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豆禾混播草地不同建植方式對草地生產(chǎn)性能的影響

2014-12-21 03:25張鮮花朱進忠丁紅領
草原與草坪 2014年1期
關鍵詞:雀麥混播營養(yǎng)物質(zhì)

張鮮花,朱進忠,丁紅領

(新疆農(nóng)業(yè)大學草業(yè)與環(huán)境科學學院/新疆草地資源與生態(tài)重點實驗室,新疆 烏魯木齊 830052)

混播草地是人工草地建植常采用的一種方式,生產(chǎn)中普遍應用。但在實際操作過程中,由于組合不當或管理不善,以及資源環(huán)境的限制,常出現(xiàn)牧草生長不良,種間競爭激烈、群落穩(wěn)定性差、抗干擾能力弱等一系列問題,從而影響其生產(chǎn)性能[1]。因此,要建立優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)穩(wěn)定的混播人工草地,合理的混播組合、混播比例以及建植方式是實現(xiàn)草地優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的前提,也是維系其穩(wěn)定性的主要途徑。圍繞混播草地建植技術,諸多研究者從草地群落的種類組合、混播比例、建植方式、生產(chǎn)性能以及草地的穩(wěn)定性等方面開展研究[2,3],加娜兒古麗·穆沙等[4]研究表明,草地的產(chǎn)量與牧草混播的種類相關,同時也與混播比例以及建植方式有關,由于受地域、氣候、土地與現(xiàn)有技術基礎等條件的限制,研究的重點和所得結(jié)果也不盡相同[5-8]。目前,對于混播人工草地的研究多集中于同行混播方式,而對間行混播的報道較少[9-13]。為了充分發(fā)揮混播草地的優(yōu)勢及生產(chǎn)潛力,改變物種間的消長變化,解決牧草之間的種間競爭,維持草地的穩(wěn)定性,依據(jù)草地群落學的植物種間競爭原理與平衡學說,設計了禾本科與豆科牧草在不同混播比例下,采取間行混播建植草地的試驗。探索相異種群間通過間行建植處理,以求達到草地群落功能群的持久融合與穩(wěn)定發(fā)展,為高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)豆禾混播草地的建植與持續(xù)管理提供科學依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗地設在新疆伊犁昭蘇縣馬場,地處N 43°09′,E 81°05′,海拔1 895m。年均溫度2.7℃,≥10℃年積溫1 416.8℃,無霜期85~100d;年均降水量512 mm,年均蒸發(fā)量1 261.6mm,積雪期158d,積雪厚度20~60cm,屬溫帶山區(qū)半濕潤冷涼氣候類型。土壤為黑鈣土,有機質(zhì)含量為13.63%~14.89%。試驗地原生植被類型為鴨茅(Dactylisglomerata)、無芒雀麥(Bromusinermis)、貓尾草(Phlemupratense)、草原老鸛草(Geraniumpretense)等的山地草甸,于2010年開墾建植以禾本科、豆科混播的多年生人工草地。

1.2 試驗草種及設計

選用加拿大進口草種紅豆草(Onobrychisviciifolia)、鴨茅與無芒雀麥。試驗設紅豆草與鴨茅、紅豆草與無芒雀麥混播2種組合方式。每一組合設豆科與禾本科牧草比例為4∶6,6∶4和5∶5處理,在每個比例的基礎上,各處理又采用1∶1行(1行禾本科與1行豆科);2∶2行(2行禾本科與2行豆科);3∶3行(3行禾本科與3行豆科)異行建植方式。試驗小區(qū)采用完全隨機區(qū)組排列,小區(qū)面積為3m×4m,每區(qū)播種20行,行距15cm,3次重復,各處理播量見表1。2011年5月4日播種,為生長第2年草地。

表1 牧草混播組分、比例、方式與播種量Table1 Forage mixture proportion,planting and seeding rate

1.4 測定方法

2012年6月下旬豆科牧草初花期、禾本科牧草抽穗期測定第1茬草產(chǎn)量,8月下旬測定再生草產(chǎn)量;產(chǎn)草量以樣方法測定,樣方面積1m2。牧草刈割留茬高度5cm,取500g鮮樣高溫殺青,放入65℃烘箱,24h烘干稱重,計算干鮮比和干草重。

牧草營養(yǎng)成分測定的取樣與草地產(chǎn)量測定時間同步,取第1茬豆、禾牧草混合樣,對主要營養(yǎng)成分粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)和中性洗滌纖維(NDF)進行化學檢測分析。

1.5 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析采用DPS 6.0。采用LSD多重比較法對不同混播組合、比例與建植方式下牧草產(chǎn)量進行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 混播組合、混播比例與建植方式對草地產(chǎn)量的影響

2.1.1 混播種類組合與草地產(chǎn)量 采用紅豆草分別與鴨茅和無芒雀麥2種牧草間行混播,結(jié)果表明,不論是在哪種混播比例與建植方式下,紅豆草與鴨茅混播組合的單位面積干草產(chǎn)量普遍高于紅豆草與無芒雀麥混播組合(表2),在混播4∶6處理中,3種建植方式的平均產(chǎn)草量達到906.8g/m2,6∶4為843.3g/m2,5∶5為888.6g/m2,而紅豆草與無芒雀麥組合3種建植方式下的平均產(chǎn)草量,混播比例4∶6為780.7g/m2,6∶4為713.6g/m ,5∶5為839.3g/m ,較紅豆草與鴨茅組合分別低于14%,15.4%和5.6%,表現(xiàn)出紅豆草與鴨茅混播組合在當?shù)厝斯げ莸亟ㄖ仓芯哂幸欢ǖ纳a(chǎn)優(yōu)勢。

表2 不同混播組合、混播比例和建植方式對草地產(chǎn)量的影響Table2 Yields under different mixing patterns

2.1.2 混播比例與草地產(chǎn)量 在不同混播比例處理中(表2),紅豆草與鴨茅混播組合單位面積干草產(chǎn)量普遍高于紅豆草與無芒雀麥混播組合。其中,在紅豆草與鴨茅的組合中,以4∶6比例的產(chǎn)草量普遍較高,5∶5比例次之,6∶4比例略低;而在紅豆草與無芒雀麥混播組合中,則是以5∶5比例的產(chǎn)草量最高,4∶6比例次之,6∶4比例較低。

2.1.3 建植方式與草地產(chǎn)量 試驗表明(表2),建植方式對草地產(chǎn)量也有較大的影響,在紅豆草與鴨茅混播組合中,以1∶1行建植的草地,干草產(chǎn)量普遍要高于2∶2行和3∶3行,總的趨勢表現(xiàn)出隨行比的增加,單位面積牧草產(chǎn)量呈現(xiàn)逐漸遞減趨勢;而在紅豆草與無芒雀麥組合中,除個別處理外,有隨行比的增加,單位面積牧草產(chǎn)量出現(xiàn)隨之增加的趨勢。由此說明,在建植人工草地中,不同的牧草組合采取合適的建植方式有助于提高草地牧草產(chǎn)量。

綜合分析可以看出,紅豆草與鴨茅在混播處理中,以混播比例為4∶6,建植方式為1∶1行方式下,草地牧草產(chǎn)量最高,達到1 060.24g/m2;其次混播比例為6∶4中1∶1行的建植方式,產(chǎn)草量為1 026.72g/m2,但二者與其他多數(shù)處理間草產(chǎn)量未達到顯著性差異(P>0.05)。以紅豆草與無芒雀麥組合在各混播處理中,混播比例為5∶5,建植方式為3∶3方式下的產(chǎn)草量相對高,達到903.09g/m2,其次為混播比例為5∶5中的2∶2行建植方式,產(chǎn)草量為834.38g/m2,混播比例為6∶4中的3∶3行處理產(chǎn)草量最低,為676.55g/m2,與紅豆草與鴨茅混播處理中最高產(chǎn)量處理間存在顯著差異(P<0.05)。

2.2 不同混播組合、比例及建植方式對草地營養(yǎng)物質(zhì)的影響

測定結(jié)果表明,不同混播組合、比例及建植方式對牧草營養(yǎng)物質(zhì)含量及產(chǎn)量具有一定的影響(表3)。

表3 混播組合、混播比例和建植方式與草地牧草營養(yǎng)物質(zhì)Table3 Nutrient contents in legume under different mixing patterns

從牧草營養(yǎng)物質(zhì)分析,草地牧草粗蛋白質(zhì)含量各處理的趨勢是以混播比例6∶4、建植方式3∶3處理,粗蛋白質(zhì)含量相對較高,而以混播比例5∶5處理含量較低。呈現(xiàn)此規(guī)律,應與草群中豆科牧草所占總產(chǎn)量的比重大小有關。另外,紅豆草與鴨茅組合中混播比例4∶6、建植方式2∶2行處理,牧草的粗蛋白質(zhì)含量較高,其他處理間含量相差不大。粗脂肪的含量,紅豆草與鴨茅組合粗脂肪含量普遍要高于紅豆草與無芒雀麥組合,而以混播比例6∶4建植方式1∶1行下含量最高,達到了14.2g/kg,較混播比例為6∶4、建植方式2∶2的紅豆草與無芒雀麥處理高出42.96%。中性洗滌纖維含量,紅豆草與無芒雀麥組合普遍要高于紅豆草與鴨茅組合,以兩組合各處理的平均含量相比,前者較后者要高2.7%。

各處理牧草產(chǎn)量與其營養(yǎng)物質(zhì)含量換算為牧草營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量表明(表4),牧草營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量中粗蛋白質(zhì)的產(chǎn)量,在紅豆草與鴨茅組合中,無論何種比例均表現(xiàn)出1∶1行優(yōu)于3∶3行優(yōu)于2∶2行,且以比例6∶4組合較為突出;紅豆草與無芒雀麥組合中,表現(xiàn)出比例4∶6優(yōu)于5∶5優(yōu)于6∶4,建植方式上表現(xiàn)較好的是3∶3行。粗脂肪產(chǎn)量中各處理均表現(xiàn)出1∶1行優(yōu)于2∶2行優(yōu)于3∶3行。中性洗滌纖維產(chǎn)量,紅豆草與鴨茅組合表現(xiàn)出1∶1行高于2∶2行高于3∶3行,而紅豆草與無芒雀麥組合中,卻表現(xiàn)出3∶3行產(chǎn)量最高。以上結(jié)果說明,在人工草地的建植中,在強調(diào)提高草地牧草產(chǎn)量的同時,還要重視草地牧草營養(yǎng)物質(zhì)的含量與產(chǎn)量,用牧草的營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量衡量草地的生產(chǎn)性能,更能體現(xiàn)草地的實際生產(chǎn)能力。

表4 混播組合、混播比例和建植方式與草地牧草營養(yǎng)物質(zhì)Table4 Nutrient contents in forage under different mixing patterns

3 討論與結(jié)論

以往的研究與生產(chǎn)實踐證明,要使所建草地能夠長時期保持理想的生產(chǎn)力,除了選擇合理的牧草組合和適宜的種植比例,而種植方式也十分重要。在試驗中,借鑒了農(nóng)業(yè)作物間作原理,設置了豆禾牧草異行建植混播草地的研究,試圖解決同行混播草地存在的牧草種間競爭激烈,群落穩(wěn)態(tài)持續(xù)性差的問題。

目前,試驗結(jié)果為草地建植生長與利用的第2年,作為多年生草地,采取異行混播建植方式能否達到草地群落功能群的持久融合與穩(wěn)定,延長混播草地利用年限,還難以給出可靠的結(jié)論。在本試驗中,采用了豆科牧草紅豆草與禾本科牧草鴨茅和無芒雀麥異行混播,草地的產(chǎn)量與品質(zhì)均達到了理想水平,同時也表現(xiàn)出,在同等條件下紅豆草與鴨茅組合的產(chǎn)草量普遍要高于紅豆草與無芒雀麥組合,而且草地的產(chǎn)量與紅豆草在群落中重量所占比例有極大關系,凡草群中紅豆草的產(chǎn)量高者,草地的總產(chǎn)量就高,這應與所選紅豆草的植物與生物學特性以及對試驗區(qū)氣候條件的適應有一定關系。在伊犁昭蘇地區(qū),氣候涼爽,降雨充沛,十分適宜紅豆草生長,在返青后隨著氣溫的升高,在較短時間內(nèi)就能形成較高的生物產(chǎn)量,對混播草地牧草生物量的形成產(chǎn)生有較高的貢獻率。這與以往在該地區(qū)開展的一些研究結(jié)果相一致[14-17]。

同樣在牧草營養(yǎng)物質(zhì)上表現(xiàn)出與牧草產(chǎn)量相似的規(guī)律,豆禾牧草組合不同、比例不同其營養(yǎng)物質(zhì)則不同。本試驗中的紅豆草與鴨茅混播組合在不同混播比例下,均有較為理想的營養(yǎng)物質(zhì)。由此可以說明,適宜的豆科與禾本科牧草混播可提高草地生物量和改善其營養(yǎng)成分的組成,這和國內(nèi)許多學者的研究相一致[18-20]。

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