施肥和刈割对高寒天然草场牧草产量及营养品质的影响
2017-09-13张娇娇刘培培李小刚张世挺丁路明
张娇娇， 刘培培， 李小刚， 张世挺， 丁路明
(兰州大学生命科学学院 草地农业生态系统国家重点试验室， 甘肃 兰州 730000)
甘南桑科草原是青藏高原重要的畜牧业生产基地。近年来由于气候变化、人为破坏以及超载过牧等原因，甘肃省甘南州近90%的天然草地出现了不同程度的退化，草畜矛盾突出[1]。如何高效利用青藏高原天然牧场，提高家畜饲草转化利用效率，减轻家畜对草场的放牧压力，维系生态平衡，是解决当前青藏高原畜牧业发展的重要研究内容。张云[2]等在甘南玛曲对天然草地进行了施肥试验，结果表明施肥可显著提高草地生产力和牧草的营养品质，是恢复退化草地的有效手段之一。研究发现适时刈割和调控放牧能够提高牧草产量和粗蛋白含量，提高牧草营养价值，因此刈割是提高牧草产量和品质的重要手段[3]。本试验旨在研究施肥和刈割对甘南夏河地区天然草地牧草生产量以及品质的影响，探索青藏高原天然草地高效利用的管理措施。
1 材料与方法
1.1 试验地自然条件
试验于2015年5-9月在甘肃省甘南州夏河县桑科草原进行。试验地属于冬春草场，海拔3 200 m，N 35°03.222′，E 102°21.972′。桑科草原位于青藏高原东北缘，试验区年均气温2.6℃，最高气温28.9℃，最低气温-24.6℃，为高寒湿润型气候。年均降水516 mm，多集中在7-8月份，年平均无霜期为56 d。
1.2 材料来源
2015年5月10日于试验地撒施有机无机混合肥(N+P2O5+K2O≥15%, 有机质≥20%)，施肥量1 050 kg·hm2，草地设置3个处理：对照(CK,不施肥)，施肥不刈割和施肥刈割，施肥刈割处理指在牧草生长期刈割一次，在生长后期测定再生草产量及品质，每个处理3个重复，重复样地面积3 m×5 m。第一次采样于8月11日，在50 cm×50 cm样方内齐地面刈割，第二次取样时间为9月26日。施肥刈割处理第二次采样样方点为第一次采样点，以采取再生草草样。草样带回实验室在70℃烘箱内烘干48 h，用于计算地上干物质生物量。烘干样品粉碎至1 mm用于分析有机质(OM)、粗蛋白(CP)含量。
1.3 测定方法
干物质(DM)、有机质(OM)含量参考张丽英[4]的方法测定；粗蛋白质含量使用凯氏定氮仪(JK-9830，中国)进行测定。
1.4 数据分析
所有数据用Microsoft Excel 2007软件进行统计作图，并用SPSS 19.0中One-way ANOVA进行方差分析。
2 结果分析
在两次取样中，施肥处理显著提高了天然草地地上生物量(P<0.05)。9月份第二次取样时，对照草地地上生物量显著高于8月份第一次取样(P<0.05)。虽然在第二次取样期施肥不刈割处理地上生物量高于第一次取样期，但差异没有达到显著性水平。施肥刈割处理在9月下旬收获期总地上生物量(2 974.5 kg·hm-2)高于不刈割施肥草地处理(2061 kg·hm-2)，增产效果明显(表1)。
在第一次采样期和第二次采样期，施肥天然草地的牧草粗蛋白(CP)含量显著高于对照组(P<0.05)(表1)。9月份天然草地再生牧草CP含量高于未刈割施肥天然草地，但差异未达到显著水平。在9月份牧草生长末期，对照组和施肥不刈割组牧草CP含量显著低于8月份生长期牧草(P<0.05)。但刈割后再生牧草CP含量与8月份相比差异不显著。
与对照相比，施肥并没有显著增加牧草有机物质(OM)含量。第二次采样期施肥不刈割草地牧草OM含量高于第一次(P<0.05)。而在牧草生长末期(9月份)，刈割后再生牧草的OM含量显著低于对照组和不刈割施肥草地(P<0.05)(表1)。
表1 不同处理草地牧草营养品质对比Table 1 Comparison of nutritive quality of forage grass under different treatments
3 讨论
CP含量是评价牧草营养价值的重要指标，CP含量高表明牧草营养品质较高[5]。本试验结果显示施肥天然草地牧草的CP含量和地上生物量显著高于未施肥天然草地，表明施肥天然草地牧草的营养品质高于未施肥天然草地，因此，对天然草地进行施肥有利于牧草产量和营养品质的提高。张云[2]和李本银[6]等人对天然草地进行的施肥试验也表明施肥可显著提高天然草地的生产力和牧草品质。
刈割是一种常见的草地利用和管理方式, 可利用植物的补偿性生长改变牧草营养物质的积累和分配从而提高牧草产量和品质[7]。由于牧草产量高峰期和营养品质最佳期不一致，草地刈割是获得最佳的牧草产量和营养品质的有效措施之一。刈割过早虽然牧草营养品质高，但产量低；刈割过晚牧草产量虽高，但营养品质低。邵新庆[8]等对天然草场进行不同刈割期处理的研究表明8月中旬刈割，青藏高原天然草场牧草再生能力最强。本试验结果也发现，8月中旬是牧草产量和营养品质的最佳期，且刈割后草地总地上生物量和CP产量显著高于未刈割施肥草地，提高了草地利用率。
本试验结果显示，从8月中旬到9月下旬，未施肥天然草地(CK)和施肥天然草地牧草CP含量显著下降，此试验结果与刘伯铭[9]等对不同生长期植物营养成分的变化研究结果一致。
4 结论
对青藏高原高寒草地冬春草场施肥后，牧草生物量和粗蛋白含量显著高于未施肥草地，表明施肥处理可显著提高天然草地牧草产量和营养品质。在牧草生长期对青藏高原天然草地进行刈割，制作青干草，并利用刈割后牧草的再生能力，可提高牧草的产量和品质。
