高承芳,張曉佩,劉 遠,李文楊,董曉寧
(福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所,福州 350013)
不同牧草品種在水土保持中的作用研究
高承芳,張曉佩,劉 遠,李文楊,董曉寧
(福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所,福州 350013)
對14個應(yīng)用較多的水保牧草品種進行了水土保持效果的研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn):寬葉雀稗、百喜草、雜交狼尾草、香根草和截葉胡枝子等幾個草被植物能有效保持水土,第2年的覆蓋度增加到75%以上;提高地上部生物產(chǎn)量,雜交狼尾草根系的鮮、干重分別是空曠地的7.7倍和9.0倍,地上部鮮、干重分別是空曠地的15.0倍和9.6倍,有效減小土壤容重,比空曠地小0.2 g/cm3以上,增加土壤總孔隙度和非毛管孔隙度,從而提高了土壤的蓄水保水能力,對保持水土的效果更好。
草被植物;水土保持;作用
1.1 試驗基地基本情況
試驗基地位于長汀縣三洲鎮(zhèn)垌壩村林下種草養(yǎng)雞示范基地內(nèi)。試驗基地屬亞熱帶季風(fēng)氣候,夏季高溫多雨,冬季溫和濕潤,北緯24°47"~25°35",東經(jīng)116°40"~117°20",山頭面積約3.33 hm2,山頭坡度大于50°,土壤質(zhì)地偏沙,林地以闊葉松為主,林地覆蓋度小于30%。
2011年9 月沿試驗基地山頭等高線劃分成4個放牧區(qū),4個區(qū)內(nèi)分別種植雜交狼尾草(Hybridpennisetum)、百喜草(Bahiagrass)、寬葉雀稗(Paspalum wettsteinii)、甜高粱(Sweet sorghum)、蘇丹草(Sorghum sudanense)、葦狀羊茅(reed fescue)、香根草(vetiver grass)、扁豆(hyacinth bean)、鈍葉決明(Cassia obtusifolia)、多花木蘭(Indigofera amblyatha)、截葉胡枝子(Lespedeza cuneata)、枸杞(Lycium barbarum L)、貯麻(Folium Boehmeriae Niveae)、菊苣(witloof)等14種優(yōu)良水土保持牧草品種。
1.2 材料
牧草品種詳見表1。
表1 牧草品種
1.3 方法
1.3.1 植被覆蓋度測定 分別于2012年10月和2013年11月在試驗基地內(nèi)選取有代表性的樣方,進行植被覆蓋度的測定。分別在一年及二年生草被植物種植地上采用針刺樣點法測定,樣方面積2 m×2 m[14],重復(fù)測定3次,
取平均值。
1.3.2 土壤物理性狀的測定 2013年12月在生長2年的試驗基地內(nèi),選取有代表性的樣方,面積2 m×2 m,挖土壤剖面,用環(huán)刀和鋁盒取樣,采用環(huán)刀浸水法測定土壤容重、孔隙度、毛管孔隙度[15-18]。
1.3.3 鮮草產(chǎn)量的測定 分別于2012年10月和2013年11月,在試驗基地內(nèi),選擇有代表性的面積為20cm×20 cm的樣方,取各草被植物地下部根系和地上部分莖葉,稱其鮮重,得出樣方內(nèi)根系和地上部鮮草產(chǎn)量,在烘箱中烘干后稱重(烘干方法:130℃殺青1 h后,65℃烘箱內(nèi)烘干48 h即可),折算出生物量[15],計算兩年鮮、干草產(chǎn)量的平均值。
2.1 品種覆蓋度
從表2可以看出,幾種草被植物在播種當年生長迅速,植被覆蓋度以寬葉雀稗的最高,達90%,第2年植被覆蓋度達95%,可有效覆蓋地表,減輕雨水對地表的濺蝕作用,從而保持水土;其次是雜交狼尾草和百喜草,播種當年的覆蓋度為75%,兩年后覆蓋度可達80%;甜高粱、蘇丹草、葦狀羊茅、香根草、多花木蘭、截葉胡枝子、菊苣在播種當年的植被覆蓋度在50%~70%之間;扁豆和枸杞兩種植被在播種當年的植被覆蓋度在50%以下。
表2 幾種植物的覆蓋度%
2.2 品種生物量
表3為幾種植被的地下和地上部分生物量測定表,14個牧草品種的地上部和地下部根系的鮮、干重均比空曠地有所提高,但以雜交狼尾草的地上部莖葉重量和地下部的根系重量最高,地下部的鮮、干重分別是空曠地的7.7倍和9.0倍,地上部鮮、干重分別是空曠地的15.0倍和9.6倍;其次是寬葉雀稗,根系的鮮、干重分別是空曠地的7.5倍和8.8倍,地上部鮮、干重分別是空曠地的5.6倍和3.5倍,百喜草、香根草、多花木蘭、貯麻和截葉胡枝子根系的鮮重是空曠地的6倍以上,地上部鮮草產(chǎn)量是空曠地的3倍以上。
表3 幾種植物地上部和地下部生物量分析kg/hm2
2.3 土壤理化性狀
由表4可見,寬葉雀稗、百喜草、雜交狼尾草、香根草、多花木蘭、截葉胡枝子、貯麻的土壤容重分別比空曠地小0.22、0.25、0.20、0.22、0.23、0.20和0.17 g/cm3;總孔隙度分別是空曠地的1.36、1.34、1.18、1.24、1.09、1.25和1.07倍;非毛管孔隙度分別是空曠地的2.50、2.51、2.04、2.45、1.98、2.12和1.85倍;非毛管孔隙度/總孔隙度的比值分別比空曠地高8.0、8.4、7.0、9.4、7.8、6.7、6.9。
表4 幾種植物對土壤理化性狀的影響
草本植物水土保持特性的評價與研究主要與草種生物量和生長狀況的觀測、水土保持效益的測定以及抗逆性測定等有關(guān)[19-20]。水土效益通過以空白區(qū)(裸地)為對照,比較各供試草種的保水保土效果,通常會測定和比
較土壤物理和化學(xué)性狀,以植被覆蓋度、土壤容重和土壤孔隙度來反映植被保持水土的能力[11]。
1)寬葉雀稗、百喜草、雜交狼尾草、香根草和截葉胡枝子等幾種植被品種具有很好的適應(yīng)性,生長迅速,當年的覆蓋度均在65%以上,第2年的覆蓋度增加到75%;根系多,分布量大,莖葉繁茂,雜交狼尾草根系的鮮、干重分別是空曠地的7.7倍和9.0倍,地上部鮮、干重分別是空曠地的15.0倍和9.6倍,寬葉雀稗、百喜草、香根草的根系鮮重是空曠地的3倍以上,有效減小了土壤容重,分別比空曠地小0.2 g/cm3以上,增加了土壤總孔隙度和非毛管孔隙度,幾個品種的土壤總孔隙度和非毛管孔隙度是空曠地的1.2倍以上。從而提高了土壤的蓄水保水能力,有效保持水土。
2)寬葉雀稗、百喜草、雜交狼尾草、香根草和截葉胡枝子等草被植物鮮草產(chǎn)量高,營養(yǎng)豐富,適口性好;可種草養(yǎng)畜,刈草養(yǎng)畜,草果結(jié)合,經(jīng)濟開發(fā)潛力大。
3)寬葉雀稗、百喜草、雜交狼尾草、香根草和截葉胡枝子等草被植物適應(yīng)性強,生長迅速,抗性強,水土保持及開發(fā)利用效益好,可作為當前農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、生態(tài)環(huán)境建設(shè)和退耕還林的首選草種大力推廣。
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S54
A
2095-3887(2014)04-0050-03
10.3969/j.issn.2095-3887.2014.04.012隨著社會的發(fā)展和水土資源的廣泛開發(fā)利用,水土資源浪費也與日俱增,從而導(dǎo)致水土流失日益嚴重。長汀縣是福建省丘陵紅壤區(qū)水土流失最為嚴重的縣份之一,其流失面積之廣、程度之重、危害之大居于福建及其他南方省份之首,使人類的生產(chǎn)、生活受到影響,生態(tài)環(huán)境惡化,生物多樣性受到嚴重威脅[1]。而人工種草具有防風(fēng)固沙、保持水土、培肥地力、改良土壤、保護生物多樣性等生態(tài)環(huán)保作用,可在短期內(nèi)形成植被覆蓋[2-3],還可放牧養(yǎng)畜,增加林木的防護功能,快速、有效地防治水土流失,有效保持生態(tài)平衡,促進國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。因此,本試驗選擇目前水土保持應(yīng)用較多的14個牧草和中草藥品種[4-13]進行水土保持效果的研究,分析比較不同品種保持水土的效果。
2014-05-23
福建省科技計劃重大專項(2012NZ0002-1-2);福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院青年人才創(chuàng)新基金(2011QB-9)
高承芳(1983-),女,助理研究員,碩士。
董曉寧,男,Email:xndong@126.com。