紅豆草和紫花苜蓿在高寒牧區(qū)適應性研究

劉秀梅,張 榕,,豆 衛(wèi),高占琪,阿不滿,孟祥君

草產(chǎn)業(yè)作為我國的一個新興產(chǎn)業(yè),在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整中具有不可替代的功能[1]。我國高寒牧區(qū)氣候嚴酷,冬季漫長,大多數(shù)區(qū)域枯草期長達7個月。由于飼草料缺乏,尤其是蛋白質(zhì)飼草料缺乏[2],導致高寒牧區(qū)畜牧業(yè)生產(chǎn)中飼草料缺乏的問題長期存在,也是草原畜牧業(yè)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變的主要難點。因此,探索適合高寒牧區(qū)建植人工草地的豆科牧草及其豐產(chǎn)技術(shù)一直是草業(yè)界科技人員不斷探索的熱點和難點。尤其是退牧還草工程啟動以來,禁休牧制度的落實進一步加劇了牧區(qū)飼草料供需矛盾。為了選擇適合甘肅高寒牧區(qū)的多年生豆科草種,開展了紅豆草和紫花苜蓿在高寒牧區(qū)的適應性研究。

紅豆草原產(chǎn)于歐洲和蘇聯(lián),本屬共140余種。甘肅紅豆草由甘肅農(nóng)業(yè)大學陳寶書等以引進紅豆草為基礎,在甘肅中部干旱地區(qū)選育而成。喜溫涼干燥,耐干旱、寒冷、早霜,有較強的抗病性[3],適應栽培的氣候和土壤條件廣泛,利用5～7年,營養(yǎng)豐富,富含蛋白質(zhì)、氨基酸和礦物質(zhì)。紅豆草莖稈中空,草質(zhì)柔軟,氣味芳香,無論是青飼、青貯或干草飼喂,肉牛、奶牛、羊、兔、鵝、豬等畜禽都特別喜歡采食,適口性好,特別是草食家畜大量采食也不會引起臌脹病。在加工利用上,青飼、調(diào)制青干草、加工草粉或青貯皆可,不僅可飼喂牛羊,而且鮮草可打漿喂豬,是建立人工草地的優(yōu)良牧草[4],一年可刈割2～3次,青草 30 000～52 500 kg。

紫花苜蓿是我國種植面積最大的人工牧草,有牧草之王美譽。不僅產(chǎn)草量高、草質(zhì)優(yōu)良,而且富含粗蛋白、多種氨基酸、維生素和多種微量元素,適口性極佳,畜、禽及草食性魚類喜食,飼用價值高。阿爾岡金是近幾年我國從加拿大引進的抗寒型紫花苜蓿品種之一,休眠級數(shù)低,在我國人工草地建設中應用比較廣泛。

1 材料和方法

1.1 試驗地自然概況

試驗于2004～2007年在夏河縣?？凄l(xiāng)試驗田進行,海拔3 050 m,屬寒冷濕潤類型,高原大陸性氣候特點比較明顯。年均氣溫2.6℃,年降水量516 mm,年日照2 296 h,≥0℃的積溫1 214～2 477℃,≥10℃的積溫215～1 636℃。土壤為亞高山草甸土,無灌溉條件,pH 7.8,有機質(zhì)1.81%,全氮 0.24%,全磷0.084%,全鹽0.22%,速效氮 185.00 mg/kg,速效磷46.37 mg/kg,速效鉀245.60 mg/kg。試驗地前茬作物為燕麥。

1.2 材料和方法

試驗材料甘肅紅豆草和阿爾岡金均由甘肅新天地生態(tài)農(nóng)業(yè)公司提供,發(fā)芽率分別為70%和92%。試驗小區(qū)隨機排列,設3個重復,共6個小區(qū)。試驗區(qū)總面積180 m2,小區(qū)面積30 m2,2004年5月17日播種。紅豆草和阿爾岡金的播量分別為6.5 g/m2,1.6 g/m2,都采用條播,行距20 cm。播種前進行耕翻、耙耱,平整土地,消滅雜草,試驗期間對試驗地進行圍欄,不施肥和灌水。播種當年滅鼠蟲、除雜草。

1.3 觀測項目及方法

觀測記錄:物候期(出苗期、返青期、分枝期、現(xiàn)蕾期、開花期、結(jié)莢期、成熟期、枯萎期等)、株高、草產(chǎn)量和鮮干比。

物候期采用[7,8]目測法,初花期以20%的植株開花計,盛花期以80%植株開花計,其他生育期均以小區(qū)內(nèi)50%植株達到該生育時期為準。

區(qū)內(nèi)取代表性樣方1 m2,重復3次,刈割后稱鮮草產(chǎn)量,留茬高度5 cm。取1 kg鮮草,自然風干后稱重,干草含水量15%～18%。區(qū)內(nèi)隨機選取樣段2 m,每小區(qū)3個重復,秋季做標記測定株數(shù),翌年返青后測定返青株數(shù),計算越冬率。

數(shù)據(jù)處理用Excel2003和Spss17.0統(tǒng)計軟件進行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 物候期

甘肅紅豆草和阿爾岡金紫花苜蓿物候期(表1)?？梢钥闯黾t豆草和阿爾岡金的返青期和枯萎期沒有明顯差異,生長天數(shù)基本一致。2007年與前兩年相比,返青期分別晚了18 d和22 d,由于當年4月底天氣突然轉(zhuǎn)冷致返青推遲。播種當年紅豆草可以到達初花期,而阿爾岡金未到現(xiàn)蕾期(現(xiàn)蕾未達50%)。播種第2年兩種牧草分枝期沒有差異,第3～4年紅豆草的分枝要早于阿爾岡金,從播種第2年開始,兩種牧草現(xiàn)蕾期、初花期、盛花期、結(jié)莢期都存在顯著差異,相差時間15～28 d。第2年開始紅豆草可以完成整個生育期,而阿爾岡金第2年只能到初花期,第3、4年也不能成熟。第2年紅豆草2茬草可到現(xiàn)蕾期,第3、4年可到初花期,阿爾岡金第2年只能刈割1茬,第3、4年2茬草可到分枝期。播種4年,紅豆草完成營養(yǎng)生長的時間比阿爾岡金少11～28 d。

表1 甘肅紅豆草和阿爾岡金紫花苜蓿物候期Table 1 Phenological record of sainfoin and alfalfa

2.2 生產(chǎn)性能

2.2.1 株高 對甘肅紅豆草和阿爾岡金4年的株高記錄(表2),同一年各生育期甘肅紅豆草的株高明顯高于阿爾岡金紫花苜蓿,隨著生長年限增加,4年中兩種牧草1茬草和2茬草刈割時的株高不斷增加,1茬草的株高明顯高于2茬草。不同生長年限之間每種牧草刈割時總株高存在顯著差異(P＜0.05)。同一生長年限甘肅紅豆草全年刈割時株高明顯高于阿爾岡金(P＜0.05)。

表2 甘肅紅豆草和阿爾岡金紫花苜蓿不同生育期株高Table 2 Plant height of sainfoin and alfalfa in different growth stages cm

2.2.2 甘肅紅豆草和阿爾岡金產(chǎn)量隨生長年限的變化 對不同年限不同茬次阿爾岡金和甘肅紅豆草的鮮草產(chǎn)量、鮮草總產(chǎn)量及干草總產(chǎn)量的分析表明甘肅紅豆草和阿爾岡金草的產(chǎn)量第1茬分別高于第2茬,4年中紅豆草和阿爾岡金的總產(chǎn)量都隨生長年限而增加,每種牧草4年的總產(chǎn)量之間存在顯著差異(P＜0.05)。甘肅紅豆草4年當中第1茬和第2茬草產(chǎn)量都高于阿爾岡金,使得各年紅豆草總產(chǎn)量都明顯高于阿爾岡金。2004～2007年,甘肅紅豆草年干草每產(chǎn)量依次比阿爾岡金高出133.81%、72.4%、59.2%和60.5%。同年同茬甘肅紅豆草的鮮干比明顯低于阿爾岡金(圖1,2),表明甘肅紅豆草含水量明顯低于阿爾岡金。

2.2.3 種子產(chǎn)量 甘肅紅豆草在播種當年種子未成熟,第2年70%結(jié)莢,極少部分種子成熟,產(chǎn)量很低,未作測定;第3年種子產(chǎn)量289.35 kg/hm2;第4年達到375.6 kg/hm2,比第3年提高了29.8%。

阿爾岡金在播種當年和第2年未進入結(jié)莢期,第3、4年有部分結(jié)莢,但種子沒有成熟。

2.3 越冬率

2005年紅豆草和紫花苜蓿的越冬率存在顯著的差異(表3)。此后2年紅豆草和阿爾岡金的越冬率雖然表現(xiàn)不同,但不存在顯著差異。4年紅豆草越冬率比阿爾岡金高出0.8%～4.2%。

圖1 不同生長年限甘肅紅豆草和阿爾岡金產(chǎn)草量的變化Fig.1 Variation of grass yield of sainfoin and alfalfa in different growth years

圖2 不同生長年限甘肅紅豆草和阿爾岡金產(chǎn)草量的變化Fig.2 Comparison of the ratio of fresh yield to dry yield between sainfoin and alfalfa in different growth years

3 小結(jié)

(1)試驗結(jié)果表明,甘肅紅豆草和阿爾岡金紫花苜蓿作為飼草可以在甘肅海拔3 000 m的高寒地區(qū)作為優(yōu)質(zhì)多年生豆科牧草推廣。

(2)甘肅紅豆草的適應能力和生產(chǎn)性能要優(yōu)于阿爾岡金。在整個生長發(fā)育的過程中,紅豆草完成營養(yǎng)生長的時間比阿爾岡金少11～28 d,播種第1年甘肅紅豆草可到初花期,阿爾岡金只能到分枝期,從播種第2年開始甘肅紅豆草可以完成整個生育期,而阿爾岡金不能完成整個生育期。種植2、3、4年,甘肅紅豆草干草產(chǎn)量比阿爾岡金分別高出72.4%、59.2%和60.5%;并且甘肅紅豆草越冬率平均高出阿爾岡金紫花苜蓿0.8%～4.2%。甘肅紅豆草可以作為當?shù)亟ㄖ捕箍贫嗄晟莸氐氖走x品種大力推廣。

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