不同牧草品种在水土保持中的作用研究

2014-03-02 07:04高承芳张晓佩李文杨董晓宁
中国草食动物科学 2014年4期
关键词:狼尾草覆盖度牧草

高承芳,张晓佩,刘 远,李文杨,董晓宁

(福建省农业科学院畜牧兽医研究所,福州 350013)

不同牧草品种在水土保持中的作用研究

高承芳,张晓佩,刘 远,李文杨,董晓宁

(福建省农业科学院畜牧兽医研究所,福州 350013)

对14个应用较多的水保牧草品种进行了水土保持效果的研究。结果发现:宽叶雀稗、百喜草、杂交狼尾草、香根草和截叶胡枝子等几个草被植物能有效保持水土,第2年的覆盖度增加到75%以上;提高地上部生物产量,杂交狼尾草根系的鲜、干重分别是空旷地的7.7倍和9.0倍,地上部鲜、干重分别是空旷地的15.0倍和9.6倍,有效减小土壤容重,比空旷地小0.2 g/cm3以上,增加土壤总孔隙度和非毛管孔隙度,从而提高了土壤的蓄水保水能力,对保持水土的效果更好。

草被植物;水土保持;作用

1 材料与方法

1.1 试验基地基本情况

试验基地位于长汀县三洲镇垌坝村林下种草养鸡示范基地内。试验基地属亚热带季风气候,夏季高温多雨,冬季温和湿润,北纬24°47"~25°35",东经116°40"~117°20",山头面积约3.33 hm2,山头坡度大于50°,土壤质地偏沙,林地以阔叶松为主,林地覆盖度小于30%。

2011年9 月沿试验基地山头等高线划分成4个放牧区,4个区内分别种植杂交狼尾草(Hybridpennisetum)、百喜草(Bahiagrass)、宽叶雀稗(Paspalum wettsteinii)、甜高粱(Sweet sorghum)、苏丹草(Sorghum sudanense)、苇状羊茅(reed fescue)、香根草(vetiver grass)、扁豆(hyacinth bean)、钝叶决明(Cassia obtusifolia)、多花木兰(Indigofera amblyatha)、截叶胡枝子(Lespedeza cuneata)、枸杞(Lycium barbarum L)、贮麻(Folium Boehmeriae Niveae)、菊苣(witloof)等14种优良水土保持牧草品种。

1.2 材料

牧草品种详见表1。

表1 牧草品种

1.3 方法

1.3.1 植被覆盖度测定 分别于2012年10月和2013年11月在试验基地内选取有代表性的样方,进行植被覆盖度的测定。分别在一年及二年生草被植物种植地上采用针刺样点法测定,样方面积2 m×2 m[14],重复测定3次,

取平均值。

1.3.2 土壤物理性状的测定 2013年12月在生长2年的试验基地内,选取有代表性的样方,面积2 m×2 m,挖土壤剖面,用环刀和铝盒取样,采用环刀浸水法测定土壤容重、孔隙度、毛管孔隙度[15-18]。

1.3.3 鲜草产量的测定 分别于2012年10月和2013年11月,在试验基地内,选择有代表性的面积为20cm×20 cm的样方,取各草被植物地下部根系和地上部分茎叶,称其鲜重,得出样方内根系和地上部鲜草产量,在烘箱中烘干后称重(烘干方法:130℃杀青1 h后,65℃烘箱内烘干48 h即可),折算出生物量[15],计算两年鲜、干草产量的平均值。

2 结果与分析

2.1 品种覆盖度

从表2可以看出,几种草被植物在播种当年生长迅速,植被覆盖度以宽叶雀稗的最高,达90%,第2年植被覆盖度达95%,可有效覆盖地表,减轻雨水对地表的溅蚀作用,从而保持水土;其次是杂交狼尾草和百喜草,播种当年的覆盖度为75%,两年后覆盖度可达80%;甜高粱、苏丹草、苇状羊茅、香根草、多花木兰、截叶胡枝子、菊苣在播种当年的植被覆盖度在50%~70%之间;扁豆和枸杞两种植被在播种当年的植被覆盖度在50%以下。

表2 几种植物的覆盖度%

2.2 品种生物量

表3为几种植被的地下和地上部分生物量测定表,14个牧草品种的地上部和地下部根系的鲜、干重均比空旷地有所提高,但以杂交狼尾草的地上部茎叶重量和地下部的根系重量最高,地下部的鲜、干重分别是空旷地的7.7倍和9.0倍,地上部鲜、干重分别是空旷地的15.0倍和9.6倍;其次是宽叶雀稗,根系的鲜、干重分别是空旷地的7.5倍和8.8倍,地上部鲜、干重分别是空旷地的5.6倍和3.5倍,百喜草、香根草、多花木兰、贮麻和截叶胡枝子根系的鲜重是空旷地的6倍以上,地上部鲜草产量是空旷地的3倍以上。

表3 几种植物地上部和地下部生物量分析kg/hm2

2.3 土壤理化性状

由表4可见,宽叶雀稗、百喜草、杂交狼尾草、香根草、多花木兰、截叶胡枝子、贮麻的土壤容重分别比空旷地小0.22、0.25、0.20、0.22、0.23、0.20和0.17 g/cm3;总孔隙度分别是空旷地的1.36、1.34、1.18、1.24、1.09、1.25和1.07倍;非毛管孔隙度分别是空旷地的2.50、2.51、2.04、2.45、1.98、2.12和1.85倍;非毛管孔隙度/总孔隙度的比值分别比空旷地高8.0、8.4、7.0、9.4、7.8、6.7、6.9。

表4 几种植物对土壤理化性状的影响

3 讨论

草本植物水土保持特性的评价与研究主要与草种生物量和生长状况的观测、水土保持效益的测定以及抗逆性测定等有关[19-20]。水土效益通过以空白区(裸地)为对照,比较各供试草种的保水保土效果,通常会测定和比

较土壤物理和化学性状,以植被覆盖度、土壤容重和土壤孔隙度来反映植被保持水土的能力[11]。

1)宽叶雀稗、百喜草、杂交狼尾草、香根草和截叶胡枝子等几种植被品种具有很好的适应性,生长迅速,当年的覆盖度均在65%以上,第2年的覆盖度增加到75%;根系多,分布量大,茎叶繁茂,杂交狼尾草根系的鲜、干重分别是空旷地的7.7倍和9.0倍,地上部鲜、干重分别是空旷地的15.0倍和9.6倍,宽叶雀稗、百喜草、香根草的根系鲜重是空旷地的3倍以上,有效减小了土壤容重,分别比空旷地小0.2 g/cm3以上,增加了土壤总孔隙度和非毛管孔隙度,几个品种的土壤总孔隙度和非毛管孔隙度是空旷地的1.2倍以上。从而提高了土壤的蓄水保水能力,有效保持水土。

2)宽叶雀稗、百喜草、杂交狼尾草、香根草和截叶胡枝子等草被植物鲜草产量高,营养丰富,适口性好;可种草养畜,刈草养畜,草果结合,经济开发潜力大。

3)宽叶雀稗、百喜草、杂交狼尾草、香根草和截叶胡枝子等草被植物适应性强,生长迅速,抗性强,水土保持及开发利用效益好,可作为当前农业产业结构调整、生态环境建设和退耕还林的首选草种大力推广。

[1]黄聚聪,张炜平,李熙波.福建长汀河田水土流失原因综述[J].亚热带水土保持,2007,19(2):26-27.

[2]杨春华,张新全.人工建植混播草地技术研究[J].草业科学,2003,20(3):42-46.

[3]黎华寿,骆世明.草类在生态环境保护中的地位和作用[J].生态科学,2001,20(1,2):121-126.

[4]刘素军.禾本科牧草水土保持作用的研究[D].呼和浩特:内蒙古农业大学,2007.

[5]罗旭辉,郑志钿,余作煌.台湾水土保持草本植物与应用情况[J].亚热带水土保持,2010,22(4):36-41.

[6]林桂志.百喜草对坡地果园水土保持及土壤改良效果的研究[J].亚热带水土保持,2012,24(3):10-13.

[7]张彦平.草被植物水土保持作用的研究进展[J].黑龙江生态工程职业学院学报,2007,20(3):5-14.

[8]马琦,王琦.几种草被植被的水土保持效应研究[J].草业科学,2005,22(10):72-74.

[9]马崇坚,刘发光.皇竹草在生态环境治理中的应用研究进展[J].中国水土保持,2012(1):41-44.

[10]罗旭辉,郑志钿,余作煌,等.台湾水土保持草本植物与应用情况[J].亚热带水土保持,2010,22(4):36-41.

[11]罗伟祥,自立强.不同覆盖度林地和草地的径流量与冲刷量[J].水土保持学报,1990,4(1):30-35.

[12]林桂志.百喜草对坡地果园水土保持及土壤改良效果的研究[J].亚热带水土保持,2012,24(3):10-13.

[13]冯蔚东.一种可作水土保持的植物——香根草[J].福建农业科技,1996(5):17.

[14]土壤农业化学常规分析方法[M].北京:科学出版社,1983:15-61.

[15]郭百平,于亚文.水土保持生态修复效果监测评价指标与方法[J].山西水土保持科技,2008(1):21-23.

[16]张启民,张文锦.晋西黄土丘陵沟壑区几种优良牧草水土保持效益的研究[J].山西水土保持科技,1998(4):13-15.

[17]R.拉尔.土壤侵蚀研究方法[M].黄河水利委员会宣传出版中心译.北京:科学出版社,1991:165.

[18]郭忠升.水土保持林有效覆盖率及其确定方法的研究[J].土壤侵蚀与水土保持学报,1996,2(3):67-72.

[19]龙忠富,唐成斌,钱晓刚,等.几种草被植物保持水土效益的研究[J].水土保持研究,2002,9(4):136-138.

[20]王凭青,段传人.杂交狼尾草水土保持能力的实验研究[J].水土保持学报,2005,19(1):114-116.

S54

A

2095-3887(2014)04-0050-03

10.3969/j.issn.2095-3887.2014.04.012随着社会的发展和水土资源的广泛开发利用,水土资源浪费也与日俱增,从而导致水土流失日益严重。长汀县是福建省丘陵红壤区水土流失最为严重的县份之一,其流失面积之广、程度之重、危害之大居于福建及其他南方省份之首,使人类的生产、生活受到影响,生态环境恶化,生物多样性受到严重威胁[1]。而人工种草具有防风固沙、保持水土、培肥地力、改良土壤、保护生物多样性等生态环保作用,可在短期内形成植被覆盖[2-3],还可放牧养畜,增加林木的防护功能,快速、有效地防治水土流失,有效保持生态平衡,促进国民经济可持续发展。因此,本试验选择目前水土保持应用较多的14个牧草和中草药品种[4-13]进行水土保持效果的研究,分析比较不同品种保持水土的效果。

2014-05-23

福建省科技计划重大专项(2012NZ0002-1-2);福建省农业科学院青年人才创新基金(2011QB-9)

高承芳(1983-),女,助理研究员,硕士。

董晓宁,男,Email:xndong@126.com。

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