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不同施肥方式和播量对冬青稞复种饲草生长的影响

2018-12-12谭大明谭海运丁海荣

大麦与谷类科学 2018年5期
关键词:燕麦草基本苗麦草

谭大明,谭海运*,高 雪,丁海荣

(1.西藏自治区农牧科学院农业资源与环境研究所/省部共建青稞和牦牛种质资源与遗传改良国家重点实验室,西藏 拉萨 850000;2.江苏沿海地区农业科学研究所,江苏 盐城 224002)

西藏人民有吃糌粑喝酥油茶的习惯,青稞作为西藏传统的主要粮食作物之一,在保证粮食生产安全和社会的稳定方面有举足轻重的作用,而且牧业也是肉、奶制品和畜力的主要来源。但农牧业发展面临的严峻问题是牧区饲料饲草严重缺乏,尤其是在冬季和早春季节,牲畜形成了“冬瘦、春死”的格局,草、畜供需矛盾日趋尖锐[1-5]。西藏农区种植制度单一,90%以上的土地均种植一季粮食作物,当地农民的收入难以提高,严重制约高原地区农牧业及社会经济的发展[6-7],因此粮草复种是解决西藏粮食和草料矛盾的有效措施。“一年两收”粮草复种模式是西藏农牧结合的一条重要发展途径,在西藏具有较高的发展潜力。该模式在提高农民收入、稳定粮食产量、维护社会稳定等方面具有重要作用,是今后西藏农业从粗放型向集约型转变的必然趋势[8-9]。次仁央金等根据西藏主要河谷农区夏闲地及其资源现状,利用西藏多年积温和降水量,从热量和水分2个方面评价了西藏夏闲地开发利用的可能性,研究表明,在青稞复种箭舌豌豆、马铃薯、玉米试验中,粮食产量比单作、间作方式表现好[10]。关树森等研究发现,西藏一年两收复种实用技术可以科学地开发利用传统耕作剩余的水、热、光、田及农作物资源,是西藏农牧业耕作制度的一次重大变革[11]。以上大部分研究都集中在合理利用西藏光、热、水资源方面,但不同的施肥方式和播量对与青稞复种常用牧草生长的影响等相关研究非常有限。基于此,本研究选择了西藏与青稞复种常用的6种牧草,即芫根(Brassica rapaL.)、雪莎(Trigonella foenum-graecumL.)、箭舌豌豆(Vicia sativaL.)、油菜(Brassica napusL.)、燕麦草(Avena sativaL.)和绿麦草(SecaleL.),有针对性地探讨了不同施肥方式和播量对这6种常见牧草的基本苗、株高以及鲜草产量与干草产量的影响,从而为找到西藏粮草复种模式较好的施肥方式和播量提供依据,为缓解农区饲草紧缺矛盾,发展农区畜牧业,实现农牧民增收、增效打下基础。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于西藏自治区农牧科学院4号试验地(91°02′31〞E、29°38′34〞N),海拔高度约为 3662 m。该地区年平均温度7.4℃,年平均降水量200~510 mm,降水集中在6—9月,无霜期100~120 d,全年日照时数3 000 h,属高原温带半干旱季风气候。平均气温低,日温差大,多年极端最高温度为29.6℃,极端最低气温-16.5℃,分别出现在6月和1月。

1.2 供试材料

1.2.1 供试土壤。试验地0~20 cm土层土壤质地为砂壤土,河谷潮土,肥力中等偏下,供试土壤的基本理化性质如表1。

表1 供试土壤的理化性质

1.2.2 供试种子与肥料。试验所用的芫根(曲水芫根)、雪莎(甘肃雪莎)、箭舌豌豆(甘孜 333)、油菜(京华165)、燕麦草(林纳)和绿麦草(拉萨绿麦)种子均由西藏农牧科学院农业资源与环境研究所提供,经多年试验种植,在西藏各地均具有良好的适应性。供试尿素(含N 46%)、有机肥(N+P2O5+K2O含量≥5%、有机质含量≥45%)由西藏袁氏生物有限公司提供。

1.3 试验设计

本试验为完全随机区组试验,针对饲草品种(芫根、雪莎、箭舌豌豆、油菜、燕麦草、绿麦草),设计施肥量(T1:0 kg/667 m2;T2:尿素 10 kg/667 m2;T3:尿素10 kg/667 m2+有机肥200 kg/667 m2)、牧草播量(设低、中、高3水平),不同组合设计54个处理,每个处理3次重复(表2),共162个小区,小区面积为4 m2(2 m×2 m),条播,随机排列。冬青稞选用冬青18品种,在冬青稞收获前7~10 d播种牧草。小区间隔0.5 m,行距25 cm,播深3~4 cm。化肥和有机肥全部作为底肥,播种方式为撒播,轻耙覆土镇压。试验于2018年8月15日播种,生育期间于2018年9月20日锄草1次,于2018年9月27日灌水1次。生长期为60d,2017年10月15日取样测定产量等指标。

表2 不同饲草品种的播量与施肥量试验设计

(续表2)

1.4 测定项目与方法

基本苗、株高和产草量的测定。每个小区选定长势均匀的1 m2样方,3次重复测定牧草基本苗、株高和产量。2017年8月28日统计植株基本苗。试验在2017年10月15日(牧草生长60 d时)测量株高。2017年10月15日采用刈割法,每小区选定长势均匀的1 m2样方,3次重复,测定植株的株高和鲜草产量,然后所有试验样品进行自然风干晾晒,样品平行摆放在通风良好的仓库中并适时翻动,称其质量并计算干草产量。

1.5 数据处理

本研究采用Excel 2013处理所有试验数据,用SPSS 22.0软件进行统计分析,用Ducan新复极差法进行多重比较(P<0.05)。

2 结果与分析

2.1 不同施肥方式和播量对牧草出苗的影响

由表3可知,对于3种施肥水平而言,6种牧草的基本苗由大到小依次为:T3>T2>T1。与不施肥(T1)相比,仅施尿素(T2)和尿素与有机肥配施(T3)的芫根、雪莎、箭舌豌豆、油菜、燕麦草与绿麦草的基本苗均达到显著性差异 (P<0.05)。施尿素10 kg/667 m2和有机肥200 kg/667 m2混施的处理与不施肥的处理相比,芫根、雪莎、箭舌豌豆、油菜、燕麦草和绿麦草的基本苗平均分别增加1.23万、3.54万、15.15万、14.77万、9.75 万、9.25万株 /667 m2,其中不同的施肥方式对6种牧草的基本苗影响由大到小依次是箭舌豌豆>油菜>燕麦草>绿麦草>雪莎>芫根。对于3种播量而言,虽然不同牧草的播量不一样,但是6种牧草的基本苗随着播量的增大依次增加,低播量(A1、B1、C1、D1、E1、F1)和高播量(A3、B3、C3、D3、E3、F3)处理之间 6 种牧草的基本苗均达到显著性差异(P<0.05)。雪莎、燕麦草和绿麦草在3种播量水平下,基本苗均达到显著性差异;芫根的低播量和高播量处理的基本苗达到显著性差异,但低播量和中播量的芫根基本苗差异不显著;油菜的中播量和高播量处理的基本苗达到显著差异,而低播量和中播量处理之间无显著差异;箭舌豌豆在3个播量之间均无显著差异。与各自低播量处理(A1、B1、C1、D1、E1、F1)相比,高播量处理下(A3、B3、C3、D3、E3、F3)芫根、雪莎、箭舌豌豆、油菜、燕麦草与绿麦草的基本苗分别增加0.47万、1.31万、0.53万、0.94万、3.10万、3.48万株 /667 m2,不同播量对6种牧草的基本苗影响由大到小依次是绿麦草>燕麦草>雪莎>油菜>箭舌豌豆>芫根。

对其进行有交互作用的2因素方差分析可知,在本试验设置的不同施肥量和播量的相互作用下,施肥水平和播量水平对芫根、雪莎、箭舌豌豆、油菜、燕麦草和绿麦草的基本苗产生显著影响 (P<0.05)。尿素与有机肥混施和高播量的情况下,6种牧草的出苗率最高。因此,播种时种子选择高播量和尿素与有机肥作为底肥配施,可以显著提高牧草的出苗率。

2.2 不同施肥方式和播量对牧草株高的影响

由表4可知,对于3种施肥水平而言,6种牧草60 d的株高变化趋势一致,均达到显著性差异(P<0.05),株高由大到小依次为:T3>T2>T1。施尿素 10 kg/667 m2与有机肥200 kg/667 m2混施的处理与不施肥的处理相比,芫根、雪莎、箭舌豌豆、油菜、燕麦草和绿麦草60 d的株高分别增加8.00、8.74、12.85、10.20、19.33、19.07 cm,其中不同的施肥方式对6种牧草60 d株高影响由大到小依次是燕麦草>绿麦草>箭舌豌豆>油菜>雪莎>芫根,均达到显著差异水平(P<0.05)。对于3种播量而言,不同牧草60 d的株高随着播量的变化而表现的趋势也不同。雪莎60 d的株高在3个播量水平(B1、B2、B3)下差异显著(P<0.05),播量越大,株高越高,B3播量比B1播量60 d的株高高1.00 cm;芫根60 d的株高在低播量和高播量水平下差异显著,播量越大,株高越高。A3播量比A1播量60 d的株高高2.43 cm。箭舌豌豆、燕麦草和绿麦草60 d的株高差异不显著。

施肥水平和播量水平的交互作用对芫根、雪莎、箭舌豌豆、油菜、燕麦草和绿麦草60 d的株高产生显著的影响。本研究表明,不同的施肥水平会影响牧草的株高,有机无机肥混施比单施化肥以及不施肥的牧草株高高。从施肥角度来讲,尿素与有机肥混施的情况下,会增加6种牧草的植株高度。从播量角度来讲,对于雪莎、芫根和油菜而言,选择高播量的条件下,有利于植株的生长;对于箭舌豌豆、燕麦草和绿麦草而言,本试验的低、中、高3个播量水平对其60 d的株高影响不显著。

2.3 不同施肥方式和播量对牧草产量的影响

产草量的高低反映牧草光合产物积累的大小,是生产力的度量,可体现牧草的功能,并直接反映了牧草有机质的积累状况,间接地体现了其生态经济效益的高低。较高的鲜草产量和干物质产量是牧草生产所追求的首要目标,较高的牧草产量可以有效缓解西藏的畜草矛盾。

表3 不同施肥方式和播量对牧草出苗的影响

表4 不同施肥方式和播量对牧草60 d株高的影响

(续表4)

由表5可知,对于3种施肥水平而言,6种牧草的鲜质量变化趋势一致,均达到显著性差异(P<0.05),6种牧草的鲜草产量由大到小依次为:T3>T2>T1。施尿素10 kg/667 m2与有机肥200 kg/667 m2混施的处理与不施肥的处理相比,芫根、雪莎、箭舌豌豆、油菜、燕麦草和绿麦草的鲜质量分别增加1 504.88、1 500.36、1 021.94、726.61、1 351.66、948.75 kg/667 m2,均达到了显著性差异(P<0.05)。其中,不同的施肥方式对6种牧草鲜质量的影响由大到小依次是芫根>雪莎>燕麦草>箭舌豌豆>绿麦草>油菜。对于不同的播量而言,不同牧草的鲜草质量随着播量的变化而表现的趋势一致,即随着播量的增加,6种牧草的鲜质量也增加。油菜的鲜质量在D1、D2和D3播量水平下差异显著(P<0.05),播量越大,鲜草产量越高,D3播量比D1播量鲜草的产量高94.09 kg/667 m2。其他5种牧草在低播量和高播量水平下的鲜草产量差异显著(P<0.05),播量越大,鲜草质量越高,其中芫根A3播量比A1播量鲜草产量高62.38 kg/667 m2,雪莎B3播量比B1播量鲜草产量高84.96 kg/667 m2,箭舌豌豆C3播量比C1播量鲜草产量高73.23 kg/667 m2,燕麦草E3播量比E1播量鲜草产量高189.74 kg/667 m2,绿麦草F3播量比F1播量鲜草产量高211.43 kg/667 m2。

由表6可知,对于3种施肥水平而言,6种牧草的干质量变化趋势一致,均达到显著性差异(P<0.05),6种牧草的干草产量由大到小依次为T3>T2>T1。施尿素10kg/667m2与有机肥200kg/667m2混施的处理与不施肥的处理相比,芫根、雪莎、箭舌豌豆、油菜、燕麦草和绿麦草的干质量分别增加689.34、731.34、295.08、292.18、643.06、502.36kg/667 m2,均达到了显著性差异(P<0.05)。其中,不同的施肥方式对6种牧草干质量影响由大到小依次是雪莎>芫根>燕麦草>绿麦草>箭舌豌豆>油菜。对于不同播量而言,不同牧草的干质量随着播量的变化而表现趋势一致,随着播量的增加,6种牧草的干质量也增加。雪莎和油菜的干草质量在3个播量水平下差异显著,播量越大,干草产量越高。雪莎B3播量比B1播量干草产量高36.88 kg/667 m2,油菜3个播量相比,D3比D1播量干草的产量高39.98 kg/667 m2。其他4种牧草在低播量和高播量水平下的干草质量差异显著,播量越大,干草质量越高,其中芫根A3播量比A1播量干草产量高26.88 kg/667 m2,箭舌豌豆C3播量比C1播量干草产量高24.83 kg/667 m2,燕麦草E3播量比E1播量干草产量高90.56 kg/667 m2,绿麦草F3播量比F1播量干草产量高112.30 kg/667 m2。

本研究表明,不同的施肥水平会影响牧草的鲜草质量和干草质量,尿素与有机肥混施要比单施化肥以及不施肥的牧草鲜草质量和干草质量高。从施肥角度来讲,尿素与有机肥混施的情况下,会增加6种牧草的鲜质量和干质量。从播量角度来讲,对于油菜而言,选择高播量,有利于植株的生长;对于芫根、雪莎、箭舌豌豆、燕麦草和绿麦草而言,中播量处理和高播量处理差异不显著,选择中播量较好。

表5 不同施肥方式和播量对牧草鲜草产量的影响

表6 不同施肥方式和播量对牧草干草产量的影响

3 讨论与结论

西藏是我国的高寒牧区,饲草生长季节短、产量低,草畜矛盾突出。发展适宜的复种种植制度,有利于增加西藏粮食产量,提高农田资源利用率,同时提供饲料作物,增加土地生产力,有利于解决粮饲矛盾,促进农区畜牧业的协调发展,从而促进西藏农村经济的发展。韦泽秀研究发现,西藏饲料占粮食总产量的比重极低,仅为2.30%~8.99%;青稞复种饲草首先能增加土壤肥力,提高粮食产量;其次,可调节作物茬口,在一定程度上控制病虫草害;再次,可以极大地促进农区畜牧业的发展[12]。在西藏,实施青稞收获前套种箭舌豌豆、绿麦草等牧草,既能保证粮食生产,又能充分利用当地的光、热、水、肥和其他资源,实现粮食生产与饲料生产相结合、种植业和畜牧业共同发展的农业结构调整。

本试验结果表明,对于3种施肥水平(不施肥、尿素10 kg/667 m2、尿素10 kg/667 m2+有机肥200 kg/667 m2)和播量(低播量、中播量和高播量)而言,芫根、雪莎、箭舌豌豆、油菜、燕麦草和绿麦草6种牧草的出苗情况、株高以及鲜草产量与干草产量均达到显著性差异。尿素与有机肥混施和高播量的情况下,会增加6种牧草的基本苗、植株高度和牧草产量。对于雪莎、芫根和油菜而言,选择高播量有利于植株的生长;对于箭舌豌豆、燕麦草和绿麦草而言,低、中、高3个播量水平对其60 d的株高影响不显著。对于油菜而言,选择高播量,有利于油菜产量的提高;对于芫根、雪莎、箭舌豌豆、燕麦草和绿麦草而言,选择中播量有利于产量的提高。施肥方式的影响大于播量的影响,有机无机复合肥的配合施用有利于牧草的生长,这与何永涛等研究结果[8,13-14]一致。

随着自然过程与人类活动的相互作用,西藏农田土壤已呈日趋严重的退化趋势。西藏土壤养分总体含量偏低,有机质、速效氮不足,耕地有机质含量平均为1.22%~2.67%,速效氮含量为71.3~120.7 mg/kg,中西部地区有70%的农田有机质与速效氮缺乏[15-16]。土壤肥力是制约西藏粮食和牧草产量的重要因素。何永涛等研究表明,有机无机复合肥的配合施用,可有效增加土壤温度,促进作物的根系生长,从而使作物能更好地从土壤中获取营养,达到增产的效果,并提高土壤肥力,为牧草生长提供基础[8]。一些研究也表明,有机与无机肥料配施,会加速碳氮代谢,导致牧草内部有机化合物含量不同,影响牧草质量和可用性,有机肥与化肥配施可以影响牧草一系列生理代谢过程,促进碳氮代谢协调,保证牧草充分发育,有利于牧草质量提高[17-20],与本试验结论一致。

本研究在西藏常用的“一年两收”粮草复种模式的基础上,细化了施肥方式和播量2个因子对牧草生长的影响。结果表明,合理的施肥和播种量对提高饲草在西藏地区畜牧业中的发展具有重要意义。西藏粮草轮作模式建议采用尿素-有机肥混合施肥和中等播量来种植牧草,不仅可以节约肥料,而且也可以充分利用光照资源提高牧草产量,这为西藏地区推广粮草复种模式奠定了基础。

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