《Plants》：Optimizing Flaxseed Oilcake Yield and Nutritional Quality Through Sowing Density and Fertilization Management
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亚麻籽饼（flaxseed oilcake）作为榨油副产物，具有作为饲料原料的潜力。农艺措施对油cake的影响研究仍十分有限。本研究评估了播种密度和肥料类型对油cake产量及营养价值的影响。采用裂区设计开展了为期两年的田间试验，设置两种播种密度（500和300
亚麻籽饼（flaxseed oilcake）作为榨油副产物，具有作为饲料原料的潜力。农艺措施对油cake的影响研究仍十分有限。本研究评估了播种密度和肥料类型对油cake产量及营养价值的影响。采用裂区设计开展了为期两年的田间试验，设置两种播种密度（500和300株m?2）及四种施肥处理：对照、尿素、含脲酶和硝化抑制剂的尿素，以及有机肥（堆肥与番茄渣）。油cake经冷压获得，并分析了干物质（dry matter）、灰分（ash）、粗蛋白（crude protein）、脂肪（fat）、粗纤维（crude fiber）、中性洗涤纤维（neutral detergent fiber，NDF）和酸性洗涤纤维（acid detergent fiber，ADF）含量，同时利用预测方程估算饲喂指标。年份对所有性状均无显著影响，而播种密度与肥料类型的交互作用对大多数性状影响显著。在低密度条件下，含抑制剂尿素处理的油cake产量最高（较对照高42%），而在高密度条件下与对照无显著差异。施肥使蛋白含量提高5%–12%，含抑制剂尿素提高了灰分含量，并在高密度条件下获得最高的蛋白和脂肪含量，但也增加了NDF含量。因此，农艺管理措施同时影响亚麻籽饼的产量和组成，且产量与组成性状之间存在权衡关系。
一、研究背景与意义
亚麻籽饼是亚麻籽（Linum usitatissimum L.）榨油后的副产物，具有较高的营养价值，其粗蛋白含量可达28%–38%，并富含α-亚麻酸（α-linolenic acid，ALA）、膳食纤维、矿物质、木酚素及酚类化合物，因而具备作为动物饲料原料的潜力。已有研究表明，在反刍动物、猪、家禽及鱼类日粮中添加亚麻籽饼可改善动物生产性能和抗氧化状态，其ALA成分有助于富集动物源性产品中的n-3多不饱和脂肪酸。然而，油cake的营养价值与种子化学组成密切相关，而种子组成又受农艺措施影响。播种密度和肥料类型是影响作物生长和种子品质的两个关键因素，可能进而影响油cake的营养价值。尽管已有研究在亚麻荠（Camelina sativa）中证实肥料类型结合农艺措施可影响油cake的营养价值，但播种密度与施肥对亚麻籽饼营养品质的联合效应研究仍不充分。此外，以番茄加工副产物番茄渣制成的有机肥在文献中的应用也较为有限。因此，本研究旨在评估播种密度与施肥策略（包括施用番茄加工残渣制成的有机肥）对亚麻籽饼营养品质的联合影响。
二、研究内容与主要结论
研究人员在雅典农业大学试验田（37°59′ N，23°42′ E，海拔30 m）开展了为期两个生长季（2022年11月至2023年5月为第一年，2023年11月至2024年5月为第二年）的田间试验。采用裂区设计，主区为播种密度（高密度D1：500株m?2，低密度D2：300株m?2），副区为四种施肥处理：不施肥对照（C）、常规尿素（U）、含脲酶和硝化抑制剂的尿素（I）以及有机肥（O，堆肥与番茄渣）。所有肥料在播种前施入并混入土壤，施氮量均为80 kg N ha?1。亚麻品种为Everest，采用人工条播，行距分别为25 cm（D1）和35 cm（D2），出苗后间苗至目标密度。作物为雨养栽培，每周人工除草。收获后，每小区取300 g种子经冷压机（T?byPress Type 20）压榨获得油cake，计算油cake回收率（%）和油cake产量（kg ha?1）。油cake样品经粉碎后，按照AOAC方法分析干物质、灰分、粗蛋白、脂肪、粗纤维、中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF），并利用预测方程估算代谢能（metabolizable energy，ME）、总可消化养分（total digestible nutrient，TDN）、干物质采食量（dry matter intake，DMI）、可消化干物质（digestible dry matter，DDM）和相对饲料价值（relative feed value，RFV）等饲喂指标。统计分析采用裂区设计下的组合分析，年份、播种密度和施肥类型为固定效应，小区为试验单元，共分析64个样品（n=64），均值比较采用Tukey's HSD检验。
三、研究结果
3.1 油cake产量与回收率
油cake产量受播种密度、肥料类型及其交互作用的显著影响。在高密度（D1）条件下，I和C处理的产量最高，两者差异不显著；U和O处理较C分别低21%和32%。在低密度条件下，I处理产量最高，较对照高42%，而U和O与对照无显著差异。油cake回收率在C处理中最高，所有施肥处理较对照低约10–11个百分点。
3.2 营养价值
干物质含量受播种密度与施肥类型交互作用的显著影响，D2O处理最高，D2C处理最低。灰分含量同样受交互作用显著影响，I处理在两种密度下均最高，D1C最低。在D1下，I、U和O较C分别提高灰分19%、8%和6%；在D2下，I和O较C分别提高6%和2%，而U降低11%。粗蛋白含量受交互作用显著影响，施肥在D1和D2下较C分别提高6%–12%和5%–9%，D1I处理蛋白含量最高，与D1O无显著差异。脂肪含量也受交互作用显著影响，D2C最低，D1I最高；含抑制剂尿素配合高密度使脂肪含量较D2C提高44%。在D1下，I、O和U较D1C分别提高脂肪29%、16%和5%；在D2下，I、O和U较D2C分别提高16%、5%和5%。纤维含量受交互作用显著影响，D1I、D1O和D2I最高，D1U最低。NDF和ADF仅受肥料类型影响，NDF在U和I处理下最高、C最低；所有施肥处理均提高ADF，处理间无显著差异。
3.3 估算饲喂指标
反刍动物和猪的估算代谢能（ME）及总可消化养分（TDN）受播种密度与施肥类型交互作用的显著影响。猪ME在D1I处理下最高，U在两种密度下均最低。反刍动物ME和TDN在D1U和D2O下最高，D2I下最低。DMI、DDM和RFV仅受肥料类型显著影响，DMI和RFV在C下最高、I和U下最低；DDM在C下较高，所有施肥处理均较低且处理间无显著差异。
四、讨论与结论
研究表明，油cake的干物质和灰分含量随施肥与播种密度的联合效应而变化，这可能与种子生物量积累及榨油后固形物中各组分贡献的变化有关。含抑制剂尿素在两种密度下均产生最高灰分含量，可能与施肥后矿物质养分吸收增强并在种子中积累有关。油cake产量受播种密度与肥料类型交互作用的显著影响。施氮可提高种子含油量，从而降低油cake回收率，因此对照处理在产量和回收率上均表现较高。含抑制剂尿素因缓释氮素、减少淋溶和挥发损失，使氮素在作物关键发育阶段保持有效，从而获得与对照相当的较高产量。有机肥处理因有机氮仅部分矿化，氮素有效性较低，导致油cake产量较低。粗蛋白含量受施肥与播种密度交互作用影响，含抑制剂尿素在高密度下蛋白含量最高，与同密度有机肥处理无显著差异。氮素在种子灌浆期的持续有效供应可增强氨基酸合成和种子氮积累，从而提高油cake粗蛋白含量。有机肥因有机氮逐步矿化，可在灌浆期提供持续养分，因而蛋白含量与含抑制剂尿素相当。脂肪含量同样受交互作用影响，D1I处理最高。抑制剂提高氮素利用效率，促进脂肪酸合成，使种子含油量增加，部分油脂残留在油cake中。然而，所有油cake的残油率较高（17%–24%），表明小型螺旋压榨机提取效率有限，观察到的差异不能完全归因于种子油脂合成。纤维组分（NDF和ADF）主要受施肥影响，矿质施肥促进植株生长和结构碳水化合物合成，使NDF和ADF升高。NDF升高可能限制采食量，ADF升高则与消化率相关。由于DMI、DDM和RFV直接由NDF和ADF计算得出，其处理间差异与纤维组分响应一致。饲喂指标评估显示，农艺处理改变了估算能量指标，猪ME在D1I下最高，主要因其脂肪含量高。但该方程基于脂肪含量较低的亚麻籽饼粕建立，绝对值可能被高估，仅适用于处理间比较。TDN和反刍动物ME在处理间变化较小，因为施肥同时提高了粗蛋白（增加TDN）和粗纤维（降低TDN），两者相互抵消。
综上，含脲酶和硝化抑制剂的尿素在两种密度下均获得较高油cake产量，并在高密度下获得最高蛋白和脂肪含量，但也增加了NDF，导致估算DMI和RFV降低。有机肥的蛋白含量与含抑制剂尿素相当，纤维含量居中，但油cake产量较低。这些权衡表明，施肥策略的选择取决于优先考虑油cake产量还是特定组成性状。需要指出的是，本研究的饲喂指标基于预测方程估算，并非动物反应的直接测定，需进一步开展对照饲喂试验加以验证。此外，亚麻籽饼含有生氰糖苷等有毒物质，其含量取决于压榨工艺和油cake生产方式，有害效应也因动物种类而异。本研究未评估生氰糖苷含量、适宜添加水平及动物反应，需进一步研究确定这些化合物及农艺措施对其浓度的影响。
研究结论：总体而言，本研究结果表明，肥料类型及其与播种密度的交互作用显著影响油cake的产量和品质。含脲酶和硝化抑制剂的尿素在低密度下提高了油cake产量，而在高密度下与对照表现相似，因为施肥降低了油cake回收率。在高播种密度下，该处理获得最高蛋白和脂肪含量，但也增加了NDF。同时，有机肥虽然油cake产量低于含抑制剂尿素，但显著提高了油cake蛋白含量至与该处理相似的水平，且纤维含量居中。因此，选择适当的播种密度与肥料类型组合可同时改变油cake的生产力和组成，但需在油cake产量与各组成性状之间进行权衡。由于饲喂指标基于预测方程估算，且本研究仅在一个地点、一个品种、两个生长季内进行，在将其作为动物饲料产品提出实用建议之前，还需进一步研究。
