刈割次数对天祝高寒草甸醉马草的影响

景媛媛，鱼小军，徐长林，金一师，陈陆军，张建文，杨海磊，肖 红

（甘肃农业大学 草业学院／草业生态系统教育部重点实验室／甘肃省草业工程实验室／中－美草地畜牧业可持续发展研究中心，甘肃 兰州 730070）

醉马草（Achnatheruminebrians）为禾本科芨芨草属多年生草本植物，是我国北方天然草原主要毒草之一。目前，醉马草在我国北方退化草地中蔓延范围日益增大，尤其在放牧过重的亚高山及高山草原，分布着大面积的醉马草群落。由于醉马草的滋生蔓延使草地面积退化，可利用面积减小，直接影响了草地的质量和载畜量［1］。

目前，对天然草地中杂草－醉马草的防治手段，主要包括药物化学防除、生物生态防治、人工挖除醉马草同时补播牧草和春季焚烧等［2－4］，也有结籽前刈割的报道［4］。合理的刈割频度能促进牧草的再生，提高植株地上部分的生物量和质量［5，6］；高频度刈割能够抑制牧草地上部分［5］和根系的生长［7］。在刈割过程中，刈割时间若早于植物种子成熟和落种之前，土壤中得不到成熟种子的补偿，长期刈割可能导致许多草种丧失有性繁殖能力［8］。刈割能够改变禾草的生长平衡，改变其竞争能力，不同时期刈割产生效果不同［5］。研究了刈割频次对醉马草植株高度、生殖枝、穗长、茎重、叶重和冠幅的影响，为高寒草甸醉马草的防除提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验地设在甘肃省天祝县抓喜秀龙乡境内天色草，甘肃农业大学天祝高山草原试验站周围，地理位置为N 37°11′48′′，E 102°47′10′′，海拔2 960m。海拔高、气温低而寒冷，昼夜温差大，日照强烈，水热同期。年均气温－0.3～0℃，最冷月1月－12.2℃，最热月7月11.3℃，≥0℃年积温为1 300℃；年降水量416 mm，多集中在生长期；年蒸发量1 590mm，约为年降水量的4倍。试验地的草地优势种为醉马草，可食性牧草主要以垂穗披碱草（Elymusnutans）、西北针茅（Stipa sareptana）、冷地早熟禾（Poarymophila））、矮生嵩草（Kobresiahumilis）、阴山扁蓿豆（Medicagorutheniavar.inschanica）、赖草（Leymussecalinus）为主。

1.2 试验设计

在甘肃农业大学天祝高山草原试验站选取具有代表性的地段进行了试验，研究样地面积为50m×50 m，取样面积为2m×2m。处理设刈割1次／年（2013年7月12日，抽穗期）、刈割2次／年（首次：2013年7月12日，抽穗期；第2次：2013年8月15日），以不刈割为对照，每个处理3次重复。

1.3 测定指标

株高测定：在样区内随机选取20株醉马草植株，用钢卷尺测量从地面到植株自然高度的最高点，3次重复，求平均值。

穗长测定：在样区内随机选取20株醉马草小穗，用钢卷尺测量穗长，3次重复，求平均值。

生殖枝测定：在2m×2m样区内统计醉马草生殖枝数，3次重复，求平均值。

丛径冠幅测定：在2m×2m样区内用钢卷尺测量醉马草丛径冠幅大小，3次重复，求平均值。

草产量测定：取样面积2m×2m，3次重复，齐地面刈割，称鲜重；同样的方法测定可食牧草的产量。

盖度测定：采用1m×1m样方框，用针刺法测定样方内植物的盖度，3次重复。

各项指标在植物生长季末2013年10月5日进行测定。

1.4 数据分析

采用Spss 13.0 软件进行方差分析，Excel 2003制作图表。

2 结果与分析

2.1 刈割次数对醉马草的影响

2.1.1 刈割对醉马草株高的影响 刈割对醉马草的株高具有明显的抑制作用。刈割1次／年的醉马草高度为21.4cm，显著低于不刈割的醉马草高度（89.0 cm）（P＜0.05）；刈割2次／年醉马草的高度为7.3 cm，显著低于刈割1次／年和不刈割处理（图1）。刈割2次／年处理的醉马草高度比刈割1次／年和不刈割处理分别降低了91.8%和76.0%。

图1 不同刈割次数下醉马草高度Fig.1 Height under cutting times of Achnatherum inebrians

2.1.2 刈割对醉马草穗长的影响 刈割能够显著降低醉马草的穗长（图2）。刈割1次／年醉马草的穗长为8.7cm，显著低于不刈割醉马草的穗长（14.5cm）（P＜0.05）；刈割2次／年的醉马草没有花序形成。1次／年的穗长较对照缩短了40%。所以刈割可以使醉马草不再发育小穗，抑制其种子繁殖蔓延。

2.1.3 刈割对醉马草株丛面积的影响 刈割对醉马草株丛面积有显著的影响（图3）。刈割1次／年醉马草株丛显著低于不刈割处理（P＜0.05）；刈割2次／年醉马草的株丛面积显著低于刈割1次／年和不刈割处理（P＜0.05）。2次／年和1次／年的刈割处理使醉马草株丛面积分别较对照减小了62.2%和18.1%。

图2 不同刈割次数下醉马草穗长Fig.2 Length of ear under cutting times of Achnatherum inebrians

图3 不同刈割次数下醉马草株丛面积Fig.3 Turf size under cutting times of Achnatherum inebrians

2.1.4 刈割对醉马草生殖枝密度的影响 刈割能够使醉马草的生殖枝密度显著降低（图4）。1次／年的刈割处理下的醉马草的生殖枝密度为4.8个／m2，较对照降低了96.3%，显著低于不刈割处理（131.6个／m2）（P＜0.05），2次／年刈割处理下的醉马草生殖枝密度为0个／m2。

图4 不同刈割次数下醉马草生殖枝密度Fig.4 Density of reproductive branch under cutting times of Achnatherum inebrians

2.1.5 刈割对醉马草盖度的影响 刈割能够明显的降低醉马草的盖度（图5）。刈割1次醉马草的盖度为48%，显著低于不刈割处理的醉马草盖度（70%）（P＜0.05），刈割2次醉马草盖度显著低于刈割1次和不刈割处理。刈割1次醉马草的盖度较对照降低了31%，2次刈割醉马草盖度较对照降低了42%。

图5 不同刈割次数下醉马草盖度Fig.5 Cover under cutting times of Achnatherum inebrians

2.1.6 刈割对醉马草地上生物量的影响 刈割显著影响了醉马草的地上生物量（图6），刈割1次／年醉马草的地上生物量为121.04g／m2，显著低于不刈割的醉马草产量（259.26g／m2）（P＜0.05），刈割2次／年处理的醉马草地上生物量显著低于刈割1次和不刈割处理（P＜0.05）。

2.2 刈割醉马草对可食牧草的影响

2.2.1 刈割醉马草对可食牧草鲜草产量的影响 刈割醉马草使可食牧草鲜草产量明显地增加（图7），刈割1次／年处理下的醉马草可食牧草产量显著增加（P＜0.05），增幅为45.1%；醉马草刈割2次／年处理下的可食牧草产量继续增加，与不刈割的相比，增幅为47.7%，差异显著（P＜0.05），但与刈割1次／年处理差异不显著（P＞0.05）。

图6 不同刈割次数下醉马草干重Fig.6 Dry yield under cutting times of Achnatherum inebrians

图7 不同刈割次数醉马草可食牧草鲜草产量Fig.7 Fresh yield of edible forage under cutting times of Achnatherum inebrians

图8 不同刈割次数醉马草可食牧草盖度Fig.8 Cover of edible forage under cutting times of Achnatherum inebrians

2.2.2 刈割醉马草对可食牧草盖度的影响 刈割醉马草能明显的增加可食牧草盖度（图8），与对照不刈割相比，刈割1次／年处理下的可食牧草盖度显著增加（P＜0.05）；醉马草刈割2次／年处理比刈割1次／年的可食牧草盖度高，差异不显著（P＞0.05），但显著高于对照不刈割（P＜0.05）。

3 讨论

随着草原畜牧业的不断发展，天然草地渐渐退化，再加上草原大面积醉马草的分布，形成了醉马草景观，取代了优良的牧草，直接影响了草原畜牧业的正常生产活动［3］。因此，防除醉马草的呼声越来越强烈。20世纪90年代初，主要采用化学防治醉马草并有一定的效果，但也会使草群中的其他可食牧草受到伤害［9］。草地毒草是草地植被长期逆向演替的产物，具有抗旱、抗寒、抗病虫害、耐风沙、耐贫瘠等特点［10］。由于化学防治使得草群其他可食牧草减少在所难免，此项措施只适宜在醉马草覆盖度大的地方实施。人工挖除和焚烧的缺点是破坏草地植被，造成草原沙化、退化和水土流失；化学灭除缺点是对毒草和其他可食牧草都具有杀灭作用，大面积使用可造成环境污染。生物防治由于各物种间的关系错综复杂，如果安全性评价体系不完善，一旦引入种导致生物入侵，将会引起难以预料的后果［10－12］。试验表明，刈割能显著降低醉马草的营养生长和生殖生长，提高可食牧草的盖度和地上生物量。

刈割是一种抑制醉马草生长的有效可行的方式，1次／年或2次／年刈割能使醉马草的高度、生殖枝密度、穗长、茎重、叶重和冠幅显著降低，防除效果较好，又不会破坏草皮，造成水土流失。采用人工挖除＋补播牧草的方式防除醉马草，优良牧草覆盖度当年增加25%～30%，优良牧草覆盖度第2年可提高50%～70%，植被结构组成由原来的醉马草为主变成了以早熟禾、短芒落草及补播的材料为主的草地［3］。这种方法虽然根除了醉马草，然而此项工作耗力、费时，大面积实施比较困难，且会造成牧草不同程度的破坏，在坡陡的地段容易造成水土流失，同时也破坏了生态系统的多样性，因此，选择刈割方式防除醉马草则相对有效可行。

由于家畜的选择性采食使醉马草与优良牧草在竞争中居于优势，造成适口性好的饲用植物营养繁殖和种子繁殖能力较低，醉马草产生大量的分蘖和种子，因此，在放牧压力越大的牧道两边，适口性好的饲用植物优势度越低，醉马草的优势越明显［13］；而人工的刈割干扰作用使得一些叶面积较大的牧草处于优势竞争［14，15］。通过刈割显著降低了醉马草的营养生长和生殖生长，显著提高了可食牧草的盖度和地上生物量，在刈割2次／年的干扰条件下，醉马草种子不能成熟；同时，降低了可食的优良牧草与醉马草的竞争，使得可食性牧草在竞争中趋于优势，增强可食性牧草的生长和繁殖。

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