溚草(Koeleria cristata)栽培驯化研究初报
2021-07-27王彦龙李世雄施建军马玉寿
王彦龙,李世雄,施建军,马玉寿
(青海大学畜牧兽医科学院,青海省高寒草地适应性管理重点实验室,三江源区高寒草地生态省部共建教育部重点实验室, 西宁 810016)
近年来,受全球气候变化及日趋频繁的人类经济活动的共同影响,使得高寒草地大面积退化,部分草地沦为次生裸地—黑土滩(山),草场质量严重下降,基本失去利用价值[1]。大量的试验研究证明,单一的禁牧封育在短期内无法恢复黑土滩(山)退化草地,其植被的快速恢复必须利用多年生牧草进行人工植被的改建[1-4],建立多年生人工草地也是解决高寒草地畜牧业高效和持续发展的一条重要途径[5]。但是,适宜草种的严重缺乏[6-9],尤其是乡土草种的极度缺乏,已成为青藏高原退化草地生态修复的瓶颈,严重影响和制约了高寒地区退化草地植被恢复。因此,适宜乡土草种的驯化选育,对于高寒地区退化草地植被恢复具有重要意义。
溚草(Koeleriacristata)是禾本科(Graminena)溚草属(KoeleriaPers.)的多年生草本植物。据《青海植物志》记载,溚草秆密丛,直立,在花序下密生绒毛,高25cm~60cm,具2~3节;圆锥花序穗状,黄绿色或黄褐色,长5cm~12cm;小穗含2~3个小花;外稃顶端尖或具长约0.3mm的小尖头,背部无芒;花果期6~9月;分布于全省大部分地区,生长于海拔高度 2320m~4000m的林缘、灌丛、山坡草地、草原、河边、路旁;广泛分布于全国各地;欧亚大陆温带地区也有[10]。《青海经济植物志》记载,溚草叶片多,茎秆在成熟后也不粗硬,是一种优良牧草[11]。
笔者于2005年8月在果洛州玛沁县大武镇海拔3750m的原生植被上发现了溚草的野生种群分布。研究发现,溚草野生种群分布分散,株高一般在30cm~40cm,种子成熟良好,各种牲畜均喜食。课题组通过对当地野生溚草的栽培驯化研究,认为该草种具有良好的生态和牧用价值,应用前景广阔,可作为高寒退化草地植被恢复与重建的优良草种和先锋草种。溚草的栽培驯化研究,可有效缓解高寒地区适宜乡土草种极度缺乏的严峻局面,将该草种早日应用于黑土滩(山)恢复治理之中。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地点位于青海省果洛藏族自治州玛沁县大武镇吾麻牧委会尖木格合作社(N34°27′56.9″,E100°13′06.5″),海拔3736 m。年均温-3.9℃,最冷月1月的平均气温为-12.6℃,最热月7月的平均气温为9.7℃,牧草生长季为156d左右,无绝对无霜期。年降水量513.2mm~542.9mm,多集中在6~9月,年蒸发量2471.6mm。土壤为高山草甸土。以嵩草属(Kobresai)植物为建群种的草地植被严重退化后已被昆仑蒿(Artemisiananschanica)、甘肃马先嵩(Pediculariskansuensis) 、青海刺参(Morinakokonorica)、黄帚橐吾(Ligulariavirgaurea) 、铁棒锤(Aconitumpendulum) 等代替,是典型的黑土型退化草地。夏季植被总盖度可以达到70%左右,但植被以阔叶毒杂草为主,在冬春季节地面基本处于裸露状态[4]。
1.2 试验材料
试验材料于2005年8月底在玛沁县大武镇原生植被上采集的野生成熟溚草种子。2006年4月室内25℃发芽试验测定,发芽率为85.0%,千粒重为0.26g,纯净度为99.5%,理论播量15.0kg/hm2,实际播量17.7kg/hm2。
1.3 试验设计
试验地2006年6月1日翻耕耙地、平整土地后划定试验小区, 6月2日条播播种。小区面积为20m2(4m×5m),4次重复,行距20cm,播深0.5cm~1.0cm,播后镇压,种肥磷酸二铵施用量为300kg/hm2;第二年起每年在分蘖—拔节期追施尿素150kg/hm2,试验区四周设围栏保护,日常做好除杂、灭鼠等田间管理工作。试验地建成后每年冷季12月初到翌年3月底进行放牧利用,整个生长季完全禁牧。
1.4 测定项目及方法
1.4.1生育期与生长高度:栽培当年从出苗开始,第2年从返青后开始,每3d观测1次牧草生育阶段、高度和盖度。株高每小区随机测量10 株绝对高度取平均值,小区盖度用目测法测定,每年在返青期测定越冬率。
1.4.2干草产量:种植当年在8月中旬测定,第2、3、4、5年在牧草乳熟期测定,每个小区内随机选取1m2的样方,齐地面刈割,剔除杂草,测定鲜草产量,放入65℃烘箱中烘24h至恒重,折算单位面积干草产量。
1.4.3种子产量:种植第2、3、4、5年在牧草完熟期每个小区内随机选取1m2的样方测定种子产量。
1.4.4草丛结构:种植第3年的8月初每小区随机选取50cm×50cm样方,用4根长150cm钢筋固定4角,由下而上每10cm固定一层并用细绳连接,将牧草分层剪下装袋,室内烘干称重。
1.4.5茎叶比:在开花期每小区随机称取0.5kg样品,将茎和叶、花序按两部分分开,风干后分别称重,求其比例。
1.5 数据分析
用Excel2003处理数据、用SPSS18.0软件做统计分析。
2 结果与分析
2.1 生育期
溚草种植当年生长缓慢,只能进行营养生长,栽培第2年起可完成整个生育期。2006年种植当年整个生育期都处于营养生长阶段;栽培第2年生育天数为135d;到3龄后生育期基本趋于稳定;第3、4、5年生育期和第2年相近,但有所提前;野生溚草4月下旬返青,8月底达到完熟期,生育天数125d,栽培驯化种比野生条件下生育天数延长7d左右(表1)。
2.2 越冬率、高度、盖度
溚草越冬情况良好,且越冬率逐年增高,种植当年可达95.5 %,第2 年为96.5%,第3 年趋于稳定,达到98.0%。主要是由于随着生长年限的增长,溚草的根系越来越发达,适应能力增强;溚草生长旺盛期的株高随着种植年限的增长,先增高后降低。种植当年生长缓慢,生长停止时,株高只有8.5cm;第2年开始,溚草生长迅速,乳熟期平均株高可达60.6cm;第3年长势达到高峰,乳熟期平均株高可达71.8cm;第4、5年株高有所降低,分别为63.4cm和45.2cm;第2年至第5年的平均株高为60.3cm。牧草盖度受株高影响,随着生长年限的增长,牧草盖度也逐年增高。种植当年长势稀疏,盖度只有53.0%,第2年起生长旺盛,乳熟期盖度可达90.5%,第3年最高,乳熟期盖度可达98.0 %,第4、5年盖度有所降低,分别为96.0%和94.5%,第2年至第5年的平均盖度为94.8%(表2)。
表2 溚草越冬率、高度、盖度
2.3 生产性能
溚草在栽培条件下表现出了较好的生产性能,干草产量和种子产量均随着种植年限的增长,先增高后降低。栽培第3年干草产量和种子产量均达到最高,其后随生长年限的增加均有所降低。栽培当年生长缓慢,8月中旬拔节期的干草产量为338.9kg/hm2,栽培第2年生长迅速,乳熟期干草产量为4544.8kg/hm2,第3年干草产量最高,为5486.6kg/hm2,第4、5年的干草产量有所降低,分别为4120.9kg/hm2和3143.3kg/hm2,第2年至第5年的平均干草产量为4323.9kg/hm2;第2、3、4、5年的种子产量分别为632.5kg/hm2、730.9 kg/hm2、524.8kg/hm2和306.6kg/hm2,第2年至第5年的平均种子产量为548.7kg/hm2;鲜干比第三年趋于稳定,为2.5︰1。(表3)
表3 溚草生产性能测定
2.4 草丛结构
溚草群落的地上植物量主要集中在30cm以下, 0cm~30cm地上植物量占整个群落的71.9%,而0cm~10cm地上植物量占整个群落地上植物量的40.7%,属下繁草。叶子主要分布在30cm以下,穗分布在30cm以上,茎叶比为0.83︰1,草质柔软,叶片不易脱落,适口性好,各类牲畜均喜食(表4)。
表4 3龄溚草群落地上植物量垂直结构
3 小结
3.1溚草在海拔高度3800m左右的果洛地区人工栽培条件下第2年起能完成整个生育期,第3年长势达到高峰,乳熟期平均株高可达71.8cm,盖度达到98.0%,越冬率达到98.0%,表现出了良好的生态性能,可作为黑土滩(山)植被恢复与重建的优良草种和先锋草种。
3.2溚草具有良好的栽培性能,干草产量和种子产量均随着种植年限的增长,先增高后降低,第3年均达到最高,分别为5486.6kg/hm2和730.9 kg/hm2。
3.3溚草属下繁草,地上植物量集中在30cm以下,茎叶比为0.83︰1,草质柔软,叶片不易脱落,适口性好,各类牲畜均喜食,是一种值得大力推广的优良乡土牧草,可在高寒地区建植高质量的生态型、放牧型和观赏型人工草地。 因此,该草种具有良好的驯化选育前景。