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蹄耕法改良山地退化草地技術(shù)應(yīng)用研究

2014-09-10 02:23:44依明斯迪克李學(xué)森穆尼熱買買提加納提米克什姜潤瀟
草原與草坪 2014年2期
關(guān)鍵詞:補(bǔ)播混播鮮草

依明·斯迪克,李學(xué)森,穆尼熱·買買提,加納提,米克什,姜潤瀟

(新疆畜牧科學(xué)院 草業(yè)研究所,新疆 烏魯木齊 830000)

新疆是我國主要的天然草地分布區(qū)域之一,擁有草地面積5.77×107hm2,占全區(qū)土地面積的30%,其中,山地草地占58%。草地在新疆生態(tài)環(huán)境保護(hù)和建設(shè)中顯得尤為重要。而且草地是廣大農(nóng)牧民的重要資源,是畜牧業(yè)的基礎(chǔ)[1-4]。目前,由于氣溫上升、盲目開墾、過度放牧、濫挖濫墾、亂占亂建等因素導(dǎo)致草地資源遭到嚴(yán)重破壞,草地生產(chǎn)力下降,水土流失,進(jìn)而導(dǎo)致整體生態(tài)環(huán)境惡化[5-9]。

退化草地改良利用是當(dāng)前草地畜牧業(yè)持續(xù)發(fā)展面臨的重要問題之一。目前,國內(nèi)對平原地帶退化草地進(jìn)行圍欄、松土改良、機(jī)械補(bǔ)播等措施,草地恢復(fù)重建的理論與實(shí)踐已取得一些成就[10,11],但對于坡度較陡的中山帶和亞高山帶修復(fù)退化草地植被、補(bǔ)播改良技術(shù)措施較少。

蹄耕法在國外用于山地陡坡植被修復(fù)、補(bǔ)播改良是比較成功[12,13],因此,運(yùn)用蹄耕法來提高新疆山地退化草地生產(chǎn)性能,推動(dòng)草原生態(tài)環(huán)境保護(hù),為新疆山地草地畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供良好的草地資源具有重要意義。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在烏魯木齊縣甘溝鄉(xiāng)山區(qū)進(jìn)行,海拔1 500~1 800 m,天山北坡中山帶,草地類型為山地草甸和山地草甸草原,土壤為山地黑鈣土、栗鈣土。原生植被以草地早熟禾(Poapratensis)、草地老鸛草(Geraniumpretense)、羽衣草(Alchemillajaponica)、草地糙蘇(Phlomispratenses)、羊茅(Festucaovina)、苔草(Carexsp.)、針茅(Stipacapillata)等為主要植物種。由于利用過度,植被嚴(yán)重退化,覆蓋度為40%~50%,鮮產(chǎn)草量960~18 000 kg/hm2。試驗(yàn)區(qū)地形陡,坡度10 °~30 °,水熱條件好。年降水量為380~500 mm,年均溫度2.1~3.3 ℃,年蒸發(fā)量1 283.3 mm,全年無霜期89~130 d,牧草生長期150 d。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)地選在天山北坡甘溝鄉(xiāng)退化比較嚴(yán)重的山地草甸和山地草甸草原作為項(xiàng)目實(shí)施地點(diǎn),總試驗(yàn)面積2 hm2,劃分為4個(gè)樣地,各樣地面積為111 m×45 m,每個(gè)樣地又劃分為15個(gè)小區(qū),用于人工撒播、背播、喂播、混播,各設(shè)3個(gè)重復(fù),未進(jìn)行蹄耕作為對照,每個(gè)小區(qū)面積37 m×9 m,實(shí)行圈圍。600只羊/hm2為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行放牧蹄耕,時(shí)間2 h。

1.2.2 試驗(yàn)方法 播種前按種子的外殼軟硬先浸種24~48 h, 1∶1比例種子與當(dāng)?shù)赝恋陌璺N裹土。早春人工播種并放牧蹄耕后測定單位面積的田間出苗率。

表1 播種當(dāng)年生長季0~20 cm土壤含水量Table 1 Soil moisture within 0 to 20 cm in the sowing year %

(1)混播:紅豆草+新麥草+冰草+無芒雀麥,按紅豆草(Onobrychisviciaefolia)40%,新麥草(Psathyrostachysjuncea)20%,冰草(Agropyroncristatum)20%,無芒雀麥(Bromusinermis)20%比例混合后人工撒播結(jié)合放牧蹄耕。

(2)喂播:硬實(shí)率較高紅豆草種子,早、晚每只羊飼喂150 g/d,家畜采食牧草種子后,通過排糞將攜帶的牧草種子踩埋在土中。

(3)背播:紅豆草種子與有機(jī)肥按1∶2或種子與化肥1∶1比例混合,裝袋后搭在家畜的背上,種子隨放牧而撒落在地上,又被畜群踏埋在土中。

(4)撒播:人工撒播紅豆草種子后,通過放牧讓羊群踩埋在土中。

4種播種方法各設(shè)3個(gè)重復(fù)。8月下旬測定鮮草產(chǎn)量、高度、蓋度、優(yōu)良牧草比率。

補(bǔ)播時(shí)期 ①早春播種為3月下旬~4月初積雪剛消融時(shí)期進(jìn)行補(bǔ)播;②晚春播種為4月下旬~6月中旬下雨高峰期雨前雨后及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)播;③秋播為10月下旬~11月上旬臨凍前進(jìn)行補(bǔ)播。

1.2.3 試驗(yàn)地管理 苗期對缺苗率超過20%的草地及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)苗,播種當(dāng)年生長期利用雨季追施化肥180 kg/hm2。補(bǔ)播后圍欄保護(hù),嚴(yán)禁放牧,第2年可以分段適當(dāng)放牧。

2 結(jié)果與分析

2.1 種子處理對田間出苗率的影響

供試種子中,3種禾本科牧草室內(nèi)發(fā)芽率達(dá)90%以上,紅豆草發(fā)芽率75%(表2),經(jīng)浸種裹土處理紅豆草田間出苗植株達(dá)32株/m2,比未處理種子出苗率提高16倍,其次,為無芒雀麥、冰草、新麥草,分別是9、7、5株/m2,比未處理的種子出苗數(shù)分別提高28.6%,16.7%和25%。

表2 早春放牧蹄耕田間出苗數(shù)Table 2 Field sprouting rate in early spring

2.2 山地草甸

2.2.1 坡度>20°半陽坡 秋播:用4種補(bǔ)播方法結(jié)合放牧蹄耕效果最好。人工播,背播,喂播和混播的鮮草產(chǎn)量分別比對照區(qū)提高3.77,2.95,2.30和1.97倍。草地蓋度分別提高30%,25%,15%,10%。優(yōu)良牧草比重分別提高20%,20%,10%,10%(表3)。

早春播:用4種補(bǔ)播方法結(jié)合放牧蹄耕效果良好,人工播,背播,喂播和混播時(shí)鮮草產(chǎn)量比對照區(qū)分別提高3.56,2.63,2.25,2.35倍。草地蓋度分別提高25%,20%,20%,20%。優(yōu)良牧草比重分別為15%,10%,10%,10%。

晚春播:用4種補(bǔ)播方法結(jié)合放牧蹄耕效果較好,人工播,背播,喂播和混播時(shí)鮮草產(chǎn)量比對照區(qū)分別提高2.95,2.27,1.60,1.84倍。草地蓋度分別提高20%,15%,15%,10%。優(yōu)良牧草比重分別提高10%,10%,10%,10%(表3)。

2.2.2 坡度<20°半陰坡 秋播:用4種補(bǔ)播方法結(jié)合放牧蹄耕效果最好。人工播,背播,喂播和混播時(shí)鮮草產(chǎn)量比對照區(qū)分別提高4.02,2.73,2.63,2.44倍。草地蓋度分別提高20%,10%,10%,10%。優(yōu)良牧草比重分別提高20%,15%,10%,10%(表4)。

早春播:用4種補(bǔ)播方法結(jié)合放牧蹄耕效果良好。人工播,背播,喂播和混播時(shí)鮮草產(chǎn)量比對照區(qū)分別提高3.68,2.80,2.72,2.53倍。草地蓋度分別提高25%,15%,15%,10%。優(yōu)良牧草比重分別提高20%,15%,15%,10%。

晚春播:用4種補(bǔ)播方法結(jié)合放牧蹄耕效果較好。

表3 山地草甸不同坡度放牧蹄耕下的蓋度、鮮草量、優(yōu)良牧草比率Table 3 Coverage,fresh yield and proportion of high quality grasses of mountain meadow after improvement

人工播,背播,喂播和混播時(shí)鮮草產(chǎn)量比對照區(qū)分別提高2.95,2.55,2.41,2.01倍。草地蓋度分別提高15%,15%,10%,10%。優(yōu)良牧草比重提高20%,10%,10%,10%。

2.3 山地草甸草原

2.3.1 坡度>20°陽坡 山地草甸草原早春用4種方法進(jìn)行補(bǔ)播后,結(jié)合放牧蹄耕效果最好,人工播,背播,喂播和混播時(shí)鮮草產(chǎn)量比對照區(qū)分別高了2.77,2.69,2.49,2.13倍。蓋度分別提高20%,20%,15%,10%。優(yōu)良牧草比重提高25%,20%,20%,20%。

秋播:用4種方法補(bǔ)播后,結(jié)合放牧蹄耕。人工播,背播,喂播和混播的鮮草產(chǎn)量比對照區(qū)分別高2.72,2.57,2.22,1.42倍。草地蓋度分別提高20%,15%,10%,10%。優(yōu)良牧草比重提高20%,20%,15%,10%。

晚春播:用4種方法進(jìn)行補(bǔ)播后結(jié)合放牧蹄耕效果較好。人工播,背播,喂播和混播時(shí)鮮草產(chǎn)量比對照區(qū)分別提高1.49,1.36,1.35,1.34倍。蓋度分別提高10%,5%,5%,5%。優(yōu)良牧草比重提高10%,5%,5%,5%。

2.3.2 坡度<20°半陰坡 早春:用4種方法進(jìn)行補(bǔ)播后,結(jié)合放牧蹄耕效果最好。人工播,背播,喂播和混播時(shí)鮮草產(chǎn)量比對照區(qū)分別高4.23,2.75,1.79,1.73倍。蓋度分別提高35%,30%,20%,15%。優(yōu)良牧草比率提高25%,20%,10%,10%(表4)。

秋播:用4種方法進(jìn)行補(bǔ)播后,采取放牧蹄耕效果良好。人工播,背播,喂播和混播時(shí)鮮草產(chǎn)量比對照區(qū)分別提高3.13,2.14,1.48,1.53倍。蓋度提高35%,20%,15%,15%。優(yōu)良牧草比重提高25%,20%,10%,10%。

表4 山地草甸草原不同坡度放牧蹄耕對蓋度、鮮草產(chǎn)量、優(yōu)良牧草比率的影響Table 4 Coverage,fresh yield and proportion of high quality grasses of mountain meadow steppe after improvement

晚春播:用4種方法進(jìn)行補(bǔ)播后放牧蹄耕效果較好。人工播,背播,喂播和混播時(shí)鮮草產(chǎn)量比對照區(qū)分別提高1.79,1.44,1.19,1.15倍。蓋度提高20%,15%,10%,10%。優(yōu)良牧草分別提高20%,10%,10%,10%。

3 討論

坡度>20°的山地草甸草原和山地草甸坡度大,羊群沿近等高線行走采食,放牧蹄耕下的種子踩踏不均勻,漏踩較多。海拔1 650 m的山地草甸草原地形較陡,降水量350 mm,陽坡半陽坡,土層較薄,有水土流失現(xiàn)象,表層土容易干影響出苗,播種期選在下雪前或早春為好。海拔1 700 m的山地(森林間)草甸草地降水量400 mm,應(yīng)搭配好紅豆草、無芒雀麥等中旱生牧草。

坡度<20°的山地草甸草原和山地草甸坡度較平緩,蹄耕均勻。海拔1 800 m的山地草甸降水量540 mm,放牧季節(jié)可保持一定的土壤濕度,播期應(yīng)選在秋季或晚春為好,但溫度較低,平均2.1 ℃,影響牧草生長。海拔1 700 m的山地草甸草原降水量400 mm,平均溫度3.3 ℃,半陽坡,水土流失不嚴(yán),土壤濕度較好,于早春融雪期或雪前放牧蹄耕效果好。

早春播:早春積雪消融后、地表開始干裂,有2~5 cm的縫隙時(shí)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)播效果最好。此時(shí)人工撒播的種子大部分種子落在縫隙口中,部分種子放牧?xí)r被羊蹄踩埋在土中。此時(shí)草地土壤墑情較好,且6~7月的雨季給幼苗生長提供足夠的水分促進(jìn)生長。

晚春播:一定要下雨前后進(jìn)行補(bǔ)播,然后及時(shí)放牧蹄耕,效果較好,5~6月溫度上升快,蒸發(fā)量加大、使土壤水分大量損失,特別地表5 cm很容易干燥,加之晚春降水量年度間變幅大,出苗率低。

秋播:此時(shí)種子在地表或雪中吸水膨脹因溫度低不能萌發(fā),早春來臨積雪融化,種子能夠吸收足夠的水分,而迅速發(fā)芽。

人工播種:播種均勻,播種量易控制、種子浪費(fèi)少。

背播:種子落在地表上時(shí),被羊糞和土覆蓋,可提高種子發(fā)芽率。缺點(diǎn)是種子撒落的不太均勻,特別是家畜停留時(shí)間較長的地方落的多。

喂播:40%以上的種子在羊的瘤胃里被消化,隨糞便排出的種子,在地表可保持2~3 d的濕度,種子的鞘被軟化,容易出苗。缺點(diǎn)是種子浪費(fèi)的較多。

混播:應(yīng)搭配好適宜蹄耕的牧草種子和混播比例,選擇籽粒大而硬的牧草種子為好。禾本科種子較輕而放牧蹄耕時(shí)羊蹄不易踩進(jìn)土中,不能和土壤緊密接觸,影響吸水萌發(fā)。紅豆草種子大而硬,外圍帶網(wǎng)狀坑,拌種裹土?xí)r容易粘上,易于踩埋土中。

蹄耕法適宜的牧草品種為紅豆草,其種子外圍帶網(wǎng)狀坑,拌種裹土?xí)r容易粘土,種籽大容易踩埋土中,有助于扎根發(fā)芽。據(jù)報(bào)道,紅豆草是中旱性牧草,具耐瘠薄土壤,越冬率好,抗旱、寒,耐鹽、產(chǎn)草量高,適應(yīng)性廣等特點(diǎn)[14-19],是治理退化草地首選草種[20]。

4 結(jié)論

蹄耕法技術(shù)改良最適宜草地類型是山地草甸草原,此類型草地的降水量達(dá)400 mm,平均溫度3.3 ℃,適合牧草生長發(fā)育。

蹄耕法技術(shù)改良最佳補(bǔ)播時(shí)期:早春補(bǔ)播效果最好,此時(shí)土壤墑情好,加上6~7月的雨季給幼苗生長提供足夠的水分促進(jìn)牧草生長,其次為晚秋補(bǔ)播,此時(shí)種子在地表或雪中吸水膨脹因溫度低不能萌發(fā),早春時(shí)積雪融化,種子吸足水分而迅速萌發(fā)。

蹄耕法技術(shù)改良最適宜坡度:坡度<20°為好,草地坡度較小水土不易流失,放牧蹄耕補(bǔ)播均勻。

蹄耕法技術(shù)改良最適宜牧草品種:中旱生牧草紅豆草,種子大小和種子外形結(jié)構(gòu)適合放牧蹄耕,硬實(shí)率比較高,經(jīng)過浸種裹土處理后種子田間出苗率提高16倍,達(dá)32株/m2。單播紅豆草蹄耕法補(bǔ)播改良后,鮮產(chǎn)草量最高達(dá)15 240 kg/hm2,比未蹄耕時(shí)鮮草產(chǎn)草量高4倍以上。

蹄耕法技術(shù)改良最佳補(bǔ)播方法:最好人工撒播后放牧蹄耕補(bǔ)播為好,補(bǔ)播均勻而且易控制播量。

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