模擬放牧強(qiáng)度對(duì)燕麥再生性能的影響

宋國(guó)英，邊巴卓瑪

(西藏自治區(qū)農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所，西藏拉薩 850032)

放牧是一種簡(jiǎn)單、直接的草地利用方式。在大氣環(huán)境條件一致的區(qū)域，放牧對(duì)草地植物的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他環(huán)境因子，成為控制植物群落特征的主導(dǎo)因子[1-3]。對(duì)草地植物進(jìn)行合理的放牧，植物會(huì)利用補(bǔ)償性生長(zhǎng)和提高繁殖水平抵御家畜采食來(lái)提高其耐牧性，從而增加其生長(zhǎng)速率和利用次數(shù)[4-5]。但隨著放牧強(qiáng)度的增加，家畜對(duì)牧草采食的強(qiáng)度和草地的踐踏作用增大，使得牧草的再生能力降低[6]。因此，研究燕麥的耐牧性，探討燕麥對(duì)刈割強(qiáng)度的響應(yīng)差異，為高寒地區(qū)草地植被恢復(fù)種植燕麥進(jìn)行合理放牧、科學(xué)利用人工草地具有重要意義[7]。

青藏高原作為我國(guó)主要牧區(qū)之一，對(duì)牧草的需求量較大，冬春季節(jié)飼草的嚴(yán)重短缺給畜牧業(yè)生產(chǎn)造成了很大的影響。燕麥在青藏高原種植，適應(yīng)性強(qiáng)，適口性好[8]，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高[9-10]，栽培面積逐年增加[11]。在青藏高原，對(duì)燕麥的研究主要集中在引進(jìn)燕麥品種對(duì)高寒氣候的適應(yīng)性[12]，不同時(shí)期燕麥的生物產(chǎn)量及營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定[13-14]以及飼用燕麥在高寒牧區(qū)的利用方式[15]等方面，對(duì)于燕麥在高海拔地區(qū)的耐牧性研究鮮見(jiàn)報(bào)道。筆者通過(guò)人工模擬放牧試驗(yàn)[16]，研究不同放牧強(qiáng)度對(duì)燕麥再生性能的影響，旨在為西藏退化草地開(kāi)展生態(tài)補(bǔ)償種植燕麥提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)材料參試燕麥品種為青引2號(hào)，在拉薩具有較好的生態(tài)適應(yīng)性[17-18]。

1.2試驗(yàn)地概況研究樣地設(shè)在西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所試驗(yàn)地。該區(qū)域地理坐標(biāo)為91°06 E、29°63 N，海拔3 634 m，屬高原溫帶半干旱季風(fēng)氣候，具有晝夜溫差大、冬春季節(jié)寒冷干燥多大風(fēng)的氣候特點(diǎn)。年降水量200～510 mm，全年降雨稀少，主要集中在6—9月，年日照時(shí)數(shù)2 900～3 200 h[19]。試驗(yàn)地前茬作物為馬鈴薯，土壤偏砂壤土。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)選取地勢(shì)平坦、土壤肥力均勻的地段開(kāi)展試驗(yàn)，共設(shè)置對(duì)照不放牧(NG)、輕度放牧(LG)、中度放牧(MG)和重度放牧(HG)4個(gè)處理。采用定期刈割來(lái)模擬放牧，輕度放牧為播種后40 d進(jìn)行一次刈割，中度放牧分別在播種后40和56 d進(jìn)行2次刈割，重度放牧分別為播種后40、56和91 d進(jìn)行3次刈割。試驗(yàn)分別在播種后40、56、91、109和145 d進(jìn)行刈割取樣稱(chēng)干重(以牧草含水率為14%為標(biāo)準(zhǔn))。刈割留茬高度為8 cm，刈割前隨機(jī)取10株測(cè)量株高。

再生速度：每次刈割(模擬放牧)前在樣方內(nèi)隨機(jī)選取10株測(cè)量株高，根據(jù)2次刈割間隔時(shí)間內(nèi)株高的變化計(jì)算再生速度。

再生速度(cm/d)=(前一次刈割后到下一次刈割前株高的變化)/間隔時(shí)間段

再生速率：根據(jù)設(shè)置的放牧強(qiáng)度對(duì)刈割(模擬放牧)產(chǎn)草量進(jìn)行測(cè)定，2次刈割間隔時(shí)間內(nèi)產(chǎn)草量的變化(再生草量)來(lái)計(jì)算再生速率。

再生速率[g/(m2·d)]=再生產(chǎn)草量/再生間隔時(shí)間

1.4數(shù)據(jù)處理采用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 21.0以及Excel 2003對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)各處理采用LSD法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)(P<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1不同放牧強(qiáng)度下燕麥再生速度的變化以再生期內(nèi)株高的變化來(lái)衡量燕麥再生速度大小。不同放牧強(qiáng)度下，燕麥再生速度的變化見(jiàn)圖1。由圖1可知，對(duì)照及輕度放牧在播種后91 d再生速度達(dá)到最大，分別為2.619和2.956 cm/d，但輕度放牧后最大再生速度比對(duì)照快0.337 cm/d；燕麥在播種后109 d，對(duì)照及輕度放牧的再生速度達(dá)到最低，植株高度無(wú)明顯變化；中度和重度放牧強(qiáng)度下，燕麥再生速度最高均出現(xiàn)在播種后109 d，即中度和重度放牧后54和18 d燕麥的再生速度達(dá)到最高，分別為2.294和1.906 cm/d。隨著放牧強(qiáng)度的變化，燕麥的最大再生速度呈不同程度的下降，再生期內(nèi)放牧強(qiáng)度對(duì)最大再生速度的影響達(dá)極顯著水平(P<0.01)。

2.2不同放牧強(qiáng)度下燕麥再生速率的變化以再生期內(nèi)再生干草產(chǎn)量的變化來(lái)衡量燕麥的再生速率大小。由表1可知，隨著放牧強(qiáng)度的增加，燕麥在生長(zhǎng)期內(nèi)再生干草的積累量出現(xiàn)不同程度的下降，其中對(duì)照的干草積累量最高，為20.45 t/hm2。與對(duì)照相比，重度放牧后燕麥在生長(zhǎng)期內(nèi)干物質(zhì)積累量減少了10.648 t/hm2。對(duì)放牧強(qiáng)度對(duì)再生干草量的影響進(jìn)行方差分析，結(jié)果顯示，放牧強(qiáng)度對(duì)再生干草積累量的影響達(dá)極顯著水平(P<0.01)。除重度放牧外，燕麥在再生期內(nèi)再生速率隨時(shí)間的變化呈上升趨勢(shì)；輕度放牧在刈割后50 d再生速率達(dá)到最大，為17.402 g/(m2·d)，中度放牧在刈割后90 d再生速率達(dá)到最大，輕度和中度放牧的最大再生速率均高于對(duì)照。隨著放牧強(qiáng)度的變化，燕麥干草的積累量呈不同程度的下降，再生期內(nèi)放牧強(qiáng)度對(duì)燕麥干草積累量以及最大再生速率的影響達(dá)極顯著水平(P<0.01)。

圖1 不同放牧強(qiáng)度下燕麥再生速度變化 Fig.1 Regeneration speed change of oat under different grazing intensity

表1 不同放牧強(qiáng)度下燕麥再生產(chǎn)草量及再生速率的變化

3 結(jié)論與討論

(1)隨著放牧強(qiáng)度的增加，燕麥的最大再生速度呈不同程度的下降，對(duì)照及輕度放牧在播種后91 d再生速度達(dá)到最大，分別為2.619和2.956 cm/d。不同放牧強(qiáng)度下燕麥再生速度最高均出現(xiàn)在抽穗期，此時(shí)正處于營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的快速增長(zhǎng)期；在對(duì)照和輕度放牧強(qiáng)度下，播種后91～109 d燕麥株高無(wú)明顯變化，再生速度降低，此時(shí)正值燕麥生殖生長(zhǎng)期[20]；不同放牧強(qiáng)度下燕麥株高表現(xiàn)為三葉期至抽穗期株高緩慢上升，抽穗期后株高急速增長(zhǎng)，乳熟期株高緩慢變化至成熟期停止生長(zhǎng)[21]，主要是由于燕麥在拉薩4月中旬播種，播后91 d正值雨季，充足的光熱水條件使得刈割后燕麥生長(zhǎng)較快，因此對(duì)照和輕度放牧在該時(shí)期再生速度最大。

(2)隨著放牧強(qiáng)度的增加，燕麥在生長(zhǎng)期內(nèi)再生干草的積累量出現(xiàn)了不同程度的下降，其中對(duì)照的干草積累量最多為20.45 t/hm2，重度放牧最低為9.802 t/hm2；除重度放牧外，燕麥在再生期內(nèi)再生速率隨時(shí)間的變化呈上升趨勢(shì)；輕度放牧在刈割后50 d再生速率達(dá)到最高，為17.402 g/(m2·d)，中度放牧在刈割后90 d再生速率達(dá)到最大，輕度和中度放牧的最大再生速率均大于對(duì)照。在生長(zhǎng)期內(nèi)對(duì)燕麥進(jìn)行適度放牧(輕度放牧)對(duì)燕麥再生干草積累量的影響不大，但重度放牧導(dǎo)致燕麥在生長(zhǎng)期內(nèi)再生干草積累量顯著下降。原因可能是輕度放牧解除了燕麥的頂端優(yōu)勢(shì)，刺激莖葉生長(zhǎng)，對(duì)燕麥再生期內(nèi)生物量的積累影響不大；而重度放牧破壞了燕麥的生長(zhǎng)點(diǎn)，減少了地上部的有效光合面積，使燕麥草產(chǎn)量顯著下降[22-23]。

由于早熟牧草品種產(chǎn)草量高[24]，該試驗(yàn)所選燕麥品種為拉薩試驗(yàn)種植篩選出的較早熟品種，因此對(duì)照的干草產(chǎn)量較高。但燕麥的生物學(xué)特性決定了其對(duì)頻繁刈割的響應(yīng)較為明顯，表現(xiàn)為適度放牧不影響燕麥的再生性能，但重度放牧使燕麥發(fā)生不足補(bǔ)償[25]，再生性較差[26]，作為牧草品種單播重度放牧后使草地生產(chǎn)力明顯下降。因而，燕麥作為牧草品種不適宜在草地進(jìn)行單播后放牧，可與多年生牧草品種混播以提高當(dāng)年的植被蓋度，以利于高寒退化草地生態(tài)的修復(fù)，保護(hù)草地生態(tài)環(huán)境。