雨养条件下种子播种量与收获期对埃塞俄比亚Debre Markos地区狗尾草营养成分及干物质产量的影响

本研究通过3×3因子随机区组设计，系统评估了播种量（SR 2-4 kg/ha）和收获期（HS1-3：50%抽穗期/盛花期/盛花后30天）对狗尾草（Setaria pumila）农艺性状和营养品质的影响。结果表明：盛花期（HS2）以4 kg/ha播种可获得最佳干物质产量（DMY 8.4吨/ha）与粗蛋白（CP 7.9%）平衡，延迟收获虽提升DMY至11.7吨/ha但导致CP骤降至5.89%，为埃塞俄比亚畜牧业饲料短缺问题提供了本土化解决方案。

　　

研究背景与意义

埃塞俄比亚作为非洲牲畜存栏量最大的国家，其畜牧业经济贡献率却因饲料短缺而受限。自然牧场持续萎缩（占比从54.6%降至38%）、作物秸秆营养低下等问题，迫使研究者转向本土草种开发。狗尾草（Setaria pumila）作为当地特氟田常见C₄草本植物，具有耐牧性强、适应性广的特点，但其系统研究尚属空白。本研究首次通过调控播种量（SR）与收获期（HS），探索该草种在雨养条件下的生产潜力与营养价值。

实验设计与方法

试验在埃塞俄比亚Debre Markos（海拔2446米，年降水1308 mm）开展，采用3×3因子随机区组设计：三个播种量（SR1:2 kg/ha、SR2:3 kg/ha、SR3:4 kg/ha）与三个收获期（HS1:50%抽穗期/113天、HS2:盛花期/124天、HS3:盛花后30天/154天）。测定指标包括株高（PH）、单株分蘖数（TNPP）、叶面积（LA=叶长×叶宽×0.75）、干物质产量（DMY）及营养成分（CP、NDF、ADF等），数据通过SAS软件PROC GLM模块分析。

关键发现

形态与产量特征

• 延迟收获显著提升生物量：HS3期PH达106.8 cm（较HS1提升82%），DMY达11.7吨/ha，较HS1（5.6吨/ha）翻倍。但伴随叶茎比（LSR）从1.8（HS1）锐减至0.6（HS3），暗示木质化加剧。

• 高播种量促进群体产量：SR3（4 kg/ha）的DMY（9.1吨/ha）显著高于SR1（8.1吨/ha），但单株分蘖数（TNPP）从44（SR1）降至27（SR3），显示密度胁迫效应。

营养品质动态

• 粗蛋白（CP）与收获期呈负相关：HS1期CP达9.75%，满足反刍动物瘤胃功能最低需求（7.5%），但HS3期骤降至5.89%，低于维持需要。

• 纤维含量随成熟度攀升：NDF从HS1的65.6%增至HS3的75.7%，ADF从34.5%升至43.6%，其中SR3在HS3期NDF达76.74%，可能限制育肥家畜采食。

机制讨论

植物生理学分析表明，延迟收获导致的CP下降与茎秆比例增加直接相关——成熟期结构性组织（木质素、纤维素）合成增强，而可消化蛋白向生殖器官转移。播种量的影响则体现为资源竞争：SR3虽通过群体优势提高DMY，但单株叶面积（LA）仅18.8 cm²，显著低于SR1（15.8 cm²），暗示光能捕获效率下降。

实践应用建议

综合产量-品质平衡点，推荐盛花期（HS2）以4 kg/ha播种：此时DMY达8.4吨/ha，CP保持7.9%，NDF为73.12%，既能满足中等生产性能需求，又可避免过度木质化。对于高产需求场景，建议搭配豆科牧草混播以弥补HS3期的蛋白质缺陷。

研究展望

未来需重点探索：①狗尾草与豆科植物的共生效应；②灌溉条件下的生产潜力；③体外干物质消化率（IVDMD）评价。这些工作将助力构建埃塞俄比亚可持续牧草生产体系。