刈割对三尖叶猪屎豆养分积累与再生性的影响

2024-08-22 00:00:00赵志平杨丽萍刘忠妹杨春霞
南方农业学报 2024年1期
关键词:再生性产量

摘要:【目的】探究三尖叶猪屎豆养分积累、再生性对刈割方式(刈割时期和频次)和留茬高度的响应,为橡胶园覆盖绿肥管理提供理论和技术指导。【方法】在树龄为3年的橡胶园中设12个处理:年刈割时期和频次为营养期刈割1次和2次、花期刈割1次,每个刈割时期和频次留茬高度为20.0、30.0、40.0和50.0cm,监测不同刈割方式和留茬高度三尖叶猪屎豆的产量及干物质、氮、磷、钾、钙和镁积累量,以及刈割后1~4个月的萌发再生情况。【结果】刈割方式对三尖叶猪屎豆产量、干物质和养分积累量均具有显著影响(Plt;0.05,下同),营养期刈割2次/年处理三尖叶猪屎豆的产量、干物质和养分积累量均显著高于营养期刈割1次/年和花期刈割1次/年处理,产量分别提高102.44%~159.62%和54.96%~149.71%,干物质积累量分别提高103.19%~161.44%和50.46%~142.72%,氮积累量分别提高102.44%~159.62%和53.58%~209.70%,磷积累量分别提高100.44%~161.62%和-1.52%~65.73%,钾积累量分别提高101.42%~160.64%和-14.95%~108.59%,钙积累量分别提高104.42%~157.64%和46.65%~206.53%,镁积累量分别提高99.62%~155.44%和81.62%~223.57%。留茬高度对三尖叶猪屎豆产量、干物质和养分积累量具有显著影响,其中,花期刈割1次/年处理、留茬高度30.0cm三尖叶猪屎豆的产量、干物质和养分积累量均最高;营养期刈割2次/年处理、留茬高度40.0cm三尖叶猪屎豆的产量、干物质和养分积累量及再生性均最佳。方差分析结果表明,刈割方式和留茬高度及其互作,对猪屎豆的干物质和养分积累量均具有极显著影响(Plt;0.01)。【结论】刈割方式和留茬高度均显著影响三尖叶猪屎豆的产量、干物质和养分积累量及再生性。橡胶园间种三尖叶猪屎豆的最佳刈割方式为营养期刈割2次/年,留茬高度40.0cm。

关键词:三尖叶猪屎豆;刈割时期;刈割频次;留茬高度;产量;养分积累;再生性

中图分类号:S643.9文献标志码:A文章编号:2095-1191(2024)01-0169-10

Effects of mowing on plant nutrient accumulation and regrowth of Crotalaria micans L.

ZHAO Zhi-ping,YANG Li-ping,LIU Zhong-mei,YANG Chun-xia*

(Yunnan Institute of Tropical CropsYunnan Key Laboratory of Sustainable Utilization Research on Rubber Tree/National and Local Joint Engineering Research Center of Breeding and Cultivation Technology of Rubber Tree,Xishuangbanna, Yunnan666100,China)

Abstract:[Objective]To explore the response of Crotalaria micans L.nutrient accumulation and regrowth to mo-wing mode(mowingperiod and frequency)and stubble height,and to provide theoretical and technical guidance forgreen fertilizer management in rubber plantations.【Method]Atotal of12treatments were set up in a3-year old rubber orchard:the annual cutting periodand frequency were mowings once and twice during vegetative stage and mowings once during flowering stage,and the stubble heights were20.0,30.0,40.0and50.0cm in each mowing period and frequency.The yield and accumulation of dry matter,nitrogen,phosphorus,potassium,calcium and magnesium of C.micans were monitored under different mowing methods and stubble heights,as well as the germination and regeneration of1-4months after mowing.【Result]Mowingmethods had significant effects on yield and dry matter and nutrient accumulation(Plt;0.05,the same below).The yield,dry matter and nutrient accumulation after mowing twice/year during vegetative stage were significantly higher than those after mowing once/year during vegetative stage and mowing once/year during flowering stage.Yield increased by102.44%-159.62%and54.96%-149.71%,dry matter accumulation increased by103.19%-161.44%and50.46%-142.72%,nitrogen accumulation increased by102.44%-159.62%and53.58%-209.70%,respectively.Phosphorus accumulation increased by100.44%-161.62%and-1.52%-65.73%,potassium accumulation in creased by101.42%-160.64%and-14.95%-108.59%,calcium accumulation increased by104.42%-157.64%and46.65%-206.53%,respectively.The accumulation of magnesium increased by99.62%-155.44%and81.62%-223.57%,respec-tively.Stubble height had significant effects on yield and dry matter and nutrient accumulation of C.micans.Among them,the yield,dry matter and nutrient accumulation of tricuspiumtricuspium were the highest after cutting once per year at flowering stage and stubble height of30.0cm.The yield,dry matter and nutrient accumulation and regeneration were the best when the crop was cut twice/year and the stubble height was40.0cm.Variance analysis indicated that mo-wing methods and stubble heights and their interaction had extremely significant influence on dry matter and nutrient accu-mulation of C.micans(Plt;0.01).【Conclusion]Mowing method and stubble height have significant effects on yield,dry matter and nutrient accumulation and regrowth of C.micans.The best mowing method for the intercropping of the rubber plantation is mowingtwice/yearduring the vegetative period and the stubble height is40.0cm.

Keywords:Crotalaria micans L.;mowing period;mowing frequency;stubble height;yield;nutrient accumula-tion;regrowth

Foundation items:Yunnan Technical Innovation Talent Training Project(202005AD160005);Construction Project of Yunnan Field Scientific Observation and Research Station(202205AM070004)

0引言

【研究意义】三尖叶猪屎豆(Crotalaria micans L.)为豆科猪屎豆属多年生亚灌木,原产于美洲,我国福建、广东、云南和湖南等地均有栽培或逸生(曾宪锋,2013)。三尖叶猪屎豆作为重要的水土保持先锋固氮植物,广泛种植于橡胶园、公路边坡覆盖地表以防止水土流失和提高土地肥力;其种子量大、活力强,与杂草的萌发周期基本一致;生长快速,竞争力强于杂草(邓辅唐等,2006)。三尖叶猪屎豆株高达1.0m以上,如不及时刈割,会对橡胶树造成一定的遮阴,影响其光合作用(傅海平等,2018)。刈割不但可降低反复播种成本和耕作可能造成的水土流失(Thomsen et al.,2015),而且刈割后再生植株的长势、鲜草和种子产量均高于种子自然落地萌发的植株,完全覆盖地面时间缩短(周章印,2003)。目前,对三尖叶猪屎豆的研究主要集中在资源调查和引种栽培方面(邓辅唐等,2007;俞龙生等,2022),探究其养分积累和再生性对刈割方式(刈割时期和频次)和留茬高度响应的研究较少。因此,开展刈割对三尖叶猪屎豆养分积累与再生性影响研究,对橡胶园覆盖绿肥管理具有重要意义。【前人研究进展】刈割是一种利用人为因素干扰栽培的技术,也是绿肥利用和管理的主要方式(王小萍等,2023)。常见的刈割技术包括刈割频次、刈割时间和刈割方式等。前人已开展与刈割有关的研究,如Cormack等(2003)比较不同种类绿肥刈割后植株的养分积累情况,苏晓菲(2018)、刘彩玲等(2020)探究刈割时期和留茬频次对绿肥养分积累和品质的影响。刈割管理不仅影响多年生绿肥植物当年当季的生物量和品质,还影响其丰产持续年限(周章印,2003)。适当刈割能促进绿肥再生和分枝,增加产量,过度刈割反而使绿肥生长受阻,甚至死亡(王华芳等,2020)。科学合理的刈割管理可减少三尖叶猪屎豆与橡胶树对阳光的争夺,促进三尖叶猪屎豆再生和萌发,大幅降低重新建植成本,同时,刈割下来的枝叶可用于覆盖橡胶树树盘抑制杂草生长和有效培肥胶园土壤。李忠义等(2017)研究绿肥还田后的腐解和养分释放特征,发现绿肥还田对土壤地力和后茬作物具有积极影响。在刈割绿肥覆盖地面作用方面,诸多研究认为可提高土壤持水和供水能力(刘小粉等,2017),降低土壤密度,增加土壤总孔隙度,改善土壤物理性状(Koe-hler et al.,2017),降低杂草的丰富度和密度,对杂草的抑制效果优于除草剂和机械除草(Tursun et al.,2018),改善表层土壤细菌群落组成及表土和底土的真菌群落组成(Fu et al.,2023)。此外,刈割绿肥覆盖地面对蚯蚓密度和生物量(Froseth et al.,2014)及有益节肢动物丰度(Zanettin et al.,2021)也有积极影响,还可提高绿肥作物的产量(Petrychenko et al.,2021)及改善品质(Fu et al.,2023)。【本研究切入点】迄今,针对三尖叶猪屎豆刈割管理方面的研究较少,生产上仍缺乏行之有效的刈割技术,对人工橡胶林中间种和刈割三尖叶猪屎豆的研究鲜见报道。【拟解决的关键问题]探讨人工橡胶林中三尖叶猪屎豆不同刈割时期、频次及留茬高度对其产量、干物质和养分积累量及再生特性的影响,筛选适宜橡胶园间作的三尖叶猪屎豆刈割方式,为橡胶园覆盖绿肥管理提供理论与技术指导。

1材料与方法

1.1试验区概况

试验于2020—2021年在云南省热带作物科学研究所橡胶试验基地进行。试验地位于西双版纳州景洪市(22°03'N,100°75'E),海拔608m,年均气温23.0℃,年最高温38.5℃,年最低温9.0℃,年降水量1271.5mm。试验橡胶园面积10.0ha,橡胶品种为云研774,树龄3年,等高种植于缓坡地,株行距2.5m×9.0m。土壤为砖红壤,种植三尖叶猪屎豆前土壤性质:有机质15.55g/kg,全氮1.14g/kg,速效磷11.18mg/kg,速效钾112.30mg/kg,pH4.92。

1.2试验材料

三尖叶猪屎豆种子收集于西双版纳橡胶园。主要仪器设备:流动注射分析仪(SEALAA3,德国)、原子吸收分光光度计(AA-6300C,日本)、电感耦合等离子体发射光谱仪(Avio500,美国)。

1.3试验方法

1.3.1试验设计采用随机区组设计,设12个处理(表1),3次重复,每重复面积为30.0m2,相邻小区间隔1.0m。三尖叶猪屎豆种子按75.0kg/ha于3月撒播,播种前用65℃热水浸泡种子;出苗后及时清除杂草,直至三尖叶猪屎豆完全覆盖地面,试验期间不进行灌溉、施肥和打药等农事操作。处理1~4为在三尖叶猪屎豆营养期(7月)刈割1次,处理5~8为在盛花期(9月)刈割1次,处理9~12为在7月营养期和11月营养期各刈割1次。

1.3.2测定项目及方法排除边际效应后,按留茬高度每重复刈割20.0m2三尖叶猪屎豆鲜草,测定鲜草产量。每重复选取长势均匀且具有代表性的植株5株称重,105℃杀青10min,60℃烘干至恒重,称重后计算水分与干物质含量,部分干样磨细备用。观测三尖叶猪屎豆刈割后1~4个月的再生情况(再生率和株高),其中,刈割后三尖叶猪屎豆发芽株数与刈割总株数的比即为再生率,从地面到三尖叶猪屎豆自然状态下的长度即为株高。氮、磷、钾、钙和镁积累量为养分含量与干物质积累量的乘积;磨细干样经浓H₂SO₄消化后,使用流动注射分析仪测定氮和磷含量,使用原子吸收分光光度计测定钾含量;干样灰化后加酸溶解,使用电感耦合等离子体发射光谱仪测定钙和镁含量。

1.4统计分析

试验数据采用SPSS19.0进行统计,以Duncan's新复极差法进行差异显著性检验,以Origin2021制图。

2结果与分析

2.1不同刈割方式及留茬高度对三尖叶猪屎豆产量和干物质积累量的影响

2.1.1对产量的影响从图1可看出,在各留茬高度中,营养期刈割1次/年处理三尖叶猪屎豆的产量差异不显著(Pgt;0.05,下同);花期刈割1次/年处理、留茬高度20.0和30.0cm三尖叶猪屎豆的产量显著高于留茬高度40.0和50.0cm;营养期刈割2次/年处理、留茬高度40.0cm三尖叶猪屎豆的产量最高,且显著高于留茬高度20.0和30.0cm(Plt;0.05,下同),而留茬高度50.0cm三尖叶猪屎豆的产量仅显著高于留茬高度20.0cm。

在相同留茬高度下,留茬高度20.0和30.0cm三尖叶猪屎豆的产量表现为营养期刈割2次/年处理显著高于花期刈割1次/年和营养期刈割1次/年处理,花期刈割1次/年处理显著高于营养期刈割1次/年处理;留茬高度40.0和50.0cm三尖叶猪屎豆的产量表现为营养期刈割2次/年处理显著高于花期刈割1次/年和营养期刈割1次/年处理。其中,营养期刈割2次/年处理分别较营养期刈割1次/年和花期刈割1次/年处理提高102.44%~159.62%和54.96%~149.71%。

花期刈割1次/年处理以留茬高度30.0cm的产量最高,营养期刈割2次/年处理以留茬高度40.0cm的产量最高。说明营养期刈割2次/年、留茬高度为40.0cm最有利于三尖叶猪屎豆产量提高。

2.1.2对干物质积累量的影响从图2可看出,在各留茬高度中,营养期刈割1次/年处理三尖叶猪屎豆的干物质积累量差异不显著;花期刈割1次/年处理三尖叶猪屎豆的干物质积累量表现为留茬高度30.0cm显著高于留茬高度40.0和50.0cm,留茬高度20.0cm显著高于留茬高度50.0cm,但与留茬高度30.0和40.0cm差异不显著;营养期刈割2次/年处理三尖叶猪屎豆的干物质积累量以留茬高度40.0cm的最高,但与留茬高度30.0和50.0cm差异不显著,而留茬高度20.0cm三尖叶猪屎豆的干物质积累量显著低于其他留茬高度。

在相同留茬高度下,留茬高度20.0和30.0cm三尖叶猪屎豆的干物质积累量表现为营养期刈割2次/年处理显著高于花期刈割1次/年和营养期刈割1次/年处理,花期刈割1次/年处理显著高于营养期刈割1次/年处理;留茬高度40.0和50.0cm三尖叶猪屎豆的干物质积累量表现为营养期刈割2次/年处理大于花期刈割1次/年和营养期刈割1次/年处理。其中,营养期刈割2次/年处理分别较营养期刈割1次/年和花期刈割1次/年处理分别提高103.19%~161.44%和50.46%~142.72%。

花期刈割1次/年处理以留茬高度30.0cm的干物质积累量最高;营养期刈割2次/年处理以留茬高度40.0cm的干物质积累量最高。说明营养期刈割2次/年、留茬高度为40.0cm最有利于三尖叶猪屎豆干物质的积累。

2.2不同刈割方式及留茬高度对三尖叶猪屎豆养分积累量的影响

2.2.1对氮积累量的影响从图3可看出,在各留茬高度中,营养期刈割1次/年处理、留茬高度50.0cm三尖叶猪屎豆的氮积累量最低,且显著低于其他留茬高度;花期刈割1次/年处理三尖叶猪屎豆的氮积累量表现为留茬高度30.0cmgt;留茬高度20.0cmgt;留茬高度40.0cmgt;留茬高度50.0cm,且相互间差异显著;营养期刈割2次/年处理三尖叶猪屎豆的氮积累量以留茬高度40.0cm的最高,且显著高于其他留茬高度,留茬高度20.0、30.0和50.0cm间无显著差异。

在相同留茬高度下,留茬高度20.0和30.0cm三尖叶猪屎豆的氮积累量表现为营养期刈割2次/年处理显著高于花期刈割1次/年和营养期刈割1次/年处理,花期刈割1次/年处理显著高于营养期刈割1次/年处理;留茬高度40.0和50.0cm三尖叶猪屎豆的氮积累量表现为营养期刈割2次/年处理显著高于花期刈割1次/年和营养期刈割1次/年处理。其中,营养期刈割2次/年三尖叶猪屎豆的氮积累量分别较营养期刈割1次/年和花期刈割1次/年处理提高102.44%~159.62%和53.58%~209.70%。

营养期刈割1次/年处理以留茬高度20.0cm的氮积累量最高,花期刈割1次/年处理以留茬高度30.0cm的氮积累量最高,营养期刈割2次/年处理、留茬高度40.0cm的氮积累量最高。说明营养期刈割2次/年、留茬高度为40.0cm最有利于三尖叶猪屎豆氮的积累。

2.2.2对磷积累量的影响从图4可看出,在各留茬高度中,留茬高度30.0和40cm三尖叶猪屎豆的磷积累量均显著高于留茬高度50.0cm,留茬高度20.0cm与其他留茬高度差异不显著;花期刈割1次/年处理的磷积累量表现为留茬高度30.0cmgt;留茬高度20.0cmgt;留茬高度40.0cmgt;留茬高度50.0cm,其中,留茬高度20.0与30.0cm、留茬高度40.0与50.0cm差异不显著,但留茬高度20.0和30.0cm显著高于留茬高度40.0和50.0cm;营养期刈割2次/年处理、留茬高度40.0cm三尖叶猪屎豆的磷积累量最高,且显著高于留茬高度20.0和50.0cm,而留茬高度30.0cm三尖叶猪屎豆的磷积累量仅显著高于留茬高度20.0cm。

在相同留茬高度下,留茬高度20.0cm、营养期刈割2次/年处理三尖叶猪屎豆的磷积累量显著高于营养期刈割1次/年处理,与花期刈割1次/年处理差异不显著;留茬高度30.0、40.0和50.0cm三尖叶猪屎豆的磷积累量均表现为营养期刈割2次/年处理显著高于营养期刈割1次/年处理,营养期刈割1次/年处理显著高于花期刈割1次/年处理。其中,营养期刈割2次/年处理三尖叶猪屎豆的磷积累量分别较营养期刈割1次/年和花期刈割1次/年处理提高100.44%~161.62%和-1.52%~65.73%。

营养期刈割1次/年和花期刈割1次/年处理均以留茬高度30.0cm的磷积累量最高,营养期刈割2次/年处理以留茬高度40.0cm的磷积累量最高。说明营养期刈割2次/年、留茬高度为40.0cm最有利于三尖叶猪屎豆磷的积累。

2.2.3对钾积累量的影响从图5可看出,在各留茬高度中,营养期刈割1次/年处理、留茬高度20.0cm三尖叶猪屎豆的钾积累量显著低于留茬高度30.0、40.0和50.0cm,而留茬高度30.0、40.0和50.0cm间差异不显著;花期刈割1次/年处理三尖叶猪屎豆的钾积累量表现为留茬高度30.0cmgt;留茬高度20.0cmgt;留茬高度40.0cmgt;留茬高度50.0cm,其中,留茬高度20.0cm显著高于留茬高度50.0cm,与留茬高度30.0和40.0cm差异不显著;营养期刈割2次/年处理三尖叶猪屎豆的钾积累量表现为留茬高度40.0cmgt;留茬高度50.0cmgt;留茬高度30.0cmgt;留茬高度20.0cm,其中,留茬高度40.0和50.0cm差异不显著,但二者均显著高于留茬高度20.0和30.0cm,留茬高度30.0cm显著高于留茬高度20.0cm。

在相同留茬高度下,留茬高度20.0cm三尖叶猪屎豆的钾积累量表现为花期刈割1次/年处理显著高于营养期刈割2次/年处理,营养期刈割2次/年处理显著高于营养期刈割1次/年处理;留茬高度30.0cm三尖叶猪屎豆的钾积累量表现为营养期刈割2次/年处理显著高于营养期刈割1次/年处理,与花期刈割1次/年处理差异不显著;留茬高度40.0cm三尖叶猪屎豆的钾积累量表现为营养期刈割2次/年处理显著高于花期刈割1次/年处理,花期刈割1次/年处理显著高于营养期刈割1次/年处理;留茬高度50.0cm三尖叶猪屎豆的钾积累量表现为营养期刈割2次/年处理显著高于花期刈割1次/年和营养期刈割1次/年处理,花期刈割1次/年与营养期刈割1次/年处理差异不显著。其中,营养期刈割2次/年处理三尖叶猪屎豆的钾积累量分别较营养期刈割1次/年和花期刈割1次/年处理提高101.42%~160.64%和-14.95%~108.59%。

花期刈割1次/年处理以留茬高度30.0cm的钾积累量最高,营养期刈割1次/年和2次/年处理均以留茬高度40.0cm的钾积累量最高。说明营养期刈割2次/年、留茬高度为40.0cm最有利于三尖叶猪屎豆钾的积累。

2.2.4对钙积累量的影响从图6可看出,在各留茬高度中,营养期刈割1次/年处理三尖叶猪屎豆的钙积累量表现为留茬高度40.0cmgt;留茬高度30.0cmgt;留茬高度20.0cmgt;留茬高度50.0cm,其中,留茬高度30.0和40.0cm差异不显著,留茬高度20.0和50.0cm差异显著,留茬高度30.0和40.0cm均显著高于留茬高度20.0和50.0cm;花期刈割1次/年处理三尖叶猪屎豆的钙积累量表现为留茬高度20.0cmgt;留茬高度30.0cmgt;留茬高度50.0cmgt;留茬高度40.0cm,其中,留茬高度20.0和30.0cm差异不显著,留茬高度40.0和50.0cm差异不显著,但留茬高度20.0和30.0cm均显著高于留茬高度40.0和50.0cm;营养期刈割2次/年处理三尖叶猪屎豆的钙积累量表现为留茬高度40.0cmgt;留茬高度30.0cmgt;留茬高度20.0cmgt;留茬高度50.0cm,其中,留茬高度30.0与40.0cm差异显著,留茬高度20.0与30.0cm差异不显著,留茬高度30.0和40.0cm均显著高于留茬高度20.0和50.0cm。

在相同留茬高度下,留茬高度20.0和50.0cm三尖叶猪屎豆的钙积累量均表现为营养期刈割2次/年处理显著高于花期刈割1次/年和营养期刈割1次/年处理,花期刈割1次/年处理与营养期刈割1次/年处理差异不显著;留茬高度30.0和40.0cm三尖叶猪屎豆的钙积累量均表现为营养期刈割2次/年处理显著高于花期刈割1次/年和营养期刈割1次/年处理,花期刈割1次/年处理与营养期刈割1次/年处理差异不显著。其中,营养期刈割2次/年处理三尖叶猪屎豆的钙积累量分别较营养期刈割1次/年和花期刈割1次/年处理提高104.42%~157.64%和46.65%~206.53%。

花期刈割1次/年处理以留茬高度30.0cm的钙积累量最高,营养期刈割1次/年和2次/年处理均以留茬高度40.0cm的钙积累量最高。说明营养期刈割2次/年、留茬高度为40.0cm最有利于三尖叶猪屎豆钙的积累。

2.2.5对镁积累量的影响从图7可看出,在各留茬高度中,营养期刈割1次/年处理三尖叶猪屎豆的镁积累量表现为留茬高度30.0cmgt;留茬高度40.0cmgt;留茬高度20.0cmgt;留茬高度50.0cm,其中,留茬高度30.0和40.0cm显著高于留茬高度50.0cm,留茬高度20.0cm与其他留茬高度差异不显著;花期刈割1次/年处理三尖叶猪屎豆的镁积累量表现为留茬高度40.0cm显著低于其他留茬高度,而留茬高度20.0、30.0和50.0cm间差异不显著;营养期刈割2次/年处理三尖叶猪屎豆的镁积累量表现为留茬高度40.0cmgt;留茬高度30.0cmgt;留茬高度50.0cmgt;留茬高度20.0cm,其中,留茬高度40.0cm显著高于留茬高度20.0和50.0cm,留茬高度30.0cm显著高于留茬高度20.0cm,与留茬高度40.0和50.0cm差异不显著。

在相同留茬高度下,刈割2次/年处理三尖叶猪屎豆的镁积累量均显著高于营养期刈割1次年和花期刈割1次/年处理,分别提高99.62%~155.44%和81.62%~223.57%,而营养期刈割1次年处理与花期刈割1次/年处理差异不显著。

营养期刈割1次/年和花期刈割1次/年处理均以留茬高度30.0cm的镁积累量最高,营养期刈割2次/年处理以留茬高度40.0cm的镁积累量最高。说明营养期刈割2次/年、留茬高度为40.0cm最有利于三尖叶猪屎豆镁的积累。

2.3刈割方式和留茬高度及其交互作用对三尖叶猪屎豆产量、干物质和养分积累量的影响

由表2可知,刈割方式对三尖叶猪屎豆的产量及干物质、氮、磷、钾、钙和镁积累量有极显著影响(Plt;0.01,下同);留茬高度对三尖叶猪屎豆的产量无显著影响,对干物质、氮、磷、钾、钙和镁积累量有极显著影响;刈割方式与留茬高度互作对三尖叶猪屎豆的产量及干物质、氮、磷、钾、钙和镁积累量均有极显著影响。说明刈割方式和留茬高度对三尖叶猪屎豆干物质和养分积累均具有极显著影响,刈割方式与留茬高度互作对三尖叶猪屎豆产量、干物质和养分积累均具有极显著影响。

2.4三尖叶猪屎豆再生性对刈割强度的响应

2.4.1不同留茬高度对三尖叶猪屎豆萌发和生长的影响不同处理三尖叶猪屎豆的产量、干物质和养分积累量表现为营养期刈割2次/年处理gt;花期刈割1次/年处理gt;营养期刈割1次/年处理,其中,营养期刈割2次/年处理对刈割的响应最强,因此对营养期刈割2次/年处理三尖叶猪屎豆的再生情况进行观测。从图8-A可看出,刈割1和2个月后,三尖叶猪屎豆的再生率均表现为留茬高度40.0和50.0cm显著高于留茬高度20.0和30.0cm;而在相同留茬高度下,刈割1和2个月后仅留茬高度40.0cm三尖叶猪屎豆的再生率差异显著,其他留茬高度的再生率差异不显著。从图8-B可看出,在不同留茬高度下,刈割1、2和3个月后,三尖叶猪屎豆的株高均表现为留茬高度50.0cmgt;留茬高度40.0cmgt;留茬高度30.0cmgt;留茬高度20.0cm,其中,均以留茬高度50.0cm的株高显著高于留茬高度20.0cm;刈割4个月后,不同留茬高度的株高间无显著差异,且趋于稳定。在相同留茬高度下,刈割1~4个月后三尖叶猪屎豆的株高均表现为刈割4个月后gt;刈割3个月后gt;刈割2个月后gt;刈割1个月后,且相互间差异显著。说明留茬高度越高,三尖叶猪屎豆越容易萌发新芽,生长越快;再生性最佳的留茬高度为40.0cm。

2.4.2刈割时间及留茬高度对三尖叶猪屎豆再生性的交互作用由表3可知,刈割时间、留茬高度与三尖叶猪屎豆再生率和株高均呈极显著相关;刈割时间与留茬高度互作跟三尖叶猪屎豆的株高呈极显著相关,与再生率无显著相关性。说明刈割时间和留茬高度对三尖叶猪屎豆的再生率和株高具有极显著影响,刈割方式与留茬高度互作对三尖叶猪屎豆株高具有极显著影响。

3讨论

3.1刈割时期对三尖叶猪屎豆产量和养分积累的影响

豆科绿肥的最佳利用时期为现蕾期至盛花期,花期前后鲜草产量和质量均较高,适宜刈割还田(田玉民和何丽涛,2007)。刈割期是影响绿肥产量和品质的重要因子,绿肥产量随着刈割时期后移而逐渐增加(南铭等,2023)。刘彩玲等(2020)研究认为,盛花期刈割紫云英作饲草能获得更优品质,其地上部氮、磷和钾含量较成熟期分别提高32.60%~45.22%、30.83%~39.92%和25.49%~32.49%。本研究结果表明,刈割时期对三尖叶猪屎豆的产量及干物质、磷、钾和钙积累量均具有显著影响。

3.2刈割频次对三尖叶猪屎豆产量和养分积累量的影响

绿肥产量随着刈割茬次的增多而增加(房立志等,2014)。孙彦等(1998)、胡娟等(2006)研究认为,增加刈割次数能提高绿肥产量,以刈割2次/年的效果最佳。Pietsch等(2009)研究表明,降低刈割频次会导致绿肥一定程度的减产。苏晓菲(2018)研究发现,随着刈割次数的增加,紫花苜蓿的粗蛋白含量也得到提高。本研究中,营养期刈割2次/年处理三尖叶猪屎豆的产量和干物质积累量均显著高于营养期刈割1次/年和花期刈割1次/年处理,其中,产量分别提高102.44%~159.62%和54.96%~149.71%,干物质积累量分别提高103.19%~161.44%和50.46%~142.72%,7—11月间热量充足、雨量充沛有利于三尖叶猪屎豆再生,从而大幅提高产草量;与营养期刈割1次/年处理相比,营养期刈割2次/年处理三尖叶猪屎豆的氮、磷、钾、钙和镁积累量分别提高102.44%~159.62%、100.44%~161.62%、101.42%~160.64%、104.42%~157.64%和99.62%~155.44%,与干物质积累量的变化规律一致,说明三尖叶猪屎豆的养分积累量主要取决于干物质的积累量。

3.3留茬高度对三尖叶猪屎豆产量和养分积累量的影响

适度刈割有利于提高绿肥生产力,刈割留茬过长或过短均不利于绿肥生物量积累(董智等,2023)。营养期刈割的绿肥鲜嫩、营养价值高,萌发再生能力强(杜周和等,2023)。郭伟等(2011)研究表明,与重度刈割相比,轻度或中度刈割不仅可增加稗草生物量,还可促进稗草再生。王华芳等(2020)、周章印(2003)的研究也表明,留茬高度过低会影响绿肥再生植株萌发和生长,死亡率提高。本研究中,留茬高度对营养期刈割1次/年处理三尖叶猪屎豆的产量和养分积累量无显著影响,花期刈割1次/年处理中以留茬高度30.0cm的产量和养分积累量最高;营养期刈割2次/年处理三尖叶猪屎豆的产量和养分积累量均以留茬高度40.0cm的最高,其再生性也最佳,可能是因为绿肥留茬高度越高,留桩上的分枝芽点越多,越容易萌发。

冰草刈割后能否再生及再生后的生长速度均与刈割后的水热条件密切相关(韩鸿昆等,2023)。云南省植胶区干湿分明,几乎无人工灌溉,因此,对刈割时间节点的选择应充分考虑气候、降雨和时令等因素。本研究中,从刈割植株的干物质和养分积累量及留茬部分的再生性等方面明确了三尖叶猪屎豆的最佳刈割时期、频次和强度,但对刈割植株覆盖橡

胶树树盘或埋入施肥坑后的腐解和养分释放情况,以及对土壤质量和橡胶树生长发育的影响未进行深入探究,刈割植株的利用方式也有待进一步探索。

4结论

不同刈割频次三尖叶猪屎豆的产量、干物质和养分积累量表现为营养期刈割2次/年gt;花期刈割1次/年gt;营养期刈割1次/年,留茬高度对三尖叶猪屎豆的产量、干物质和养分积累量均具有显著影响。花期刈割1次/年、留茬高度30.0cm三尖叶猪屎豆的产量、干物质和养分积累量最高,营养期刈割2次/年、留茬高度40.0cm三尖叶猪屎豆的产量、干物质和养分积累量及再生性最佳。橡胶园间种三尖叶猪屎豆的最佳刈割方式为营养期刈割2次/年,留茬高度40.0cm。

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(责任编辑 思利华)

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