田福平,李錦華,張小甫,余成群,張懷山,黃秀霞,王春梅
(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州畜牧與獸藥研究所,甘肅 蘭州 730050;2.農(nóng)業(yè)部蘭州黃土高原生態(tài)環(huán)境重點野外科學(xué)觀測試驗站,甘肅 蘭州 730050;3.中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所,北京 100101;4.西藏自治區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心,西藏拉薩 850000)
西藏“一江兩河”包括雅魯藏布江及其支流年楚河、拉薩河,其流域內(nèi)包括拉薩、日喀則、山南3個地市的18個縣和縣級市、區(qū)[1]。該地區(qū)土地總面積6.57×106hm2,其中草地面積5.26×106hm2,占土地總面積的80.06%,是西藏發(fā)展畜牧業(yè)潛力較大,應(yīng)優(yōu)先開發(fā)的重點地區(qū)[2]。
西藏草業(yè)尚處于初級發(fā)展階段,種植面積少,總產(chǎn)量低,畜牧業(yè)缺乏高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的栽培草地支撐。當(dāng)?shù)貎?yōu)良牧草種子的栽培與馴化的研究相對滯后,沒有規(guī)范的牧草種子基地,種子自給能力很低[3]。為建立優(yōu)質(zhì)栽培草地,西藏早在20世紀(jì)80年代初就開始在那曲、當(dāng)雄等高海拔地區(qū)以及日喀則、山南、拉薩等低海拔地區(qū)有計劃地引進(jìn)牧草品種[4]。但由于引進(jìn)時間久,目前栽培的絕大多數(shù)牧草品種混雜嚴(yán)重,不利于牧草種子產(chǎn)業(yè)化的形成。本研究在西藏“一江兩河”地區(qū)引進(jìn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)牧草及草坪草,通過引種馴化試驗,選擇適宜該地區(qū)生長和應(yīng)用的優(yōu)良牧草和草坪草,為西藏草種子生產(chǎn)的理論與實踐提供科學(xué)依據(jù)。
試驗地位于西藏自治區(qū)拉薩市達(dá)孜縣中國科學(xué)院拉薩高原生態(tài)試驗站內(nèi),地處 29°41′N,91°20′E,屬于西藏的“一江兩河”地區(qū),地貌屬于拉薩河下游寬谷地段,海拔3 688 m。氣候?qū)儆诟咴瓬貛О敫珊导撅L(fēng)氣候,年平均氣溫約7.5℃,年降水量430 mm左右,80%~90%的降水集中在6-9月。土壤母質(zhì)主要是沖積、洪積母質(zhì),質(zhì)地偏沙,土壤類型主要為風(fēng)沙土和新積土。土壤質(zhì)地為粉砂壤土。土壤pH值為7.95,堿解氮為68.9 mg/kg,有效磷為 13.7 mg/kg,速效鉀為32 mg/kg,有機(jī)質(zhì)含量為19.1 g/kg。受水熱條件的制約,天然植被為河谷灌叢草原,有少量草甸。
2.1 試驗材料在所引種的牧草中,豆科牧草有5屬15個品種,分別為苜蓿屬的7個品種,草林犀屬的5個品種,黃芪屬的1個品種,紅豆草屬的1個品種及野豌豆屬的1個品種;禾本科牧草有8屬30個品種,分別為披堿草屬2個品種,鴨茅屬1個品種,燕麥屬4個品種,高粱屬3個品種,鵝觀草屬1個品種,羊茅屬10個品種,早熟禾屬3個品種,黑麥草屬6個品種。種子來源見表1。
表1 各引種材料種子來源
2.2試驗方法
2.2.1試驗設(shè)計 各試驗區(qū)精心平整土地,打埂。小區(qū)面積2 m×3 m,按單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計排列,3次重復(fù),條播,行距根據(jù)牧草品種來確定,按照《牧草飼料作物栽培學(xué)》[5]要求進(jìn)行。小區(qū)間走道0.4 m,重復(fù)間走道0.5 cm。2008年5月9日種植。田間管理措施一致。
2.2.2觀測方法 牧草生育期的觀測,以全小區(qū)為調(diào)查對象,以小區(qū)內(nèi)50%的植株達(dá)到該生育期為標(biāo)準(zhǔn);株高在開花期測定,從每個試驗小區(qū)隨機(jī)取樣30株,分別測量自地面到植株花序自然狀態(tài)下的最高部位;生育天數(shù)(d)為從春季返青到種子完全成熟的總天數(shù);青綠期(d)為從返青到枯黃期的總天數(shù);鮮草產(chǎn)量(kg)在開花期測定,根據(jù)不同牧草自行確定不同的刈割次數(shù)。設(shè)樣方時注意避開小區(qū)邊緣地段。樣方面積為1 m×1 m,3次重復(fù);干草產(chǎn)量(kg)是在鮮草測產(chǎn)樣品自然風(fēng)干后稱量;種子產(chǎn)量在種子成熟期進(jìn)行。樣方面積為1 m×1 m,3次重復(fù),設(shè)樣方時注意避開小區(qū)邊緣和測過鮮草產(chǎn)量的地段;越冬率(%)在枯黃期之前,采用隨機(jī)取樣法進(jìn)行調(diào)查。避開邊緣地段,在小區(qū)株行內(nèi)隨機(jī)選取3個樣段,每個樣段長為0.5 m,調(diào)查每一樣段內(nèi)的株(叢)數(shù)。如果是叢生植物,記錄時只記母株數(shù),不記分蘗枝數(shù)。翌年植物返青后調(diào)查原樣段內(nèi)返青的株(叢)數(shù)。
式中,WR為越冬率,N為越冬前的株(叢)數(shù),N1為返青的株(叢)數(shù)。
3.1 牧草生育期
3.1.1豆科牧草生育期 根據(jù)田間觀察記載(表2),播種當(dāng)年(2008年)引種的7個苜蓿品種第1年可開花,但沒有結(jié)莢和成熟均未完成生育期。草林犀在播種當(dāng)年均能完成生育期,且成熟的種子數(shù)都在50%以上,其中一年生草林犀有90%的種子成熟。延安草林犀的生育天數(shù)為121 d,一年生草林犀的生育天數(shù)在所有供試材料中最短,為114 d。沙打旺播種當(dāng)年出現(xiàn)部分現(xiàn)蕾植株,不能開花和成熟,生長較為緩慢。甘肅紅豆草在播種當(dāng)年就能開花和結(jié)莢,但沒有成熟種子。333/A箭筈豌豆能完成生育期,適應(yīng)性較強(qiáng),生育天數(shù)為125 d。
第2年(2009年),苜蓿各個品種在3月中下旬均返青,可以完成生育期,生育天數(shù)144~151 d,但成熟種子均很少,不超過15%;草林犀在第2年3月下旬返青,均可完成生育期并有種子成熟,生育天數(shù)100~112 d;沙打旺在第2年還不能開花結(jié)莢,完成不了整個生育期。甘肅紅豆草2009年3月底返青,7月初種子成熟,生育天數(shù)100 d。333/A箭筈豌豆在2009年種植,繼續(xù)表現(xiàn)出了很強(qiáng)的適應(yīng)性,能完成生育期,生育天數(shù)為120 d。
由于草林犀的生態(tài)幅度廣,在西藏海拔3 700 m的地區(qū)亦有分布的記錄[6]。因此,在西藏“一江兩河”大部分地區(qū)均可完成生育期。沙打旺在高海拔地區(qū)適應(yīng)性較差,在青海海拔3 200 m的地區(qū)引種試驗表明,沙打旺在分枝期就停止生長,紅豆草有少量種子成熟[7]。方國天[8]在甘肅天祝海拔2 560 m的地區(qū)引種研究也表明,沙打旺不能完成生育期。在3 800 m以上海拔高度,紫花苜蓿不能進(jìn)行生殖生長,生育期全為營養(yǎng)生長[9]。本試驗區(qū)海拔3 688 m,苜蓿可以完成生育期,但是仍然沒有經(jīng)濟(jì)種子產(chǎn)量。
3.1.2禾本科牧草生育期 從物候期觀測看(表3),所引種的禾本科牧草第1年除了青海鵝冠草和燕麥能完成生育期外,其他禾本科牧草均未完成生育期。幾個燕麥品種在該地均有很好的適應(yīng)性,生育天數(shù)109~116 d。在所引種的禾本科牧草中,掃帚高粱、老頭高粱和寧農(nóng)蘇丹草在該試驗中表現(xiàn)極差,不能開花結(jié)實。翌年,各種多年生禾本科牧草均可完成生育期,其中美國雜交早熟禾的生育天數(shù)最少(97 d),青海鵝冠草的生育天數(shù)最多(158 d)。由于高粱和蘇丹草喜溫暖,不耐寒,成株在低于12℃時生長變慢[10],因此不適宜在西藏“一江兩河”地區(qū)大面積種植。
3.2 牧草株高、產(chǎn)量與越冬率
3.2.1豆科牧草株高、產(chǎn)量與越冬率 苜蓿品種在播種當(dāng)年株高均在50 cm以上,其中,中蘭1號最高,為58.2 cm。苜蓿草產(chǎn)量第1年與第2年相比較低,鮮草產(chǎn)量5 500.0~12 800.0 kg/hm2,干
草產(chǎn)量1 930.0~4 120.0 kg/hm2,第1年越冬率在80%以上。翌年苜蓿株高、產(chǎn)量和越冬率均有了很大的提高(表4),株高均為70 cm以上,鮮草產(chǎn)量14 000.0~21 000.0 kg/hm2,干草產(chǎn)量5 200.0~9 500.0 kg/hm2,第2年越冬率均在90%以上。但所有苜蓿品種結(jié)莢率都很低,沒有一定的經(jīng)濟(jì)種子產(chǎn)量。李錦華等[11]認(rèn)為,西藏苜蓿種子絕收或達(dá)不到經(jīng)濟(jì)收獲量是由于開花期適逢雨季,降雨、大風(fēng)及授粉昆蟲缺失等原因造成。包成蘭和張世財[12]的研究也表明,在青藏高原海拔2 595 m的地區(qū),紫花苜蓿不能結(jié)莢和成熟。
表2 豆科牧草生育期
表3 禾本科牧草及草坪草生育期
續(xù)表3
引種的草林犀均表現(xiàn)出較強(qiáng)的適應(yīng)性,第1年株高87.3~112.3 cm,第 2年株高 97.1~118.0 cm,越冬率第1年在85%以上,第2年在90%以上。一年生草林犀的種子產(chǎn)量為 180.0 kg/hm2。第1年,延安草林犀、英國草林犀、印度草林犀和草林犀的種子較少,沒有一定的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。翌年鮮、干草產(chǎn)量均有顯著增加,鮮草產(chǎn)量22 700.0~28 000.0 kg/hm2,干草產(chǎn)量7 500.0~9 200.0 kg/hm2,種子產(chǎn)量分別為 640.0、750.0、410.0和201.0 kg/hm2。
表4 豆科牧草株高、產(chǎn)量與越冬率
通過2年的栽培試驗,沙打旺完成不了生育期,不能開花結(jié)莢。無論在株高、產(chǎn)量還是越冬率等方面均表現(xiàn)不佳,不適合在“一江兩河”地區(qū)種植和推廣。
甘肅紅豆草在該試驗中表現(xiàn)出了良好的適應(yīng)性,第1年就可開花結(jié)籽,第1年和第2年的越冬率均在90%以上,第2年鮮草產(chǎn)量為38 000.0 kg/hm2,干草產(chǎn)量為12 500.0 kg/hm2,種子產(chǎn)量第1年為1 300.0 kg/hm2,第 2年為 1 740.0 kg/hm2。在西藏高原林芝地區(qū)的引種栽培也表明,甘肅紅豆草可以作為一種優(yōu)質(zhì)飼草在該地區(qū)進(jìn)行推廣[13]。
333/A箭筈豌豆在2年的種植中均表現(xiàn)出了很高的草產(chǎn)量和種子產(chǎn)量,2008年鮮草產(chǎn)量為38 000.0 kg/hm2,種子產(chǎn)量為1 800.0 kg/hm2,2009年鮮草產(chǎn)量為42 000.0 kg/hm2,種子產(chǎn)量為1 600.0 kg/hm2。
3.2.2禾本科牧草株高、產(chǎn)量與越冬率 在所引種的禾本科牧草中,掃帚高粱、老頭高粱和寧農(nóng)蘇丹草鮮、干草產(chǎn)量均極低,不結(jié)種子,不適宜在該地區(qū)種植。披堿草、燕麥和鴨茅均有較好的草產(chǎn)量和種子產(chǎn)量(表5),適宜在該地區(qū)栽培。青海鵝冠草適應(yīng)性強(qiáng),適宜推廣。早在1943年,鵝觀草就被認(rèn)為是有價值而可食之牧草[14],是有較高經(jīng)濟(jì)價值的多年生優(yōu)質(zhì)牧草[15]。本研究表明,青海鵝冠草第1年沒有種子產(chǎn)量,第2年種子產(chǎn)量可達(dá) 582.0 kg/hm2,鮮草產(chǎn)量為 6 320.0 kg/hm2,干草產(chǎn)量為2 250.0 kg/hm2,越冬率為92.4%,是一種適宜在“一江兩河”地區(qū)廣泛栽培的優(yōu)質(zhì)牧草。
3.3 草坪草主要生長性狀草坪草種的生態(tài)適應(yīng)性及遺傳本性是決定引種成功的關(guān)鍵因素[16]。氣候干燥、降水稀少和溫差劇烈等因素,嚴(yán)重影響著西藏對草坪草種的引進(jìn)栽培和草坪業(yè)的發(fā)展[17]。本研究表明,所引進(jìn)的草坪草越冬率均較高,青綠期較長,覆蓋度高,特別是高羊茅紅象青綠期為229 d,無病害發(fā)生,適合粗放管理的綠地及護(hù)坡綠化。美國雜交早熟禾、草坪黑麥草球道及草地早熟禾優(yōu)美質(zhì)地細(xì),覆蓋度高,栽培第2年覆蓋度分別為91.2%、90.6%和98.7%,適宜精細(xì)化管理的草坪及高檔小區(qū)的綠化(表6)。
4.1 豆科牧草2年的栽培試驗表明,引種的15個豆科牧草中,苜蓿、草林犀、紅豆草及箭筈豌豆均能夠完成生育期,并具有較高的產(chǎn)量,適宜在該地區(qū)推廣應(yīng)用。其中紫花苜蓿在西藏的引種應(yīng)該以草產(chǎn)量的利用為主,受海拔的影響,建立苜蓿種子繁育基地及相關(guān)種子產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),不一定能取得良好的效果。甘肅紅豆草、333/A箭筈豌豆在該地區(qū)表現(xiàn)出了良好的適應(yīng)性,也適宜大面積推廣應(yīng)用。沙打旺在該地區(qū)種植完成不了生育期,不能開花結(jié)莢,無論在株高、產(chǎn)量,還是越冬率等方面均表現(xiàn)不佳,不適宜大面積種植。
表5 禾本科牧草產(chǎn)量
表6 2009年草坪草主要性狀觀測
4.2 禾本科牧草在禾本科牧草中,披堿草、鴨茅、青海鵝冠草和幾個燕麥品種均能完成生育期,草產(chǎn)量和種子產(chǎn)量高,適宜產(chǎn)業(yè)化栽培和種植。青海鵝冠草適應(yīng)性強(qiáng),是一種適宜在“一江兩河”地區(qū)廣泛栽培的優(yōu)質(zhì)牧草。掃帚高粱、老頭高粱和寧農(nóng)蘇丹草在該試驗中表現(xiàn)極差,不能開花結(jié)實,且鮮、干草產(chǎn)量均極低,不適宜在該地區(qū)種植與推廣。
4.3 草坪草所引種的19個草坪草在“一江兩河”地區(qū)越冬率均較高,青綠期較長,覆蓋度高。特別是高羊茅紅象、美國雜交早熟禾、草坪黑麥草球道及草地早熟禾優(yōu)美青綠期長,抗逆性和適應(yīng)性強(qiáng),可在“一江兩河”地區(qū)護(hù)坡綠化和建植草坪中廣泛推廣與應(yīng)用。
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