间(套)作牧草对广东紫珠产量、质量及效益的影响

2017-02-17 10:37胡利珍谷德平钟小军
江西农业学报 2017年2期
关键词:白三叶混播牧草

胡利珍,谷德平,钟小军

(江西省农业科学院 畜牧兽医研究所,江西 南昌 330200)

间(套)作牧草对广东紫珠产量、质量及效益的影响

胡利珍,谷德平*,钟小军

(江西省农业科学院 畜牧兽医研究所,江西 南昌 330200)

为筛选出适宜与广东紫珠间(套)作的牧草品种,达到“确保广东紫珠稳产的同时,获得优质牧草,发展草地畜牧业”的目的。以广东紫珠单作为对照,将7个牧草品种设置成7个处理(含单播和混播),分别与广东紫珠进行间(套)作,通过小区试验,观测各处理下广东紫珠的产量、叶片有效成分含量、牧草产量及总(纯)收益。结果表明:与单作相比,间(套)作牧草会明显降低广东紫珠的产量,而对其有效成分含量的影响因牧草品种而异。牧草品种及播种方式的选择均为决定广东紫珠间(套)作纯收入高低的关键,其中白三叶单播和混播、三得利紫花苜蓿×鸭茅等间(套)处理的纯收益高于对照,因此可以与广东紫珠间(套)作,而其种间的化感作用及机理需要深入研究。

广东紫珠;牧草;间(套)作;总黄酮;连翘酯苷B;金石蚕苷含量

0 引言

广东紫珠(CallicarpakwangtungensisChun)属马鞭草科紫珠属多年生落叶灌木,因首先在广东被发现,因此以“广东”命名。被收载入《中国药典》2010版一部,其茎枝及叶具有清热解毒、抑菌抗炎等功能,是“抗宫炎片”和“抗宫炎胶囊”等消炎药品的主要原料[1-3]。2012年9月以前,广东紫珠种植效益非常高,鲜茎叶收购价高达6000~7000元/t,农民盲目跟风后导致了供大于求,2012年10月起广东紫珠收购价格不断降低,导致种植面积锐减,田间杂草丛生,产量降低,从而导致供需已有一定缺口[4-5]。在收购价格合理、稳定的前提下,如何提高广东紫珠的种植效益特别是抗风险能力,是种植户及科研工作者亟待解决的问题。

广东紫珠主要的生长季节是4月至11月上中旬,11月收割后至次年4月土地闲置,地面上只可见10~15 cm高的茎秆,若能充分利用这段时间间(套)种其他作物,提高复种指数,便有望提高广东紫珠的产出率。

随着国家对草牧业发展的高度重视,有关部门已对牧草种植面积提出了量化指标,即到2020年,人工种草保留面积达到2333.33万hm2。而南方区(全国共布局了四大区域)的推介模式是天然草山草坡改良、混播牧草地建植、农闲田种草养畜。因此,在多年生的广东紫珠行间,间(套)种多年生的优质牧草是符合政策及生产需要的理想模式。然而,这种模式在生产上的实践效果如何,还需要通过试验论证。因此,本试验选择了多年生冷季型(与广东紫珠旺盛生长期错开)牧草(以高蛋白的优质豆科牧草为主),采用单播和混播相结合的方法,比较不同处理之间广东紫珠的产量、叶片有效成分含量及经济效益,旨在筛选适宜与之间(套)作的牧草品种和较优的种植模式。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验于2013~2015年在江西省南昌县江西农业科学院畜牧兽医研究所牧草试验基地内进行,地处东经115°93′,北纬28°55′,属亚热带湿润气候,年均气温17.6 ℃,日最高温度40 ℃,极端低温-9.3 ℃,该试验地土壤为沙壤土,0~20 cm土层的土壤肥力为:有机质18.4 g/kg、碱解氮68.3 mg/kg、有效磷133 mg/kg、速效钾82.4 mg/kg、pH值5.6。

1.2 供试材料

广东紫珠;牧草选用白三叶(海法)、多年生黑麦草(雅晴)、鸭茅(楷模)、菊苣(普那);紫花苜蓿3个品种:三得利、赛迪7、赛迪10。

1.3 试验方法

试验设8个处理,分别为广东紫珠单作(CK)、广东紫珠/菊苣(a)、广东紫珠/白三叶(b)、广东紫珠/赛迪10紫花苜蓿(c)、广东紫珠/白三叶×鸭茅(d)、广东紫珠/白三叶×黑麦草(e)、广东紫珠/赛迪7紫花苜蓿×黑麦草(f)、广东紫珠/三得利紫花苜蓿×鸭茅(g)。采用随机区组排列,3次重复,小区面积12 m2。广东紫珠于2013年4月播种,12月移栽实生苗(移栽时株高约50 cm),根据林小凡等[6]农田丰产的最佳密度,结合间(套)作牧草对阳光的需要,将栽植行株距设置为40 cm×30 cm;牧草播种时间为2013年9月27日,各小区均开沟隔离,均采用常规管理。

1.4 测定项目与方法

测定指标主要包括农艺性状、产量、广东紫珠叶片的3种有效成分含量。

1.4.1 农艺性状 2014年4月22日在每个小区观察并标记(编号)正常发育、有代表性的广东紫珠10株,并测量其株高(用钢卷尺自植株根颈部量到顶部)、地径(用游标卡尺量离地10 cm处的茎直径)、萌发枝数(计数)和叶片数(计数),之后生长旺季每隔41 d测量1次,休眠期隔82 d测量1次,即于5月28日、7月8日、9月29日和11月10日各按此法测量1次。

1.4.2 产量 广东紫珠产量在2014年11月初和2015年10月底用枝剪于离地15 cm处剪断,并立即放入带标号的蛇皮袋,称取总重后,再将叶、茎、种分离称重。牧草产量于2014年4月至2015年11月(根据牧草生长速度确定收割次数,生长旺季1个月左右收割1次)离地4 cm处收割,并称鲜重,随机抽取一部分烘干至恒重后再称取干重。

1.4.3 有效成分含量 在植株上、中、下部各取1/3的叶片混匀,烘干至恒重再粉碎,送“江西省分析测试研究所”检测其总黄酮、连翘酯苷B和金石蚕苷的含量。试剂包括芦丁对照品、连翘酯苷B和金石蚕苷,均来自中国药品生物制品检定所;其他试剂皆为分析纯(中国);试验用水为自制双蒸水。所用仪器有Waters 2695高效液相色谱仪,配2996二级管阵列检测器和Empower 2色谱管理系统等。连翘酯苷B和金石蚕苷含量按照《中国药典2010版》(附录Ⅵ D)测定[7];总黄酮含量按照《中国药典2010版》(附录Ⅹ A)的冷浸法(紫外分光光度法)测定[7]。

1.5 数据处理

利用DPS 7.05统计软件,对数据进行方差分析,并结合Excel 2003进行分析作图。试验数据用平均值±标准差表示,以P<0.05作为差异显著性的判断标准。

2 结果与分析

2.1 间(套)作不同牧草对广东紫珠农艺性状的影响

由表1可知,在不同处理中,广东紫珠株高增长量由大到小依次为e、CK、d、b、g、a、f、c,其中e、CK、d处理间的差异不显著,b处理与三者的差异显著,g、a、f、c与三者差异极显著。广东紫珠地径增粗由大到小依次为CK、e、b、g、d、a、f、c。其中CK、e、b、g、d之间差异不显著,a、f与CK差异显著,c与CK差异极显著。广东紫珠新枝萌发数由大到小依次是b、CK、d、f、g、e、c、a,其中b、CK、d差异不显著,f与CK、d差异不显著,与b差异显著;g、e与CK差异显著,c、a与CK差异极显著。广东紫珠叶片数(11月份)由大到小依次是CK、e、b、d、g、f、a、c,其中CK、e、b三处理间差异不显著,d、g与CK差异显著,f、a、c与CK差异极显著。说明在广东紫珠行间间(套)种白三叶(含单播和混播处理)对广东紫珠的株高生长、地径增粗、新枝萌发数和收获季节叶片总数的影响比间(套)种菊苣及紫花苜蓿3个品种(含单播和混播处理)小。

如图1所示,4~11月间,叶片数最大值出现在7~9月,7月份的叶片数由多到少依次是CK、b、e、d、c、f、a、g。9月下旬开始,落叶数大于新叶萌发数,导致9月30日至11月11日之间植株留存叶片数急剧下降。截止11月11日,叶片数由多到少依次是CK、e、b、d、g、f、a、c,说明与广东紫珠单作相比,其行间间(套)作牧草会降低新叶萌发量,而间(套)作白三叶(含单播和混播处理)比间(套)作紫花苜蓿(含单播和混播处理)和菊苣对新叶萌发量的影响较小。

表1 间(套)作不同牧草对广东紫珠农艺性状的影响

注:同列不同大写字母表示差异极显著(P<0.01),同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05),下同。

图1 间(套)作不同牧草对广东紫珠叶片数量动态变化的影响

2.2 间(套)作不同牧草对广东紫珠产量及效益的影响

如表2所示,在不同处理中,广东紫珠产量(鲜重)由高到低依次是CK、b、d、g、e、f、c、a,各间(套)作处理与CK差异达显著水平,而不同间(套)作处理

之间,除c、a与其他处理差异显著外,b、d、g、e、f处理间差异不显著。说明与单作相比,广东紫珠间(套)作牧草会明显降低广东紫珠的产量,而在各间(套)作处理中,仅间(套)菊苣和赛迪10紫花苜蓿2个处理会明显降低广东紫珠产量,间(套)白三叶(含单播和混播)、赛迪7紫花苜蓿和三得利紫花苜蓿等5个处理对广东紫珠产量的影响不大。在不同处理中,牧草产量(干重)由高到低依次是f、e、c、d、g、b、a,其中f、e、c处理间差异不显著,但其余处理与其差异均达显著甚至极显著水平。说明不同牧草品种在广东紫珠中间(套)作,产量差异较大。

年纯收入等于总产值减生产成本。在各处理中,CK的年纯收入为2.98万元/hm2,e、g、b和d分别比CK高0.1万、0.08万、0.04万和0.02万元/hm2,f、c和a分别比CK低0.25万、1.48万和2.46万元/hm2。说明牧草品种及播种方式的选择是决定广东紫珠间(套)作纯收入高低的关键。

表2 间(套)作不同牧草对广东紫珠产量及效益的影响

2.3 间(套)作牧草对广东紫珠叶片有效成分含量的影响

如表3所示,相同重量的广东紫珠叶片(干样),总黄酮含量和金石蚕苷含量排名一致,由高到低依次是c、CK、b,总黄酮含量分别为2.89%、2.65%、1.37%,金石蚕苷含量分别为0.44%、0.40%、0.14%。c与CK差异不显著,但b与CK、c处理差异均达极显著水平。供试的3个处理的连翘酯苷B含量差异不显著。说明广东紫珠间(套)作赛迪10紫花苜蓿,对广东紫珠叶片3种有效成分含量的影响不大,但间(套)作白三叶会降低广东紫珠叶片中有效成分的含量。

3 结论与讨论

间(套)作是指在同一土地上同时种植2种或多种作物的种植模式,与单作相比,间(套)作由于不同作物在时间和空间上的合理搭配,可以使光能、水分、养分等资源得到高效利用,进而使单位土地面积的产出大幅提高[8-12]。但是,也有报道认为,间(套)作会造成主作物产量降低[13]。在本试验中,广东紫珠间(套)作牧草明显比其单作产量低,其中间(套)白三叶比间(套)紫花苜蓿和菊苣等牧草品种对广东紫珠产量的影响相对较小;而间(套)作对广东紫珠叶片有效成分含量的影响却因牧草品种而异。与单作相比,间(套)赛迪10紫花苜蓿不影响甚至促进了广东紫珠叶片总黄酮和金石蚕苷含量的积累;间(套)白三叶会降低广东紫珠叶片有效成分的含量。这与陈玉香[14]、杨友琼[15]等对植物间作的研究结论相似。说明在间(套)作中资源的合理配置、作物种类的组合及品种搭配是十分重要[16]。

表3 间(套)作牧草对广东紫珠叶片有效成分含量的影响

注:本试验仅选择单播的间(套)作处理与对照进行有效成分的比较。

在本试验中,e、g、b、d等4处理的纯收益高于CK,因此白三叶单播或混播、三得利紫花苜蓿×鸭茅可以与广东紫珠间(套)作,而其种间的化感作用及机理需要深入研究。此外,根据沈新平[17]、毛凯[18]、Hiltbrunner[19]等研究认为:种植密度、水肥管理等环境因子也会对间(套)作植物的产量、叶片有效成分含量产生影响。若将广东紫珠的行株距设置为50 cm×25 cm[1]或60 cm×30 cm[20],7~9月高温干旱季节加强水分管理,收割牧草后及时追肥,在广东紫珠中间(套)作牧草是否能获得更高的纯收益,值得进一步试验。

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(责任编辑:曾小军)

Effects of Intercropping Forage on Yield, Quality and Benefit ofCallicarpakwangtungensis

HU Li-zhen, GU De-ping*, ZHONG Xiao-jun

(Institute of Animal Husbandry and Veterinary, Jiangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanchang 330200, China)

In order to screen out the suitable forage variety to intercrop withCallicarpakwangtungensisChun, and to achieve the objectives of obtaining high-quality forage, developing grassland animal husbandry, as well as insuring the stable yield ofC.kwangtungensis, the author used the monoculture ofC.kwangtungensisas the check, designed seven treatments in a plot experiment, which included the single sowing and mixed sowing of seven grass varieties inC.kwangtungensisfield, and investigated the yield, quality and economic benefit ofC.kwangtungensisin different treatments. The results indicated that the yield ofC.kwangtungensisin intercropping treatment was significantly lower than that in sole cropping treatment, but the influence of intercropping on the content of effective components in grass depended on grass variety. Both pasture grass variety and its sowing way were the key factors affecting the net economic income of intercroppedC.kwangtungensis, and the single sowing and mixed sowing of White Clover, and the mixed sowing of Sanditi alfalfa× Orchardgrass inC.kwangtungensisfield obtained higher net economic benefit than the check. Therefore, these grass varieties were suitable to intercrop withC.kwangtungensis, but the interspecific allelopathy and its mechanism need to be further researched.

Callicarpakwangtungensis; Forage; Intercropping; Total flavonoids; Forsythiaside B; Poliumoside

2016-09-26

江西省科技三援项目(20133BFB29008);江西省农业科学院创新基金(2013CQN011)。

胡利珍(1980─),女,湖南邵阳人,助理研究员,硕士研究生,主要从事牧草(中药草)栽培与加工利用、植物种质资源开发 与利用等研究。*通讯作者:谷德平。

S147

A

1001-8581(2017)02-0049-04

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