新疆昌吉市天然退化打草场改良效果观察
2014-12-28宋跃斌
宋跃斌
(新疆昌吉市草原站,新疆 昌吉 831100)
天然打草场是天然草地的重要组成部分,不但为家畜提供冬春饲草,而且还经常承受着晚秋、冬、春三季超载过牧的压力,在抗灾保畜和草地资源可持续利用中具有举足轻重的地位。但由于长期打草场利用不合理、保护力度不够、超载过牧等问题,使天然打草场出现大面积的严重退化,草层变矮,牧草产量和质量大幅下降,致使牧区冬春季节草畜矛盾日益突出,饲草严重匮乏,阻碍草地畜牧业的进一步发展。因此,改良和复壮退化的天然打草场已成为提高打草场品质与产量,缓解天然草地放牧压力,实现草地资源可持续利用的根本所在[1]。该试验区位于天山北坡中段,旨在为新疆天然草地退化治理、草地生产力水平提高和天然草地可持续利用提供相关科学依据。
1 材料和方法
1.1 试验区概况
本试验区位于新疆昌吉市阿什里乡阿什里村二队的草场。试验区位于东经86°41′238″,北纬43°35′006″,海拔1 920~2 160 m之间的中山带,地形相对平缓,坡降5°~7°。年降水量400~500 mm,且多集中在牧草生长旺季的6-8月,约占全年的50%左右;冬季积雪20~25 cm,日照时数2 598.4 h,无霜期120 d左右,≥0℃年积温1 972℃。土壤为山地草甸土,0~30 cm草根密集交织,土壤有机质含量高,质地较轻,结构好,地表因过牧而显得紧实。草地类型为山地草甸和山地草甸草原。根据2009年5月初的调查,山地草甸草地为苔草+杂类草型,山地草甸草原草地为禾草+苔草+杂类草型,主要植物有多种苔草(Carex spp.)、草原糙苏(Phlomis prantensis)、多种老鹳草(Geranium spp.)、千叶蓍(Achillea millefolium)、老芒麦(Elymus sibiricus)、无芒雀麦(Bromus inermis)、冰草(Agropyron cristatum)、针茅(Stipa capillata)、铁杆蒿(Artemisia gmelinii)、多种委陵菜(Potentilla sp.)等,植物群落组成较丰富,但草层低矮,平均高度 5~30 cm;盖度较低,约45%左右。
1.2 试验材料
根据试验区的地理环境选择红豆草、无芒雀麦、苜蓿(阿尔岗金、杂花苜蓿)等优良牧草种子。补播前进行萌发试验,发芽率率84.7℅。补播使用91BS-2.4草原松土补播机。施肥的方法为根部施肥和叶面施肥,根部施肥为氮肥,叶面施肥为硫酸锌、磷酸二氢钾的配合处理(1份硫酸锌+1磷酸二氢钾)。
1.3 试验方法
2009年4月初,在试验区,当年补播46.67 hm2,第二年新增松土补播33.3 hm2,合计80 hm2。先后进行了松土补播、松土补播+施肥(氮肥、叶面肥等)、适时收割等改良措施。
在试验区沿等高线方向在松土补播区和对照区分别选择植被比较均匀一致、能代表试验区植被状况的地段(100 m×100 m)作为监测样地,每个样地内随机布置3个1 m×1 m的样方。每年7月份分别测定草层高度、覆盖度、产草量情况,比较松土补播去和对照区植被群落特征变化。
1.3.1 松土补播试验
2009年5月6日-13日进行松土补播,与当年5月13日-20日先后出苗,补播由松土补播机一次性完成。行间距30 cm,深度10 cm,双刀切割,切割口宽1 cm。为避免松土造成坡面水土流失,达到拦截地表径流,改善土壤湿度的作用,采取沿等高线切割。补播的牧草品种有红豆草、无芒雀麦、鸭茅、苜蓿(阿尔岗金、杂花苜蓿),采用红豆草+无芒雀麦混播组合,红豆草+无芒雀麦+紫花苜蓿+鸭茅混播组合,出苗比较早且整齐一致的是红豆草+无芒雀麦混播组合,紫花苜蓿8月底出苗,当年产量较低。混播播种量为4 kg/亩,其中禾本科牧草2 kg/亩(无芒雀麦1 kg、苏丹草0.5 kg、鸭茅0.5 kg),豆科牧草2 kg/亩(红豆草1.5 kg,苜蓿0.5 kg),对照为相邻的没有进行任何处理的草场。
1.3.2 施肥试验
2009-2011年在松土补播过的草场上进行了施肥试验,施肥的种类为氮肥和叶面肥(硫酸锌ZnSO4、磷酸二氢钾KH2PO4)。氮肥每亩设计为6 kg、8 kg、10 kg,每个试验小区面积为4 hm2,施肥在牧草拔节期或初花期,将氮肥人工均匀地撒在草地上,通过降雨溶解,渗透到牧草根部被植物吸收,对照区为相邻的没施肥的松土补播区内。叶面肥主要为硫酸锌、磷酸二氢钾的配合处理(1份硫酸锌+1份磷酸二氢钾),喷适量为0.33 kg/亩,浓度为200 ppm,试验小区面积为4 hm2,用人工方式喷施于牧草植株表面,对照区为相邻的没施肥的松土补播区内。
1.3.3 适时收割
分别于8月初和8月中下旬进行收割。同时采集牧草的混合样品,在自然状态下风干测定风干重及其他指标,并带回进行牧草营养测定。
2 结 果
2.1 对草层高度、盖度的影响
表1显示,松土补播对草层高度、盖度影响较为明显,试验区与对照相比,补播后草层的平均高度均出现增加趋势。2009年草层高度平均为35 cm,总盖度达85%以上。2010年和2011年测定结果显示,草群平均高度分别为40 cm、55 cm,总盖度均达95%;2009-2011年对照区草层高度分别为28.08 cm、17.88 cm、31.2 cm,盖度均为45%;从草地各经济类群看,豆科和禾本科牧草平均高度明显增加,原生植被中莎草类和小杂类草高度变化不显著。
表1 松土补播对草层高度、盖度的影响年、㎝、%
2.2 对牧草产量及优良牧草比例的影响
表2显示,补播后牧草总产量与对照区相比增幅较为明显,补播当年平均干草达154 kg/亩,补播当年优良牧草的比例达到57%。对照区干草产量为56.3 kg/亩,补播区比对照区增产97.7 kg/亩,增产达173.5%。2010年试验区平均干草101 kg/亩,对照53 kg/亩,补播区比对照区增产48 kg/亩,增产达90.6%。优良牧草比例为73.2%,2011年试验区平均干草达188 kg/亩,对照区73.1 kg/亩,补播区比对照区增产114.9 kg/亩,增产达157.2%。优良牧草比例达到75%。补播后,苜蓿(阿尔岗金、杂花苜蓿)由于出苗率很低,在产量中没有单独测定而是和红豆草合并计算。
表2 松土补播对牧草产量(干草)及优良牧草比例的影响年、kg/亩 、 %
2.3 根部施肥对草层高度、盖度、干草产量的影响
表3显示,对于退化的草甸草原在松土补播的基础上进行根部施肥对草层高度、盖度、干草产量的影响显著。2009试验结果显示,每亩施肥6 kg、8 kg、10 kg的草层平均高度依次为44.87 cm、48.13 cm、39.63 cm,平均提高57.4%,总盖度平均为95%;对照草层高度为28.08 cm,盖度55%;2010年草层平均高度依次为32.48 cm、32.19 cm、39.77 cm,均提高94.7%,总盖度平均85%;对照草层高度为17.88 cm,盖度为50%;2011年草层平均高度依次为59.7 cm、58.9 cm、49.3 cm,平均提高79.38%,总盖度平均为95%以上,对照草层高度为31.2 cm,盖度55%。处理对红豆草生长发育促进作用不大,但对禾草类和其他杂草类植物的生长有极好的促进作用,对增加草层的平均高度、盖度和产量有很好的效果。
表3 根部不同施肥对草层高度、盖度、干草产量的影响年、kg/亩、cm、%
根部不同施肥量的处理对植被群落总产量影响较为显著,施肥后草地产量均出现增高趋势,2009年每亩施肥 6 kg、8 kg、10 kg 的处理,亩产干草分别为 68.84 kg、69.59 kg、50.48 kg,对照亩产干草 42 kg,试验区分别比对照提高了63.9%、65.7%、20.2%,平均提高49.93%;2010年亩产干草分别为80.24 kg、85 kg、83.32 kg,对照亩产干草53 kg,试验区分别比对照提高了51.4%、60.4%、57.2%,平均提高56.33%;2011年亩产干草分别为89.52 kg、93.2 kg、89.58 kg,对照亩产干草59.6 kg,试验区分别比对照提高了50.2%、56.4%、50.3%,平均提高52.3%。总产量除2009年10 kg的处理为产量提高20.2%以外,其他都提高在50%以上。试验区2009年每亩施6 kg、8 kg、10 kg尿素处理,优质牧草依次占总产量的69.9%、55.14%、40.46%;2010年58.99%、53.54%、55.76%;2011年72.1%、71.6%、65.7%。由此看出亩施肥6 kg处理的优良牧草提升比例幅度较大。
2.4 叶面施肥对草层高度、盖度、干草产量的影响
表4显示,对于退化的草甸草原在松土补播的基础上进行叶面施肥对草层高度、盖度的影响显著,但对牧草总产量的影响不显著。叶面肥主要为硫酸锌、磷酸二氢钾的配合处理(1份硫酸锌+1磷酸二氢钾),喷施量为每三亩1 kg,浓度为200 ppm。2009年监测结果显示草层平均高度40.3 cm,盖度85%;2010年和2011年草层高度和盖度依次为51.74 cm、盖度95%;48.43 cm、95%。三年监测结果表明,施肥后红豆草、杂类草类的增产较大,其中红豆草在总产量中增产的幅度依次为41.73%、20.45%和77.31%,禾本科类降低率为50%左右。虽然禾本科比例降低了,但豆科比例相对增加了,叶面肥对牧草总产量的影响不显著。
表4 叶面施肥对草层高度、盖度、干草产量的影响年、㎝、%
2.5 适时刈割对牧草营养的影响
表5显示,对于退化的草甸草原适时刈割对牧草营养的影响不显著。2009年8月6日对试验区100亩草场进行收割,此时牧草品质、适口性相对较好,并利于牧草的再生。根据试验,9月5日产量最高,但此时牧草的纤维化程度也相对较高。所以2009年试验区剩余大面积草场和2010、2011年试验草场都于8月25日前后进行收割,自然风干。
2011年对山区不同利用方式的草场进行牧草混合取样进行营养测定。从测定结果看(表5),补播区草地草群的牧草粗蛋白含量均高于对照区,粗脂肪略低于对照区,总体评价补播区域好于对照区。
表5 2011年试验区牧草混合样品分析表
3 讨 论
在中山带对退化天然打草场进行综合改良,可以改善土壤的含水量、温度、孔隙度和土壤结构,通过补播可增加优良牧草成份从而使草地产量、草层高度、盖度及优良牧草所占比例均有很大程度的提高,而且补播可当年见效。最好的混播组合为红豆草+无芒雀麦;施氮肥最好为每亩6~8 kg。
天然打草场以杂草类、禾本科为主体的退化打草场,通过施肥,优良牧草生长较快,发育较好,在草群中的比例明显提高,特别是施过氮肥效果更为明显。由此可见,在中山带退化打草场使用氮肥对改良效果较好,尤其是对恢复禾草在草群中的比例有很好的促进作用。
对以优良牧草为主的退化打草场,如有灌溉条件的,可采取春秋切耙、施肥、围栏等综合措施进行改良,同样可以达到快速改良打草场的效果,而且会降低投入成本,收到良好的经济效益。
对分布于天山北坡中山带的退化草地,在地势相对平缓、交通条件较好的地段,应该大力推广休牧+机械松土补播的治理方案,通过管理制度与生物工程措施,恢复和提高退化草地的生产水平。松土补播要选择适应性强的优质牧草品种,机械松土与补播作业要一次性完成,天山北坡中山带的松土补播时期在5月初为宜,实施松土补播后必须有2年的禁牧期[3-4]。
[1]王吉云,孙宗玖,安沙舟,等.补播对天然割草场植被恢复效果的初步研究[J].新疆农业科学,2011,48(4):690-695
[3]马玉眀.碌曲县天然草地围栏封育及补播改良效果分析[J].现代农业科技,2009,(15):328-330
[4]宋采英,王宁,彭文栋,等.补播对草地植被影响效果的研究进展[J].畜牧与饲料科学,2005,26(6):32-34.