仁怀市二茬红缨子高粱的生物量及载畜量调查

潘昌滨，李江龙，安登龙，钟宁强，王 聪，吴 成，母应花，汪弋盟

(茅台学院资源环境系，贵州 仁怀 564500)

红缨子高粱(以下简称“高粱”)作为C4植物，具有很强的分蘖增生能力[1]，头茬收割后根部可快速生长出二茬高粱[2]。高粱头茬收割后，地块绝大部分进行半年休耕[3]，生长出二茬高粱，在气候温暖的9—10月生长速度快，少数植株甚至能抽穗结籽。仁怀市高粱种植面积广，大部分休耕土地的二茬高粱常在次年初与杂草一起处理，之后立即翻耕土地继续播种高粱，二茬高粱资源未得到充分合理利用。二茬高粱嫩绿多汁，是牛、羊极好的青绿饲料[4]，甚至可以作为兔、鸭、鹅、猪的饲料。贵州许多地区冬季草料缺乏，如果能合理利用二茬高粱，将对当地牛、羊产业发展产生积极的作用。本研究对仁怀市二茬高粱的生物量[5]及载畜量[6]进行初步调查，为二茬高粱的饲料化利用提供基础参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 鲁班镇样地主要是黄壤石灰土，pH值 6.61，有机质2.61。头茬高粱收割(8月初)后1个月(9月4日)在样地1(N 27°44′9″，E 106°18′36″，海拔855.5 m)采样量12窝。头茬高粱收割后1.5个月(9月17日)在样地2(N 27°44′39″，E 106°19′39″，海拔856.9 m)采样量31窝。用美工刀沿着头茬根部与二茬连接处割取植株地上部分(包括二茬高粱的茎、叶、花穗)作为检测样品。

1.1.2 九仓镇样地主要是紫色土，pH值6.30，有机质2.30。头茬高粱收割(8月初)后2个月(10月9日)分别在的样地1(N 27°41′46″，E 106°11′31″，海拔710.3 m)采样量11窝，样地2(N 27°39′38″，E 106°7′14″，海拔675.4 m)采样量10窝，样地3(N 27°39′38″，E 106°7′14″，海拔651.0 m)采样量10窝，样地4(水稻田，N 27°41′6″，E 106°5′26″，海拔600.5 m)采样量9窝。采样方法同上。

1.2 方法

1.2.1 生物量的测定(1)窝鲜重：用电子秤(上海浦春计量仪器有限公司，型号：JE3002)称量。(2)茎长：使用卷尺(型号：JX-1183-10)测量。(3)含水率：先用电子天平(上海菁海仪器有限公司，型号：FA2204N)称量鲜样重，用烘箱(上海一恒科学仪器有限公司，型号：DHG-9070A)105±2 ℃烘干，直至后1次减少量与前1次量差<0.1%时停止，称量干样重[7，8]。含水率=(鲜样重-干样重)/鲜样重。(4)目测计算株数、叶数。

1.2.2 载畜量的计算载畜量是指一定的草地面积在一定的利用时间内所能承载饲养家畜的头数[6]。本文采用理论载畜量分析，根据李锡萍[9]的研究：鲜草产量12.41 t/年为1个牛单位；黄牛和山羊的折算系数为：1个黄牛单位=5个山羊单位。

1.2.3 数据统计每窝样品的鲜重、干重、株数、叶数、含水率和载畜量数据用WPS Office和SPSS 26软件进行统计分析，结果以“平均值±标准误”表示；采用Kruskal-Wallis检验差异显著性，以组间P<0.05 为差异显著，P>0.05为差异不显著。

2 结果与分析

2.1 鲁班镇二茬高粱生物量由表1可见：样地2二茬高粱的窝鲜重为(122.23±45.91)g，是样地1的3.3倍，窝干重是样地1的2.7倍，且样地2每株二茬高粱的鲜重、干重、叶数均高于样地1。可见在0.5个月的时间内二茬高粱生长较快。比较鲁班镇样地1和样地2的数据，窝株数、窝叶数差异不显著(P>0.05)，窝鲜重、窝干重、含水率、株鲜重、株干重、株叶数差异显著(P<0.05)。

表1 鲁班镇样地二茬高粱统计数据

2.2 九仓镇二茬高粱生物量由表2可见：样地1、样地2、样地3、样地4的二茬高粱窝鲜重分别为(198.95±59.70)g、(343.68±154.29)g、(170.73±56.73)g、(376.93±88.93)g，海拔高度分别为710.3、675.4、651.0、600.5 m，其中样地2和样地4的窝鲜重较高，样地1和样地3的窝鲜重较低，说明海拔高度不是二茬高粱鲜重差异的主要影响因素。比较九仓镇4个样地的数据，窝叶数、株叶数、窝株数、含水率组间差异不显著(P>0.05)，窝鲜重、窝干重、株鲜重、株干重组间差异显著(P<0.05)。虽然4个样地的窝株数、窝叶数、株叶数差异不显著，但样地2和样地4仍然高于其他2个样地，其中样地4最高。由于4个样地的含水率差异不显著，所以样地 2和样地4的窝干重高于其他2个样地。与窝数据相同，株鲜重、株干重、株叶数也是样地2和样地4高于其他2个样地，表明窝数据主要受到株数据的影响。

表2 九仓镇样地二茬高粱统计数据

2.3 载畜量据统计，1 hm2高粱地窝数为45 753个，1 hm2生物量=窝鲜重×45 753。各样地头茬高粱收割后，二茬高粱的平均产量为 9.53 t/hm2。根据公式计算出各样地的平均载畜量分别为0.8个黄牛单位/hm2、3.8个山羊单位/hm2(见表3)。据《贵州省酒用高粱原料种植规划(2020—2022年)》计划2022年种植面积为26.67万hm2，可估算出全省二茬高粱的载畜量为21.3万个黄牛单位或101.3万个山羊单位。

表3 二茬高粱的生物量及载畜量

3 结论

仁怀市二茬高粱头茬收割后2个月平均生物量为9.53 t/hm2，平均载畜量为0.8个黄牛单位/hm2或3.8个山羊单位/hm2。充分利用二茬高粱资源作为牛羊的饲草料，不但可以解决当地冬季草料缺乏的问题，还能实现土地高效利用及农民增收。

4 讨论

4.1鲁班镇2个样地二茬高梁的窝株数和窝叶数差异不显著，是由于采样间隔只有14 d且在前茬收割1个月以后，每窝前茬几乎都是3株。2个样地的株鲜重、株叶数差异显著，说明在高温条件下作为C4植物的高粱生长快、生物量合成也快，所以窝鲜重、窝干重、株干重在2个样地中差异显著。含水率从83.27%升高到85.79%则说明代谢在增强。窝株数相近，株鲜重增加导致株干重增加，进一步使窝鲜重、窝干重增加。

4.2在时间轴上(2个月)，含水率的先升后降可能与植株中期生长代谢强、后期代谢下降有关，这也说明二茬高粱应该有个最大生物量的收割时间点，以后可以在这方面作进一步研究。2个月内二茬高粱的窝株数随着时间增加呈下降趋势，平均为3.2株/窝，与头茬的3株/窝接近，说明随着生长的进行，二茬高粱植株间有自梳作用，淘汰病弱植株给强壮株腾出相应的生态位。随着窝株数降低，窝叶数也下降，但单株叶数却从4.8片增至8.1片，接近头茬高粱成熟时的叶数，说明二茬高粱可能在头茬收割后2个月已接近作为牛羊草料的最佳收割时间。

4.3九仓镇4个样地的采样时间均是10月9日，窝株数、窝叶数组间差异不显著，可能是同一区域前茬收割时间相近、气候相同，导致二茬发芽、生长和出叶相近的结果。窝鲜重大小顺序为：样地4>样地2>样地1>样地3，而4个样地的海拔高度分别为：样地1>样地2>样地3>样地4，说明海拔高度不是导致窝鲜重差异显著的主要原因。从地调查发现，样地2是高粱种植基地，样地4是水稻田，肥力均较好，而样地1和样地3土壤肥力较差，且样地3头茬高粱秸秆焚烧过，因此导致4个样地窝鲜重差异的原因可能与土壤肥力和头茬收割后管理(秸秆焚烧)有关。综合分析，4个样地的总生物量从高到低为：样地4>样地2>样地1>样地3，与头茬收割时间、土壤肥力及收割后管理(焚烧)有直接关系，在同一区域600～700 m的海拔高差对生物量影响不明显。

4.4由于检索不到高粱尤其是二茬高粱作为牛羊载畜量的相关文献，本试验参考李锡萍[9]的研究计算方法。其研究的样本是鲜草，而本研究是高粱，二者的营养有差异，此外鲜草和高粱的含水率也不同，导致作为牛羊单位的干物质重量不确定。因此，二茬高粱的实际牛羊载畜量尚需做进一步研究。