紫花苜蓿和羊草栽培草地返青規(guī)律

馬強++王麗學++王文杰++馬墉

摘 要：以紫花苜蓿（Medicago sativa）和羊草（Leymus chinensis）栽培草地為研究對象，通過固定樣方法，對其建植第2年的返青狀況進行調(diào)查。結果表明：（1）紫花苜蓿與羊草均是3月20日開始返青、4月12日返青結束，返青期共計24 d，返青期間紫花苜蓿和羊草生長趨勢基本一致，符合Logistics生長曲線，返青結束后紫花苜蓿和羊草總蓋度分別為75%和55%，總密度分別為164株·m-2和121株m-2；（2）紫花苜蓿和羊草的返青與≥0 ℃和≥5 ℃的積溫存在極顯著的正相關性，返青日期與日平均溫度穩(wěn)定通過5 ℃的日期更接近，要求≥ 0℃和≥5 ℃的積溫分別為126.4 ℃·d和95.92 ℃·d，此外，降水量能提高其返青速率。

關鍵詞：紫花苜蓿；羊草；人工草地；返青規(guī)律

中圖分類號：S283 文獻標識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2016.05.016

Regeneration Patterns of Alfalfa and Leymus chinensis Artificial Grassland

MA Qiang1， WANG Lixue2， 3， WANG Wenjie2， 3， MA Yong2， 3

（1.College of Life Sciences， Tianjin Normal University， Tianjin 300387， China； 2. Tianjin Animal Science and Veterinary Research Institute， Tianjin 300381， China； 3. Tianjin Engineering Research Center for Livestock and Poultry Health Breeding， Tianjin 300381， China）

Abstract：The study was conducted by investigating the regeneration of Medicago sativa and Leymus chinensis artificial grassland through the method of fixed sample. The results showed that the regeneration of M. sativa and L.chinensis were both lasted 24 d from 20th March to 12th April， and the regeneration were basically coincident with Logistic models. When the regeneration ended，the total coverage of the M. sativa and L.chinensis were 75% and 55% respectively， and the total density （regeneration plants per m2） were 164 and 121 respectively. The regeneration of M. sativa and L.chinensis were significant correlated with accumulated temperature of ≥0 ℃ and ≥5 ℃. The turning green date of M. sativa and L.chinensis were more close to the date in which the average daily temperature steadily passed 5 ℃， and the accumulated temperature of ≥0 ℃ and≥5 ℃were 126.4 and 95.92 ℃·d respectively. In addition， precipitation can increase the regeneration rate of M. sativa and L.chinensis partly.

Key words： Alfalfa；L.chinensis； artificial grassland； regeneration patterns

返青期是多年生或越年生牧草萌動生長對外界環(huán)境變化最為敏感的時期[1-2]，是牧草生長發(fā)育的啟動階段，在物質(zhì)循環(huán)和能量交換過程中起著重要的作用。返青早期牧草由冬季休眠的低物質(zhì)循環(huán)進入高效的生長循環(huán)，是其生育期最薄弱的環(huán)節(jié)，極易受到外界環(huán)境因子干擾，如干旱[3-4]、積雪[5-6]等。近年來，與返青相關的研究主要集中在草原生態(tài)系統(tǒng)領域[7-8]、草坪建植返青管理[9]以及越年生作物-小麥的管理[10-11]等方面，而對人工牧草地的返青研究則相對較少。

紫花苜蓿（Medicago sativa）和羊草（Leymus chinensis）分別是目前畜牧養(yǎng)殖用的主要豆科和禾本科牧草。隨著國家“高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)苜蓿示范建設項目”的推動，至2013年全國苜蓿種植面積已超167萬hm2[12]，其中紫花苜蓿能否安全越冬返青是影響苜蓿人工建植成敗及其可持續(xù)利用的關鍵問題[13]。王權夫等[14]報道了春季低溫冷害對紫花苜蓿種植翌年返青的影響；王秉龍等[15]在寧夏地區(qū)開展了苜蓿越冬返青性能的調(diào)查研究；李佳祥等[16]報道了北方草原地區(qū)紫花苜蓿的越冬與返青情況；孫洪仁等[17]系統(tǒng)分析了影響中國草都紫花苜蓿越冬返青的自然因素和人為因素。羊草主要產(chǎn)自內(nèi)蒙古和東北草原地區(qū)，其返青的相關研究大都是伴隨草原返青研究開展的[18-19]，而有關羊草栽培草地的建植研究則鮮有報道。endprint

本研究以紫花苜蓿和羊草栽培草地為研究對象，對其建植第二年的返青狀況進行調(diào)查研究，旨在為紫花苜蓿和羊草栽培草地的返青管理提供指導和借鑒。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗于天津市畜牧獸醫(yī)研究所的現(xiàn)代畜牧業(yè)科技創(chuàng)新基地開展。該基地位于天津市武清區(qū)下伍旗鎮(zhèn)忠義村內(nèi)，屬溫帶半濕潤大陸性季風氣候，四季分明，光照充足，雨熱同季，全年平均氣溫12.2 ℃，≥0 ℃有效積溫為4 187.6 ℃，年日照2 646.2 h，無霜期206 d，年平均降水量489.9 mm，主要集中在7、8月，全年平均風速2.6 m·s-1。土壤屬于沙壤土，有機質(zhì)含量17.21 g·kg-1，全氮1.44 g·kg-1，有效磷72.5 mg·kg-1，速效鉀156.13 mg·kg-1。

1.2 研究方法

1.2.1 栽培草地概況 試驗區(qū)苜蓿品種為三得利苜蓿，播種時間為2014年4月15日，播種方式為條播，每公頃播量22.5 kg；羊草種子來自于河北壩上草原，播種時間為2014年4月10日，播種方式為撒播，每公頃播量60 kg。

1.2.2 返青期調(diào)查 初春時期（2015年3月10日），在苜蓿和羊草栽培草地各設置3個1 m×1 m的樣方，每隔1 d觀測1次，記錄樣方內(nèi)苜蓿、羊草的返青密度和蓋度，直到二者返青期結束。

1.2.3 氣象數(shù)據(jù) 由天津市武清氣象局提供。

1.3 數(shù)據(jù)分析與處理

用Microsoft Excel2003和SPSS17.0對數(shù)據(jù)進行處理和分析，文中數(shù)據(jù)以“均值±標準差”表示。

在草原返青的不同時期利用樣方內(nèi)植物群落的返青株（叢）數(shù)占總株（叢）的百分率，或樣方內(nèi)植物返青蓋度占植物總蓋度的百分率來劃分[20]，即 返青比率=（進入返青期的植物蓋度（或密度）/植物總蓋度（或總密度））×100%。

當樣方內(nèi)植物返青比率達40%～60%時為返青中期，80%為返青后期。

2 結果與分析

2.1 紫花苜蓿和羊草返青蓋度、密度隨時間的變化

返青調(diào)查結果表明，天津地區(qū)2015年紫花苜蓿和羊草的返青初始和結束時間分別為3月20日和4月12日，返青期共計24 d。返青結束后紫花苜蓿和羊草總蓋度分別為75%和55%，總密度分別為164 株·m-2和121株·m-2。

2.1.1 返青蓋度變化 由圖1可以看出，整個返青期紫花苜蓿的返青蓋度均顯著高于羊草，但二者返青曲線趨勢以及返青速率（兩點之間連線的斜率）基本保持一致。根據(jù)返青蓋度計算返青比率可知：紫花苜蓿分別于3月22日進入返青中期（返青比率為（41.77±5.88）%）、4月4日進入返青后期（返青比率為（80.44±1.53）%）；而羊草分別于3月28日進入返青中期（返青比率為（44.23±5.12）%）、4月6日進入返青后期（返青比率為（89.69±8.01）%）。紫花苜蓿與羊草在返青蓋度上的差異主要由二者自身生物特性決定，紫花苜蓿屬豆科，葉片寬且生長迅速，故其蓋度較葉片細且窄的禾本科牧草-羊草高。

2.1.2 返青密度變化 由圖2可以看出：整個返青期紫花苜蓿和羊草的返青密度在3月26日之前無顯著差異，但之后均表現(xiàn)為紫花苜蓿顯著高于羊草；二者返青曲線趨勢基本一致，但返青速率（兩點連線斜率）在3月26日至4月2日之間紫花苜蓿顯著高于羊草，其他時間段基本保持一致。根據(jù)返青密度計算返青比率可知，紫花苜蓿和羊草同時于3月30日進入返青中期，其返青比率分別為（43.49±6.02）%和（43.53±0.00）%，亦同時于4月6日進入返青后期，其返青比率分別為（85.57±2.14）%和（91.46±11.98）%。紫花苜蓿與羊草是屬于兩種不同類型的牧草，其建植過程不同，導致其返青結束后的密度存在量的差異，同時也有羊草種子休眠期長不宜萌發(fā)等原因。

2.1.3 返青密度和蓋度隨時間變化的回歸分析 由圖1和圖2可以看出，紫花苜蓿、羊草蓋度和密度的變化趨勢基本一致，通過SPSS17.0進行非線性Logistic曲線回歸分析（表1），經(jīng)F檢驗，擬合結果均達到極顯著水平，說明苜蓿、羊草蓋度和密度隨著時間的變化符合Logistic生長模型。

2.2 紫花苜蓿和羊草返青與氣候因子的關系

根據(jù)氣象局提供的溫度、地溫、降水量、風向等數(shù)據(jù)，計算日均溫、≥0 ℃和≥5 ℃的積溫、地溫、降水量等指標，紫花苜蓿和羊草返青（3月22日）時≥0 ℃和≥ 5 ℃的積溫分別為126.4 ℃和95.92 ℃，將上述指標與紫花苜蓿和羊草返青蓋度、密度進行相關性分析，結果見表2（相關系數(shù)未達顯著水平未被列出）。由表2可以看出，二者返青與≥0 ℃和≥5 ℃的積溫存在極顯著的正相關性，說明紫花苜蓿和羊草的返青受溫度影響較大。另外，從圖2中可以看出，4月2日至4月6日的返青速率（兩點連線的斜率）有一個較為明顯的提高，除與溫度相關以外，應該與3月31日（2.7 mm）和4月2日（17.3 mm）的降雨有關，但由于整個返青期降雨量沒有一定的規(guī)律，故在相關分析中降水的影響無法直接體現(xiàn)出來。

3 結論與討論

紫花苜蓿與羊草均是3月20日開始返青、4月12返青結束，返青期內(nèi)紫花苜蓿和羊草返青趨勢基本一致，符合Logistics生長曲線。因為蓋度受自身生物學特性影響較大，故以蓋度為參數(shù)時，紫花苜蓿和羊草的返青期劃分存在差異（圖1），而以密度為參數(shù)則未出現(xiàn)上述差異（圖2）。這與天然草原不同，天然草原是多個科屬植物的集合體，故巴哈提古麗[18]、李翔[20]在返青期劃分上應用蓋度參數(shù)，而對于栽培草地而言，筆者則建議使用密度為參數(shù)，這更能縮小由于牧草生物學特性引起的差異。

氣候因子中以≥0 ℃和5 ℃的積溫與紫花苜蓿、羊草返青的相關性較強，達極顯著水平，降水量在紫花苜蓿和羊草返青速率提高方面亦起到了一定的推動作用。溫度是限制多年生牧草返青和萌動生長的重要因子[21-24]，根據(jù)氣象數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，紫花苜蓿和羊草返青與日平均溫度穩(wěn)定通過5 ℃的日期更為接近，這與王旭生[25]、劉玉華[26]等的報道相一致。本研究中紫花苜蓿和羊草返青要求≥0 ℃的積溫達到126.4 ℃·d，≥5 ℃的積溫達95.52 ℃·d，這符合烏蘭[27]研究得出的羊草返青需求≥0 ℃的積溫達到25～60 ℃·d的范圍，與劉玉華[26]研究得出的紫花苜蓿返青要求≥0 ℃和≥5 ℃的積溫分別達到134.36℃·d和89.64 ℃·d結果也基本一致。有研究表明，≥0 ℃積溫和土壤濕度影響天然草地牧草返青[22]，土壤濕度與降水量直接相關。本研究結果表明，降水量在一定程度上增加了返青速率（圖2），但因返青期內(nèi)降水較少且無明顯規(guī)律性，故在相關分析中其與返青的關系未達顯著水平。endprint

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