益西央宗,周启龙
(西藏自治区农牧科学院草业科学研究所,西藏 拉萨 850000)
西藏是我国重要的生态安全屏障,同时也是五大牧区之一[1]。为助力畜牧业发展,西藏种植业有所调整,近年来,燕麦(Avena sativa)已经成为西藏重要的优质饲草料作物。燕麦是禾本科燕麦属1年生草本植物,是良好、优质的饲料、饲草作物[2]。在西藏种植饲草过程中,常有混播箭筈豌豆(Viciasativa)的习惯。研究表明,适当混播箭筈豌豆可以提高饲草产量和品质[3]。畜牧业是西藏经济发展的基础,也是农牧民生活资料的重要来源[4],西藏畜牧业的发展离不开优质饲草,但受生态红线和粮食安全红线的共同影响,饲草种植面积受到限制,怎样利用有限的牧草种植地就成了新的突破口。目前对燕麦和箭筈豌豆混播的研究已见诸多报道[5-8],但多集中于农区,对阿里半农半牧区的研究未见报道。阿里地处中国西南边陲、西藏西部和青藏高原北部,毗邻新疆和田地区,平均海拔4500 m以上,被称为“世界屋脊的屋脊”[9]。畜牧业是阿里农牧民生产生活的重要保障,近年来,为缓解草场压力,当地出台了大量政策措施,其中将大力发展人工种草作为现代畜牧业发展的重要举措。在阿里地区噶尔县对燕麦和箭筈豌豆的混播技术进行研究,通过对饲草产量和营养价值进行分析,筛选适合阿里半农半牧区的混播技术,为该地区的饲草利用提供理论依据。
试验地位于西藏自治区阿里地区噶尔县,海拔4200 m,全年平均气温0.5 ℃。其中,7月平均温度最高,为13.8 ℃;最冷月出现在1月,气温为-12.7 ℃。每年除7、8月外,其它月份都有不同程度的霜冻出现。年降水量73 mm。昼夜温差大,年温差小,气温随海拔呈垂直变化。土壤pH 值6.38,有机质 9.82 g/kg,碱解氮22.60 mg/kg,有效磷4.61 mg/kg,速效钾250.68 mg/kg,全磷0.67 g/kg,全氮5.14 g/kg,全钾24.68 g/kg。播种时施用磷酸二铵250 kg/hm2作为底肥,后期没有施肥。试验地灌溉方式为沟灌,在缺水季节灌溉,共灌溉3次。
燕麦种植品种为青海甜燕麦,由青海省畜牧兽医科学院提供;箭筈豌豆为“兰箭2 号”,由兰州大学提供。供试品种在该地区种植后均有稳定表现,发芽率>95%。
试验田间设计采取随机区组排列,小区面积3 m×5 m,每个处理3 个重复,种植前由机器进行土地翻耕和平整,田间管理措施同常规,并施用磷酸二铵250 kg/hm2作为底肥,条播,行距30 cm。燕麦与箭筈豌豆混播分别设计为5个同行和5个异行混播比例(25∶75,33∶67,50∶50,67∶33,75∶25),燕麦单播,箭筈豌豆单播,共12个处理,3个重复,36个小区。燕麦播量15 kg/667 m2,箭筈豌豆播量12 kg/667 m2。混播中播量以单播播量比例计算,待燕麦处于灌浆期时对每小区的干草产量进行测量,测量时箭筈豌豆处于开花期,每小区取1 m×1 m 鲜草,风干后测定干草产量。各处理播量详见表1。
表1 试验设计
对各小区样品粉碎混匀后进行营养指标测定。粗蛋白(Crude Protein,CP)采用凯氏定氮法测定,中性洗涤纤维(Neutral Detergent Fiber,NDF)和酸性洗涤纤维(Acid Detergent Fiber, ADF)采用范氏洗涤法测定[10]。
采用Excel 和SPSS 21.0 软件对数据进行初步整理分析及双因素方差分析,并用LSD评价法进行多重比较,灰色关联度采用加权综合评价法[11]。
由表2 可知,燕麦和箭筈豌豆同行混播和异行混播对牧草的干草产量、粗蛋白、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维没有显著影响。无论是同行混播还是异行混播,对牧草的生产性能影响不大。
表2 燕麦和箭筈豌豆同行混播和异行混播对牧草生产性能的影响
表3 不同混播模式下的加权关联度和综合排名
由图1 可知,不同混播模式下的牧草产量不同,干草质量较高的模式有H1,H6,H8 和H9 等4种,模式间干草产量差异不显著。其中产量最高的是H8,即同行燕麦与箭筈豌豆混播比例3∶1,产量能够到达12850.8 kg·hm-2,最低的是箭筈豌豆单播,产量为7225.8 kg·hm-2。在间作中,产量最高的是H5,即燕麦与箭筈豌豆1∶1间作。
图1 不同模式对人工草地干草产量的影响
由图2 可以看出,不同模式下粗蛋白含量最高的是H2,即箭筈豌豆单播,粗蛋白含量可达21.2%,也是所有处理中产量最高的种植模式。其次为H12,即燕麦与箭筈豌豆同行1∶3混播,粗蛋白含量为15.19%。间作模式中粗蛋白最高的模式是H7,含量为12.28%;同行混播模式下粗蛋白含量最高的是H12,即燕麦与箭筈豌豆同行1∶3混播,粗蛋白含量为15.19%。
图2 不同模式对人工草地粗蛋白含量的影响
由图3可以看出,不同模式下NDF 含量最高的是H1,燕麦单播,NDF含量为57.49%。NDF含量最低的为H2,即箭筈豌豆单播模式,NDF 含量为34.17%。间作模式中NDF 含量最高的是H3,NDF含量为45.72%;同行混播模式下NDF 含量最高的是H8,NDF含量为50.19%。
图3 不同混播模式对人工草地NDF的影响
如图4 所示,不同模式下ADF 含量最高的是H1,燕麦单播,ADF 含量为42.38%。ADF 含量最低为H2,即箭筈豌豆单播模式,ADF 含量为28.13%。间作模式中ADF 含量最高的是H3,ADF 含量为36.68%;同行混播模式下ADF 含量最高的是H8,ADF含量为37.33%。
图4 不同混播模式对人工草地ADF的影响
根据灰色关联度,本研究依照4个指标对12个模式进行排名,从牧草利用角度,4 个指标相关系数分别设为:干草产量为0.5,粗蛋白为0.25,NDF为0.125,ADF 为0.125。因NDF 和ADF 值越低,饲草性越高,本文用100 减除实际值后进行灰色关联度分析。从表2 可以看出,综合排名前三的是H5、H4、H10。
燕麦和箭筈豌豆适当的混播比例可以提高牧草的产量和营养品质,同时也有改善土壤的作用。平措等认为,在拉萨地区燕麦与箭筈豌豆的最佳混播比例为5∶5[12];谭海运对西藏高寒干旱半干旱地区饲草混播试验研究表明[13],最适宜该区域的燕麦与箭筈豌豆比例为7∶3;本研究的结果表明,种植1行燕麦间种2 行箭筈豌豆的模式最好。燕麦与箭筈豌豆同行混播比例3∶1 时干草产量最高。禾豆混播可以提高人工草地的牧草营养,与燕麦单播相比,燕麦与箭筈豌豆同行混播比例2∶1 时,在保证干草产量的前提下,粗蛋白含量提高了54.7%,中性洗涤纤维降低了11.9%,酸性洗涤纤维降低了23.2%。种植1 行燕麦间种2 行箭筈豌豆的模式在各个指标中均有良好表现,综合表现最好。同行混播和异行混播对牧草的干草产量、粗蛋白、酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维没有显著影响。
从试验结果来看,燕麦与箭筈豌豆的混播草地具有一定的混播正效应。首先燕麦植株高而箭筈豌豆植株低,混播草地出现冠层的分层现象,能够充分利用不同位置的光照,提高了光源利用效率。燕麦与箭筈豌豆应该存在一定的竞争,但异行和同行混播间各项指标差异不显著,说明无论同行和异行,这种竞争都是类似的,这可能与牧草生产时行间距小有关,也可能这种竞争效应并不明显,需要进一步开展试验解析。
不同1年生人工草地提质增产模式中,干草产量最高的是同行燕麦与箭筈豌豆混播比例3∶1。燕麦与箭筈豌豆同行1∶3 混播模式可明显增加粗蛋白含量,较传统的燕麦单一种植的粗蛋白增幅很大。通过综合衡量产量、营养各项指标,间作1∶2,即种植1 行燕麦间种2 行箭筈豌豆的模式最好,可作为1年生优质饲草种植模式在藏西地区进行示范推广。