灌溉对柱花草和坚尼草产量与品质的影响

2011-04-25张明忠史亮涛龙会英纪中华何光熊邵庆勇

草业科学 2011年12期

张明忠，史亮涛，龙会英，金杰，纪中华，何光熊，邵庆勇

(1.云南省农业科学院热区生态农业研究所,云南元谋 651300；2.云南省畜牧兽医科学院，云南昆明 650224)

柱花草(Stylosanthesguianensis)也称热带苜蓿、巴西苜蓿，豆科植物，原产于非洲热带，分布于世界热带亚热带地区，我国于1962年引进。柱花草喜温暖多湿，不耐霜冻，适宜在年降水量700 mm以上、土壤肥力较好的壤土或沙壤土种植。柱花草可作生态水土保持型牧草，既有较强的固氮能力，能提高土壤肥力，提供有机肥料，促进作物生长,又是高蛋白豆科牧草，其草质优良，适口性好，宜作冬季牲畜的青饲料及干草粉加工利用的饲料。柱花草侵占性很强，能抑制杂草蔓延，是热带地区建植栽培草地的优良品种之一[1-4]。

坚尼草(PanicummaximumCIAT 9)属多年生禾本科牧草，原产于非洲热带地区，根系发达，茎秆粗壮光滑，表面有蜡粉，直立，高100～150 cm，叶呈宽线形。从海平面到海拔2 000 m左右的地区均能生长，在年降水量1 000～1 800 mm地区的各类土壤上都可栽培，不耐寒，怕霜冻，耐旱、耐热性强，不耐涝，荫蔽度太大则分蘖少，生长纤细。坚尼草适合作青饲料也可用来晒制干草、调制青贮料或放牧利用[5-7]。生态价值方面，其种植于梯田、排水沟边、水渠边或斜坡地，有保护梯田、河堤以及防止水土流失和杂草蔓延的作用。

金沙江干热河谷是水分相当缺乏的地区，水热供需矛盾十分突出，牧草的品质受诸多因素影响，不同的刈割频率、方式、强度以及与放牧、摘顶等人工干扰，将对牧草的群体结构、生理生态、品质、干物质分配、生物量和产量以及草地生态系统等产生不同程度的影响[8-9]。刈割时期、刈割频率和留茬高度也是影响草地生态系统利用和持久性的关键因素，不同刈割时期和刈割频率会影响草地生态系统产草量和种间竞争力[10-11]，也曾有关于不同生长时间刈割对热带牧草产量影响的报道[12-15]；也有张志新和田迅[16]、吕林有等[17]对少花蒺藜草(Cenchruspauciflous)在干旱和灌溉下进行了分株生物量和繁殖特性的研究，张丽研等[18]研究了灌溉条件下紫花苜蓿(Medicagosativa)的生长性能，刘建宁等[19]对高丹草(Sorghumbicolor×S.sudanense)生长动态及收割期进行了研究，但尚缺乏灌溉条件下刈割对柱花草和坚尼草生物量影响的研究。本研究以金沙江干热河谷地区旱季在人工给水补灌条件下对2种热带牧草生物量的研究，通过水分补充，增加植物对水分的平衡需求，以求牧草在旱季补水条件下达到较佳产量，从而探究生长在干热河谷地区牧草的最佳利用效果。

1 试验区概况

云南省农业科学院热区生态研究所试验地，处于金沙江元谋干热河谷区，该区气候干旱，海拔1 088～1 167 m，土地极不平整，土壤凋萎湿度长达7～8个月，是典型的南亚热带季风河谷干热气候，光热充沛，旱湿季分明，干热少雨，降水量是蒸发量的6.4倍，年均气温21.9 ℃,极端最高温42 ℃，极端最低温-2 ℃，≥12 ℃的持续天数349 d，≥10 ℃积温7 786 ℃·d；年降水量600～800 mm，集中在5-9月；土壤属干热燥红土，土壤贫瘠，中性偏酸[20-21]。

2 材料与方法

2.1试验设计选择云南省农业科学院热区生态研究所试验地内同一地块里已经种植6个月的柱花草与坚尼草，2个草种各设灌溉和对照2个处理，每处理3次重复，每重复1个小区，小区面积为2 m×5 m,灌溉与对照(CK)小区之间设1.0 m的保护行，灌溉处理为小区刈割后遇旱及时浇灌，以漫灌为主，并作追肥管理，对照不灌溉不施肥，自然生长。

2.2浇灌管理刈割后，根据土壤情况择时灌溉，要求灌溉均匀，保持土壤水分湿度。为保证小区内牧草良好生长，随时清理小区内的杂草。

2.3测定指标按柱花草和坚尼草产量及对动物的适口性利用要求收割，柱花草植株高度为40～50 cm时适宜刈割，坚尼草高度为50～60 cm时适宜刈割。刈割前随机测量小区植株高度，每个小区测定10株，取平均值作为牧草刈割时的株高；刈割后分别测量各小区鲜草产量；然后在各小区取鲜样1 kg自然风干后称量，计算该小区的干草产量；记录刈割时间，待下次植株长到相应高度时再次刈割，按同样方法测定以上指标，同时计算出各个牧草的刈割周期。营养成分测定在第2次刈割后(10月份)采样由农业部农产品质量监督检测测试中心测定，其中，粗脂肪按GB/T 6433-2006[22]、粗蛋白质按GB/T 6432-1994[23]、粗纤维按GB/T 6434-2006[24]、粗灰分按GB/T 6438-2007[25]检测，无氮浸出物(%)=100%-(水分+粗蛋白+粗脂肪+粗纤维+粗灰分)%。

3 结果

3.1坚尼草产量与生长周期分析坚尼草首次刈割时间为2009年9月4日，期间灌溉小区和对照小区平均生长周期分别为23和35 d，截至2009年12月19日，所有小区共刈割3次，其中灌溉小区的鲜、干草生物量平均分别为0.467和0.120 kg/m2；而在无灌溉处理下鲜、干草生物量平均分别为0.333和0.083 kg/m2，灌溉小区比不灌溉小区的生长周期每次减少12 d(表1)。在旱季灌溉条件下坚尼草的鲜、干草生物量比对照增产40%和45%，而生长周期缩短34%。坚尼草在旱季灌溉条件下，第1茬刈割后鲜草生物量在同周期内比对照有明显增加，但差异不显著，而干草生物量差异显著(P<0.05)；在第2、3茬刈割后鲜、干草生物量均较对照显著增加。

3.2柱花草产量与生长周期分析柱花草生物量从2009年9月4日起测定，灌溉小区的鲜、干草生物产量平均分别为1.302和0.281 kg/m2；而对照鲜、干草生物量平均分别为1.245和0.200 kg/m2，灌溉小区比对照的生长周期缩短了13 d(表1)。在旱季灌溉条件下柱花草的鲜、干草生物量比对照增产4.4%和40.5%，生长周期比对照缩短27%。柱花草在刈割第1茬时，鲜、干草生物量与对照相比差异不显著(P>0.05)，第2茬鲜草生物量与对照相比差异也不显著，但干草生物量与对照相比差异显著(P<0.05)。

3.3牧草营养成分分析柱花草和坚尼草在灌溉条件下，其粗蛋白、粗脂肪、无氮浸出物和粗灰分均高于对照，其中柱花草灌溉条件下比对照分别高28.4%、78.4%、33.6%和23.7%，而坚尼草灌溉条件下比对照分别高1.6%、2.6%、3.7%和11.5%；2种牧草粗纤维含量低于对照，分别低62%和93%(表2)。比较来看,除柱花草的粗纤维含量灌溉与对照间差异显著(P<0.05)外，柱花草和坚尼草各营养成分灌溉与对照间差异不显著。

表1 旱季灌溉与不灌溉条件下坚尼草和柱花草生长量测定

表2 旱季灌溉对牧草营养成分的影响 %

4 结论与讨论

本试验得出，在云南干热区旱季人工灌溉条件下的柱花草和坚尼草，达到刈割时的生长周期比在自然条件下生长的缩短27%和34%；鲜、干草产量也较高，坚尼草灌溉处理比对照产量高40%和45%，而柱花草灌溉处理比对照高4.4%和40.5%。产量测定中，坚尼草主要以叶为主，而柱花草则以茎叶为主，故在2种牧草产量测定中，柱花草鲜干比大。水是新陈代谢过程的反应物，光合作用、呼吸作用、有机物的合成和分解过程中，都必须有水分的参与；水是植物对物质吸收和运输的溶剂，水能维持植物体的正常体温,在植物体内不断流动和叶面蒸腾，能够顺利的散发叶片的热量，保证植物即使在炎夏强烈的光照下也不被灼伤。植物的水分一旦失去平衡，就会打乱植物体正常的生理活动，严重时能使植物死亡。由于元谋处于干热区，该区具有明显的干热少雨的气候环境，因此为了缩短饲草的生长周期，增加产量，进行旱季人工灌溉牧草的生物量测定试验。在保证土壤不受干旱条件的限制，能最大发挥牧草产能的效益，对旱季牧草进行了人工给水有重要意义。

在营养成分方面，灌溉条件下柱花草和坚尼草的粗蛋白、粗脂肪、粗灰分等含量均高于对照，而粗纤维含量降低,这有利于提高动物的消化率，增强动物适口性。牧草的营养成分由蛋白质、糖、淀粉和有机酸等植物组织中的非结构性物质和木质素、纤维素等不易被消化的物质组成。蛋白质是维持生命和活动所必需的营养物质，也是牧草营养价值评价的重要指标。而粗脂肪也是牧草的主要营养成分之一，也是动物提供热能的来源。试验中的柱花草和坚尼草采取灌溉措施后,有利于提高其营养成分中粗蛋白、粗脂肪、粗灰分等含量，符合动物生长需食要求。

牧草刈割的高度、强度及刈割时期会对柱花草和坚尼草的生长造成不同程度的影响[26-28]。一般坚尼草刈割留茬高度为8～10 cm，有利于其分蘖萌发；而柱花草的留茬高度为12～15 cm，有利于分枝。坚尼草对施肥反应良好，特别是对氮肥反应敏感，施肥后可明显增加产量。柱花草留茬高度应占总高度的50%，如留茬过低,生长点被刈割，则可能影响再生能力，甚至枯死，适宜的刈割和留茬高度是柱花草能否获得高产的重要环节。

致谢：云南热带作物职业学院牛田梅、张丽君同学在整个试验中收集了数据，特此致谢。

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