蹄耕法改良山地退化草地技術應用研究

依明·斯迪克，李學森，穆尼熱·買買提，加納提，米克什，姜潤瀟

(新疆畜牧科學院 草業(yè)研究所，新疆 烏魯木齊 830000)

新疆是我國主要的天然草地分布區(qū)域之一，擁有草地面積5.77×107hm2，占全區(qū)土地面積的30%，其中，山地草地占58%。草地在新疆生態(tài)環(huán)境保護和建設中顯得尤為重要。而且草地是廣大農牧民的重要資源，是畜牧業(yè)的基礎[1-4]。目前，由于氣溫上升、盲目開墾、過度放牧、濫挖濫墾、亂占亂建等因素導致草地資源遭到嚴重破壞，草地生產力下降，水土流失，進而導致整體生態(tài)環(huán)境惡化[5-9]。

退化草地改良利用是當前草地畜牧業(yè)持續(xù)發(fā)展面臨的重要問題之一。目前，國內對平原地帶退化草地進行圍欄、松土改良、機械補播等措施，草地恢復重建的理論與實踐已取得一些成就[10,11]，但對于坡度較陡的中山帶和亞高山帶修復退化草地植被、補播改良技術措施較少。

蹄耕法在國外用于山地陡坡植被修復、補播改良是比較成功[12，13]，因此，運用蹄耕法來提高新疆山地退化草地生產性能，推動草原生態(tài)環(huán)境保護，為新疆山地草地畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供良好的草地資源具有重要意義。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗在烏魯木齊縣甘溝鄉(xiāng)山區(qū)進行，海拔1 500～1 800 m，天山北坡中山帶，草地類型為山地草甸和山地草甸草原，土壤為山地黑鈣土、栗鈣土。原生植被以草地早熟禾(Poapratensis)、草地老鸛草(Geraniumpretense)、羽衣草(Alchemillajaponica)、草地糙蘇(Phlomispratenses)、羊茅(Festucaovina)、苔草(Carexsp.)、針茅(Stipacapillata)等為主要植物種。由于利用過度，植被嚴重退化，覆蓋度為40%～50%，鮮產草量960～18 000 kg/hm2。試驗區(qū)地形陡，坡度10 °～30 °，水熱條件好。年降水量為380～500 mm，年均溫度2.1～3.3 ℃，年蒸發(fā)量1 283.3 mm，全年無霜期89～130 d，牧草生長期150 d。

1.2 試驗設計與方法

1.2.1 試驗設計 試驗地選在天山北坡甘溝鄉(xiāng)退化比較嚴重的山地草甸和山地草甸草原作為項目實施地點，總試驗面積2 hm2，劃分為4個樣地，各樣地面積為111 m×45 m，每個樣地又劃分為15個小區(qū)，用于人工撒播、背播、喂播、混播，各設3個重復，未進行蹄耕作為對照，每個小區(qū)面積37 m×9 m，實行圈圍。600只羊/hm2為標準進行放牧蹄耕，時間2 h。

1.2.2 試驗方法 播種前按種子的外殼軟硬先浸種24～48 h， 1∶1比例種子與當?shù)赝恋陌璺N裹土。早春人工播種并放牧蹄耕后測定單位面積的田間出苗率。

表1 播種當年生長季0～20 cm土壤含水量Table 1 Soil moisture within 0 to 20 cm in the sowing year %

(1)混播：紅豆草+新麥草+冰草+無芒雀麥，按紅豆草(Onobrychisviciaefolia)40%，新麥草(Psathyrostachysjuncea)20%，冰草(Agropyroncristatum)20%,無芒雀麥(Bromusinermis)20%比例混合后人工撒播結合放牧蹄耕。

(2)喂播：硬實率較高紅豆草種子，早、晚每只羊飼喂150 g/d，家畜采食牧草種子后，通過排糞將攜帶的牧草種子踩埋在土中。

(3)背播：紅豆草種子與有機肥按1∶2或種子與化肥1∶1比例混合，裝袋后搭在家畜的背上，種子隨放牧而撒落在地上，又被畜群踏埋在土中。

(4)撒播：人工撒播紅豆草種子后，通過放牧讓羊群踩埋在土中。

4種播種方法各設3個重復。8月下旬測定鮮草產量、高度、蓋度、優(yōu)良牧草比率。

補播時期 ①早春播種為3月下旬～4月初積雪剛消融時期進行補播；②晚春播種為4月下旬～6月中旬下雨高峰期雨前雨后及時進行補播；③秋播為10月下旬～11月上旬臨凍前進行補播。

1.2.3 試驗地管理 苗期對缺苗率超過20%的草地及時進行補苗，播種當年生長期利用雨季追施化肥180 kg/hm2。補播后圍欄保護，嚴禁放牧，第2年可以分段適當放牧。

2 結果與分析

2.1 種子處理對田間出苗率的影響

供試種子中，3種禾本科牧草室內發(fā)芽率達90%以上，紅豆草發(fā)芽率75%(表2)，經浸種裹土處理紅豆草田間出苗植株達32株/m2，比未處理種子出苗率提高16倍，其次，為無芒雀麥、冰草、新麥草，分別是9、7、5株/m2，比未處理的種子出苗數(shù)分別提高28.6%，16.7%和25%。

表2 早春放牧蹄耕田間出苗數(shù)Table 2 Field sprouting rate in early spring

2.2 山地草甸

2.2.1 坡度>20°半陽坡 秋播:用4種補播方法結合放牧蹄耕效果最好。人工播，背播，喂播和混播的鮮草產量分別比對照區(qū)提高3.77，2.95，2.30和1.97倍。草地蓋度分別提高30%，25%，15%，10%。優(yōu)良牧草比重分別提高20%，20%，10%，10%(表3)。

早春播：用4種補播方法結合放牧蹄耕效果良好，人工播，背播，喂播和混播時鮮草產量比對照區(qū)分別提高3.56，2.63，2.25，2.35倍。草地蓋度分別提高25%，20%，20%，20%。優(yōu)良牧草比重分別為15%，10%，10%，10%。

晚春播：用4種補播方法結合放牧蹄耕效果較好，人工播，背播，喂播和混播時鮮草產量比對照區(qū)分別提高2.95，2.27，1.60，1.84倍。草地蓋度分別提高20%，15%，15%，10%。優(yōu)良牧草比重分別提高10%，10%，10%，10%(表3)。

2.2.2 坡度<20°半陰坡 秋播：用4種補播方法結合放牧蹄耕效果最好。人工播，背播，喂播和混播時鮮草產量比對照區(qū)分別提高4.02，2.73，2.63，2.44倍。草地蓋度分別提高20%，10%，10%，10%。優(yōu)良牧草比重分別提高20%，15%，10%，10%(表4)。

早春播：用4種補播方法結合放牧蹄耕效果良好。人工播，背播，喂播和混播時鮮草產量比對照區(qū)分別提高3.68，2.80，2.72，2.53倍。草地蓋度分別提高25%，15%，15%，10%。優(yōu)良牧草比重分別提高20%，15%，15%，10%。

晚春播：用4種補播方法結合放牧蹄耕效果較好。

表3 山地草甸不同坡度放牧蹄耕下的蓋度、鮮草量、優(yōu)良牧草比率Table 3 Coverage,fresh yield and proportion of high quality grasses of mountain meadow after improvement

人工播，背播，喂播和混播時鮮草產量比對照區(qū)分別提高2.95，2.55，2.41，2.01倍。草地蓋度分別提高15%，15%，10%，10%。優(yōu)良牧草比重提高20%，10%，10%，10%。

2.3 山地草甸草原

2.3.1 坡度>20°陽坡 山地草甸草原早春用4種方法進行補播后，結合放牧蹄耕效果最好，人工播，背播，喂播和混播時鮮草產量比對照區(qū)分別高了2.77，2.69，2.49，2.13倍。蓋度分別提高20%，20%，15%，10%。優(yōu)良牧草比重提高25%，20%，20%，20%。

秋播：用4種方法補播后，結合放牧蹄耕。人工播，背播，喂播和混播的鮮草產量比對照區(qū)分別高2.72，2.57，2.22，1.42倍。草地蓋度分別提高20%，15%，10%，10%。優(yōu)良牧草比重提高20%，20%，15%，10%。

晚春播：用4種方法進行補播后結合放牧蹄耕效果較好。人工播，背播，喂播和混播時鮮草產量比對照區(qū)分別提高1.49，1.36，1.35，1.34倍。蓋度分別提高10%，5%，5%，5%。優(yōu)良牧草比重提高10%，5%，5%，5%。

2.3.2 坡度<20°半陰坡 早春：用4種方法進行補播后，結合放牧蹄耕效果最好。人工播，背播，喂播和混播時鮮草產量比對照區(qū)分別高4.23，2.75，1.79，1.73倍。蓋度分別提高35%，30%，20%，15%。優(yōu)良牧草比率提高25%，20%，10%，10%(表4)。

秋播：用4種方法進行補播后，采取放牧蹄耕效果良好。人工播，背播，喂播和混播時鮮草產量比對照區(qū)分別提高3.13，2.14，1.48，1.53倍。蓋度提高35%，20%，15%，15%。優(yōu)良牧草比重提高25%，20%，10%，10%。

表4 山地草甸草原不同坡度放牧蹄耕對蓋度、鮮草產量、優(yōu)良牧草比率的影響Table 4 Coverage,fresh yield and proportion of high quality grasses of mountain meadow steppe after improvement

晚春播：用4種方法進行補播后放牧蹄耕效果較好。人工播，背播，喂播和混播時鮮草產量比對照區(qū)分別提高1.79，1.44，1.19，1.15倍。蓋度提高20%，15%，10%，10%。優(yōu)良牧草分別提高20%，10%，10%，10%。

3 討論

坡度>20°的山地草甸草原和山地草甸坡度大，羊群沿近等高線行走采食，放牧蹄耕下的種子踩踏不均勻，漏踩較多。海拔1 650 m的山地草甸草原地形較陡,降水量350 mm，陽坡半陽坡，土層較薄，有水土流失現(xiàn)象，表層土容易干影響出苗，播種期選在下雪前或早春為好。海拔1 700 m的山地(森林間)草甸草地降水量400 mm，應搭配好紅豆草、無芒雀麥等中旱生牧草。

坡度<20°的山地草甸草原和山地草甸坡度較平緩，蹄耕均勻。海拔1 800 m的山地草甸降水量540 mm，放牧季節(jié)可保持一定的土壤濕度，播期應選在秋季或晚春為好，但溫度較低，平均2.1 ℃，影響牧草生長。海拔1 700 m的山地草甸草原降水量400 mm，平均溫度3.3 ℃，半陽坡，水土流失不嚴，土壤濕度較好，于早春融雪期或雪前放牧蹄耕效果好。

早春播：早春積雪消融后、地表開始干裂，有2～5 cm的縫隙時及時進行補播效果最好。此時人工撒播的種子大部分種子落在縫隙口中，部分種子放牧時被羊蹄踩埋在土中。此時草地土壤墑情較好，且6～7月的雨季給幼苗生長提供足夠的水分促進生長。

晚春播：一定要下雨前后進行補播，然后及時放牧蹄耕，效果較好，5～6月溫度上升快，蒸發(fā)量加大、使土壤水分大量損失，特別地表5 cm很容易干燥，加之晚春降水量年度間變幅大，出苗率低。

秋播：此時種子在地表或雪中吸水膨脹因溫度低不能萌發(fā)，早春來臨積雪融化，種子能夠吸收足夠的水分，而迅速發(fā)芽。

人工播種：播種均勻，播種量易控制、種子浪費少。

背播：種子落在地表上時，被羊糞和土覆蓋，可提高種子發(fā)芽率。缺點是種子撒落的不太均勻，特別是家畜停留時間較長的地方落的多。

喂播：40%以上的種子在羊的瘤胃里被消化，隨糞便排出的種子，在地表可保持2～3 d的濕度，種子的鞘被軟化，容易出苗。缺點是種子浪費的較多。

混播：應搭配好適宜蹄耕的牧草種子和混播比例，選擇籽粒大而硬的牧草種子為好。禾本科種子較輕而放牧蹄耕時羊蹄不易踩進土中，不能和土壤緊密接觸，影響吸水萌發(fā)。紅豆草種子大而硬，外圍帶網(wǎng)狀坑，拌種裹土時容易粘上，易于踩埋土中。

蹄耕法適宜的牧草品種為紅豆草，其種子外圍帶網(wǎng)狀坑，拌種裹土時容易粘土，種籽大容易踩埋土中，有助于扎根發(fā)芽。據(jù)報道,紅豆草是中旱性牧草，具耐瘠薄土壤，越冬率好，抗旱、寒，耐鹽、產草量高，適應性廣等特點[14-19]，是治理退化草地首選草種[20]。

4 結論

蹄耕法技術改良最適宜草地類型是山地草甸草原，此類型草地的降水量達400 mm，平均溫度3.3 ℃，適合牧草生長發(fā)育。

蹄耕法技術改良最佳補播時期：早春補播效果最好，此時土壤墑情好，加上6～7月的雨季給幼苗生長提供足夠的水分促進牧草生長，其次為晚秋補播，此時種子在地表或雪中吸水膨脹因溫度低不能萌發(fā)，早春時積雪融化，種子吸足水分而迅速萌發(fā)。

蹄耕法技術改良最適宜坡度：坡度<20°為好，草地坡度較小水土不易流失，放牧蹄耕補播均勻。

蹄耕法技術改良最適宜牧草品種：中旱生牧草紅豆草，種子大小和種子外形結構適合放牧蹄耕，硬實率比較高，經過浸種裹土處理后種子田間出苗率提高16倍，達32株/m2。單播紅豆草蹄耕法補播改良后，鮮產草量最高達15 240 kg/hm2，比未蹄耕時鮮草產草量高4倍以上。

蹄耕法技術改良最佳補播方法：最好人工撒播后放牧蹄耕補播為好，補播均勻而且易控制播量。

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