余华阳,戴征煌,于徐根,徐桂花,刘水华,谢永忠,甘兴华,李雯(江西省畜牧技术推广站,江西南昌330046)
江西天然草地主要为暖季型草地,野生牧草春季返青,主要在春、夏季供青利用,秋季开始成熟老化,至冬季枯黄。而春、夏季也正是江西省雨水、光温充沛季节,为牧草生长提供了良好的资源条件,但由于土壤贫瘠,严重影响野生牧草的充分生长和高产。因此,对天然草地增加追肥成为草地增产的重要措施。本试验拟通过对优等质量的天然草地施用速效氮肥,探讨施肥效果和效益。
试验区位于江西现代牧业科技园(江西省蚕桑茶叶研究所)百草园基地。地处北纬28°22′22″,东经115°59′08″,海拔32 m。属亚热带季风气候,全年降水量162.11 mm,年均温17.6℃,最热月均温29.2℃,最冷月均温5.3℃,极端最高温度40.9℃,极端最低温度-9.9℃,无霜期259d,初霜日11月23日,终霜日3月2 日,年积温(≥0℃)6435.9℃,年有效积温(≥10℃)5395℃。供试验草地是以狗芽根、雀稗、车前草为主的杂类草草地,植被盖度95%左右,平时有山羊放牧采食,试验期间围栏禁牧。
试验选择追施速效氮肥尿素,设对照(不施肥)和 施 肥 量150kg/hm2、300kg/hm2及450kg/hm2共4个处理。小区面积15m2(5 m×3 m),3 次重复。
试验从草地返青期开始围栏,尿素于4月12日、5月13 日分2 次各施50%,生长期间草层高度30~50 cm 进行刈割测产,并于5月10 日和7月17日2 次测产。
1.3.1 鲜草产量:生长高度达到30~50 cm 每小区取3 个30cm×30cm 的样方进行刈割测产,按主要物种称重,记录鲜草产量。
1.3.2 干草产量:按主要物种称鲜草重,风干后称干草重,计算小区干草产量。
1.3.3 植被物种及重量:样方刈割后按物种分检并称重,记录物种名称及重量。
用SPSS13.0 软件进行方差分析,比较不同牧草在不同处理下各性状指标差异性和变化。
结合刈割测产鉴别出草地物种数量(表1)。从表1 可知,第一茬草地物种数量较多,随着刈割利用以及生长时间的延续,第二茬时草地物种数量明显减少,这可能与草地物种自身生长特性和优势物种竞争性强弱关系密切。同时,表现出施肥处理有下降比例减小的趋势,可能是施肥有助于一些弱小物种的生长发育及竞争,有利于草地保持生物多样性。
表1 施肥对草地物种数量的影响 个
从两次刈割获得草地主要物种鲜草占比(表2)变化情况看,草地优势物种是草地产量的重要来源,是保持草地产量持续稳定主导要素,但主要物种间比重交替变化明显。本试验草地中,狗牙根、车前草、白三叶前期占比较高,后期长势减弱,占比下降,而圆果雀稗、空心莲子草、香附子3 个耐热、抗性强的品种,后期长势增强,占比增加明显。认为这种变化是草地种群结构、物种特性和季节气候共同作用的结果。
表2 刈割茬次草地物种鲜草占比变化情况
经测产得到各处理主要草品种鲜草产量占该品种当茬总产量的比重(表3)。
表3 表明,主要物种圆果雀稗、空心莲子草、香附子及车前草的施肥处理中,第二茬的比重均呈增加趋势,而对照(不施肥)处理第二茬的比重是明显下降的,说明施肥有利于其生长发育。但狗牙根的表现相反,对照处理第二茬的比重增加,在施肥处理中除施肥量150kg/hm2处理外,300kg/hm2和450kg/hm2处理的第二茬比重下降,可能是受品种适应性的影响以及与品种的竞争性相关。
进行2 次刈割测产,鲜草产量见表4。经测定各物种干鲜比,折算干草产量,结果见表5。
结果表明,追施尿素能明显提高天然草地产量。从表4 来看,施肥处理第一茬、第二茬鲜草产量均高于对照处理;鲜草总产量是施肥量150kg/hm2、300kg/hm2和450kg/hm2处 理 分 别 较 对照提高22.7%、35.4%和33.8%,但处理间均无显著性差异。
表3 优势物种产量在处理间的比重情况 %
表4 鲜草产量表 g/m2
从表5 结果可知,施肥处理的干草产量普遍高于对照,并以施肥量300kg/hm2处理最高,总产量较对照提高44.7%,其和第一茬草产量都显著高于对照(P<0.05),但与150kg/hm2、450kg/hm2处理间无显著性差异;施肥量150kg/hm2、450kg/hm2处理的总产量分别较对照提高17.5%和28.9%,但差异不显著。
表5 干草产量表 g/m2
根据处理干草产量,按青干草当前市场价格1.2 元/kg 计算各处理收入和效益(见表6)。
表6 效益分析表
从表6 可知,增施肥增产增收,经济效益明显,其中以施尿素300kg/hm2处理效益最好,比对照新增加收入4453.32 元/hm2,纯收益达到3763.32 元/hm2;其次是施尿素450kg/hm2处理,可获纯收益为1855.8 元/hm2;再是施尿素150kg/hm2处理,增加纯收益为1661.32 元/hm2。
本研究得出,在天然草地生长利用期追施尿素能明显提高草地产量,增产效果达到17.5%~44.7%。与春亮报道的退化草地的植被地上生物量均随着施肥水平的增加呈现上升趋势[1]、李楠研究报道的施肥各处理与不施肥对照比较均有明显的增产效果[2]和周国英报道施肥和围栏封育都可明显提高优良牧草的地上生物量,且施肥的效果尤为明显[3]、张学洲报道的不同施肥处理下混播草地的干、鲜草总产量均存在极显著差异[7]以及王高峰等[8]研究结果一致。表明,追施尿素是提高天然草地产量的有效手段,也是实施天然草地改良利用的重要措施。
草地产量主要由优势物种提供,但受品种适应性及竞争性的影响,主要物种间不同时期所占比重交替变化明显,并且随着刈割利用以及生长时间的延续,第二茬刈割比第一茬时草地物种数量明显减少,但施肥处理下降比例较小,认为可能是施肥有助于一些弱小物种的生长发育和竞争。周国英等研究得出,通过施肥优良牧草的适应性和竞争能力加强,占据了较好的生态位,而其他物种在生态位的竞争中处于劣势;施肥能降低物种多样性[5]。据高中超等研究,施肥后,牧草的种群结构变化明显,牧草种类增多[4]。黄军等研究,施氮肥能够明显改善草地植物种群结构,增加牧草种类[6]。张学洲报道施肥会对混播草地种间竞争带来影响[7]。结果大致相近,其不同差异可能与对照选择以及草地利用情况和调查时间等要素影响相关。
在天然草地生长利用期追施尿素经济效益明显,其中以施用量300kg/hm2效益最好,纯收益达3763.32 元/hm2;施用量150kg/hm2、450kg/hm2可分别获纯收益1661.32 元/hm2和1855.8 元/hm2。