元谋干热河谷豆科牧草的引种试验

龙会英,张 德,朱红业,金 杰,史亮涛,张明忠

(1.云南省农业科学院热区生态农业研究所，云南 元谋 651300；2.云南省农业科学院科研管理处，云南 昆明 650231)

气候干热和土壤严重退化是元谋干热河谷区的主要特点。该区降水与光热失调，水分蒸发量为降水量的6倍。植被为南亚热带树灌草丛，优势草为扭黄茅(Heteropogoncontortus)和孔颖草(Bothriochloapertusa)。长期过度放牧以及自然环境自身的脆弱性等因素致使自然草被退化加剧，水土流失频繁发生且日趋严重，植被难以恢复，严重制约了元谋乃至整个长江流域的可持续发展。草地植物是组成草地的物质基础，是发展畜牧业的重要资源和培育草地良种的基因库，也是草地生态环境最直观的表现。禾本科草和灌木资源是元谋干热河谷的主要自然覆盖植被[1]，在干热河谷区乃至整个长江流域的生态环境治理与恢复、畜牧业发展中扮演着重要的角色[2]。但豆科草本植物稀少、土壤贫瘠造成退化土地系统生产力低。豆科植物的共生固氮作用相当于给系统施用了氮肥，在天然草地土壤氮素循环中具有重要意义[3]，是该地区氮素的潜在供给库，可增加生态系统生产力。豆科草本植物对土壤化学特性的改良优于乔木林，0～50 cm土层草地的有机质含量分别比荒地高32.3%，全氮含量高42.9%[4]。果园间种豆科牧草能抑制果园杂草生长,提高土壤肥力，促进果树生长[5]。因此，云南省农业科学院热区生态农业研究所从海南、昆明和保山引进豆科牧草。本研究观测所引进豆科牧草的生育期、生产价值等指标，旨在筛选出适应云南干热河谷种植的抗逆性强、产量高的优良牧草。

1 材料与方法

1.1 试验地自然条件 试验区位于金沙江干热河谷典型区云南省元谋县干热河谷，海拔1 120 m，多年年均气温21.9 ℃，最热月(5月)均温27.1 ℃，最冷月(12月)均温14.9 ℃，极端最高温42 ℃，极端最低温-1.3 ℃，≥0 ℃年积温8 003 ℃·d。全年降水量614 mm，降水主要集中在5-10月；年蒸发量3 911 mm；年相对湿度53%；年干燥度2.08，旱季可达16.20；年均太阳总幅射量640.58 kJ/cm2，年均日照时数2 670 h，日均7.3 h，日照率为60%。试验样地选择在云南省农业科学院热区生态农业研究所退化旱坡地雨养型经济林植被恢复区，面积0.13 hm2，土壤为燥红土，土壤贫瘠，中性偏酸。样地0～20 cm土层中全氮含量0.063%，有机质含量0.683%，速效磷含量6.025 mg/kg，速效钾含量93.65 mg/kg，pH值6.695；20～40 cm土层中全氮含量0.060%，有机质含量0.528%，速效磷含量2.925 mg/kg，速效钾含量67.95 mg/kg，pH值6.815。

表1 试验材料及来源

1.2试验材料及来源 详见表1。

1.3试验设计 采用随机区组设计排列，4个重复，其中重复1用作物候观测，重复2、重复3用作产量测定，重复4用作采收种子。小区面积2 m×5 m，小区间隔1 m，重复距间隔2 m，种植密度0.8 m×0.8 m，种植成活后雨养栽培。

1.4观测内容与方法

1.4.1生育期观察 试验于2003年5月育苗，8月移栽，2004-2005年观测生育期。生育期调查是对各参试材料进行物候观察，了解其移栽时间(实际移栽幼苗的时间)、现蕾期(50%植株出现花蕾)、初花期(10%植株开花)、盛花期(80%植株开花)、结荚期(50%以上的荚果出现)、成熟期(60%种子成熟)和枯黄期(50%植株叶片发黄和落叶的时间)。

1.4.2干草产量测定 于2004年6月首次刈割测定产草量，灌木型豆科牧草的刈割留茬高度为50～60 cm，藤蔓豆科牧草的刈割高度为20～30 cm。2006年10月测产结束，每次测产时采样测定干物质率，将鲜草产量换算为干草产量。

1.4.3干鲜比、茎叶比调查标准及方法 每次测产时，从各试验小区取0.4 kg鲜草，束成小捆，系好标签，挂在风干架上，室内自然风干后称其干质量，测定干鲜比。

每次测产取样0.4 kg鲜草，将茎叶分离后分别称量并计算其茎叶比[7]，其中，豆科牧草的叶包括小叶柄[8]。

1.4.4适口性 参照文献[9]的方法，在试验的第2年营养期进行刈割，把16种草放在地上，用当地的黑山羊开展适口性试验，观察羊对草的喜食程度,分别记为，5：特别喜食的植物，在草中首先挑食；4：喜食植物，但不从草中挑食；3：经常采食，但爱食程度不如前两类；2：不喜食，采食不多，前3种植物缺乏时才被采食；1：不愿采食，只有在不得已的情况下才采食。

1.4.5种植豆科牧草样地土壤养分 试验地在种植牧草前“S”型采集土壤样品，土壤养分测定数据由农业部农产品质量监督检验测试中心(昆明)提供。其中，全氮按GB/T7173标准进行检测，单位为%；速效磷(以P计)、速效钾(以K计)按ICP法进行检测，单位为mg/kg；有机质按GB/T9834标准进行检测，单位为%；pH值按GB/T7859标准进行检测。

1.4.6抗逆性 抗寒性、抗病虫性测定方法参照文献[9]。

1)抗寒性调查标准和方法：临冬前各小区测定其植株数目，翌年返青后再测定存活植株数目，计算越冬率。

2)抗旱性调查标准和方法：用越旱率评价。

3)抗病虫性调查标准和方法：病害采用直接测定法，虫害采用详细调查法。

1.5数据来源与处理 采用Microsoft Excel软件对数据进行计算和处理。手持GPS测定仪测定试验地海拔，试验地种植前的土壤养分测定数据及牧草营养成分测定数据由农业部农产品质量监督检验测试中心(昆明)提供，气象要素由元谋县气象局提供。

2 结果与分析

2.1 生育期 牧草生育期是指牧草生长发育过程中，形态上发生显著变化的各时期。牧草在不同的发育时期，不仅形态上有显著变化，而且对环境条件的要求也可能不同[10]。2004年开始对各参试材料的生育期进行观测，至2005年2月结束。由于元谋干热河谷的高温干旱，气候差异性导致从海南(湿热区)引进的蝴碟豆属、大叶千斤拔属及卵叶山蚂蝗种质均不能完成生育期(表2)。种质不同其生育期有较大差异，2004年观测表明，合欢草属、银合欢属生殖生长早于其他属，而且能够完成整个生育期。在2005年的观测中发现，银合欢属可一年两熟，第1次2-4月开花，4-6月成熟；第2次8-11月开花，11月-翌年1月成熟；帚状合欢草出现年内多次开花结实现象，可以作为景观树种；提那罗新罗顿豆营养期长，生殖生长期晚，而且种子成熟较一致，是一种适应该区种植的优质牧草。

2.2草产量 本研究全部采用育苗移栽，2003年5月9日育苗，8月4日移栽大田，2004年6月进行首次刈割，至2006年10月结束，合计测产9次，各牧草产量见表3。总体看，所有参试材料均有一定草产量，由于灌木型牧草耐旱，无论是雨季还是旱季生长量均较大。平均饲草产量高的牧草是银合欢K636，干草产量为26 933.9 kg/hm2；其次是新银合欢，干草产量为24 882.6 kg/hm2。除银合欢属外，其他灌木型牧草中产量较高是帚状金合欢，产量为14 377.2 kg/hm2，木田菁干产量为10 559.8 kg/hm2。饲草产量最低的牧草是卵叶山蚂蝗，平均干草产量920.8 kg/hm2，在整个刈割次数中，卵叶山蚂蝗仅刈割5次。可能是因为林下及灌木下栽培，豆科藤蔓牧草产量均低。豆科藤蔓牧草中产量最高的为提那罗新罗顿豆，平均干草产量为10 010.2 kg/hm2；最低的铺地木蓝，平均干草产量3 690.0 kg/hm2。年度增产性表明一个草种的增产性和持续性，本研究中年度增产性高的牧草为银合欢属和帚状合欢草(表3)。

表2 2004-2005年各参试材料的主要生育期

表3 各参试材料的干草产量、干鲜比和茎叶比

干鲜比是单位面积内牧草干草量与鲜草量的比值，其值的大小反映了牧草中水分含量的高低，干鲜比越大，牧草中水分含量越低，干草量越高，参试材料的干鲜比在0.27～0.38，干鲜比最高的饲草是蝴蝶豆15160，为0.38；其次是金合欢9439，为0.37；干鲜比高说明该品种干物质积累性能较好，水分含量低，可作为晒制干草的材料。干鲜比最低的牧草是提那罗新罗顿豆，为0.27，表明提那罗新罗顿豆水分含量高，草质柔嫩，牛、羊喜食，是直接饲喂牲畜的优良牧草。

茎叶比能够较好地反映牧草的适口性及品质，是牧草评价中的一项重要指标，茎叶比的高低直接决定牧草营养价值的高低与牧草品质的好坏。茎叶比低，表明叶量大，纤维含量较低，营养价值高，利用价值也高。参试材料中，茎叶比大于1的草种是蝴蝶豆15160、卵叶山蚂蝗、帚状金合欢，表明这些牧草的茎量大于叶，草柔嫩度较差一些。

2.3营养成分与适口性 适口性试验结果表明，羊对所有参试材料均采食。其中，提那罗新罗顿豆、银合欢属、大叶千斤拔 CAIT 17400羊喜食，羊对这些草的喜食程度为5，可作为优质鲜食牧草；帚状合欢草、金合欢、卵叶山蚂蝗、克拉豆(TPRC)18516羊较喜食，羊对这些草的喜食程度为4；蝴蝶豆属由于叶质粗糙一些，羊对这些草的喜食程度为3。

经测定，各参试品种中，粗蛋白含量较高者为灌木状豆科牧草金合欢9439、新银合欢及木田菁，分别为28.15%、22.47%和18.78%；粗脂肪以金合欢9439、提那罗新罗顿豆和克拉豆(TPRC)18516为最高，分别为13.43%、4.77%和4.44%，进一步表明灌木状豆科牧草的营养成分较高(表4)。

2.4抗逆性 经2004年12月-2005年3月(在元谋为旱季)初步调查，参试材料中除了大果蝴碟豆越旱率和越冬率为60%外，其他均为100%，进一步说明参试材料中除了大果蝴碟豆耐旱性较弱外，其他材料均耐旱耐寒。由于冬春气温较高，气候条件非常有利于飞虱越冬和繁殖，每公顷用20%异丙威乳油150～200 mL加水675 kg喷雾，可进行防治。银合欢虫害还有银合欢木虱(Heteropsyllacubona)，主要危害银合欢嫩枝、嫩叶、老叶主脉两侧，受害的叶及嫩枝畸型卷曲，可采用综合防治方法，其中银合欢K636可抗木虱。提那罗新罗顿豆局部偶有低于5%的叶斑病等轻度发生，由于其叶质柔嫩，有蝗虫(Locusta)和蚜虫轻度啃食嫩叶，一般不伤害茎和根，不会出现植株死亡。克拉豆花期易受蓟马、螟蛾危害，造成花而不实现象，用4.5%高效氯氰菊酯乳油2 000×稀释液的保花效果较好。

表4 各参试材料营养成分测定

3 结论

1)参试材料中除了大果蝴碟豆耐旱性较弱外，其他材料均耐旱耐寒，能够在该地区抗旱、越冬。由于该地区的高温干旱，气候差异性导致从海南(湿热区)引进的蝴碟豆属、大叶千斤拔属及卵叶山蚂蝗种质均不能完成生育期，这与刘国道等[11]的研究较一致。种质差异其生育期也存在较大差异，合欢草属、银合欢属生殖生长早于其他属，而且能够完成整个生育期，银合欢属一年两熟，帚状合欢草出现年内多次开花结实现象，可以作为景观树种。提那罗新罗顿豆营养期长，生殖生长期晚，而且种子成熟较一致，是一种适应该区种植的优质牧草[10]。

2)总体看，所有参试材料均有一定草产量。由于灌木耐旱、适应性强、对土壤要求不严的缘故[12-13]，无论是雨季还是旱季生长量均较大；其次为新银合欢。可能是因为林下及灌木下栽培，豆科藤蔓牧草产量均低，豆科藤蔓牧草中产量最高的是提那罗新罗顿豆，产量最低的牧草是铺地木蓝，年度增产性高的牧草为银合欢属和帚状合欢草。

3)参试材料中，干鲜比较高的为蝴蝶豆15160、金合欢9439，可作为晒制干草的材料。干鲜比最低的牧草为提那罗新罗顿豆，水分含量高，草质柔嫩，羊喜食，是直接饲喂牲畜的优良牧草。参试材料中，茎叶比大于1的草种是蝴蝶豆15160、卵叶山蚂蝗、帚状金合欢，表明这些牧草的茎多于叶，适口性较差，如蝴蝶豆属由于叶质粗糙一些，羊对该属草的喜食程度为3。适口性较好的材料为提那罗新罗顿豆、银合欢属、大叶千斤拔 CAIT 17400，羊喜食，可以作为优质鲜食牧草。在营养成分中，粗蛋白含量排列前3名是金合欢9439、新银合欢及木田菁，表明灌木状豆科牧草是营养成分较高的优良牧草。

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