刈割時(shí)間和留茬高度對(duì)高寒沼澤草地牧草產(chǎn)量的影響

參木友，頓珠加才，鮑宇紅，廖陽(yáng)慈，曲廣鵬，普布次仁

(1.省部共建青稞和牦牛種質(zhì)資源與遺傳改良國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西藏 拉薩 850000;2．西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院草業(yè)科學(xué)研究所，西藏 拉薩 850000)

【研究意義】西藏是我國(guó)傳統(tǒng)的5大牧區(qū)之一，在國(guó)家生態(tài)屏障安全、畜牧業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和藏區(qū)社會(huì)穩(wěn)定具有重要的戰(zhàn)略地位。高寒沼澤是西藏主要的草地生態(tài)類型，占西藏濕地總面積的31.5 %，具有高海拔、高有機(jī)質(zhì)和對(duì)氣候變化敏感的特點(diǎn)，在維持高寒沼澤草地植被、涵養(yǎng)水源、保持水土、調(diào)節(jié)氣候等方面發(fā)揮著重要的作用[1-3]。在牧區(qū)傳統(tǒng)的養(yǎng)殖系統(tǒng)中，高寒沼澤草地作為主要的冬春牧場(chǎng)，部分牧區(qū)1年刈割1次，且刈割時(shí)間在10月中旬至10月底，但此時(shí)65 %的牧草干枯，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值低、適口性差，造成資源的極大浪費(fèi)[6-7]。這種靠天養(yǎng)畜的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式，是以消耗資源為代價(jià)獲得微薄的經(jīng)濟(jì)收入，拼的是入不敷出的資源消耗戰(zhàn)，導(dǎo)致退化草地逐年遞增。據(jù)西藏第2次草草原普查結(jié)果，目前西藏草地退化總面積達(dá)0.24×108hm2，比1988年草地調(diào)查提供的數(shù)據(jù)0.12×104hm2(2007年，自治區(qū)農(nóng)牧廳統(tǒng)計(jì))，增加了0.11×108hm2，增長(zhǎng)了96.03 %，呈加速退化趨勢(shì)[8]。刈割是管理天然草地的重要方式，研究刈割時(shí)間和留茬高度對(duì)天然草地質(zhì)量和產(chǎn)量的影響，對(duì)于合理利用天然草地、草原生態(tài)安全和畜牧業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】國(guó)內(nèi)外關(guān)于刈割對(duì)天然草地的影響已開(kāi)展大量的研究[9-11]，但刈割時(shí)間和留茬對(duì)西藏高寒沼澤草地的研究很少?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】介于此，本研究探討刈割時(shí)間和留茬高度對(duì)高寒沼澤草地牧草產(chǎn)量的影響，篩選出最佳的刈割時(shí)間和高度為科學(xué)合理地利用天然草地提供理論依據(jù)。在解決牧區(qū)草畜矛盾中發(fā)揮著不可替代的作用，是發(fā)展當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)[4-5]。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

研究地位于西藏自治區(qū)當(dāng)雄縣，該區(qū)氣候?qū)俑咴瓉喓畮Ъ撅L(fēng)半干旱氣候。據(jù)當(dāng)雄縣氣象站記載，該地區(qū)多年平均氣溫1.8 ℃，最冷月為1月，平均氣溫-9.1 ℃，最熱月為7月，平均氣溫11.0 ℃。多年年均降水量479 mm，其中90 %以上集中在5-9月，雨熱同期，干濕季明顯。年蒸發(fā)量1725.7mm，年日照總時(shí)數(shù)2880.9 h，年太陽(yáng)總輻射7527.6 MJ/m2，光合有效輻射3213.3 MJ/m2，海拔4260～4300 m的寬谷低洼積水區(qū)。該地區(qū)草地資源主要有高寒草甸、高寒草原和高寒沼澤濕地3個(gè)類型，目前郭慶村育肥合作社現(xiàn)有連片圍欄的高寒沼澤草地667 hm2，群落結(jié)構(gòu)以藏嵩草為優(yōu)勢(shì)種的單優(yōu)群落，主要伴生種為芒尖苔草、高山嵩草、矮嵩草、圓穗蓼、鵝絨委陵菜、肉果草、報(bào)春花和蒲公英等。試驗(yàn)用地選取地形平坦，植被均勻的冬春季圍欄內(nèi)的高寒沼澤草地，1年刈割1次,刈割時(shí)間10月中旬至下旬。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)和方法

試驗(yàn)設(shè)計(jì)刈割時(shí)間和留茬高度2個(gè)處理，主要參照西藏傳統(tǒng)的刈割時(shí)間為10月中旬及80 %的牧草返青期為6月初為理論基礎(chǔ)，每個(gè)處理各設(shè)3個(gè)水平，即刈割時(shí)間8-10月；刈割高度為2、4、6 cm。，共9個(gè)處理，每個(gè)處理重復(fù)5次，共計(jì)45個(gè)試驗(yàn)小區(qū)。每個(gè)小區(qū)1 m2的樣方取樣，隨機(jī)排列，于每月25號(hào)采樣測(cè)定。同時(shí)將小區(qū)內(nèi)混合牧草樣品，除去不可食草，紀(jì)錄采樣時(shí)間、地點(diǎn)、樣品名稱并冷藏保存待分析。

1.3 分析指標(biāo)

牧草粉碎過(guò)篩后制成樣本，粗蛋白質(zhì)CP、粗灰分(Ash)、粗脂肪(EE)和粗纖維(CF)含量分析采用AOAC(2000)方法;中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)和酸性洗滌木質(zhì)素(ADL)含量分析采用Van Soest等的方法進(jìn)行。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

所得數(shù)據(jù)用SPSS(SPSS for windows release 10.0)軟件包中的平衡實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方差分析過(guò)程(ANOVA0)和非平衡實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方差分析過(guò)程(GLM)，均值的多重比較用Duncan法進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 高寒沼澤草地混合牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的動(dòng)態(tài)變化

由表1可知，牧草營(yíng)養(yǎng)成分含量隨牧草生長(zhǎng)階段不同發(fā)生很大變化(P<0.05)。8月，牧草中的粗蛋白含量較高，達(dá)13.91 %，此時(shí)NDF、ADF和ADL的含量較低，僅為47.63 %、33.71 %和5.24 %。但隨著牧草生長(zhǎng)月份的增加，CP和IVDMD的含量逐漸降低，纖維組分逐漸提高。10月底，牧草完全進(jìn)入枯黃期，CP含量迅速降低，與8-9月相比，降低52.4 %～67.3 %。本研究結(jié)果表明，8月是牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值最高時(shí)期，是放牧家畜抓膘的最佳時(shí)期，也是牧區(qū)高寒沼澤草地刈割的最好時(shí)期。

表1 沼澤草地牧草營(yíng)養(yǎng)成分分析 (DM %)

趙禹臣等[6]對(duì)當(dāng)雄典型高寒草地暖季和冷季牧草的化學(xué)成分分析表明，暖季牧草的DM、CP、EE、NDF、ADF和Ash含量分別為30.14 %、23.38 %、3.82 %、55.65 %、26.23 %和4.78 %，暖季牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高于冷季牧草。郭春華等[12]也測(cè)得那曲地區(qū)高寒草地牧草CP、EE、NDF、ADF和Ash含量分別為11.13 %、3.78 %、50.89 %、33.99 %和11.82 %，本試驗(yàn)結(jié)果與上述結(jié)果基本一致。由表1可知，高寒沼澤草地牧草ADFD含量隨著生育期的延長(zhǎng)而提高，8-10月牧草中ADF的含量分別為33.71 %、40.99 %和48.91 %。有資料表明如果飼草料中ADF含量≥30 %時(shí),會(huì)影響到飼料蛋白的消化。ADL是從負(fù)面來(lái)反映牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,ADF越高則牧草品質(zhì)越低。說(shuō)明天然草地牧草品質(zhì)直接受生育期不同影響。牧草生長(zhǎng)期，品質(zhì)較好(CP、IVDMD含量較高)，而隨著生長(zhǎng)期的延長(zhǎng)，纖維類(NDF、ADF和ADL)等結(jié)構(gòu)性多糖含量會(huì)逐漸提高，致使牧草適口性降低。因此，評(píng)定天然牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值動(dòng)態(tài)變化對(duì)于建立適合西藏草食家畜營(yíng)養(yǎng)需要和制定補(bǔ)飼標(biāo)準(zhǔn)是非常必要的。

2.2 刈割時(shí)間和留茬高度對(duì)高寒沼澤草地牧草生物量的影響

從圖1可知，隨著牧草的生長(zhǎng)，沼澤草地牧草的生物量逐漸增加，但10月底草地生物量有降低趨勢(shì)(P<0.05)。3種刈割時(shí)間的結(jié)果可以看出，9月底刈割草地牧草生物量最高(P<0.05)，且與次年的刈割后草地生物量差異不顯著(P>0.05)。次年8、10月刈割的牧草生物量有明顯的減少，減產(chǎn)71.5和38.45 g/m2，分別減產(chǎn)23.54 %和12.15 %。留茬高度越高，當(dāng)年產(chǎn)草量越低(P<0.05)。當(dāng)牧草留茬為2 cm時(shí)，次年產(chǎn)量減少48.29 %。留茬高度4 cm，當(dāng)年與次年產(chǎn)草量相對(duì)較高，2016年比2015年增產(chǎn)9.18 %。大量的結(jié)果表明，刈割時(shí)間、頻率、高度不僅能影響割草獲取的地上生物量以及整個(gè)生長(zhǎng)季地上生物量的積累，還能影響牧草營(yíng)養(yǎng)元素的含量、群落種類[13-15]。本試驗(yàn)與前者研究結(jié)果基本一致。刈割后群落結(jié)構(gòu)開(kāi)放，可利用光增加減弱了較高植株對(duì)光的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，較低或耐低刈割的雜草類植物則會(huì)獲得更為充足的光照，刈割引起的競(jìng)爭(zhēng)釋放導(dǎo)致群落植物功能特性多樣化，有利于占據(jù)不同生態(tài)位的物種對(duì)有限的光資源進(jìn)行最大化利用[15]。本試驗(yàn)未開(kāi)展刈割時(shí)間和高度對(duì)沼澤草地牧草群落和低下種子庫(kù)的影響，下一步有待于繼續(xù)開(kāi)展相關(guān)研究。

通過(guò)顯著性檢驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)(表3)，隨著留茬高度的增加，牧草產(chǎn)量逐漸最低，當(dāng)年與次年均存在相似規(guī)律，且處理組之間差異顯著(P<0.01)。于當(dāng)年9月底刈割，留茬4 cm的草地產(chǎn)量量最高，平均差異不顯著(P>0.01)，2015年留茬高度6 cm和8月刈割的平均鮮草量最低，與其它處理間差異顯著(P<0.01)，而刈割時(shí)期8月底和留茬高度4 cm的草地，是次年增加產(chǎn)草量的最佳刈割期。

3 小 結(jié)

適宜的刈割期和留茬高度不僅能收獲到質(zhì)與量兼優(yōu)的牧草生物量，還可以改變牧草生理指標(biāo)，促進(jìn)生長(zhǎng)，提高草地利用率。天然草地采用不同的刈割技術(shù)，草地產(chǎn)草量差異顯著，以每年的8月底、留茬高度4 cm的生物量最高。綜合牧草營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)總產(chǎn)量及傳統(tǒng)放牧中沼澤草地作為冬季草場(chǎng)這2個(gè)因素考慮，我們認(rèn)為，當(dāng)雄縣沼澤草地的最佳刈割期為8月底至9月初、留茬高度4 cm時(shí)天然草地鮮草產(chǎn)量及質(zhì)量最佳。

圖1 刈割時(shí)間和留茬高度對(duì)高寒沼澤草地生物量的比較(g/m2)Fig.1 Comparison of mowing time and stubble height on forage yield(g/m2)

年度Years刈割時(shí)間Mowing time留茬高度 Stubble Height9月10月8月2 cm4 cm6 cm2013535.29467.188315.30627.41463.64289.35差異水平Difference Levelaabbcaabc年度Year9月25日10月25日8月25日4 cm2 cm6 cm2014553.19422.39252.25510.52406.25341.17差異水平Difference Levelaabcaabbc