青贮玉米与多年生豆科植物间作饲草的生产力与青贮品质:提升青贮质量的新路径

【字体: 时间:2025年04月30日 来源:Animal Feed Science and Technology 2.5

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  为解决大规模集约青贮玉米生产引发的环境问题,研究人员开展了玉米与多年生豆科植物间作实验。结果显示,间作混合青贮能提高粗蛋白(CP)、淀粉浓度,降低酸性洗涤纤维(ADF)和中性洗涤纤维(NDF)浓度,但干物质产量较低。该研究为可持续青贮生产提供参考。

  在农业生产中,青贮饲料的制作是保存饲草的重要方式。其中,全株玉米青贮一直是反刍动物冬季饲料的主力军。然而,大规模集约化的青贮玉米生产并非十全十美。大量的农业资源投入,不仅耗费成本,还引发了一系列环境问题。比如,导致水体富营养化,让原本清澈的河流变得浑浊不堪,破坏了水生态平衡;造成土壤侵蚀,肥沃的土壤不断流失,土地质量下降;甚至还会引发洪水,给周边地区带来严重的灾害。在这样的背景下,寻找一种更加可持续的青贮玉米生产方式迫在眉睫。
这时,间作技术进入了研究人员的视野。间作,就是在同一块土地上,让多种作物在重叠的生长时期共同生长。这种方式听起来就很巧妙,它能让不同作物各取所需,提高资源的利用效率。尤其是当青贮玉米(Zea mays L.)和多年生豆科植物间作时,两者的优势互补更为明显。玉米是高产量的淀粉类饲草,能为动物提供能量;而多年生豆科植物不仅能改善土壤环境,还能通过生物固氮,为整个种植系统提供氮元素。更重要的是,将两者混合制作青贮饲料,有望提升青贮的品质。于是,来自瓦赫宁根大学(Wageningen University & Research)的研究人员展开了一项深入研究,试图揭开青贮玉米与多年生豆科植物间作的奥秘,该研究成果发表在《Animal Feed Science and Technology》上。

研究人员为了开展此项研究,采用了多种技术方法。首先,他们在瓦赫宁根大学的实验农场进行田间试验,模拟实际的种植环境。对于收获后的青贮样本,在专业实验室进行湿化学分析,以此来测定干物质(DM)、粗蛋白(CP)、淀粉、酸性洗涤纤维(ADF)和中性洗涤纤维(NDF)等成分的浓度。此外,还进行了自混合青贮实验,探究不同混合比例对青贮品质的影响。

下面来看看具体的研究结果:

  • 青贮营养价值:实验数据表明,80% 玉米和 20% 豆科植物混合的青贮饲料,其 CP 含量低于 60% 玉米和 40% 豆科植物混合的青贮饲料,但 DM 和淀粉浓度更高。不同豆科植物混合的青贮饲料,以及不同玉米施氮处理下,DM 和营养成分浓度差异并不显著。不过,玉米和苜蓿混合制成的青贮饲料,其 FWL(可能是某种与青贮品质相关的指标,但文中未详细解释,暂保留原文缩写)比另外两种混合物更高。
  • 自混合青贮实验:通过计算混合青贮的对数净效应比(Log-NERs)发现,将玉米和多年生豆科植物按不同比例青贮,比单独混合玉米青贮和豆科植物青贮的品质更高。具体表现为 CP 和淀粉含量更高,ADF 和 NDF 含量更低。这意味着间作混合青贮在营养成分上更具优势,更有利于动物的消化吸收。
  • 间作产量与土地利用效率:虽然玉米 - 多年生豆科植物间作生产的青贮干物质产量(Mg ha?1)比单作玉米青贮低,但青贮品质更高。在第二年,玉米 - 白三叶间作的土地当量比(LER)达到 1.20 ± 0.04 ,这表明间作在一定程度上提高了土地利用效率。同时,高氮输入条件下的青贮生产力和品质优于低氮输入。

综合来看,这项研究意义重大。研究人员发现,将玉米和多年生豆科植物混合青贮,与相同比例单独混合玉米青贮和豆科植物青贮相比,能有效提高混合青贮中的 CP、淀粉浓度,降低 ADF、NDF 浓度。而且,增加青贮中多年生豆科植物的比例,可以提高 CP 浓度,但会降低 DM 浓度。通过对比不同间作组合(如 MA、MW、MR 间作及其相应单作)的 LER、青贮生产力和品质,为实际生产提供了丰富的数据支持。尽管间作目前还无法在减少氮输入的同时,维持青贮干物质产量和品质,但该研究为可持续青贮生产开辟了新方向,未来有望通过进一步优化种植和管理方式,充分发挥间作的优势,实现环境友好、高效的青贮生产。

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