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本研究针对兼用型小麦系统，探讨了氮肥施用量（0、60、120、180 kg ha?1）与刈割制度（单次刈割、双次刈割）对籽粒产量、生物量积累及饲草营养价值的交互影响。结果表明，增加氮肥可显著提高生物量和粗蛋白浓度，而对饲草纤维组分影响有限；刈割制度会降低籽粒产量，但其对饲草品质的提升（如早期刈割的高蛋白和高相对饲用价值RFV）具有重要价值。该研究为优化兼用型小麦管理策略、实现粮饲双丰收提供了重要依据。
小麦，作为全球主要的粮食作物之一，其种植面积和生产量备受关注。然而，在土耳其等国，尽管高产品种和先进农艺技术的应用维持了总产量，但种植面积却在数十年间下降了超过四分之一。面对不断增长的人口需求和有限的耕地资源，如何在不扩大种植面积的前提下，提高土地利用效率和整体产出效益，成为一个紧迫的挑战。此时，一种被称为“兼用型小麦”的种植系统进入了研究者的视野。这种系统允许在冬春季节为牲畜生产高质量的饲草，同时又不影响最终的籽粒收获。听起来像是“一箭双雕”的好主意，但实际操作中却充满变数：什么时候割？割几次？割了之后施多少肥才能让小麦“元气恢复”，既保证饲草有营养，又让籽粒不减产？这些问题，过去的科学研究给出的答案并不明确，尤其是关于饲草营养价值（特别是细胞壁成分如何变化）与氮肥施用、多次刈割之间复杂关系的系统性研究，更是凤毛麟角。
于是，为了填补这一研究空白，并探索优化兼用型小麦种植的管理策略，研究人员在土耳其哈塔伊省的穆斯塔法·凯末尔大学研究站，连续进行了两个生长季（2021-2022年和2023-2024年）的田间试验。他们的核心目标是：搞清楚氮肥用量和刈割方式如何共同影响兼用型小麦的籽粒产量、生物量积累以及饲草的营养价值。这项研究最终发表在《International Journal of Plant Production》期刊上，为粮饲兼收的可持续农业模式提供了宝贵的数据和见解。
为了回答上述问题，研究者主要采用了标准化的田间试验设计与实验室分析技术。试验采用裂区设计，主区为四个氮肥水平，副区为刈割制度。通过人工刈割并留茬7.5 cm的方式获取饲草样品，测定其鲜重和干物质。对收获的籽粒进行脱粒、称重以计算产量。关键的实验室分析技术包括：采用凯氏定氮法测定样品氮含量并计算粗蛋白；使用ANKOM A220纤维分析仪，参照Van Soest等人的方法测定中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)；基于测得的ADF和NDF，通过公式计算消化性干物质(DDM)、干物质采食量(DMI)和相对饲用价值(RFV)。所有数据使用JMP和XLSTAT软件进行方差分析、相关性及线性回归分析。
生物量和干物质积累
研究发现，生物量和干物质积累量均随氮肥用量的增加而显著增加。施用180 kg ha?1氮肥处理的生物量约为不施氮对照的2.1-2.2倍。刈割制度的影响则因生长季气候条件而异：在第一生长季，单次刈割(SC)的生物量高于双次刈割(DC)；而在第二生长季，情况则相反，DC的生物量更高。这表明降雨和温度等气候因素是决定刈割效果的关键。氮肥与刈割制度的交互作用在第二生长季显著，最高生物量出现在高氮(180 kg ha?1) 结合DC的处理中。
饲草营养价值
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粗蛋白浓度：随氮肥用量增加而提高，在180 kg ha?1时达到最高。刈割制度影响显著，DC的第一次刈割（在较早生长阶段进行）粗蛋白浓度最高，SC（刈割时间较晚）的粗蛋白浓度最低。高氮结合DC的第一次刈割能生产出平均粗蛋白浓度高达24.4%的优质饲草。
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纤维组分与饲用价值：NDF和ADF浓度受氮肥影响很小，但受刈割制度影响显著。较早的DC第一次刈割，其NDF和ADF最低，对应的DDM、DMI和RFV值最高，表明饲草品质最优。SC和DC的第二次刈割，由于植物更成熟或氮被带走，品质有所下降。所有处理下的NDF和ADF值均低于影响采食和消化的临界值（分别为50%和30%），计算出的平均RFV也表明可以生产出特级或一级粗饲料。
籽粒产量及相关性状
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籽粒产量：籽粒产量随氮肥用量增加而提高，在120和180 kg ha?1处理间差异不显著。与不刈割(NC)对照相比，任何刈割都会降低籽粒产量，且在第二生长季减产更严重。DC处理下的籽粒产量通常高于SC处理。
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产量构成因素：刈割降低了植株高度。穗长、每穗粒数和千粒重对氮肥和刈割的响应在不同生长季间有差异，表明环境条件影响很大。收获指数（经济产量与生物产量之比）随氮肥增加有下降趋势，但刈割提高了收获指数。
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籽粒粗蛋白浓度：随氮肥用量增加而提高，但刈割处理降低了籽粒粗蛋白浓度，这主要归因于氮随生物量被移除而损失。
简单线性回归分析结果
分析揭示了多个性状间的强相关关系：ADF与NDF呈强正相关（R2= 0.832）；DDM与DMI呈强正相关（R2= 0.859）；RFV与DDM（R2= 0.926）及DMI（R2= 0.987）均呈极强的正相关，说明消化率和采食潜力是决定RFV的主要因素。在农艺性状方面，株高与籽粒产量呈强正相关（R2= 0.742），与籽粒蛋白浓度呈中度正相关（R2= 0.486）。
研究结论与讨论
本研究的核心结论是，氮肥管理和刈割制度对兼用型小麦的产量和品质具有复杂而重要的交互影响。增加氮肥投入是提高生物量积累和饲草、籽粒中粗蛋白浓度的最有效手段。然而，氮肥对饲草纤维品质（NDF、ADF）及相关饲用价值参数（DDM、DMI、RFV）的影响有限，这些参数主要受刈割时间（即植物生长阶段）的控制。较早刈割（如DC的第一次刈割）能获得营养价值最高的饲草，但会牺牲一定的生物量；较晚刈割或增加刈割次数虽可能增加总生物量收获，但会导致饲草品质下降和籽粒产量损失。
研究特别强调了环境条件，尤其是生长季内的降水分布和温度，在决定刈割制度成效方面的决定性作用。有利的再生长期气候能使双次刈割在总生物量上超越单次刈割，反之则不然。这提示农户在实际生产中必须根据当地气候条件灵活选择刈割策略。
在讨论中，研究者将本研究结果与先前文献进行了对比和阐释。他们指出，兼用型小麦系统能够生产出粗蛋白浓度超过20%、RFV值高的优质饲草，这足以满足放牧牲畜的维持需要，甚至在冬春粗饲料匮乏时期可作为优质补充。尽管刈割不可避免地会导致籽粒减产，但通过优化氮肥管理（特别是在刈割后追施）可以部分缓解损失，并提高再生能力和籽粒品质。研究也承认，刈割引起的物候期变化可能使小麦在灌浆期遭遇不利温度，从而影响千粒重等性状，这进一步凸显了管理措施与环境互作的复杂性。
总之，这项研究系统地评估了氮肥与刈割对兼用型小麦粮饲生产性能和品质的联合效应，揭示了其间的权衡关系与关键影响因子。它表明，不存在“一刀切”的最优方案，成功的兼用型小麦管理需要在追求高饲草品质、高生物量产出和高籽粒产量等多个目标之间，根据气候条件、氮肥成本和市场价格进行精细权衡与优化。该研究为农艺师、农场主和政策制定者开发可持续、经济可行的粮饲兼用种植模式提供了坚实的科学依据，对提升土地利用效率、保障粮食安全和畜牧业发展具有重要意义。
