高寒牧区混播草地建植技术研究

2011-04-25高占琪马龙喜阿不满曹国顺孟祥君

草业科学 2011年8期

张榕，高占琪，豆卫，马龙喜，阿不满，曹国顺，孟祥君

(1.甘肃农业大学草业学院，甘肃兰州 730070；2.甘肃省草原技术推广总站，甘肃兰州 730010；3.甘肃省夏河县草原站，甘肃夏河747100)

为了遏制草原生态的持续恶化，国家于2003年启动了退牧还草工程[1]，工程既是遏制高寒地区草原生态持续退化的良机，同时也面临禁休牧和农牧民增收、经济社会全面发展的重重矛盾，其中饲草料短缺成为该地区巩固建设成果的瓶颈制约因素[2-3]。高产优质多年生栽培草地的建植技术在高寒牧区始终没有突破性进展。连续多年研究表明，优质豆科牧草红豆草(Onobrychisviciaefolia)和苜蓿(Medicagosativa)混播既可提高牧草产量，亦可改善青干草品质[4-5]，为了解决高寒牧区饲料短缺、牧草蛋白含量低、营养价值低的状况，改善冬贮牧草的营养组成，寻求合理的牧草栽培群落结构，在高寒牧区进行混播草地建植技术研究，以期为高寒牧区多年生栽培草地建植提供技术依据。

1 材料与方法

1.1试验地自然概况试验于2004-2006年在夏河县桑科乡县草原站试验田进行，试验地海拔3 050 m，属寒冷湿润类型，高原大陆性气候特点比较明显。年均气温2.6 ℃，年降水量516 mm，年日照2 296 h，≥0 ℃的年积温1 214～2 477 ℃·d，≥10 ℃的年积温215～1 636 ℃·d。土壤为亚高山草甸土，无灌溉条件，土壤pH值7.8，有机质1.25%，全氮0.334%，全磷0.084%，全盐0.22%，速效氮185.0 mg/kg，速效磷46.37 mg/kg，速效钾245.60 mg/kg。试验地前作物为当地燕麦(Avenasativa)。

1.2试验材料与方法

1.2.1试验材料甘肃红豆草(O.viciaefoliacv.Gansu)、阿尔冈金苜蓿(M.sativacv.Algonguin)和无芒雀麦(Bromusinermis)由甘肃新天地生态农业公司提供，发芽率分别为70%、92%和85%。垂穗披碱草(Elymusnutans)产于当地，发芽率85%，由夏河县草原站提供。

1.2.2试验设计试验区总面积2 400 m2，每个小区面积200 m2，设4个处理，即甘肃红豆草、阿尔冈金苜蓿和垂穗披碱草为组合Ⅰ，甘肃红豆草、阿尔冈金苜蓿、垂穗披碱草和无芒雀麦为组合Ⅱ，甘肃红豆草、阿尔冈金苜蓿和无芒雀麦为组合Ⅲ，甘肃红豆草、阿尔冈金苜蓿为组合Ⅳ，随机区组设计，每个组合3个重复，共12个小区，产量测定样方面积为1 m2。

1.3播种量及播种方法

1.3.1播种量各组合播种量见表1。

表1 各混播组合播种量[6-9]

1.3.2播种方法垂穗披碱草和无芒雀麦同行条播，行距20 cm，播深3～5 cm；甘肃红豆草和苜蓿在垂穗披碱草和无芒雀麦条播后进行撒播，播深2～3 cm。

1.3.3田间管理播种前耕翻、耙耱，平整土地，消灭杂草，对试验地围栏，常规田间管理，不施肥和不灌水。播种当年灭鼠虫、除杂草。

1.4观测记录项目及测试方法

1.4.1测试方法从2004-2006年连续3年进行生育期的观察，株高和产草量的测定。

1.4.2物候期的观察[10-12]从牧草开始出苗或者返青后，在田间用目测法确定各个牧草品种的物候期。具体方法是在田间选择有代表性的1 m2植株进行目测估计，以50%的植株进入某一物候期的日期为其物候期。豆科牧草按照出苗期(返青期)、分枝期、现蕾期、开花期、结荚期、成熟期和枯萎期记录；禾本科按照出苗期(返青期)、分蘖期、拔节期、孕穗期、开花期、成熟期和枯萎期记录。观测时间固定在上午进行，每隔2 d调查1次。

1.4.3株高测定不定株测定株高，在不同的时期在每个小区就不同的牧草分别选取具有代表性的植株10株测定其株高。

1.4.4产草量的测定产草量的测定是在每个小区内选取1 m×1 m的样方，齐地面刈割并称鲜质量，取500 g鲜样在室内自然阴干称干质量计算干鲜比，换算为干草产量。

1.5数据分析采用SPSS 17.0和Excel 2003对数据进行组合和分析。

2 结果与分析

2.1物候期播种第1年甘肃红豆草可生长至现蕾期，阿尔冈金苜蓿只能生长至分枝期，垂穗披碱草和无芒雀麦可生长至抽穗期，4种牧草在当年都不能完成整个生育期，4个组合之间差异不明显。第2年只有苜蓿不能成熟，其他牧草均可成熟。第3年所有牧草可以完成整个生育期。对同一种禾本科牧草而言，同一年同一生育时期不同组合之间差异不明显。同一年甘肃红豆草和阿尔冈金苜蓿在4个组合之间同一生育时期最少的相差2 d，最多的相差10 d。不同的混播方式对无芒雀麦和垂穗披碱草的物候期没有影响，对甘肃红豆草和阿尔冈金苜蓿有一定的影响，但差异不明显。随着牧草的生长发育豆科牧草和禾本科牧草的生长天数都不断地减少。除播种当年外，豆科牧草的枯萎时间要比禾本科的晚，生长天数要比禾本科的长(表2)。

2.2株高植物高度是描述牧草生长状况，反映其产量高低较为理想的一个特征量，植株高度既是衡量其生长发育状况的重要标准，也是反映草地生产能力的生产指标[12]。豆科牧草和禾本科牧草开花以后，植株的营养成分大部分不再用于营养生长，株高不再增大，而几乎用于植物的生殖生长。牧草的刈割时期基本上是在豆科牧草现蕾到开花，禾本科牧草抽穗到开花之间。同一年甘肃红豆草在孕蕾期，阿尔冈金苜蓿在分枝期和开花期各个组合之间的株高存在显著差异(P<0.05)(表3)。同一年垂穗披碱草和无芒雀麦在同一生育时期各个组合之间的株高差异不显著(P>0.05)。这表明不同的混播方式对披碱草和无芒雀麦的的生长发育没有显著影响。同一种牧草同一组合之间第2年牧草的高度比第1年的明显增加，但是第3年的比第2年的又降低，这主要是2006年干旱少雨，而且降霜比较早，使2006年豆科和禾本科牧草开花期株高普遍低于2005年。

2.3不同混播方式产草量的比较草产量的高低是光合产物积累的大小，是生产力的度量，也是群落功能的体现。在2004年组合Ⅰ、组合Ⅲ和组合Ⅳ干草产量之间差异不显著，组合Ⅱ与其他3个组合之间差异显著。播种当年组合Ⅱ的干草产量最高，比最低的组合Ⅲ高出29.1%。随着生长年限的增加，各个组合之间生长第3年的干草产量差异显著(P<0.05)，且第2年和第3年的干草产量以组合Ⅳ的最高，组合Ⅰ的最低。第2年组合Ⅳ比组合Ⅰ高出19.6%，第3年高出56.8%，增幅明显增大。

表2 混播牧草物候期记载

表3 混播牧草生殖时期株高记载

3 结论

1)在甘肃海拔3 000 m左右的高寒地区，对甘肃红豆草、阿尔冈金苜蓿、垂穗披碱草和无芒雀麦4个品种不同组合的混播试验表明，苜蓿和红豆草混播是获得持久高产的优势组合。建植第1年组合Ⅱ(甘肃红豆草、阿尔冈金苜蓿、垂穗披碱草和无芒雀麦组合)草产量最高，比组合Ⅰ(甘肃红豆草、阿尔冈金苜蓿和垂穗披碱草)、组合Ⅲ(甘肃红豆草、阿尔冈金苜蓿和无芒雀麦)和组合Ⅳ(甘肃红豆草和阿尔冈金苜蓿)分别多产干草379、446和369 kg/hm2，差异显著(P<0.05)。建植第2年组合Ⅰ、组合Ⅱ、组合Ⅲ和组合Ⅳ干草产量分别为2 489、2 857、2 715和2 977 kg/hm2，组合Ⅱ、Ⅳ显著高于组合Ⅰ、Ⅲ(P<0.05)。建植第3年组合Ⅳ(甘肃红豆草、阿尔冈金苜蓿)鲜草、干草产量最高，比组合Ⅰ多产干草3 635 kg/hm2，差异显著(P<0.05)。