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模拟放牧强度对燕麦再生性能的影响

2019-04-11宋国英边巴卓玛

安徽农业科学 2019年7期
关键词:干草燕麦中度

宋国英,边巴卓玛

(西藏自治区农业资源与环境研究所,西藏拉萨 850032)

放牧是一种简单、直接的草地利用方式。在大气环境条件一致的区域,放牧对草地植物的影响远远超过其他环境因子,成为控制植物群落特征的主导因子[1-3]。对草地植物进行合理的放牧,植物会利用补偿性生长和提高繁殖水平抵御家畜采食来提高其耐牧性,从而增加其生长速率和利用次数[4-5]。但随着放牧强度的增加,家畜对牧草采食的强度和草地的践踏作用增大,使得牧草的再生能力降低[6]。因此,研究燕麦的耐牧性,探讨燕麦对刈割强度的响应差异,为高寒地区草地植被恢复种植燕麦进行合理放牧、科学利用人工草地具有重要意义[7]。

青藏高原作为我国主要牧区之一,对牧草的需求量较大,冬春季节饲草的严重短缺给畜牧业生产造成了很大的影响。燕麦在青藏高原种植,适应性强,适口性好[8],营养价值高[9-10],栽培面积逐年增加[11]。在青藏高原,对燕麦的研究主要集中在引进燕麦品种对高寒气候的适应性[12],不同时期燕麦的生物产量及营养成分的测定[13-14]以及饲用燕麦在高寒牧区的利用方式[15]等方面,对于燕麦在高海拔地区的耐牧性研究鲜见报道。笔者通过人工模拟放牧试验[16],研究不同放牧强度对燕麦再生性能的影响,旨在为西藏退化草地开展生态补偿种植燕麦提供科学依据。

1 材料与方法

1.1试验材料参试燕麦品种为青引2号,在拉萨具有较好的生态适应性[17-18]。

1.2试验地概况研究样地设在西藏自治区农牧科学院农业资源与环境研究所试验地。该区域地理坐标为91°06 E、29°63 N,海拔3 634 m,属高原温带半干旱季风气候,具有昼夜温差大、冬春季节寒冷干燥多大风的气候特点。年降水量200~510 mm,全年降雨稀少,主要集中在6—9月,年日照时数2 900~3 200 h[19]。试验地前茬作物为马铃薯,土壤偏砂壤土。

1.3试验设计选取地势平坦、土壤肥力均匀的地段开展试验,共设置对照不放牧(NG)、轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)和重度放牧(HG)4个处理。采用定期刈割来模拟放牧,轻度放牧为播种后40 d进行一次刈割,中度放牧分别在播种后40和56 d进行2次刈割,重度放牧分别为播种后40、56和91 d进行3次刈割。试验分别在播种后40、56、91、109和145 d进行刈割取样称干重(以牧草含水率为14%为标准)。刈割留茬高度为8 cm,刈割前随机取10株测量株高。

再生速度:每次刈割(模拟放牧)前在样方内随机选取10株测量株高,根据2次刈割间隔时间内株高的变化计算再生速度。

再生速度(cm/d)=(前一次刈割后到下一次刈割前株高的变化)/间隔时间段

再生速率:根据设置的放牧强度对刈割(模拟放牧)产草量进行测定,2次刈割间隔时间内产草量的变化(再生草量)来计算再生速率。

再生速率[g/(m2·d)]=再生产草量/再生间隔时间

1.4数据处理采用统计软件SPSS 21.0以及Excel 2003对试验数据进行分析,对各处理采用LSD法进行差异显著性检验(P<0.05)。

2 结果与分析

2.1不同放牧强度下燕麦再生速度的变化以再生期内株高的变化来衡量燕麦再生速度大小。不同放牧强度下,燕麦再生速度的变化见图1。由图1可知,对照及轻度放牧在播种后91 d再生速度达到最大,分别为2.619和2.956 cm/d,但轻度放牧后最大再生速度比对照快0.337 cm/d;燕麦在播种后109 d,对照及轻度放牧的再生速度达到最低,植株高度无明显变化;中度和重度放牧强度下,燕麦再生速度最高均出现在播种后109 d,即中度和重度放牧后54和18 d燕麦的再生速度达到最高,分别为2.294和1.906 cm/d。随着放牧强度的变化,燕麦的最大再生速度呈不同程度的下降,再生期内放牧强度对最大再生速度的影响达极显著水平(P<0.01)。

2.2不同放牧强度下燕麦再生速率的变化以再生期内再生干草产量的变化来衡量燕麦的再生速率大小。由表1可知,随着放牧强度的增加,燕麦在生长期内再生干草的积累量出现不同程度的下降,其中对照的干草积累量最高,为20.45 t/hm2。与对照相比,重度放牧后燕麦在生长期内干物质积累量减少了10.648 t/hm2。对放牧强度对再生干草量的影响进行方差分析,结果显示,放牧强度对再生干草积累量的影响达极显著水平(P<0.01)。除重度放牧外,燕麦在再生期内再生速率随时间的变化呈上升趋势;轻度放牧在刈割后50 d再生速率达到最大,为17.402 g/(m2·d),中度放牧在刈割后90 d再生速率达到最大,轻度和中度放牧的最大再生速率均高于对照。随着放牧强度的变化,燕麦干草的积累量呈不同程度的下降,再生期内放牧强度对燕麦干草积累量以及最大再生速率的影响达极显著水平(P<0.01)。

图1 不同放牧强度下燕麦再生速度变化 Fig.1 Regeneration speed change of oat under different grazing intensity

表1 不同放牧强度下燕麦再生产草量及再生速率的变化

3 结论与讨论

(1)随着放牧强度的增加,燕麦的最大再生速度呈不同程度的下降,对照及轻度放牧在播种后91 d再生速度达到最大,分别为2.619和2.956 cm/d。不同放牧强度下燕麦再生速度最高均出现在抽穗期,此时正处于营养生长的快速增长期;在对照和轻度放牧强度下,播种后91~109 d燕麦株高无明显变化,再生速度降低,此时正值燕麦生殖生长期[20];不同放牧强度下燕麦株高表现为三叶期至抽穗期株高缓慢上升,抽穗期后株高急速增长,乳熟期株高缓慢变化至成熟期停止生长[21],主要是由于燕麦在拉萨4月中旬播种,播后91 d正值雨季,充足的光热水条件使得刈割后燕麦生长较快,因此对照和轻度放牧在该时期再生速度最大。

(2)随着放牧强度的增加,燕麦在生长期内再生干草的积累量出现了不同程度的下降,其中对照的干草积累量最多为20.45 t/hm2,重度放牧最低为9.802 t/hm2;除重度放牧外,燕麦在再生期内再生速率随时间的变化呈上升趋势;轻度放牧在刈割后50 d再生速率达到最高,为17.402 g/(m2·d),中度放牧在刈割后90 d再生速率达到最大,轻度和中度放牧的最大再生速率均大于对照。在生长期内对燕麦进行适度放牧(轻度放牧)对燕麦再生干草积累量的影响不大,但重度放牧导致燕麦在生长期内再生干草积累量显著下降。原因可能是轻度放牧解除了燕麦的顶端优势,刺激茎叶生长,对燕麦再生期内生物量的积累影响不大;而重度放牧破坏了燕麦的生长点,减少了地上部的有效光合面积,使燕麦草产量显著下降[22-23]。

由于早熟牧草品种产草量高[24],该试验所选燕麦品种为拉萨试验种植筛选出的较早熟品种,因此对照的干草产量较高。但燕麦的生物学特性决定了其对频繁刈割的响应较为明显,表现为适度放牧不影响燕麦的再生性能,但重度放牧使燕麦发生不足补偿[25],再生性较差[26],作为牧草品种单播重度放牧后使草地生产力明显下降。因而,燕麦作为牧草品种不适宜在草地进行单播后放牧,可与多年生牧草品种混播以提高当年的植被盖度,以利于高寒退化草地生态的修复,保护草地生态环境。

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