饲用小黑麦与箭舌豌豆不同混播比例的生产效应

2016-04-18 06:48高碧荣龙忠富张建波
贵州农业科学 2016年11期
关键词:小黑麦叶茎单播

张 瑜,高碧荣,龙忠富,李 娟,张建波

(贵州省草业研究所,贵州贵阳550006)

饲用小黑麦与箭舌豌豆不同混播比例的生产效应

张 瑜,高碧荣,龙忠富*,李 娟,张建波

(贵州省草业研究所,贵州贵阳550006)

为探明贵州高寒山区优质高产牧草黔饲1号小黑麦人工混播草地的适宜建植技术,采用随机区组试验研究饲用小黑麦与箭舌豌豆不同混播比例的生产效应。结果表明:混播处理的生产能力显著优于单播处理(P<0.05),其中,黔饲1号小黑麦50%+兰箭3号箭舌豌豆50%混播处理的鲜草产量、草层高度、叶茎比及0~30cm土层的地下生物量均最高,分别为57 349.2kg/hm2、176.9cm、0.534 8和21 298.32kg/hm2。该混播模式具有较好的协同效应,可在威宁高原及类似地区推广应用。

饲用小黑麦;箭舌豌豆;混播;生物量

草地是畜牧业赖以发展的基础,贵州省自确立建设“生态畜牧业大省”目标以来,大力发展牧草产业。威宁作为全国“十大牧区”之一,素有“中国南方草地畜牧之乡”的美誉,且拥有“高原明珠”草海国家级自然保护区,是全省生态建设与现代畜牧业发展的重点区域。近年来,该地区的山地畜牧业得到快速发展,但草畜矛盾日益突出,生态环境面临严重威胁。因此,人工栽培草地的建设成为解决草畜矛盾、改善环境的主要措施之一。人工混播草地以其具有提高饲草产量、改善饲用品质、减少土壤侵蚀及降低病虫草害等优势而在世界上许多地区倍受重视。适宜的草种和合理的组合不仅可以提高人工草地的生态适应性,还可因草种间的互作提高其对环境资源(水、热及光)的利用效率。豆科牧草与禾本科牧草混播是常用的混播模式,该模式既可以节约肥料投入,还可利用其协同作用提高栽培效益。尚小生等[1-9]以小黑麦、箭舌豌豆等为研究材料进行不同区域、不同品种或不同混播模式间生产性能、品质及种间竞争的研究发现,豆-禾混播模式具有较高的栽培效益和良好的生态学效益。目前,有关高寒山区牧草混播模式的报道较少,仅见杨义成等[10]对贵州威宁草芦与豆科牧草混播种间竞争的研究报道。笔者以贵州省草业研究所与贵州省旱粮所共同选育的黔饲1号小黑麦为材料,采用随机区组试验于2013年研究黔饲1号小黑麦与兰箭3号箭舌豌豆不同混播比例的生产效应,旨在探明适宜贵州高寒山区的人工草地建植混播模式,为黔饲1号小黑麦在该地区的推广应用提供依据。

1材料与方法

1.1供试材料

1.1.1供试牧草 饲用小黑麦品种为黔饲1号小黑麦,由贵州省草业研究所与贵州省旱粮所共同选育的饲用小黑麦新品系;箭舌豌豆为兰州大学选育的兰箭3号。

1.1.2试验地概况 试验地设在威宁县城以东5km处贵州威宁高原草地试验站内,试验地前作为青贮玉米,土壤有效成分:全氮(N)1.1g/kg,有效磷(P)32.3mg/kg,速效钾(K)125.4mg/kg,碱解氮(N)62.8mg/kg,有机质15.5g/kg。

1.2试验方法

1.2.1试验设计 试验设5个处理:A,饲用小黑麦100%;B,饲用小黑麦75%+箭舌豌豆25%;C,饲用小黑麦50%+箭舌豌豆50%;D,饲用小黑麦25%+箭舌豌豆75%;E,箭舌豌豆100%。其中,饲用小黑麦单播量为225kg/hm2,兰箭3号箭舌豌豆单播量为75kg/hm2,混播组合2种牧草播种量按其单播量的80%计算。随机区组设计,小区面积5m×6m,4次重复(3个重复用于鲜草及地下生物量测定,1个重复用于种子产量测定),小区间走道宽50cm,重复间走道宽50cm;采用同行条播,播深4cm,行距30cm,底施尿素2.67t/hm2,磷肥3.33t/hm2。2013年9月12日人工条播种植,苗期中耕除草1次。

1.2.2指标测定

1)物候期。观察记载播种期、出苗(返青)期、分蘖(分枝)期、拔节期、孕穗(现蕾)期、抽穗(开花)期、开花(结荚)期及枯黄期,均以50%植株进入该生育期为准,计算生育及生长时间。

2)鲜草产量。采用刈割法,于2014年4月13日(箭舌豌豆盛花期,饲用小黑麦乳熟期)进行,先去掉小区两侧边行及两端各50cm行头,剩余面积全部刈割进行产量测定。人工齐地刈割,称鲜重,然后自然风干后称重,3次重复,计算地上生物量。

3)株高。刈割前每小区随机取小黑麦10株,测量从地面至植株最高部位的绝对高度,求其平均值。

4)叶茎比。在测定鲜草产量的同时取500g混合鲜样,按叶(含花序)和茎(含叶鞘)分开,在室内自然阴干后称重,计算叶茎比。

5)地下生物量。采用挖土块法测定。在混播草地齐地刈割收获后,于2014年4月16日,在每个小区内随机取0.5m×0.5m的样方,用剪刀剪去残留的地上部分,清除样方内的凋落物,按照0~5cm、5~10cm、10~20cm、20~30cm、30~50cm的土层深度分别取土,然后将含有根系的土壤全部收集到容器内放入孔筛中用水冲洗,再将洗净的根在70%烘箱中烘干称重,3次重复,计算地下生物量。

1.3数据统计与分析

采用DPS 7.0和Excel 2003进行数据统计分析。

2结果与分析

2.1不同处理人工草地牧草的物候期

从表1可知,2种牧草于9月中旬播种,小黑麦播种8d后出苗,10月初分蘖,11月上旬拔节,次年3月上旬孕穗,3月下旬抽穗,4月中旬开花,5月上旬种子成熟;箭舌豌豆播种15d后出苗,10月下旬分枝,次年3月下旬现蕾,4月下旬开花,5月初结荚,5月下旬种子成熟。小黑麦与箭舌豌豆种子的成熟期差异较大,为种子生产和收获带来较大困难。因此,小黑麦和箭舌豌豆混播草地不宜作为种子生产应用模式进行推广。

表1 不同处理人工草地牧草的物候期Table 1 Phenological period of artificial pastures of different treatments月/日

2.2不同处理人工草地牧草鲜草产量、干鲜比与草层高度

从表2可知:1)鲜草产量。各混播处理(B,C 和D)草地的鲜草产量均高于单播的黔饲1号小黑麦(A)和兰箭3号箭舌豌豆(E),且差异显著。其中,处理C的鲜草产量最高,为57 349.2kg/hm2,分别较处理A、B、D和E的鲜草产量提高31.45%、14.36%、22.08%和36.98%,且差异显著。

2)干鲜比。干鲜比是单位面积内牧草干草量与鲜草量的比值,其值的大小反映牧草水分含量的高低,干鲜比越大,牧草中水分含量越低,干草量越高[2]。各处理草样的干鲜比为0.332~0.385,单播小黑麦干鲜比0.314,单播箭舌豌豆干鲜比为0.296。表明,不论单播还是混播处理,其草样水分含量较高,草质柔嫩,牛、羊喜食,在灌浆期和开花期刈割可直接饲喂牲畜或加工成青贮饲草,调制干草则相对较为困难。

表2 不同处理人工草地牧草的鲜草产量、干鲜比及草层高度Table 2 Fresh and dry weight,fresh-dry weight ratio and triticale height of different mixed-sowing treatments of artificial pastures

3)草层高度。草层高度既是衡量是反映草地生产力的生产指标[3]。由于两种牧草各自生物学特性差异,各混播处理草地(除处理E外)的草层高度可以用小黑麦的株高代表。从表2可知,小黑麦株高为167.8~176.9cm,比单播处理高5.5~14.6cm。

表3 不同处理人工草地牧草的叶茎比Table 3 The leaf-stem ratio of different mixed-sowing treatments of artificial pastures

2.3不同处理人工草地牧草的叶、茎干重及叶茎比

叶茎比能够较好地反映牧草的适口性及品质,是牧草品质评价中的一项重要指标,叶茎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。叶茎比高,表明叶量大,纤维素含量较低,营养价值高,利用价值也高。从表3可知,混播草样叶量丰富,尤其是处理C的叶茎比最高,达0.534 8,比单播提高12.63%,表明,黔饲1号小黑麦和兰箭3号箭舌豌豆混播牧草的适口性好,消化率高,牲畜喜食。

2.4不同处理人工草地牧草的地下生物量

根系起支持与固定植物地上部分的作用,是植物从土壤中获取水分和养分的重要器官,具有贮存营养物质、合成与制造多种激素与生长调节剂、改善土壤养分状况等作用。因此,混播草地地下生物量的大小是衡量一年生混播草地生长状况与稳定性的重要指标。从表4可知,无论黔饲1号小黑麦和兰箭3号箭舌豌豆的单播还是混播处理,其在0~10cm土层的地下生物量分布均最大,依次为C>D>B>A>E。其中,处理C在0~10cm土层的地下生物量与处理A和处理E之间差异显著(P<0.05);处理C在10~20cm土层和20~30cm土层均与其他处理差异显著(P<0.05)。处理C在0~30cm土层的整个地下生物量最高,为21 298.32kg/hm2,与其他处理间的差异显著(P<0.05)。

表4 不同处理人工草地各土层牧草的地下生物量Table 4 The underground biomass of different mixed-sowing treatments of artificial pastures kg/hm2

3结论与讨论

小黑麦+箭舌豌豆作为一年生豆禾混播模式,不仅可改善草地生态系统氮素营养平衡,还可提高土壤地力,使土壤具备优良的生产与生态性能。由于小黑麦+箭舌豌豆混播对空间和土壤资源的充分利用,使得混播草地较单播种植时的出苗、长势、产草量、抗逆性及营养物质含量等均占据明显优势。该研究表明,黔饲1号小黑麦50%+兰箭3号箭舌豌豆50%混播种植是1种较好模式,形态学及生态学互补作用明显,产草量较高,可在贵州高寒山区及类似地区推广应用。

本研究各混播处理的鲜草产量与叶茎比均高于单播处理,尤其是黔饲1号小黑麦50%+兰箭3号箭舌豌豆50%的鲜草产量达57 349.2kg/hm2,分别较其他处理(A、B、D和E)提高31.45%、14.36%、22.08%和36.98%;叶茎比达0.534 8,比单播提高12.63%。各混播处理0~30cm土层的地下生物量均显著高于单播处理,且以处理C(黔饲1号小黑麦50%+兰箭3号箭舌豌豆50%)的地下生物量最高,达21 298.32kg/hm2。表明,混播处理能有效提高草地的鲜草产量,增加叶量,改善牧草适口性,提高消化率。就试验地区而言,黔饲1号小黑麦50%+兰箭3号箭舌豌豆50%的混播模式是最佳的人工草地建植模式,栽培效益较高。

本研究未测定黔饲1号小黑麦和兰箭3号箭舌豌豆的籽实产量,且对不同水肥管理条件下混播牧草的产量、最佳刈割期及品质的探索尚未涉及,仍需多角度、多方位进行试验研究,以便更好地为生产和推广利用提供依据。

[1]尚小生.小黑麦+箭筈豌豆混播试验初报[J].草业与畜牧,2012(11):17-19.

[2]刘为萌,陈 功,张国春.小黑麦+光叶紫花苕混播草地叶面积指数及产草量动态研究[J].四川草原,2004 (12):4-6.

[3]关卫星,金 涛,宋国英,等.不同燕麦品种与箭舌豌豆的混播试验初报[J].西藏农业科技,2011,33(4):19-22.

[4]常根柱,李世航.燕麦与箭舌豌豆在甘肃卓尼的混播试验[J].草业科学,1991,8(6):65-66.

[5]韩志林,车敦仁,周青平,等.青海东部农区不同山地燕麦与箭舌豌豆混播试验初报[J].青海畜牧兽医杂志,1992,22(4):18-19.

[6]马春晖,韩建国,李鸿祥,等.冬牧70黑麦+箭舌豌豆混播草地生物量、品质及种间竞争的动态研究[J].草业学报,1999,8(4):56-64.

[7]陆炳章.黑麦草与豆科绿肥混播改土效果及其应用[J].草业科学,1985,2(2):43-46.

[8]王 旭,曾昭海,朱 波,等.箭舌豌豆与燕麦不同间作混播模式对产量和品质的影响[J].作物学报,2007,33(11):1892-1895.

[9]董世魁,马金星,蒲小鹏,等.高寒地区多年生禾草引种生态适应性及混播组合筛选研究[J].草原与草坪,2003(1):38-41.

[10]杨义成,龙忠富,卢 敏.威宁草芦与豆科牧草混播种间竞争初探[J].贵州农业科学,2008,36(1):70-73.

(责任编辑:王 海)

园艺·中药材

Horticulture·CHinese Herbal Medicimes

Effects of Different Mixed Seeding Rates on Triticale and Vicia sativa Yield

ZHANG Yu,GAO Birong,LONG Zhongfu*,LI Juan,ZHANG Jianbo
(Guizhou Institute of Prataculture,Guiyang,Guizhou550006,China)

In order to explore an establishment technology of artificial cultivated grassland suitable for highland and cold area in Guizhou,forage triticale and V.sativa were used to study the production effect of mixed seeding.Random block design was employed to explore the effects of different mixed seeding rates on triticale and V.sativayield.Results:Mixed seeding treatment,especially for mixed sowing with 50%triticale and 50%V.sativa treatment,was significantly higher than the clean culture treatments (P<0.05),with the highest fresh yield,layer height,leaf/stem,and underground biomass in 0~30cm soil layer of 57 349.2kg/hm2,176.9cm,0.534 8and 21 298.32kg/hm2respectively.Synergistic effect played an important role in grass biomass production.The mixed sowing model with 50%triticale and 50%V.sativashould be applied to plateau area in Weining and other similar areas.

triticale;Vicia sativa;mixed seeding;biomass

S816

A

1001-3601(2016)11-0475-0112-03

2016-07-22;2016-10-22修回

农业部国家牧草产业技术体系项目(CARS-35-37);贵州省农业攻关项目“贵州高寒山区优质饲用小黑麦高效利用关键技术研究与示范”[黔科合NZ(2013)3047]

张 瑜(1987-),女,助理研究员,从事牧草品种资源收集与新品种选育工作。E-mail:zhangyu-820@163.com

*通讯作者:龙忠富(1971-),男,研究员,从事牧草品种选育草地生态研究工作。E-mail:18984396170@189.cn

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