富新年,潘正武,*,孟祥君,曹永林,李春濤,張起榮(.甘肅省天??h草原工作站,甘肅天祝73399;.甘肅省草原技術(shù)推廣總站)
天祝高寒地區(qū)甘引1號黑麥+燕麥混播試驗研究
富新年1,潘正武1,*,孟祥君2,曹永林1,李春濤1,張起榮1
(1.甘肅省天??h草原工作站,甘肅天祝733299;2.甘肅省草原技術(shù)推廣總站)
在天??h高寒地區(qū)進(jìn)行甘引1號黑麥與燕麥的混播試驗,結(jié)果表明,混播比單播表現(xiàn)出更大的生物優(yōu)越性,其甘引1號黑麥50%+燕麥50%的混播草地鮮草產(chǎn)量達(dá)48 140kg/hm2,比甘引1號黑麥和燕麥單播增產(chǎn)18.95%和22.97%。
甘引1號黑麥;燕麥;混播
天??h位于甘肅省中部,河西走廊和祁連山東端,屬青藏高原區(qū),海拔在2 040~4 873m之間,介于大陸性高原季風(fēng)氣候和溫帶大陸性半干旱氣候之間;作為甘肅省九大重點牧區(qū)之一,天??h因地處高寒地區(qū),氣候寒冷,種植的牧草品種單一,營養(yǎng)價值低,飼草料短缺,尤其冬春季節(jié)飼草不足,已成為制約高寒牧區(qū)草原畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。甘引1號黑麥(Secale cereale L.‘ganyin No1’)是甘肅省草原技術(shù)推廣總站和天??h草原工作站立足當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)氣候條件,以冬牧70黑麥(Secale cereale cv.Wintergrazer-70)為親本,針對高寒地區(qū)栽培牧草生產(chǎn)共同選育而成的耐寒、抗旱、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的一年生黑麥新品種,并通過甘肅省草品種審定委員會審定登記(甘審GCS004號)。目前,國內(nèi)外對高寒地區(qū)建立牧草混播人工草地已有了大量的研究,結(jié)果表明,混播人工草地中各群落組分并非直接競爭,對時間、空間、營養(yǎng)資源的利用及相互作用更趨向于協(xié)同、互補(bǔ);黑麥(Secale cereal L.)、燕麥(Avena sativa L.)與豌豆、紅三葉等豆科牧草混播,不僅可以提高牧草產(chǎn)量,也可改善牧草品質(zhì),而甘引1號黑麥與燕麥混播的研究尚未報道。
因此,本研究以禾本科甘引1號黑麥和燕麥為種質(zhì)材料,研究其在天??h的混播增產(chǎn)效益,為高寒地區(qū)建立優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的一年生混播人工草地提供可靠的理論依據(jù),同時對大面積推廣種植具有十分重要的意義。
1.1 試驗材料
供試材料為甘引1號黑麥(Secale cereale L.‘ganyin No1’)和燕麥(Avena sativa L.),由甘肅省草原技術(shù)推廣總站提供。
1.2 試驗地概況
試驗選擇在天??h抓喜秀龍鄉(xiāng)國家級高寒牧草示范園區(qū),位于天??h抓喜秀龍鄉(xiāng)岔西灘村,37°9′51.9″N、102°51′10.7″E,海拔2 980m,氣候寒冷潮濕,晝夜溫差較大,日照強(qiáng),雨熱同步。年均溫-0.1℃,全年≥0℃積溫為1 300℃左右,年降水量416mm,主要集中于7~9月,無絕對無霜期,生長期120~140d,土壤類型為高山草甸土,土層厚度40~80cm。pH=8.07,有機(jī)質(zhì)10.31%,全N 0.04%,速效P為16.4mg·kg-1,速效K為149 mg·kg-1。
試驗地位于天??h松山鎮(zhèn)天祝羊場,地理坐標(biāo)為Ν37°13′,Ε102°23′,海拔2677m,屬大陸性冷溫半干旱氣候,年平均氣溫-0.1℃,最冷月(1月)平均氣溫為-11.8℃最熱月(7月)氣溫為23.6℃,極端氣溫-29.1℃,≧0℃年積溫1380℃左右,年日照時數(shù)2663.3h,年降水量265.5mm,年蒸發(fā)量1 592mm,無絕對無霜期,土壤為粟鈣土,土層厚度0.7~1.1m,pΗ=7.81。
1.3 試驗方法
試驗采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計,各小區(qū)面積為18m2(3m×6m),3次重復(fù),試驗地實行統(tǒng)一管理。共設(shè)3個處理,即1(甘引1號黑麥單播),2(甘引1號黑麥50%+燕麥50%),3(燕麥單播),混播比例按種子數(shù)量計算,且混播與單播密度相同,于5月15日播種(人工條播)。
1.4 觀測內(nèi)容
1.4.1 物候期 采用目測法,記錄出苗期、分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、開花期、成熟期。各生育期記錄標(biāo)準(zhǔn)以50%植株進(jìn)入某生育期為準(zhǔn)。
1.4.2 高度、莖葉比測定 株高:測定從地面至植株頂部的絕對高度,各生育期測定一次,隨機(jī)取10株,取平均值。
莖葉比:隨機(jī)從每個小區(qū)取3~5把草樣,將3個重復(fù)的草樣混合均勻,取1kg鮮重,將莖、葉分開,自然風(fēng)干至重量恒定,稱重計算。
1.4.3 草產(chǎn)量、鮮干比測定 在甘引1號黑麥開花期進(jìn)行刈割,各小區(qū)取樣1m2稱鮮重,3次重復(fù)。每個重復(fù)取樣200g,65℃下烘干24h,測定其干重,計算鮮干比。
1.5 數(shù)據(jù)處理
利用Excel2007、DPS 6.55進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。
2.1 不同混播組合草產(chǎn)量及鮮干比
衡量草地生產(chǎn)能力的最重要的指標(biāo)就是草產(chǎn)量,不僅體現(xiàn)草地的經(jīng)濟(jì)價值,也反應(yīng)了植物群落光合產(chǎn)物積累的大小。從表1可以看出,甘引1號黑麥50%+燕麥50%的混播草地(處理2)草產(chǎn)量最高,為4 8140kg/hm2,明顯高于其他處理。相比較甘引1號黑麥(處理1)和燕麥單播(處理3)的草產(chǎn)量增加了18.95%和22.97%。鮮干比不僅反映了牧草干物質(zhì)積累程度,也是評價適口性的重要指標(biāo)。由表2可以看出,隨著生長期的延伸,不同處理的鮮干比逐漸減小。同一生育期,燕麥的鮮干比最大(處理3),適口性最好,而甘引1號黑麥單播最?。ㄌ幚?)。由此說明,混播草地中燕麥的比例決定了牧草的含水量,混播比例越大,鮮干比越大,適口性越好。研究表明,甘引1號黑麥與燕麥的混播,其兩組植物群落對資源的利用并非直接競爭,而是具有一定的時空互補(bǔ)性,協(xié)同性。
表1 不同處理草產(chǎn)量及其SSR測驗
表2 不同生育期鮮干比
2.2 不同混播組合青干草的莖葉比
莖葉比是評價牧草品質(zhì)的主要指標(biāo)。莖葉比越大,牧草品質(zhì)越差;反之,莖葉比越小,品質(zhì)越好,家畜的適口性和消化率隨之增加。從表3可以看出,一方面,各處理的莖葉比隨著植物的生長呈上升趨勢,拔節(jié)期莖葉比最小,開花期最大,尤其在抽穗期至開花期莖葉比增幅最大。這是因為隨著植物的生長發(fā)育,葉面積增大,將大部分光合營養(yǎng)物質(zhì)輸送到莖,以滿足其營養(yǎng)生長。另一方面,莖葉比隨著燕麥混播比例的增大而提高,其原因在于燕麥的葉層和葉片數(shù)明顯多于甘引1號黑麥。
表3 不同處理莖葉比動態(tài)變化
2.3 混播組合株高變化
植株株高是草地群落的重要表征參數(shù),也是反應(yīng)牧草生長狀況和草產(chǎn)量的重要指標(biāo)之一。從圖1可以看出,混播組合中的甘引1號黑麥和燕麥的株高相比較于單播均有所提高。甘引1號黑麥和燕麥的生長曲線相對一致,營養(yǎng)生長(拔節(jié)期至開花期)速率快,株高變化大,進(jìn)入生殖生長后(開花期至成熟期),速率放緩,且甘引1號黑麥的生長速率、生長量明顯快于(高于)燕麥。由此說明,混播比單播表現(xiàn)出更大的生物優(yōu)越性。
圖1 不同處理株高動態(tài)變化
本研究以甘引1號黑麥和燕麥種質(zhì)為材料,產(chǎn)量、鮮干比、莖葉比以及株高等主要農(nóng)藝性狀為指標(biāo),探索其混播增產(chǎn)效益。結(jié)果表明,甘引1號黑麥50%+燕麥50%的混播草地鮮草產(chǎn)量達(dá)48 140 kg/hm\+2,比甘引1號黑麥和燕麥單播增產(chǎn)18.95%和22.97%,且混播組合的株高、莖葉比和鮮干比相較于甘引1號黑麥和燕麥單播,其生物量、品質(zhì)表現(xiàn)出更大的優(yōu)越性,且甘引1號黑麥和燕麥的生長速率相對一致。研究表明,一年生混播人工草地各群落組分對時空、資源的利用并非完全直接競爭,在很大程度上存在著協(xié)同促進(jìn)效應(yīng),優(yōu)化了資源配置,提高了對光照、養(yǎng)分、水分的利用率。甘引1號黑麥莖桿粗壯且直立,葉量小,生長迅速,形成了較高的植物冠層,而燕麥葉量豐富,草層相對較低。將其二者混播,一方面,甘引1號黑麥較高的植物冠層為燕麥的生長提供了一定的通透性和光照結(jié)構(gòu),提高了光能利用率,牧草產(chǎn)量積累迅速,同時,燕麥豐富的葉量和營養(yǎng)價值,極大地提高了牧草的品質(zhì)和家畜的適口性。
因此,甘引1號黑麥與燕麥的混播人工草地,不僅可以提高高寒地區(qū)牧草的生產(chǎn)能力,改善日益突出的草畜、生態(tài)矛盾,也可大幅度提高牧草的營養(yǎng)飼用價值,為天??h畜牧業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展提供可靠的飼草料保障,同時也為高寒地區(qū)建立優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)人工草地提供了有效的發(fā)展模式。
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The Study for Mix-Sowinng of Secale cereale L.‘ganyin No1’and Avena sativa L.to the Apline Area in Tianzhu County
FU Xin-nian1,PAN Zheng-wu1*,MENG Xiang-jun2,CAO Yong-lin1,LI Chun-tao1,ZHANG Qi-rong1
(1.Tianzhu Grassland Working Station,Tianzhu Gansu 733299 China;2.Gansu Grassland Technical Extension Station)
The mix-sowing test of Secale cereale L.‘ganyin No1’and Avena sativa L.in apline area in tianzhu county was studied in this paper.The results showed that mix-sowing had greater biological superiority than single-sowing.The most suitable treatment of mixture was 50%Secale cereale L.‘ganyin No1’+50%Avena sativa L.,the forge yield was 48140 kg/hm2,the yield was increased by 18.95%and 22.97%than the single culture of Secale cereale L.‘ganyin No1’and Avena sativa L.respectively.
Secale cereale L.‘ganyin No1’;Avena sativa L.;mix-sowing
S 512.5
A
1004-6704(2016)03-0014-03
2015-09-17
甘肅省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新項目(GNCX_2013_51)
富新年(1986-),男,甘肅民勤人,碩士,主要從事牧草種質(zhì)資源與飼料加工技術(shù)推廣,E-mail:fuxinnian125@163.com。
* 潘正武(1964-),男,甘肅天祝人,本科,高級畜牧師,主要從事牧草種質(zhì)資源育種與推廣,E-mail:gspzw@163.com。