天山北坡中山帶退化山地草甸補(bǔ)播改良試驗(yàn)研究

侯鈺榮，任玉平，魏 鵬，李 超，宋躍斌

（1.新疆畜牧科學(xué)院草業(yè)研究所，烏魯木齊 830000；2.新疆昌吉市草原站，昌吉 831100）

天山北坡中山帶退化山地草甸補(bǔ)播改良試驗(yàn)研究

侯鈺榮1，任玉平1，魏 鵬1，李 超1，宋躍斌2

（1.新疆畜牧科學(xué)院草業(yè)研究所，烏魯木齊 830000；2.新疆昌吉市草原站，昌吉 831100）

針對新疆草地退化嚴(yán)重的現(xiàn)狀，選擇在天山北坡中山帶溝谷退化的山地草甸類型進(jìn)行對比試驗(yàn)。結(jié)果表明：通過補(bǔ)播改良，草地質(zhì)量從中等提高到優(yōu)等，質(zhì)量提高了2個(gè)等級(jí)；混合牧草粗蛋白質(zhì)由13.24%提高到了19.72%，提高了6.48個(gè)百分點(diǎn)；草地產(chǎn)草量由年產(chǎn)鮮草10 860.55 kg/hm2增加到12 150.60 kg/hm2，產(chǎn)草量提高了11.88%；投入與產(chǎn)出比1∶25.94，對照區(qū)為1∶19.06，補(bǔ)播改良投入與產(chǎn)出高于對照區(qū)。

天山北坡；山地草甸；補(bǔ)播；改良；效益分析

新疆天山北坡草地是全區(qū)草地生產(chǎn)能力最高的區(qū)域，也是草地退化最為嚴(yán)重、草畜矛盾最為突出的區(qū)域［1-2］。選擇在天山北坡開展退化草地改良試驗(yàn)，通過圍欄封育、補(bǔ)播、施肥等技術(shù)快速改良已退化的草地，建立試驗(yàn)示范區(qū)，可為新疆天山區(qū)大面積退化草地改良做出示范，還可為草地畜牧業(yè)健康發(fā)展提供有力的技術(shù)支撐［3-4］。并且研究對新疆傳統(tǒng)畜牧業(yè)向現(xiàn)代畜牧業(yè)轉(zhuǎn)變十分必要，對新疆整體生態(tài)保護(hù)、恢復(fù)以及草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展意義重大。

1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)區(qū)分布在天山北坡中山帶，屬于昌吉市阿什里哈薩克民族鄉(xiāng)行政管轄范圍。地理位置為東經(jīng)86°42′21″～86°42′41″，北緯43°35′43″～43°35′56″，海拔2 200 m。試驗(yàn)區(qū)面積10 hm2。地處天山北坡中山帶河谷階地，處于周邊地勢較高的凹地，地形有起伏，相對平緩開闊。屬于典型的山地草甸草地，以雜類草和禾草為主。草地原生植被植物種類主要有老鸛草（Erodii Herba Geranii Herba）、千葉耆（A.millefolium L.）、草原糙蘇（Phlomis pratensis）、新疆亞菊（Afaniafastigiata（C.Winkl）Poljak.）、黃芪（Astragalus membranaceus（Fisch.）Bunge）、萎菱菜（Potentilla anserina L.Extract）、黃花苜蓿（Medicago falcata L.）、勿忘我（Myosotis sylvatica）、唐松草（Thalictrum）、草原苔草（Carex liparocarpos Gaudin）、草地早熟禾（Poa pretensis）、無芒雀麥（Eurema brigitta）、梯牧草（Phleum pratense Linn.）等，草地植被總蓋度83%。在利用上主要作為天然打草場，秋季打草后冬季放牧利用，每年放牧利用天數(shù)一般150d（11月1日—次年3月30日）。

試驗(yàn)區(qū)土壤類型為山地草甸土，土層深厚，地表有大量枯草殘葉，0～30 cm草根密集交織，有機(jī)質(zhì)含量高達(dá)13.5%，質(zhì)地較輕，結(jié)構(gòu)好，土壤濕潤，下層有銹紋、銹斑。土壤pH值7.5，有機(jī)質(zhì)75.6 g/kg，水解性氮295.5 mg/kg，有效磷7 mg/kg，速效鉀258 mg/kg，全氮4.335 g/kg，全磷0.695 g/kg，全鉀1.69 mg/kg，有效銅1.99 mg/kg，有效鐵31.3 mg/kg，有效鋅0.715 mg/kg，有效錳16.95 mg/kg。

試驗(yàn)區(qū)屬于中山濕潤氣候區(qū)，該區(qū)隨海拔升高，年降水量可達(dá)500 mm，干燥度小于1，平均氣溫低，蒸發(fā)量小，大氣濕潤。根據(jù)2012年研究區(qū)HOBO全自動(dòng)氣象站采集的數(shù)據(jù)，7月和8月降雨量分別為54.2 mm和85.6 mm；月均溫分別為16.09°C和14.00°C。夏季降水量較大，氣候涼爽。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選擇地形、植被比較一致的草場一塊，分補(bǔ)播改良區(qū)和對照區(qū)，補(bǔ)播改良區(qū)6.67 hm2，對照區(qū)3.33 hm2，補(bǔ)播改良區(qū)和對照區(qū)各設(shè)3個(gè)重復(fù)。試驗(yàn)區(qū)全部采用圍欄保護(hù)，春、夏、秋3季禁牧，秋季打草后冬季放牧利用。

2.2 試驗(yàn)方法

補(bǔ)播改良區(qū)補(bǔ)播時(shí)間為2012年5月，此時(shí)是草場植被返青，氣溫回升，降水較多季節(jié)，有利于補(bǔ)播牧草出苗。補(bǔ)播方法：在不破壞大面積原生植被的前提下，采用松土補(bǔ)播機(jī)播種。補(bǔ)播牧草紅豆草，播種量45 kg/hm2；無芒雀麥，播種量4.5 kg/hm2。補(bǔ)播方式采取混合播種。補(bǔ)播行距50 cm，補(bǔ)播深度2～3 cm，播后及時(shí)覆土。對照區(qū)只圍欄封育，不采取其他工程措施，保持原生植被狀態(tài)，自然生長恢復(fù)。

2.3 測定方法

草地植被測定時(shí)間選擇在2012年8月15日，此時(shí)大部分牧草開花抽穗，生物產(chǎn)量最高。采用常規(guī)測定方法，在試驗(yàn)區(qū)和對照區(qū)各設(shè)置兩條樣線，每樣線測定3個(gè)樣方，每區(qū)測定樣方6個(gè)，樣方面積1 m2（1m×1m），測定指標(biāo)為“三度一量”，即高度、蓋度（針刺法）、密度、生物量，建群種或優(yōu)勢種分種測定（重要值前4位），其他按經(jīng)濟(jì)類群測定，每年測定1次。

牧草樣品采集，分補(bǔ)播改良區(qū)和對照區(qū)采集，優(yōu)勢種分種采集，伴生種按經(jīng)濟(jì)類群采集，并將測產(chǎn)樣方內(nèi)測產(chǎn)后的牧草作為混合樣品。每份樣品1 kg，自然風(fēng)干，測得風(fēng)干率，并作為分析樣品。

3 結(jié)果

3.1 補(bǔ)播改良效果

根據(jù)對補(bǔ)播改良區(qū)草地“三度一量”監(jiān)測，補(bǔ)播改良區(qū)植物密度1 107株/m2，草地植被覆蓋度98%，草層高度6～55 cm，草地生物產(chǎn)量810.04 kg/hm2。

根據(jù)對對照區(qū)草地“三度一量”監(jiān)測，對照區(qū)植物密度710株/m2，草地植被覆蓋度83%，草層高度6～45 cm，草地生物產(chǎn)量724.04 kg/hm2。詳見表1。

3.2 混合牧草營養(yǎng)分析

詳見表2。

表1 補(bǔ)播改良區(qū)和對照區(qū)“三度一量”指標(biāo)監(jiān)測結(jié)果

表2 補(bǔ)播改良區(qū)和對照區(qū)混合牧草營養(yǎng)成分%

4 效果分析

4.1 草場質(zhì)量評價(jià)分析

由表3可知，從鮮草產(chǎn)量來看，補(bǔ)播改良區(qū)優(yōu)等牧草較對照區(qū)增加了12.86倍，良等牧草比對照區(qū)減少了0.45倍，中等牧草比對照區(qū)減少了0.32倍，低等牧草全部消失，劣等草未出現(xiàn)。按照全國草場質(zhì)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對照區(qū)草場等級(jí)為三等2級(jí)，補(bǔ)播改良區(qū)為一等1級(jí)，草地質(zhì)量提高了2等，質(zhì)量有了大幅度的提高。

表3 草場質(zhì)量評價(jià)分析

4.2 牧草營養(yǎng)成分變化分析

由表4可見，根據(jù)新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院分析室對采集的牧草營養(yǎng)成分測定，補(bǔ)播改良區(qū)混合草樣較對照區(qū)水分增加了0.1個(gè)百分點(diǎn)，粗蛋白質(zhì)提高了6.48個(gè)百分點(diǎn)，粗脂肪減少了1.2個(gè)百分點(diǎn)，粗纖維減少了6.8個(gè)百分點(diǎn)，鈣增加了0.11個(gè)百分點(diǎn)，粗灰分增加了1.3個(gè)百分點(diǎn)，無氮浸出物減少了0.78個(gè)百分點(diǎn)。

表4 混合草樣營養(yǎng)成分對比分析%

4.3 草場產(chǎn)量變化分析

根據(jù)表3，補(bǔ)播改良區(qū)鮮草產(chǎn)量1 215 g/m2，折合12 150.60 kg/hm2；對照區(qū)鮮草產(chǎn)量 1 086 g/m2，折合10 860.55kg/hm2；補(bǔ)播改良區(qū)較對照區(qū)增加1290.05kg/hm2，產(chǎn)草量提高了11.88%。

4.4 投入與產(chǎn)出分析

由表5可知，補(bǔ)播改良6.67 hm2，總投資15 618.95元，每公頃投資2 341.67元，按照10年收益期計(jì)算，每公頃年均投資234.17元。年產(chǎn)鮮草12150.60kg/hm2，按照優(yōu)等草場鮮草單價(jià)0.50元/kg，年牧草產(chǎn)值6075.30元/hm2。投入與產(chǎn)出比1∶25.94。

對照區(qū)圍欄3.33 hm2，總投資4 745.00元，每公頃投資1 424.93元，按照10年收益期計(jì)算，每公頃年均投資142.49元。年產(chǎn)鮮草10 860.55 kg/hm2，按照中等草場鮮草單價(jià)0.25元/kg，年牧草產(chǎn)值2 715.14元/hm2。投入與產(chǎn)出比1∶19.06。

表5 草地改良建設(shè)投入分析

5 討論與結(jié)論

5.1 討論

（1）機(jī)械化松土補(bǔ)播改良只適用于山區(qū)溝谷地形較為平緩開闊、草地退化較為嚴(yán)重、靠自然恢復(fù)難以短期見效的地方。而對于地形起伏大，不便于機(jī)械作業(yè)的退化溝谷草地，可選擇圍欄工程措施或禁牧管理措施進(jìn)行有針對性改良，只是需要的時(shí)間長一些，同樣也可以達(dá)到改良的效果，并且投入相對較少。

（2）溝谷退化草地改良牧草選擇要針對草地的利用方式，建立改良打草場兼放牧，牧草選擇主要考慮適應(yīng)性強(qiáng)、使用期長、產(chǎn)量高、質(zhì)量好、耐踐踏、再生能力強(qiáng)的上繁草。 （3）補(bǔ)播改良雖然提高了草地混合牧草的粗蛋白質(zhì)、鈣、粗灰分，但粗脂肪、粗纖維、無氮浸出物減少。

5.2 結(jié)論

從試驗(yàn)效果綜合分析，天山北坡中山帶溝谷山地草甸類型草地通過補(bǔ)播改良，草地產(chǎn)量和草地質(zhì)量均有所提高，補(bǔ)播改良效果明顯。

（1）補(bǔ)播改良區(qū)較對照區(qū)增加1 290.05 kg/hm2，產(chǎn)草量提高了11.88%；

（2）草地質(zhì)量從中等提高到優(yōu)等，質(zhì)量提高了2等；

（3）混合牧草粗蛋白質(zhì)補(bǔ)播改良區(qū)較對照區(qū)提高了6.48個(gè)百分點(diǎn)；

（4）投入與產(chǎn)出比，補(bǔ)播改良為1∶25.94，對照區(qū)為1∶19.06，補(bǔ)播改良區(qū)投入與產(chǎn)出高于對照區(qū)。

［1］ 張衛(wèi)國，周生仁.新疆塔城南湖退化草地改良試驗(yàn)［J］.國外畜牧學(xué)（草原與牧草），1999（2）：28-30.

［2］ 任玉平，付愛良.天山北坡中山帶河谷嚴(yán)重退化天然割草地綜合改良試驗(yàn)初報(bào)［J］.新疆畜牧業(yè)，1992（5）：39-41.

［3］ 趙萬羽，李學(xué)森.天山北坡山地割草場改造利用技術(shù)研究［J］.草食家畜，2000（增刊）：38-41.

［4］ 崔國盈，安沙舟.新疆天山北坡山地草甸草地資源退化生態(tài)分析［J］.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，4（2）：347-351.

Study on Improvement of Degraded Mountain Meadow by Reseeding in Northern Slope of Tianshan Mountain

Hou Yurong，Ren Yuping，Wei Peng，et al
（Grassland Research Institute ofXinjiangAcademyofAnimal Science，Urumqi 830000，China）

In order to solve the meadowdegradation in northern slope of Tianshan Mountain，an experiment was done to compare the effect of reseeding improvement in the middle zone.The results showed that the reseeding improved meadow quality from medium to finest grade，rising two grades；the crude protein increased from 13.24%to 19.27%，upping 6.48 percentage points；he grass yield increased from 10 860.55 kg/hm2to 12 150.6 kg/hm2，upping 11.88 percentage points；the ratio input and output was 1∶25.94，while that ofthe control was 1∶19.06.

northern slope；Tianshan Mountanin；meadow；reseeding；improvement；benefit analysis

S812.8

A

2095-3887（2016）05-0045-04

10.3969/j.issn.2095-3887.2016.05.012

2016-07-05

“十二五”農(nóng)村領(lǐng)域國家科技計(jì)劃課題（2012BAD13B03）；新疆草原牧區(qū)生態(tài)保護(hù)利用與牧民定居區(qū)飼草料生產(chǎn)保障技術(shù)研究與示范

侯鈺榮（1982－），女，副研究員，博士后，主要從事草地生態(tài)研究工作。