刘晓霞,王 霞,李 荣,潘国栋,乔建霞,张东鸿
(1.乌兰察布市自然资源局,内蒙古 集宁 012000;2.乌兰察布市草原工作站,内蒙古 集宁 012000)
退化草原的治理对生态环境的影响越来越重要〔1〕。但是国内草业发展长期滞后,尤其是生态修复草种的严重匮乏,是制约草原生态修复的重要瓶颈〔2〕。在当前的草原生态修复中,普遍以采用优质牧草进行退化草场补播为主〔3〕。用一些适宜人工栽培的牧草进行草原补播,由于这些牧草大部分不适合天然草原的生长环境,补播后竞争不过天然草原草种而长势差,甚至不发芽,使天然草原生态修复作用不明显。
内蒙古草原总面积占到全国草原总面积的四分之一〔4〕。广大的草原孕育了丰富的野生草种资源〔5〕。采用野生乡土草种修复草原,不仅解决了生态修复用种问题,同时增加了适应性,也降低了修复成本,是探索草原生态修复的新模式。从国内外的草种生产发展经验看,只有具备高度的机械化才能显著的提高草种收获及采集的效率。因此,乌兰察布市草原工作站开展野生乡土草种采集试验研究,为制定野生乡土草种采集、加工、清选等技术标准,探索合理的野生乡土草种采收方式对提高工效、降低采收成本提供依据。
野生草种采集地点为乌兰察布市四子王旗查干补力格苏木。气候属于典型的中温带大陆性季风气候,冬季较长且寒冷,夏季偏短而凉爽;降水少,多年平均降水量为250毫米左右,年均蒸发量为2900毫米,湿润度0.23;年平均气温3.4℃,日温差大,大风天数较多。地形为波状高平原,平均海拔1400米。植被属于典型草原向荒漠草原的过渡带,植被较低矮,产量较低,主要植物种有:冷蒿、克氏针茅、短花针茅、无芒隐子草、细叶韭、扁蓿豆、驼绒藜、木地肤等。野生草种采集地地面开阔,相对平整。
于2019年9月26日-9月30日开展试验。根据主要草种所占比例不同,划分为以克氏针茅为主的野生乡土草种采集、以冷蒿为主的野生乡土草种采集和以驼绒藜为主的野生乡土草种采集。
采集禾本科牧草有专用的禾本科采种机,因而以克氏针茅为主的野生乡土草种采集使用禾本科采种机和传统的打草机做比较;冷蒿植株长势低矮,用草坪机可收割低矮植物,同时进行人工采种,用草坪机和人工采种做比较;驼绒藜为小灌木,使用传统的打草机,后期清选工作量较大,因而采用用联合收割机和禾本科采种机,具有清选的功能。不同收获采种机械性能如下:
9ZQ-3.0型禾本科草籽收获机:具有梳脱、吹送、风选、收集功能,工作幅度3m,草种有效容积为4.5m3,可用于禾本科草种的收获,工作效率高、损失率约在2%。
21寸自走本田动力草坪机:具有切割、吹送、收集功能,工作幅度为53cm,集草筐容积为70L,适用面积为1000-3000m2,可用于坡地。
草原王9GZX27型式重型割草机:特点是割茬整齐,工作平稳,操作简单,对所需要切割的对象,主要是草类的切割性强,工作宽度3m。适用于平坦的天然草场和一般产量的人工草场,作业前进速度一般为6~8公里/小时。
John Deere C120联合收割机:工作幅度4.6m,粮箱容量4.2m3,工作特点:使收割与脱粒机结合在一个整件中,从而节省了人力物力。
以克氏针茅为主的野生草种、以冷蒿为主的野生草种和以驼绒藜为主的野生草种采集试验区面积均为1800m2,重复3次,每个试验小区600m2。根据植株及种子的不同特性,选择采用不同的采种方式(见表1不同草种采收方式比较一览表)。
表1 不同草种采收方式比较一览表
使用不同方式的采种的时间主要是比较采集时间,不包括其他流程时间。
本试验数据分析采用excel统计,并采用R语言进行分析。
根据每个试验小区采集草种量均值(表2)可以看出:以针茅为主的野生乡土草种的采集使用9ZQ-3.0型禾本科草籽收获机采收不仅清选工作量较小,而且采集数量较多;以冷蒿为主的野生乡土草种的采集人工采集量和草坪机采集量相差不多;以驼绒藜为主的野生乡土草种的采集使用联合收割机采集量较多。
表2 不同草种类型不同采种方式清选后采集的草种量
每个试验小区采集草种量所需时间均值的试验结果显示:以针茅为主的野生乡土草种的采集,使用草原王9GZX27型式重型割草机采集时间和使用9ZQ-3.0型禾本科草籽收获机采收时间差异不显著;以冷蒿为主的野生乡土草种的采集,使用21寸自走本田动力草坪机和人工采集所需的时间差异不显著;使用9ZQ-3.0型禾本科草籽收获机采集和使用John Deere C120联合收割机采集时间差异显著,使用John Deere C120联合收割机采集时间显著低于9ZQ-3.0型禾本科草籽收获机采集时间。不同草种类型不同采种方式所需时间(平均值±标准误),主要是比较采集时间,不包括其他流程时间(见表3)。
表3 不同草种类型不同采种方式所需时间
注:小写字母表示同行的差异显著水平(P<0.05)
各类草种采收成本组成成分主要有采集费、搂草费、粉碎费、清选费、晾晒费等,不同草种采收方式成本组成见表4。
表4 不同草种采收方式成本的组成成分
从表5的试验结果可以看出:以克氏针茅为主(Ⅰ类)的野生乡土草种的采集,使用草原王9GZX27型式重型割草机采集由于增加了搂草费,整体成本上涨,费用为105.5元;使用9ZQ-3.0型禾本科草籽收获机采收成本为88.8元,显著低于草原王9GZX27型式重型割草机采收。
以冷蒿为主(Ⅱ类)的野生乡土草种的采集,使用21寸自走本田动力草坪机平均采集成本为76.6元,显著低于人工采集103.8元的成本。
以驼绒藜为主(Ⅲ类)的野生乡土草种的采集成本,使用9ZQ-3.0型禾本科草籽收获机采集和使用John Deere C120联合收割机采集成本差异显著,使用9ZQ-3.0型禾本科草籽收获机采集成本较低,但是由于驼绒藜为小型灌木,使用禾本科草籽收获机采集不完整。
表5 不同草种类型不同采种方式所需成本(平均值±标准误)
注:小写字母表示同行的差异显著水平(P<0.05)
以针茅为主的野生乡土草种的采集,使用9ZQ-3.0型禾本科草籽收获机采收数量较多,且采集时间和草原王9GZX27型式重型割草机不显著,成本较低,建议使用9ZQ-3.0型禾本科草籽收获机。
以冷蒿为主的野生乡土草种的采集,两者采集量差不多,使用21寸自走本田动力草坪机平均采集成本较低,建议使用。
以驼绒藜为主的野生乡土草种的采集,使用John Deere C120联合收割机采集数量较多,且使用John Deere C120联合收割机采集时间较短,采集效率较高,虽然使用9ZQ-3.0型禾本科草籽收获机采集成本较使用John Deere C120联合收割机采集成本低,但是采集不完整,漏采严重,建设使用John Deere C120联合收割机。