随着我国畜牧业的快速发展及农业现代化进程的加快，饲草产业快速发展，在畜牧养殖业中发挥重要作用[1]。多花黑麦草属于一年生禾本科牧草，具有产量高、适应性强、易消化、蛋白含量高和易栽培等特点，是畜牧生产区主要的饲草料之一[2-4]。多花黑麦草多应用于奶牛养殖生产中，不仅是优良的粗饲料，在粮草轮作和净化水源方面也发挥着重要作用[5-6]。在反刍动物养殖中使用黑麦草具有较好的生产效益。郝智强等[7]研究了黑麦草青贮替代苜蓿对奶牛产奶性能、消化功能及养殖利润的影响，发现使用2 kg黑麦草青贮替代1 kg紫花苜蓿草对奶牛的采食量及产奶量无显著影响，但可显著提高乳蛋白水平，降低饲粮成本，改善粪便状态。张文华等[8]研究了黑麦草品质对羔羊生长、营养物质表观消化率及微生物蛋产量的影响，发现品种较差的黑麦草对羔羊的生长性能未产生不利影响，可长期饲喂羔羊。适量的黑麦草可显著提高武冈铜鹅的采食量和平均日增重，降低料重比和胆固醇水平，改善了武冈铜鹅的生长性能及部分血液生化参数，且最适添加水平为10%[9]。目前，黑麦草在我国南方种植应用研究较多，研究人员在四川不同地区开展了不同品种多花黑麦草的种植试验以筛选出适宜当地种植的品种，并将其应用于动物养殖中，取得了不错的养殖效果[10-12]。但黑麦草在我国北方地区种植研究的应用较少。因此，本试验在内蒙古地区探究不同有机肥水平对黑麦草产量、营养成分及发酵品质的影响，为黑麦草更好地应用于北方动物养殖中提供参考。1材料与方法1.1试验地概况试验地位于内蒙古包头市，东经109°15'12"—111°26'25"，北纬40°14'56"—42°43'49"，为典型的中温带大陆性季风气候，冬季漫长寒冷，少雨雪，多大风；夏季炎热，雨量集中，年蒸发量大于降水量，积温有效性高，光能较丰富，为典型的干旱草原生物气候特点。年平均降雨量400 mm，年蒸发量2 100~2 700 mm，平均气温为8.1 ℃，年日照时数3 115.4 h；试验地土壤为轻壤栗褐土，肥力适中。1.2试验材料本研究中的黑麦草品种为邦德，种子来自丹农种子公司，为一年生品种。1.3试验设计试验设置4个有机肥施肥水平，即750（试验1组）、1 000（试验2组）、1 250（试验3组）、1 500 kg/hm2（试验4组）。有机肥为采用发酵床垫料，速效磷含量为1.2 g/kg，速效钾含量为12.1 g/kg，全氮含量为20.2 g/kg，有机质含量为285.3 g/kg。每个处理6个重复，一共24个小区。小区面积10 m2（2 m×5 m），条播，播种量为3.8 g/m2，试验田周围种植1 m保护行，行距25 cm。试验于5月28日播种，期间收获3茬，第一茬收获时间为7月2日，第二茬收获时间为7月20日，第三茬收获时间为8月10日，留茬高度为6 cm。1.4测定指标及方法1.4.1生产性能株高：在黑麦草开花期，每个小区选取10株黑麦草，测量株高，取其平均值作为每个重复小黑麦的株高。草产量：每茬每个重复取1 m×1 m的面积收集鲜草，称量鲜草产量。从每个重复中分别取鲜草200 kg，105 ℃烘箱中杀青1 h，75 ℃烘箱中烘12 h，称重，获得干草重，计算干鲜比。1.4.2营养成分含量每个重复选取100 g烘干后的黑麦草，用于检测其中的干物质、粗蛋白、粗灰分、粗脂肪、粗纤维、钙和总磷含量。测定方法参考《饲料分析及饲料质量检测技术》[13]。1.4.3发酵营养成分及发酵品质取发酵后各组发酵黑麦草200 g，放入65 ℃烘箱中烘48 h后，取出回潮，粉碎，按照《饲料分析及饲料质量检测技术》[13]检测干物质、粗蛋白、粗灰分、粗脂肪、粗纤维、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、可溶性糖和无氮浸出物含量。取开花的黑麦草进行青贮，切割成2 cm的小段，含水量约为75%，每个青贮袋中装300 g样品进行青贮，添加1×106 CFU/g的乳酸菌，青贮60 d后检测黑麦草的营养成分含量、pH值、氨态氮和有机酸含量。pH值采用雷磁PHS-3C精密pH计测定。采用苯酚-次氯酸钠比色法测定氨态氮含量[14]；采用高效液相色谱仪测定有机酸含量，测定方法参考文献[15]。2结果与分析2.1不同水平有机肥对黑麦草株高及生产性能的影响（见表1~表3）由表1可知，试验3组和试验4组黑麦草第一茬、第二茬、第三茬株高均显著高于试验1组（P0.05），且试验3组黑麦草的株高在各茬次均表现最优，即有机肥施用量为1 250 kg/hm2。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.03.021.T001表1不同水平有机肥对黑麦草株高的影响组别第一茬第二茬第三茬平均值试验1组48.86±1.08b51.17±1.46b45.27±1.29b48.43±3.31b试验2组49.57±1.17ab52.84±2.19ab47.02±0.94ab49.81±2.69ab试验3组51.14±1.72a54.16±3.10a49.48±2.01a51.59±1.86a试验4组50.25±2.03a53.77±2.18a48.11±1.74a50.71±2.51a注：同列数据肩标不同字母表示差异显著（P0.05），相同字母或无字母表示差异不显著（P0.05）；下表同。cm由表2可知，试验3组和试验4组黑麦草鲜草第一茬、第二茬、第三茬及总产量均显著高于试验1组（P0.05），即有机肥施用量为1 250、1 500 kg/hm2时鲜草产量较高。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.03.021.T002表2不同有机肥水平对黑麦草鲜草产量的影响组别第一茬第二茬第三茬总鲜草产量试验1组17 503.47±873.27b41 384.25±1 023.57b22 475.49±746.95b81 363.21±1 643.19b试验2组17 937.83±846.07ab41 947.38±1 140.03b22 945.25±794.17b82 830.46±1 363.20ab试验3组18 464.17±903.13a42 531.04±1 138.01a23 642.16±804.26a84 637.37±1 464.06a试验4组18 237.48±912.48a42 217.49±1 125.04a23 374.21±814.28a83 829.18±1 546.93akg/hm2由表3可知，试验3组黑麦草第一茬的干草产量显著高于试验1组和试验2组（P0.05），试验2组、试验3组和试验4组黑麦草第三茬的干草产量显著高于试验1组（P0.05）；有机肥水平对黑麦草第二茬和总干草产量未产生显著影响（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.03.021.T003表3不同有机肥水平对黑麦草干草产量的影响组别第一茬第二茬第三茬总干草产量试验1组3 017.84±125.54b8 035.43±253.954 586.83±251.09b15 640.10±531.05试验2组3 106.99±135.09b8 051.32±261.404 730.98±216.47a15 889.29±609.42试验3组3 211.16±142.65a8 147.71±306.554 864.64±205.52a16 223.51±626.74试验4组3 144.39±137.53ab8 072.18±317.494 780.00±197.47a15 996.57±570.62kg/hm22.2不同水平有机肥对黑麦草营养成分含量的影响（见表4）由表4可知，试验3组和试验4组黑麦草粗蛋白含量显著高于试验1组和试验2组（P0.05），中性洗涤纤维含量显著低于试验1组（P0.05）；有机肥水平对黑麦草中可溶性糖、粗脂肪、粗灰分、酸性洗涤纤维及无氮浸出物含量未产生显著影响（P0.05）。研究表明，黑麦草施1 250、1 500 kg/hm2有机肥可改善黑麦草营养品质。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.03.021.T004表4不同水平有机肥对黑麦草营养成分含量的影响组别可溶性糖粗蛋白粗脂肪粗灰分中性洗涤纤维酸性洗涤纤维无氮浸出物试验1组3.17±0.1415.78±1.04b4.12±0.267.04±0.6456.37±2.16a29.46±1.0553.18±4.05试验2组3.28±0.2316.23±1.22b4.52±0.146.85±0.6554.28±3.05ab28.59±1.3753.74±5.17试验3组3.47±0.1818.56±1.42a4.84±0.436.49±0.5851.85±2.74b27.99±2.0554.28±3.83试验4组3.55±0.3117.84±1.27a4.79±0.376.64±0.6152.48±3.71b28.84±3.0153.83±4.06%2.3不同水平有机肥对黑麦草发酵品质的影响（见表5）由表5可知，试验3组和试验4组黑麦草青贮的氨态氮含量显著低于试验1组（P0.05）；试验2组、试验3组、试验4组黑麦草青贮的乳酸、乙酸含量显著高于试验1组（P0.05），且试验3组乳酸含量显著高于试验2组和试验4组（P0.05）。不同水平的有机肥对黑麦草青贮的pH值、异丁酸含量及丁酸含量均未产生显著影响（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.03.021.T005表5不同水平有机肥对黑麦草发酵品质的影响组别pH值氨态氮/%乳酸/%乙酸/%异丁酸/%丁酸/%试验1组4.64±0.288.65±0.64a2.47±0.09c0.58±0.02b0.77±0.050.07±0.01试验2组4.43±0.317.86±0.58ab3.05±0.11b0.77±0.03a0.64±0.050.04±0.01试验3组4.15±0.297.04±0.49b4.14±0.32a0.84±0.03a0.41±0.02未检出试验4组4.23±0.357.42±0.73b3.69±0.27b0.80±0.04a0.45±0.020.02±0.012.4不同水平有机肥对黑麦草发酵营养成分含量的影响（见表6）由表6可知，试验3组和试验4组发酵黑麦草中粗蛋白含量显著高于试验1组和试验2组（P0.05），中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量显著低于试验1组（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.03.021.T006表6不同水平有机肥对黑麦草发酵营养成分含量的影响组别可溶性糖粗蛋白粗脂肪粗灰分中性洗涤纤维酸性洗涤纤维无氮浸出物试验1组3.73±0.3117.03±1.38b4.83±0.356.87±0.2954.17±3.08a26.38±2.18a54.05±3.17试验2组4.02±0.3717.84±1.31b4.91±0.296.47±0.3551.36±2.19ab24.49±2.07ab54.41±4.05试验3组4.15±0.4019.65±1.11a4.98±0.186.29±0.2849.54±3.05b22.18±1.84b55.02±5.18试验4组4.26±0.4219.83±1.74a5.05±0.436.18±0.3849.83±4.02b21.94±1.94b55.41±4.84%3讨论3.1不同水平有机肥对黑麦草产量的影响随着畜牧养殖业的快速发展，优质饲草紧缺，开发新型的饲草资源对畜牧养殖业的持久发展具有重要意义[16]。近些年，研究者愈发关注种植土壤的营养水平，提高土壤中有机肥的含量不仅可以提高饲草的产量，也会营养土壤，改善土壤结构，增加土壤中有机质的含量，对生态效益也具有积极影响[17]。本研究中，有机肥水平为1 250、1 500 kg/hm2时，黑麦草第一茬、第二茬、第三茬的株高及鲜草产量均显著高于施肥水平为750 kg/hm2的黑麦草，且1 250 kg/hm2组黑麦草的株高及鲜草产量在各茬次均表现最优；1 250 kg/hm2组的黑麦草在第一茬的干草产量显著高于750、1 000 kg/hm2组，1 000、1 250、1 500 kg/hm2组黑麦草第三茬的干草产量显著高于750 kg/hm2组，表明黑麦草施1 250 kg/hm2的有机肥对株高、鲜草产量及干草产量效果最好。施肥水平可影响植物的叶面积指数及叶绿素含量，进而影响植物的产量[18]。周兰兰等[19]研究发现，在小黑麦C6的种植过程中施1 200 kg/hm2的有机肥，可明显提高小黑麦C6的株高、鲜草重和干草重。施加适量的有机肥可以提高饲用高粱的产量及株高[20]。上述研究结果与本研究类似，表明适量的有机肥可改善土壤结构，提高土壤营养水平，进而改善植株的株高及产量。3.2不同水平有机肥对黑麦草营养成分的影响饲草的营养成分含量可反映饲料的营养价值及饲用价值。其中，粗蛋白、粗脂肪、钙、磷、粗纤维及粗灰分等指标是主要的饲草营养评价指标。饲草的粗蛋白含量越高，粗纤维及粗灰分含量越低，表明饲草的营养价值越高，动物机体利用率越高[21-22]。饲草中粗脂肪和无氮浸出物可为动物机体提供能量，也可以影响饲草的适口性，进而影响动物的采食量[23-24]。本试验结果表明，施加1 250、1 500 kg/hm2的有机肥组黑麦草粗蛋白含量显著高于750、1 000 kg/hm2的有机肥组（P0.05），中性洗涤纤维含量显著高于施用750 kg/hm2的有机肥组，而有机肥水平对黑麦草中可溶性糖、粗脂肪、粗灰分、酸性洗涤纤维及无氮浸出物含量未产生显著影响。研究表明，黑麦草施1 250、1 500 kg/hm2的有机肥可以改善营养品质。相关研究发现，大麦饲草中无氮浸出物含量越高，饲草的营养价值越高，越利于动物机体对其消化吸收[25]。张文洁等[26]研究表明，有机肥施加比例不超过50%可明显提高黑麦草的饲用品质，且粗蛋白和中性洗涤纤维体外消化率明显提高。以上研究表明，黑麦草种植过程中施加适量的有机肥可明显改善黑麦草的营养水平，利于动物机体对其消化吸收利用。3.3不同水平有机肥对黑麦草发酵品质的影响黑麦草青贮后产生的有机酸及氨态氮是青贮过程中微生物产生的各种代谢产物，其水平可以反映青贮的营养价值。一般认为，青贮的pH值低于4.2是优质的青贮饲料[27]。本研究中，1 250、1 500 kg/hm2的有机肥组黑麦草青贮的氨态氮含量显著低于750 kg/hm2组；1 000、1 250、1 500 kg/hm2组黑麦草青贮的乳酸及乙酸含量显著高于750 kg/hm2组，表明施加适量的有机肥可以改善黑麦草的青贮发酵品质。黑麦草青贮过程中产生的乳酸和乙酸可以抑制霉菌的产生，进而改善青贮品质[28]。张文洁等[26]研究发现，适量的有机肥可以提高黑麦草青贮中乳酸的含量，改善了青贮品质。有机肥提高黑麦草青贮发酵品质，可能是因为有机肥提高了黑麦草中非结构性碳水化合物含量，进一步增加可溶性碳水化合物含量，而可溶性碳水化合物作为饲草发酵青贮的底物，其含量越高越利于青贮发酵的成功，进而改善发酵品质[29]。3.4不同水平有机肥对黑麦草发酵营养成分的影响本研究结果发现，与发酵前相比，黑麦草经乳酸菌发酵后，粗蛋白含量明显提高，中性洗涤纤维及酸性洗涤纤维的含量明显降低，表明黑麦草发酵改善了营养价值；且施加1 250、1 500 kg/hm2组的黑麦草的发酵营养品质较优。目前，对黑麦草进行发酵主要采用添加微生物菌剂和酶制剂。相关研究发现，黑麦草发酵过程中添加适量的乳酸菌和纤维素酶，可使粗蛋白含量提高至17.43%~25.92%，pH值降低至3.62~4.12，中性洗涤纤维含量降低至31.87%~43.63%，并能够显著降低好氧性细菌数量，改善发酵品质[30-31]。黑麦草发酵过程中添加有益微生物可以抑制发酵过程中好氧菌的生长繁殖，抑制黑麦草发酵后腐败变质，有益微生物还可以有效降低发酵过程中的pH值，起到延长黑麦草青贮保存期的作用[32-33]。因此，在反刍动物生产中适当饲喂青贮黑麦草，不仅可以降低养殖成本，也可以缓解常规粗饲料资源紧缺的情况。4结论本研究结果表明，在黑麦草种植过程中施加1 250 kg/hm2的有机肥对其产量、营养成分及发酵品质的改善效果较好。