滇西北高寒地区牧草混播组合的筛选
2015-04-11袁福锦黄梅芬廖祥龙吴文荣余梅李友薛世明王馨李继中
袁福锦,黄梅芬,廖祥龙,吴文荣,余梅,李友,薛世明,王馨,李继中
( 1. 云南省草地动物科学研究院,云南昆明650212; 2. 云南农业职业技术学院,云南昆明650212;3. 迪庆州动物疫病预防控制中心,云南香格里拉674400)
不同草种的生物学、生态学和植物营养代谢特性不尽相同,混播草地植物群落与单一草种草地有着不同的植被数量及结构特征,从而表现出不同的生态功能及生产性能。长期的研究结果表明,豆禾牧草混播不但能改变牧草品质、保持较高且稳定的牧草产量,同时能有效控制杂草,减轻病虫的危害,并对改善土壤结构、提高土壤肥力有一定的促进作用[1]。
香格里拉县是云南的主要牧区县,草地及牧草资源十分丰富,草地类型以高寒草甸为主,草地植被主要以禾本科- 杂类草、莎草科- 杂类草等草地型为主,草地畜牧业是当地藏族牧民的主要经济来源[2-6]。由于当地草地管理制度不健全,长期的超牧过载导致坝区草甸、林间草地和高寒草甸等均存在不同程度的退化,草地生产力逐渐下降,严重制约了香格里拉地区草地畜牧业的健康持续发展[7-8]。对退化草地进行补播改良,是恢复当地草地生态功能,提高草地生产力的重要手段。本研究在牧草品种筛选试验的基础上,进一步开展牧草混播组合试验,旨在筛选出适宜香格里拉地区推广应用的牧草混播组合,为该地区退化草地的补播改良提供技术指导。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地位于香格里拉县小中甸镇和平村委会区哇迪村民小组,地理位置27°32'18″ N,99°49'17″ E,海拔3 222 m。据2001 -2011 年气象数据统计,试验地年平均气温6.9 ℃,≥0 ℃年积温2 624 ℃·d,≥10 ℃年积温1 824 ℃·d;平均极端最低温-15.9 ℃,平均极端最高温24.7 ℃。年均降水量610.1 mm,年均蒸发量1 134 mm,年相对湿度65.8%,无霜期120 d。试验地区太阳辐射强,干湿季分明,气候寒冷,属寒温带高原季风气候[4]。试验区天然草地土壤类型为高山草甸土,试验地块为农耕地,前作为青稞(Hordeum vulgar)。试验地土壤pH 值6.07、有机质7.35%、全氮4.29 g·kg-1、速效氮206.43 mg·kg-1、全磷2.07 g·kg-1、速效磷5.91 mg·kg-1、全钾69.81 g·kg-1、速效钾337.97 mg·kg-1。
1.2 试验材料
供试牧草品种共8 个,其中,扁穗雀麦(Bromus willdenowii)为昆明小哨采集的野生种,其余7 个来源于百绿国际草业有限公司,分别为安巴鸭茅(Dactylis glomerata cv. Anmba)、雅晴多年生黑麦草(Lolium perenne cv. Yatsyn)、草地休衣白三叶(Trifolium repens cv. Grasslands huia)、海法白三叶(T. repens cv. Haifa)、红三叶(T. pratense)、三得利紫花苜蓿(Medicago sativa cv. Sanditi)、普那菊苣(Cichorium intybus cv. Puna)。试验用复合肥有效养分≥25%,N、P、K 有效含量分别为15%、7%、3%。
1.3 试验设计
试验设A1、A2、A3、A4、A5共5 个混播组合,每个组合的牧草品种、用种量及用种比例见表1。每处理3次重复,随机区组设计。小区面积2 m ×5 m,小区间隔30 cm。2013 年5 月16 日进行播种,播种方式采用条播,行距40 cm,开浅沟均匀播种后每小区施复合肥360 g,播种后覆土1 ~2 cm。种植当年,苗期进行两次除杂,第2 年在返青后除杂1 次并施维持肥,施肥量与第1 年相同。
1.4 测定内容及方法
2013 -2014 年连续两年进行牧草产量及组分测定,测定时间为每年9 月中旬。2014 年测产时取混合样进行牧草养分测定[9]。牧草产量及组分的测定方法:每小区对角线取0.5 m2样方两个,刈割地上植株测定产量和组分,留茬高度5 cm。每处理取混合样、单样各250 g,经干燥箱烘干后测定牧草的干鲜比,依据干鲜比计算干物质产量及比例。
1.5 数据分析
牧草产量数据采用SPSS 18.0 进行方差分析,处理间的多重比较采用Duncan 法。
表1 各混播处理的牧草品种、用种量及比例Table 1 Pasture variety,seeding rate and proportion of different mix-sowing treatments
2 结果与分析
2.1 不同混播组合的牧草产量
各组合第2 年的牧草产量均高于第1 年的,产量提高幅度为23.8% ~79.1%(表2)。两年的平均牧草产量相比较,A1组合最高,为4 891 kg·hm-2;A4处理最低,仅为1 982 kg·hm-2。5 个混播组合相比较,A1和A5组合显著高于A3、A4和A2(P <0.05),A1与A5、A2与A3差异均不显著(P >0.05),但均显著高于A4(P <0.05)。
表2 不同混播组合的干草产量Table 2 Hay yield of different mix-sowing grass combination kg·hm -2
2.2 不同混播组合的组分测定
从两年的组分测定结果(图1)来看,在组合A1中,第1 年红三叶比例较低,仅为1%,第2 年比例上升明显,达到16%;鸭茅第2 年比例有所下降,从73%降为56%,但仍处于优势地位;白三叶基本保持稳定,两年平均比例为27%。组合A2中,鸭茅第2 年的比例下降迅速,从81%降到32%,紫花苜蓿则迅速上升,从19%上升为68%。组合A3中,多年生黑麦草和白三叶年度间的比例变化不大,且所占比例较为接近,两年平均分别为48%和52%。在组合A4中,扁穗雀麦第2 年的长势较弱,所占比例由第1 年的55%下降到第2 年的34%,白三叶则从45%上升到66%。组合A5中,第2 年与第1 年相比,鸭茅比例有所上升,多年生黑麦草和白三叶基本保持稳定,菊苣比例有所下降;鸭茅、白三叶、多年生黑麦草和菊苣两年平均组分分别为10%、52%、32%和6%。
从年度间的组分变化可以看出,组合A3、组合A1、组合A5豆禾比例变幅较小,能形成相对稳定的混播群落。从品种间的竞争结果来看,白三叶与鸭茅、白三叶与多年生黑麦草共容性较好,群落稳定性较强。
2.3 不同混播组合的营养成分
从各处理的营养成分来看,A2、A4、A5的粗蛋白含量相对较高,均超过了24%。5 个组合中,粗蛋白以A5最高,为24.47%;A3最低,为17.78%。粗脂肪以A3最高,为3.01%。各组合粗纤维相对较低,钙、磷含量均较高(表3)。
图1 5 个混播组合的草种组分Fig.1 The grass component of five mix-sowing treatments
表3 不同混播组合营养成分测定Table 3 Nutrient content of different mix-sowing combination %
3 讨论与结论
在试验设置的5 个混播组合中,牧草产量较高的混播组合为安巴鸭茅+海法白三叶+红三叶、安巴鸭茅+雅晴多年生黑麦草+海法白三叶+普纳菊苣,两年平均干草产量分别为4 891、4 104 kg·hm-2,且群落结构稳定,适宜在香格里拉高寒地区推广种植。另外,各混播组合第2 年的牧草产量均高于第1 年的牧草产量。四川道孚[10]、甘肃天祝[11]、甘肃夏河[12]的试验也表明,对于适宜当地种植的牧草品种,其豆禾混播组合第2 年、甚至第3 年的牧草产量均高于第1 年的。
适宜的牧草品种,如生态位重叠程度不大,豆禾混播能有效提高牧草的产量和品质,并形成稳定的群落结构。潘正武和卓玉璞[11]用草原2 号苜蓿与无芒雀麦(Bromus inermis)、老芒麦(Elymus sibiricus)、冷地早熟禾(Poa crymophila)、沙生冰草(Agropyron desertorum)进行多品种混播,郑伟等[13]采用鸭茅、无芒雀麦、梯牧草(Phleum pratense)、紫花苜蓿、红豆草、红三叶混播均证明,混播有效提高了牧草的产量及质量,且表现出较好的种间相容性及群落稳定性。其他研究也表明,牧草混播产量较单播显著提高(P <0.01 或P <0.05),草地群落结构得到改善,生态及经济效益得到了提高[14-17]。在新疆昭苏,随着建植年限的延长,鸭茅+梯牧草+多年生黑麦草+紫花苜蓿+红豆草+红三叶混播草地混播草地中的豆科组分逐渐降低,禾本科比例呈逐渐增加趋势[18]。
种植及管理措施对混播牧草的生产性能会产生不同程度的影响[10,19-20],香格里拉地区牧草混播草地生产性能与管理措施的研究还有待进一步开展。
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