构树(Broussonetia papyrifera)叶蛋白含量较高,是优质的粗蛋白饲料[1],农村常采用构树叶喂牲畜[2]。杂交构树是中国科学院通过野生构树杂交和太空搭载等技术手段培育出的构树新品种。相比野生构树,杂交构树蛋白含量更高、纤维含量低、生长快耐刈割[3-4]。杂交构树可实现从人工采叶到机械化收割。全株收割的杂交构树可用来喂养家畜,代替传统蛋白饲料。因此,杂交构树受到社会各界的广泛重视,2015年杂交构树产业被评为国家十大精准扶贫项目之一[5]。构树产业蓬勃发展,在各个地方推广种植,但是由于构树不同部位的营养成分差异较大,导致其收割的高度和留茬的高度直接影响其全株的营养成分含量。目前,收割方式和标准不统一,导致饲料质量参差不齐,产业发展受严重受限。植物的营养成分因为其收割方式、收割时间以及加工工艺的不同有很大差别[6-7]。研究表明,9月份收割的桑叶枝的脂肪含量显著高于5月份与7月份,而中性洗涤纤维与酸性洗涤纤维显著低于5月份与7月份[8]。为获得高质量的小麦秸秆青贮,需要在成熟前两周进行收割,留茬高度为15 cm[9]。刘玉等[10]对构树不同收割高度的营养成分进行比较,发现随着杂交构树收割高度的增长,粗蛋白(CP)含量显著降低,中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)显著增加。郝阳毅等[11]发现,随着留茬高度的升高,构树生物学产量有所降低;但营养品质显著上升,具体表现为CP含量上升,NDF与ADF含量下降。因此,构树的收割高度和留茬高度会影响构树的产量和营养品质。试验开展不同收割高度和不同留茬高度双重因素对杂交构树产量、营养成分以及消化率的影响的研究,旨在找出兼顾产量与品质的收割标准,为构树产业的推广提供参考。1材料与方法1.1试验材料与设计试验所用构树由河南省科学院兰考杂交构树科研示范基地提供,采用宽窄行种植,宽行1.2 m,窄行0.6 m,株距0.6 m,每667 m2折合1 235株。构树于2019年8月种植,当年12月份平茬,2020年5~6月份100、120、140、160 cm 4个高度进行收割,每个收割高度另设20、30、40 cm 3个留茬高度的处理,共计12个处理。小区面积54 m2,每个小区栽种构树100棵,随机区组排列,重复3次。在小区对角线上找5个取样点,每个取样点上随机取一株构树,称取鲜重后剪碎混匀,放入65 ℃烘箱中烘至恒重称重,粉碎过筛保存备用。1.2测定指标及方法营养成分测定:干物质(DM)采用105 ℃烘干法测定[12];粗灰分(Ash)采用马弗炉550 ℃灼烧法测定;粗蛋白(CP)采用凯氏定氮法测定;粗脂肪(EE)采用残余法测定;酸性洗涤纤维(ADF)、中性洗涤纤维(NDF)和酸性木质素(ADL)采用聚酯网袋法测定[13];总黄酮采用紫外分光光度测定。DM、ADF、NDF消化率的测定:采用Tilley等[14]提出的用瘤胃液和酸性胃蛋白酶的两级离体消化法进行测定。在厌氧的条件下,采用稀释的瘤胃液消化定量的构树干物质48 h,采用酸性胃蛋白酶溶液继续消化48 h,离心后倾掉上清液,蒸馏水洗涤残渣后再次离心。弃掉上清液后,将残渣105 ℃烘干至恒重,测定NDF与ADF的含量,计算干物质消化率(DMD)、中性洗涤纤维消化率(NDFD)和酸性洗涤纤维消化率(ADFD)。1.3数据统计与分析使用SPSS 21.0统计分析软件进行不同收割高度和不同留茬高度对构树产量、营养成分及消化率的影响,若区组间差异显著,采用邓肯法进行多重比较,P0.0.5表示差异显著。2结果与分析2.1不同收割高度和留茬高度对构树产量的影响(见表1)由表1可知,当收割高度由100 cm增加到140 cm时,鲜重产量增长幅度较大,120 cm收割产量相较于100 cm增加67%,140 cm收割相较于120 cm增加34.5%;当收割高度由140 cm增加到160 cm,产量仅增加7.7%。随留茬高度的提高,鲜重产量显著降低(P0.0.5)。干物质产量随着收割高度的增加而提高,随着留茬高度的增加而降低。当收割高度160 cm留茬高度为20 cm时,构树鲜重产量与干物质产量均为最高,分别为1 418、368.68 kg。粗蛋白产量随着留茬高度的提高显著降低(P0.0.5)。收割高度100~140 cm粗蛋白产量随着收割高度的增加呈上升趋势,收割高度140~160cm,粗蛋白产量呈下降趋势。收割高度140 cm,留茬高度20 cm时,粗蛋白亩产量最高达到49.15 kg。枝叶比随着收割高度的增加呈上升趋势,随留茬高度的增加呈下降趋势。4个收割高度之间差异显著(P0.0.5),3个留茬高度间差异显著(P0.0.5)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.05.020.T001表1不同收割高度和留茬高度对构树产量的影响收割高度/cm留茬高度/cm枝叶比鲜重产量/(kg/667 m2)干物质产量/(kg/667 m2)粗蛋白产量/(kg/667 m2)100200.74de617.73h135.90i23.03h300.68ef549.31i120.78j20.74i400.61fg456.25j100.37k17.63j120200.93c1 000.48e230.11f35.47e300.83d910.72f209.46g32.44f400.56g800.28g184.26h30.04g140201.14b1 330.70b345.80c49.15a300.97c1 210.90c314.26d45.74b400.70e1 104.79d287.04e43.93c160201.41a1 418.00a368.68a45.76b301.23b1 304.00b339.04b43.00c400.95c1 205.00c313.21d41.57d注:同列数据肩标不同字母表示差异显著(P0.05),相同小写字母或无字母表示差异不显著(P0.05);下表同。2.2不同收割高度和留茬高度对构树营养成分的影响(见表2)由表2可知,构树CP含量随着收割高度的增加显著下降(P0.0.5),随着留茬高度的增加显著提高(P0.0.5)。构树NDF含量随着收割高度的增加显著增高(P0.0.5)。随着留茬高度的提高,NDF含量降低。收割高度160 cm、留茬高度20 cm时,NDF含量最高,为51.09%;收割高度100 cm留茬高度40 cm时NDF含量最低,为34.14%。ADF含量随着收割高度的增加显著增加(P0.0.5),随着留茬高度的增加显著减少(P0.0.5);ADL含量随收割高度的增加显著增加(P0.0.5),随留茬高度的增加而减少。总黄酮含量随收割高度的增加逐渐减少。120 cm收割时总黄酮含量最高,为2.61%。在同一收割高度处理间,留茬高度对总黄酮含量的影响较小,各处理间差异不显著(P0.0.5)。各处理间DM与EE含量差异不显著(P0.0.5)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.05.020.T002表2不同收割高度和留茬高度对构树营养成分的影响收割高度/cm留茬高度/cmDMCPEENDFADFADL总黄酮1002094.1316.94a3.6135.71fg21.65f3.29fgi2.57a3094.0317.21a3.5534.97gh21.05f3.19hi2.61a4093.9117.5a3.5834.14gh20.38f3.07i2.65a1202094.4115.41bc3.6038.18e24.21e3.61de2.29b3094.2715.75b3.5837.22ef23.36e3.47fg2.35b4093.8016.9a3.6733.96h20.51f3.00i2.57a1402094.6714.21de3.5747.15b32.95b4.13bc1.61d3094.4714.79cd3.6245.46c31.32c3.91d1.66cd4094.0815.92b3.6442.2d28.16d3.48fg1.76cd1602094.9312.41f3.6351.09a36.35a5.06a1.66cd3094.7612.85f3.5949.74a34.96a4.84a1.72cd4094.4413.7e3.5347.16b32.30bc4.42b1.81c%2.3不同收割高度和留茬高度对构树营养成分消化率的影响(见表3)由表3可知,随着收割高度的增加,构树DMD显著减少(P0.0.5);随着留茬高度的增加,DMD显著增加(P0.0.5)。收割高度100 cm、留茬高度40 cm时,构树DMD最高,为77.57%。构树NDFD随着收割高度的增加显著降低,随着留茬高度的增高而增高。留茬40 cm的构树NDFD最高,为67.18%。构树ADFD随着收割高度的增加显著降低(P0.0.5)。收割高度100 cm、留茬高度40 cm时,构树ADFD最高,为62.18%。高度160 cm、收割留茬20 cm时,构树ADFD最低仅为33.23%。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.05.020.T003表3不同收割高度和留茬高度对构树营养成分消化率的影响收割高度/cm留茬高度/cmDMDNDFDADFD1002068.62ef57.19c52.19c3073.29bc61.89b56.89b4077.57a67.18a62.18a1202064.08g52.08d47.08d3069.55de57.55c51.55c4075.32b62.32b58.32b1402059.26h45.79e40.79e3065.68fg53.18d48.18d4071.94cd58.36c52.36c1602051.06i37.23f33.23f3058.13h45.23e40.23e4065.31g52.29d48.29d%3讨论3.1不同收割高度和留茬高度对构树产量和营养成分的影响本试验表明,随着收割高度的增加,构树鲜重和干物质产量随之增加;随着留茬高度的增加,鲜重和干物质产量会随之减少。随着收割高度的增加,构树的生长时间更长,其生物量积累的更多导致产量增加,而留茬高度的增加代表着更多的下部茎秆被舍弃导致产量减少。随着留茬高度的提高,粗蛋白产量减少,原因是舍弃的部分茎秆中也含有粗蛋白,与郝阳毅等[11]的试验结果一致。本试验中,收割高度由100 cm到140 cm粗蛋白产量逐渐增加,收割高度160 cm粗蛋白亩产量为43.4 kg相较于140 cm收割减少6%,这可能是因为140~160 cm增加的生物量主要为茎秆,且叶子主要集中在上部,种植密度较大下部叶片会因为不能见光而黄化脱落[15-17]。本试验中,构树中的CP含量随着收割高度的增加而显著减少,随着留茬高度的增加显著提高;而NDF与ADF含量则与之相反。这是因为构树叶子中的蛋白和脂肪含量远高于茎秆[18],而茎秆中的纤维与木质素的含量相对较高。随着收割高度的增加,其枝叶比不断增加,全株的营养价值在逐渐下降;随着留茬高度的增加,下部的根茎被舍弃,全株的营养价值相对提高。收割高度100 cm、留茬40 cm时,构树CP含量最高,为17.5%。NDF与ADF含量均在收割高度160 cm、留茬20 cm时最高,与刘玉等[10]的研究结果一致。3.2不同收割高度和留茬高度对构树营养成分消化率的影响在体外消化中,物质的消化率很大程度上由物质纤维组成决定,纤维和木质素含量越高,消化率越低[19]。屠焰等[20]研究表明,构树的茎秆的消化率和叶片的消化率有很大差异,叶片中DMD、NDFD与ADFD远高于茎秆,这是由于茎秆中较难被消化的NDF、ADF和木质素含量要远高于叶片。本试验中,随着收割高度的增加,枝叶比不断增加,而随着留茬高度的增加,枝叶比显著降低。因此,随着收割高度的增加,构树DMD、NDFD与ADFD显著降低;而随着留茬高度的增加,构树DMD、NDFD与ADFD显著升高。4结论本试验中,株高140 cm收割留茬40 cm,生物产量较高,由于舍弃的部分为木质化程度较高的下部茎秆,蛋白含量较高,木质素、纤维素含量较低,消化率显著提高。综合考虑,构树应在株高140 cm时收割,留茬40 cm。

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