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      黔南地區(qū)4種禾/豆牧草混播組合比較研究

      2015-02-28 09:28:26班鎂光李顯剛周澤英蒙興明楊應文
      草原與草坪 2015年2期
      關鍵詞:光葉豆科混播

      班鎂光,李顯剛,周澤英,蒙興明,楊應文

      (1.黔南州飼草飼料工作站,貴州 都勻 558000;2.貴州大學 動物科技學院,貴州 貴陽 550000;3.都勻市飼草飼料工作站,貴州 都勻 558000)

      禾本科與豆科的混播草地,成本低,產(chǎn)量高,營養(yǎng)搭配豐富,適口性好,家畜喜食,一方面不僅可改善草地生態(tài)系統(tǒng)氮素營養(yǎng)平衡、促進草地動物蛋白質(zhì)的形成,提高草地質(zhì)量或產(chǎn)量,另一方面還可提高土壤肥力[1]。因此,豆禾混播草地往往成為許多地區(qū)人工草地建植的首選類型[2],但混播草地往往由于組合不當或管理不善,加上資源環(huán)境的限制,經(jīng)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;合理的品種組合是實現(xiàn)產(chǎn)量和組分雙重穩(wěn)定的前提,也是維系穩(wěn)定性的主要途徑[3,4]。因此,找到適宜當?shù)氐慕M合及混播比例進行牧草生產(chǎn),從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和家畜考慮,不僅可以緩解草地畜牧業(yè)的草畜矛盾,為退化草地的恢復提供條件,同時可以保持生態(tài)平衡,有效防止水土流失,促進牧民增收,使現(xiàn)代生態(tài)畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

      一年生黑麥草、燕麥、光葉紫花苕和箭筈豌豆4種一年生牧草(表1),因其適應性廣、品質(zhì)好等優(yōu)點被廣泛種植,但其單播往往不能實現(xiàn)產(chǎn)草量最大化[5,6]。目前,國內(nèi)對這4種牧草的禾豆混播研究已較多,且研究結果表明,混播后不僅產(chǎn)草量較單播高,而且對品質(zhì)也有較好的影響,利用方式也更加多樣化[7-10]。

      目前,有關這4種牧草的混播試驗研究在黔南地區(qū)未見報到,為此,在禾豆混播條件下,通過觀察和測定禾豆牧草的生育期、株高、產(chǎn)草量等生物學特性,旨在初步篩選出較適宜黔南生境的禾豆混播組合,為發(fā)展本地人工混播刈割草地提供參考依據(jù)。

      1 材料和方法

      1.1 試驗地自然概況

      試驗地位于貴州省都勻市北面甘塘鎮(zhèn),黔南民族職業(yè)技術學院校園內(nèi),試驗區(qū)年平均氣溫16.1℃,年均降水量1 431.1 mm,無霜期300 d,海拔997 m。最冷的1月日平均氣溫5.6℃,夏無酷暑,最熱7月日平均氣溫24.8℃,屬于中亞熱帶季風濕潤氣候區(qū),有利于農(nóng)作物生長和農(nóng)業(yè)的立體布局。地貌類型復雜,以低山、低中山地貌為主,丘陵、盆地相間分布,地勢平坦、土地肥沃,是都勻市主要的農(nóng)業(yè)耕作區(qū)之一。試驗地土壤的pH 5.89~6.53,全氮1.70 g/kg,有效磷15.70 mg/kg,速效鉀 130.00 mg/kg,有機質(zhì)含量31.17 g/kg。

      1.2 供試材料

      供試牧草由貴州省農(nóng)委草地站提供,選取2種常見豆科牧草和2種禾本科牧草分別兩兩組合混播,共4個處理,每個處理設4個重復,以接近生產(chǎn)實際條件下進行組合篩選試驗(表1)。

      1.3 試驗設計

      試驗小區(qū)面積3 m×4 m,各牧草均于2013年11月9日同時播種,統(tǒng)一施底肥(復合肥750 kg/hm2),養(yǎng)護水平一致,每個組合重復4次,其中一個組合用于出苗-開花期觀察和分蘗/分枝數(shù)測定,各小區(qū)隨機排列。第1次刈割時間為拔節(jié)/分枝期,后隔12~19 d刈割1次(大約在拔節(jié)/分枝期),并適當追肥(復合肥375 kg/hm2)。

      1.4 觀測項目及測定方法

      1.4.1 物候期觀察 以各牧草50%比例進入某一時期記為該牧草的物候期時間。

      表1 供試牧草基本情況Table 1 The basic inforamtion of forages

      1.4.2 混播牧草分蘗/分枝數(shù)測定 在混播牧草組合中,當禾本科牧草在抽穗期、豆科牧草在孕穗期時,分別隨機選取5株牧草進行分蘗數(shù)的測定。

      1.4.3 高度 每次刈割時先從各小區(qū)隨機選取同種牧草10株,用鋼卷尺測量其自然高度,計算平均值。

      1.4.4 草產(chǎn)量 每次刈割時,隨機選取1 m×1 m樣方對混播牧草進行刈割,分別稱取禾本科與豆科牧草的鮮重,留茬高度2~5 cm。

      1.4.5 干鮮比與莖葉比 在混播牧草組合中,當禾本科牧草在拔節(jié)期、豆科牧草在分枝期時,分別稱取1 kg鮮重,將莖葉分開,在121℃烘干箱中烘至恒重,分別稱重,計算禾本科牧草與豆科牧草的干鮮比、莖葉比和組合的干鮮比與莖葉比。

      1.5 數(shù)據(jù)分析

      數(shù)據(jù)采用Excel 2003進行整理,用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件對相關數(shù)據(jù)進行分析。

      表2 牧草的物候期Table 2 The phonological period of four mixed sowing

      2 結果與分析

      2.1 各組合牧草物候期的觀察

      試驗表明,各牧草組合一年生黑麥草、箭筈豌豆、光葉紫花苕的生育期基本相同,而燕麥的開花期較早,表現(xiàn)在3月中旬之后,燕麥的開花期比其他牧草提前15 d(表2)。

      一年生黑麥草與箭筈豌豆或光葉紫花苕的混播,光葉紫花苕提前15 d進入分枝期,且比箭筈豌豆提早1 1d進入開花期,一年生黑麥草的生育期沒有大的變化;燕麥與箭筈豌豆或光葉紫花苕的混播,燕麥的生育期沒有改變,光葉紫花苕的各個生育期比箭筈豌豆早,提前約7 d。一年生黑麥草與燕麥比較,燕麥抽穗和開花期均較一年生黑麥草早,分別提前約13 d和15 d。

      4種組合,燕麥、光葉紫花苕的生育期比箭筈豌豆、一年生黑麥草短。生育期長短順序為:箭筈豌豆>光葉紫花苕,一年生黑麥草>燕麥。

      2.2 混播牧草的分蘗

      一年生黑麥草與光葉紫花苕、箭筈豌豆的組合,一年生黑麥草的分蘗數(shù)分別達到8.53、7.70個/株,死亡率分別為1.56%和3.77%;光葉紫花苕和箭筈豌豆的分枝數(shù)分別是6、5個/株,死亡率分別為2.82%和10.34%。燕麥與光葉紫花苕、箭筈豌豆的組合,燕麥的分蘗數(shù)分別為9、8.67個/株,死亡率分別為1.35%和1.58%。;光葉紫花苕和箭筈豌豆的分枝數(shù)分別是5.8、4.73個/株,死亡率分別為3.33%和14.67%(表3)。

      結果表明,禾本科分蘗數(shù)高低組合順序為:燕麥+光葉>燕麥+筈豆>一黑+光葉>一黑+筈豆;豆科分枝數(shù)高低組合順序是:一黑+光葉>燕麥+光葉>一黑+筈豆>燕麥+筈豆。禾本科分蘗數(shù)死亡率由低到高為:燕麥+光葉<一黑+光葉<燕麥+筈豆<一黑+筈豆。豆科分枝數(shù)死亡率由低到高為:一黑+光葉<燕麥+光葉<一黑+筈豆<燕麥+筈豆。

      表3 牧草在抽穗、孕蕾期的分蘗/分枝數(shù)Table 3 The tiller number or the number of branches of four mixed sowing at the heading stage or bud stage

      2.3 混播組合下各牧草的高度

      牧草的生長高度變化反映牧草的生長速度。供試4組合牧草各茬次高度及其變化狀況見表4和圖1。

      表4 牧草組合刈割茬次高度Table 4 The information of each cutting height of four mixed sowing cm

      第1茬禾本科牧草進入拔節(jié)期、豆科牧草開始分蘗時,光葉、筈豆分別與一黑的組合,筈豆和光葉的株高均比與其燕麥組合的高,其余茬次株高差異不顯著(表4)。

      結果表明,4組合各茬次株高變化率相似,第2茬與第6茬時,均較前一茬的株高低,且株高變化率較大。第2茬與第5茬,一黑分別與光葉、筈豆的組合,除一黑與光葉組合一黑第3茬株高比第2茬高、光葉第5茬株高較第4茬高外,各牧草株高均較前一茬低,即呈緩慢下降趨勢。第2茬與第5茬間,燕麥分別與光葉、筈豆的組合中,燕麥和箭筈株高的變化率呈現(xiàn)先小后高的趨勢,但株高呈逐漸降低趨勢;光葉株高變化率呈現(xiàn)先小后高再小的趨勢,但株高第3茬較第2茬高,后逐漸降低。光葉的混播組合,在第2茬與第5茬間,光葉的株高變化率呈現(xiàn)先小后大再小的趨勢,一黑和燕麥的株高變化率呈現(xiàn)先小后大趨勢;但在光葉與燕麥的組合,光葉第3茬株高較第2茬高;光葉與一黑的組合,光葉第5茬株高較第4茬高。箭筈參與的混播組合中,在第2茬與第5茬間,一黑和燕麥的株高變化率呈現(xiàn)先小后大趨勢;但在箭筈與一黑的組合,箭筈株高變化率呈現(xiàn)先小后大再小的趨勢;箭筈與燕麥的組合,箭筈株高變化率呈現(xiàn)先小后大的趨勢。

      2.4 混播組合下各牧草的鮮草產(chǎn)量

      光葉、筈豆與一黑的組合草產(chǎn)量,一黑+光葉組合草產(chǎn)量除第3茬比一黑+筈豆組合低外,其余茬次草產(chǎn)量均高于一黑+筈豆組合(表5);一黑+光葉組合總鮮草產(chǎn)量到達281 685.50 kg/hm2,比一黑+筈豆組合總 鮮 草 產(chǎn) 量 (264 686.40 kg/hm2)高 16 999.1 kg/hm2,差異極顯著(P<0.01)。

      圖1 各組合牧草較前茬的株高變化率Fig.1 The change rate of height of four mixed sowing compared with the previous crop of times

      表5 各組合刈割茬次鮮草產(chǎn)量Table 5 The mowing times and grass yield of mixed sowing

      光葉紫花苕、箭筈豌豆分別與燕麥的組合鮮草產(chǎn)量,除燕麥+筈豆組合鮮草產(chǎn)量在第2、3茬次約高于燕麥+光葉組合草產(chǎn)量外,其余茬次草產(chǎn)量均低于燕麥+光葉組合草產(chǎn)量;燕麥+光葉組合總草產(chǎn)量達到226 334.04 kg/hm2,比燕麥+筈豆組合總草產(chǎn)量(208 004.46 kg/hm2)高18 329.58 kg/hm2,差異極顯著(P<0.01)。

      綜合分析4種組合的鮮草產(chǎn)量可知,一黑+光葉組合總草產(chǎn)量最高、燕麥+筈豆組合總草產(chǎn)量最低,各組合總年草產(chǎn)量表現(xiàn)為一黑+光葉>一黑+筈豆>燕麥+光葉>燕麥+筈豆,且各組間總草產(chǎn)量達到極顯著差異(P<0.01)。

      2.4 混播牧草的干鮮比與莖葉比

      2.4.1 混播牧草的干鮮比 光葉、筈豆分別與一黑的組合中,一黑的干鮮比分別為0.094和0.10,基本相同;而筈豆的干鮮比(0.15)是光葉(0.105)的0.3倍(表6)。光葉、筈豆與燕麥的組合中,燕麥的干鮮比分別為0.11和0.10;而筈豆的干鮮比為0.16,比光葉干鮮比(0.09)高7%。各組合一黑與光葉的干鮮比為0.097,為最??;燕麥+筈豆的干鮮比最大,為0.128,4個組合間的干鮮比差異不顯著(P<0.01)。

      綜合分析,鮮草中一年生黑麥草和燕麥的含水量基本相同,箭筈豌豆有機質(zhì)含量較光葉紫花苕高。

      2.4.2 混播牧草組合的莖葉比 一黑+筈豆,光葉與燕麥、筈豆與燕麥的組合莖葉比分別為1.269,1.280和1.303,一黑與光葉的組合莖葉比最小,僅為1.205,小于前幾個組合,但與其余組合間均為達到極顯著差異(P<0.01),說明一黑與光葉的組合,葉量大,可食用價值較高(表7)。

      表6 牧草干鮮比Table 6 The ratio of hay/fresh of four mixed sowing

      表7 牧草莖葉比Table 7 The ratio of stem/leaf of four mixed sowing

      3 討論與結論

      牧草生產(chǎn)中,禾豆組合在生長中相互促進,表現(xiàn)為豆科利用根部的根瘤菌固定空氣中的氮,為禾本科牧草提供氮素,禾本科牧草為豆科牧草起到支撐作用,豆科牧草不至于倒伏、莖葉敗壞,能很好的改善牧草的品質(zhì)[11,12]。不同組合,禾本科牧草和豆科具有一次函數(shù)的關系,起到相互促進作用,適時對草地進行刈割,更有利于豆科牧草的生長[13-16]。研究表明,一年生黑麥草與箭筈豌豆的生育期分別較燕麥和光葉紫花苕長,該組合更適合于作刈割性牧草利用。牧草的產(chǎn)量是刈割草地最重要的指標之一,實際生產(chǎn)中,通過施肥,除草等措施保證刈割牧草的最大產(chǎn)量,是刈割草地所追求的目標[17]?;觳ツ敛莸漠a(chǎn)量是多種因素影響的綜合表現(xiàn),如果只根據(jù)單一的指標來評價牧草的產(chǎn)量,不能客觀的反應牧草的優(yōu)劣性[18]。因此,只有結合營養(yǎng)價值,適口性等指標的綜合評價分析才能客觀地反應牧草的優(yōu)劣性[19]。分蘗數(shù)表示牧草的再生性與擴展能力和恢復能力,一般來講,分蘗數(shù)越多,擴展性越強,恢復能力越強。分蘗能力強弱表現(xiàn)在其地表枝條密度的高低,而枝條密度是衡量牧草對環(huán)境適應能力的標準,也是評價其質(zhì)量優(yōu)劣的重要指標。因此,禾豆混播草地實際生產(chǎn)中,應適當加大豆科的播種比例,減少禾本科牧草播種量。試驗的禾豆混播最適宜比例,有待進一步研究。牧草含水量是評定牧草產(chǎn)量和質(zhì)量的重要指標之一。準確、快速地測定牧草的含水量對確定牧草刈割期、估測牧草產(chǎn)量、評價牧草質(zhì)量、安全保存牧草等具有重要的實用價值及現(xiàn)實意義[20]。干鮮比越大,說明牧草的含水量越小,有機質(zhì)積累越多,生物量越高。其次,牧草葉量的大小對其品質(zhì)、適口性和采食率都有較大的影響。葉片的比例越高,營養(yǎng)物質(zhì)含量就越高,適口性就越強,牧草的品質(zhì)也就越好[21]。同時,適宜比例的禾豆混播牧草是合理密度的保證,密度合理,抑制雜草的生長,克服種間激烈的競爭,維護群落的穩(wěn)定性,特別是在多年生放牧草地中,能有效提高草地的抵抗能力[22]。研究中豆科牧草的死亡分枝數(shù)大于禾本科的分蘗數(shù),可能供試豆科牧草的播種比例小,生長速度慢,不能更好的利用陽光進行光合作用。

      供試的一年生黑麥草、燕麥、光葉紫花苕和箭筈豌豆4種牧草及其組合均能在黔南地區(qū)推廣種植。4組合的最優(yōu)混播比例有待進一步研究。從草產(chǎn)量看,一年生黑麥草與光葉紫花苕組合總鮮草產(chǎn)量最高,達281 685.50 kg/hm2,適宜作為黔南地區(qū)刈割型牧草地種植利用。

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