青枣园行间种植2种冷季型牧草的效益分析
2021-07-22张德龙会英曾丽萍
张德 龙会英 曾丽萍
(1云南省农业科学院热区生态农业研究所 云南元谋651300;2元谋干热河谷植物园 云南元谋651300;3红河学院理学院 云南蒙自651199)
云南山地多,优质地少,耕地资源严重不足,在人多地少的地区,果树下种植牧草对解决果树和粮经饲作物争地矛盾具有重要意义。在云南幼龄果树种植中,果园的单一化种植造成行间空闲杂草滋生等,因而果树下种植牧草在云南果业生产中发挥重要作用[1]。草牧业的发展是热带亚热带地区农牧结合与循环利用的重要基础,草牧业在云南农村经济发展中占重要地位。据统计,云南省牧草种植总面积145.28万hm2,在16个地州均有分布,2019年本省饲养大牲畜859.6万只,羊(羊不属于大牲畜类型)29 713.5万只。秋冬季干热河谷畜牧业生产存在缺少饲草饲料的现状,而一年生黑麦草和紫花苜蓿在干热河谷秋季和春季比其它禾本科草生长快,冬季也有产量,是弥补秋冬季种草养殖中青饲料缺乏的优良牧草。
一年生黑麦草喜温暖、湿润气候,在温度为12~27℃时生长最快,秋季和春季比其他禾本科草生长快,适宜在降水量500~1 500 mm的地区生长,以及干热河谷秋季种植;干草粗蛋白含量13.7%~17.00%,粗 脂 肪3.8%,粗 纤 维21.3%~24.80%;在干热河谷山地种植,再生强度为4次/年以上,年均干草产量为11 400.00 kg/hm2,鲜干比为6.67;茎叶柔软,适口性优,较适宜青饲,是饲喂山羊、禽、兔等的优质牧草,也可作为干热河谷冬春饲草种植或于林果园行带中间种及轮作于冬闲田中。紫花苜蓿生长的适宜温度为15~2l℃,喜光,对光照长短不敏感;有极强的耐旱性,其根系发达,能从土壤深处有效吸收水分;元谋干热河谷紫花苜蓿饲草产量15 144.0~17 788.5 kg/hm2,营养价值高,叶茎比为1.60,营养期粗蛋白含量为18.60%~19.70%,粗纤维含量17.47%~19.70%,适口性为5(优)[2-3]。
台湾青枣果实营养丰富,脆甜可口,含有大量维生素C、钙、磷、维生素B、胡萝卜素等,其果形优美且具苹果、梨、枣的风味,有“热带小苹果”的称誉[2]。青枣在热带、亚热带经济林果的生产和发展中占有重要位置[1,4]。青枣树定植和更新当年,树冠小,本研究充分利用行间空地,在青枣树行间种植黑麦草和紫花苜蓿,一是可抑制杂草滋生,二是可刈割牧草用于饲喂山羊等牲畜,达到以短养长、充分利用土地、提高土地利用率的目的,对促进区域农业农村经济发展,实现现代化农业持续、稳定发展具有重要意义;同时为干热河谷热带水果产业和草牧业的发展提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 样地概况
试验于2016年在云南省元谋县小新村开展,基地位于云南省元谋县黄瓜园镇小雷宰流域,属干 热 河 谷 气 候,北 纬25°50′42″,东 经101°49′19″,海拔1 073 m;年均气温22℃,日照时数2 670.4 h,最热月(6月)28.5℃,最冷月(12月)15.9℃,≥10℃年均积温8 552.7℃;降雨量645 mm,集中5~10月,占全年94.6%,干燥度4[5]。
1.1.2 试材
青枣选择台南一号[1-2,4],黑麦草选一年生特高黑麦草,紫花苜蓿选择WL525HQ紫花苜蓿。
1.2 方法
1.2.1 试验设计
田间试验,采用单因素随机区组设计。青枣树定植和更新当年,设置青枣单种(ZM)、青枣+黑麦草(ZM+LP)、青枣+紫花苜蓿(ZM+MS)、青枣+黑麦草/紫花苜蓿(ZM+LP/MS)4个种植模式,4次重复。青枣种植时间在3月底,株行距为4 m×5 m;2种牧草播种时间在9月底,条播,播种量20.0~22.5 kg/hm2,行距30 cm,覆土1~2 cm。播种前进行杂草清除,刈割后清除高于黑麦草和紫花苜蓿的杂草。青枣树和牧草按常规管理[4-6]。黑麦草刈割株高40~50 cm;当紫花苜蓿孕蕾时进行第1次刈割,之后当株高60~70 cm可刈割,留茬高5 cm左右。每次收割后需施尿素150~300 kg/hm2和三元复合肥400~600 kg/hm2,同时浇水。
1.2.2 样品测定及数据分析
在紫花苜蓿现蕾期、黑麦草孕穗期采收,每个小区取500 g鲜样;将2个牧草鲜样品70~80℃烘干后称重,之后折算成单位面积生物量[7]。
1.2.3 数据分析
试验数据采用Excel 2003进行整理和分析。
2 结果与分析
2.1 青枣行间种植牧草的牧草产量和效益分析
种植青枣或更新后当年,如果是单种青枣,青枣园效益极低或无;如果在青枣园行间种植紫花苜蓿和黑麦草,则增加了青枣样地物种数量和牧草的效益,提高了土地单位面积生产率,如表1所示。方差分析表明,青枣+紫花苜蓿和青枣+紫花苜蓿/黑麦草种植模式牧草产量和经济效益均显著高于青枣+黑麦草种植模式(p<0.05)。与青枣+黑麦草种植模式对比,青枣+紫花苜蓿、青枣+紫花苜蓿/黑麦草种植模式牧草产量分别高8 373.60和9 280.55 kg/hm2,增加效益20 934.00和23 201.50元/hm2,其中效益增幅为93.73%和103.88%。
表1 青枣园行间种植牧草后牧草的产量及青枣园效益情况
2.2 青枣单作与行间种植牧草园内效益分析
10月至第二年3月是金沙江干热河谷牲畜缺乏青饲量的季节。一年生黑麦草和紫花苜蓿为冷季型牧草,其中一年生黑麦草生长期为10月至第二年4月,紫花苜蓿种植后保存期为3年;将种植的牧草刈割用于饲喂牲畜,有利于冬季畜牧业的发展,满足秋冬牲畜饲喂过程中的饲草供给。从表1可看出,青枣+黑麦草、青枣+紫花苜蓿、青枣+紫花苜蓿/黑麦草效益分别比青枣单种高22 335.25、43 269.25和45 536.75元/hm2。
2.3 行间种植牧草节约的园内除杂费
紫花苜蓿和黑麦草刈割后,可饲喂山羊等牲畜,将牛和山羊等畜禽实行圈养或者半圈养,以免山羊上山啃食草地,防止天然草地退化,保护了生态环境。同时,由于草被覆盖,杂草生长减少,较青枣单种样地1、2、3分别节约人工清除杂草费用(9 000±244.95)、(8 000±326.60)、(9 400±355.90)元/hm2,每公顷青枣园节约除杂费约为8 800.00元。
3 讨论与结论
在中国农业生产中,果树单一种植模式也渐渐转为了果-草、果-粮等多样化的作物体系,即现代高效栽培模式,可达到提高经济产量、减少水分消耗、提高水分利用率的效果。间套作栽培模式己经得到广泛应用。林农间套作模式在世界各地均有使用,如北美[8]、非州[9-10]、印度[11]、东南亚[12]等,世界各地均有相关方面的研究[13-14]。国内的枣麦和核麦间作分别占新疆三地州果粮间作的40%和30%[15-16],尤其是豆科作物的生物固氮及覆盖地表作用,改善了果园的小气候,保持水土,还可改良土壤,提高果园生产力,促进果树的生长,提高果树的产量、品质及自身的经济效益。覆草处理既能改善果实的品质和产量,也能提高土壤水、热、肥、pH,改良土壤生态环境。龙眼树盘生草覆盖处理降低了土壤的含水量,具有保温保水作用;覆草处理的根系主要分布在距离主干100 cm的0~10 cm,清耕处理的根系主要分布在距离主干100 cm的40~50 cm;生草覆草处理提高了果树营养生长时期的面积和百叶重,提高盛果期的全磷含量,降低营养时期的全氮含量,降低了新稍的生长量[17];果园生草还能提高果园土壤的微生物数量和酶活性[18]。在幼龄果园套种作物中,存在果园种植高杆作物和耗水耗肥作物以及短作后未进行科学管理等现状,但在幼龄果园中种植黑麦草和紫花苜蓿,在加强管理条件下,不存在牧草与青枣争水争肥情况。
由于一年生黑麦草生长期仅为1年,进入夏季后干热河谷种植保存率为0。本研究仅开展1年龄青枣园种植牧草的效益研究,试验设计及观测指标单一,在除杂费方面,不同样地或管理水平所需的费用也有差异。下一步将开展1~3年龄青枣园内种植黑麦草(含1年生和多年生黑麦草)和紫花苜蓿详细的效益以及纯经济效益分析,包含每年补种1年生黑麦草对效益的影响,以及套种对果园小环境小气候的影响,为干热河谷农田经济可持续发展和环境保护提供理论依据。
在青枣园行间种植2种冷季型牧草后,增加了青枣样地物种数量和牧草的效益,提高了土地单位面积生产率。在牧草产量及青枣园效益方面,与青枣+黑麦草种植模式对比,青枣+紫花苜蓿和青枣+紫花苜蓿/黑麦草种植模式牧草产量和经济效益显著提高(p<0.05)。与青枣+黑麦草种植模式对比,青枣+紫花苜蓿、青枣+紫花苜蓿/黑麦草种植模式牧草产量分别比青枣+黑麦草种植模式高8 373.60和9 280.55 kg/hm2,增加效益20 934.00和23 201.50元/hm2,其中效益增幅为93.73%和103.88%。在节约用工费方面,青枣单种每公顷需需用工80~94个,除杂费8 000~9 400元;青枣行间种植2种牧草则不存在此费用。