显著水平。随着刈割时间推迟，黄华占体外干物质消化率呈显著降低趋势，而渝香203 和渝香优8133 呈略微增加趋势，说明随着刈割时间推迟，籼稻饲草品质的变化因品种而异，渝香203 和渝香优8133 在齐穗期刈割，其饲喂品质更佳。在饲草化学营养成分方面，随刈割时间推迟，黄华占中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量呈显著增加趋势，而渝香优8133 和渝香203 呈先增加后降低趋势；灰分含量仅渝香优8133 呈显著增加趋势；而粗蛋白含量均表现为显著降低趋势，其中黄华占粗蛋白含量为10.1%～13.6%，渝香优8133 为9.1%～12.3%，渝香203 为9.4%～11.2%。根据禾本科牧草干草质量分级标准(NY/T 728—2003)，不同处理饲草蛋白质含量均达到一级标准水平。综合饲草化学成分及饲用品质结果，头季杂交籼稻齐穗期刈割，其饲草综合品质最佳，这与彭廷等[12]研究结果相吻合。

进一步分析不同刈割时间处理下的再生稻产量，发现随刈割时间推迟，再生稻产量呈降低趋势，渝香203 和渝香优8133 降幅达显著水平。研究[18]表明，随头季水稻刈割时间的推迟，有效穗数和穗粒数均显著降低，进而降低了再生稻产量水平。随头季水稻刈割时间推迟，有效穗数先增加后降低，而穗粒数在齐穗期刈割处理达到最大值，这可能是因为再生季幼穗分化期较好的温光资源匹配促进了颖花分化，进而提高了每穗粒数，从而在一定程度上缓解了库容水平和产量的降低。本研究中，随刈割时间推迟，再生稻结实率和千粒质量显著降低，其中千粒质量水平降低幅度最大，这与再生季籽粒灌浆充实初期遭遇8 月下旬高温胁迫有关。

综合饲草—再生稻两季效益，以头季水稻齐穗期刈割处理的效益最高，杂交籼稻渝香203 和渝香优8133 齐穗期刈割，头季青贮饲草产量可达42.7～46.7 t/hm2，再生季稻谷产量为8.8～9.0 t/hm2，两季综合经济效益达48 819.42～49 245.89 元/hm2，具有较好的大面积推广应用价值。

4 结论

综上所述，饲草—再生稻模式下，如以收获再生稻稻谷为主，头季稻宜在倒4 叶期刈割；但综合饲草—再生稻两季总体效益，头季稻宜在齐穗期刈割；同时，选择生物产量大的杂交水稻品种，可以获得更高的经济效益。