張子麒,趙 韋,崔雨萱,周 斌,張 露
(西藏藏草生態(tài)科技有限公司,西藏 山南 850800)
青藏高原是我國(guó)重要的草原畜牧業(yè)基地之一〔1〕,全區(qū)天然草地類型歸結(jié)為高山草甸草地類、高山灌叢草甸草地類、亞高山疏林灌木草甸草地類、高山草原草地類、高山山地荒漠草地類、高寒沼澤草地類、山地灌叢草地類和高山稀疏及墊狀草地類八類。高山高寒草地是分布最廣、面積最大的草地類型〔2〕。由于近年來(lái)過(guò)度放牧,草地的生產(chǎn)力嚴(yán)重下降,毒雜草比例上升,近90%的天然草場(chǎng)出現(xiàn)不同程度退化和沙化,遏制草地的退化趨勢(shì),恢復(fù)和改善草地質(zhì)量成為當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)建設(shè)的重要任務(wù)〔3-4〕;同時(shí),牧草供應(yīng)不足,優(yōu)質(zhì)補(bǔ)播牧草的短缺,導(dǎo)致鄉(xiāng)土野生植物被破壞,是該地區(qū)畜牧業(yè)發(fā)展面臨的突出問(wèn)題〔5〕。因此,選用適合不同自然條件、產(chǎn)量高、品質(zhì)好的牧草已成為建植人工草地、發(fā)展畜牧業(yè)的關(guān)鍵所在〔6〕。
近年來(lái),我國(guó)有關(guān)栽培牧草研究較多,但由于青藏高原特定的環(huán)境條件,草地類型多、牧草品種單一的獨(dú)特草地類型,再加之高寒生態(tài)環(huán)境條件的特殊,目前從國(guó)內(nèi)外引進(jìn)的牧草草種都很難適應(yīng)或者適應(yīng)性較差而未取得進(jìn)一步研究。山南地區(qū)無(wú)霜期僅57-130天,故在所有優(yōu)質(zhì)牧草中,多年生禾本科、豆科、莎草科的一些牧草可作為本地草地資源發(fā)展的主要優(yōu)勢(shì)種。推廣種植優(yōu)質(zhì)牧草是發(fā)展草地畜牧業(yè)的關(guān)鍵,選擇優(yōu)良牧草品種是建立人工牧草生產(chǎn)基地及各種飼草料生產(chǎn)基地的基礎(chǔ)〔7〕。由于幾乎沒(méi)有見(jiàn)到過(guò)牧草在山南地區(qū)的引種試驗(yàn),因此本實(shí)驗(yàn)的前期暨在試驗(yàn)的前期引種試驗(yàn)基礎(chǔ)上,在山南市扎囊縣阿扎鄉(xiāng)引種51種優(yōu)質(zhì)牧草品種進(jìn)行試驗(yàn),篩選出適宜西藏山南地區(qū)種植的優(yōu)質(zhì)多年生禾本科、豆科、莎草科牧草品種,為西藏山南地區(qū)人工牧草地建立,退化草地治理和天然草地改良提供科學(xué)依據(jù)。
試驗(yàn)地位于西藏自治區(qū)山南市扎囊縣阿扎鄉(xiāng)章達(dá)村冬春草地,91°29′E,29°31′N,海拔3640m。試驗(yàn)地建植前的景觀為沙質(zhì)退化草地,優(yōu)勢(shì)種群為砂生槐(Sophoramoorcroftiana(Benth.) Baker)、蒺藜(TribulusterrestrisL.)、毛瓣棘豆(OxytropissericopetalaPrain1ex C. E. C. Fisch.)、白草(Pennisetumcentrasiaticum)。
試驗(yàn)區(qū)氣候?qū)俑咴瓉喓畮О敫珊禋夂颍昃邓∮?50ml,雨季多集中在6至9月。日照時(shí)間為2950小時(shí),年均氣溫6.5℃;最高氣溫31℃,最低氣溫-37℃。年均風(fēng)速在3m/s,最大風(fēng)速為17m/s,風(fēng)期主要集中在12月至次年3月〔8〕。
1.2.1 試驗(yàn)材料 結(jié)合前期試驗(yàn)結(jié)果,選擇由西南民族大學(xué)青藏高原研究院提供的已登記草樣品和正在馴化選育的218個(gè)多年生禾本科、豆科、莎草科草種作為試驗(yàn)材料。其中,雀麥屬2種,披堿草屬8種,鵝觀草屬13種,冰草屬2種,虉草屬1種,早熟禾屬9種,仲彬草屬3種,羊茅屬6種,堿茅屬1種,三蕊草屬1種,賴草屬1種,發(fā)草屬2種,洽草屬1種,苜蓿屬1種。
表1 供試牧草播種量
1.2.2 試驗(yàn)方法 試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3次重復(fù),試驗(yàn)小區(qū)面積為15m2(3m×5m),播種方式為條播,條播間距為30cm,小區(qū)間間距為50cm,播深3~5cm。
1.2.3 田間管理 試驗(yàn)區(qū)建植前大面積滅鼠,試驗(yàn)區(qū)建植后圍欄保護(hù),兩個(gè)月進(jìn)行一次人工除草。
1.2.4 測(cè)定指標(biāo) 測(cè)定項(xiàng)目包括物候期、株高、分蘗數(shù)、蓋度、鮮草產(chǎn)量和單穗產(chǎn)量。
1.2.5 數(shù)據(jù)處理 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用WPS Office 2019軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
在2018年,由于受到播種條件的限制,于6月下旬進(jìn)行播種;受高寒氣候影響,種植當(dāng)年所有牧草均以營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)為主,至10月上旬寒露時(shí)節(jié)開(kāi)始停止生長(zhǎng)。播種當(dāng)年部分披堿草屬、鵝觀草屬試驗(yàn)樣品在25~30d出苗,梭羅草、披堿草等樣品比其他樣品早3~5d;部分披堿草屬、鵝觀草屬、雀麥屬、仲彬草屬、冰草屬樣品在45d出苗,仲彬草屬樣品比其他樣品晚5d左右,出苗率也低于50%;部分披堿草屬、鵝觀草屬、雀麥屬、仲彬草屬、冰草屬樣品在70d出苗,其中部分老芒麥、鵝觀草出苗率大于90%。發(fā)草屬、洽草屬、苜蓿屬、三蕊草屬、堿茅屬、早熟禾屬、虉草屬及大部分羊茅屬種子并未出苗,第二年進(jìn)行重新播種,若還未出苗,則淘汰上述種子。
在2019年,對(duì)218個(gè)試驗(yàn)樣品進(jìn)行返青期和抽穗期的統(tǒng)計(jì),共有146個(gè)實(shí)驗(yàn)樣品成功返青,返青時(shí)間集中在3月下旬至4月下旬,結(jié)穗時(shí)間集中在7月下旬至8月下旬,其中披堿草屬1個(gè)試驗(yàn)樣品于7月上旬接穗、4個(gè)樣品于7月中旬接穗。具體各屬試驗(yàn)樣品返青及結(jié)穗情況如表2所示。
表2 2019年146個(gè)試驗(yàn)樣品返青期、抽穗期統(tǒng)計(jì)情況
植株高度既是衡量其生長(zhǎng)發(fā)育情況的重要指標(biāo),也是反映牧草生產(chǎn)能力的生產(chǎn)指標(biāo)〔9〕。牧草分蘗數(shù)是對(duì)單株牧草產(chǎn)量最直接的判斷依據(jù)。對(duì)51個(gè)牧草品種116個(gè)試驗(yàn)樣品2018年株高進(jìn)行統(tǒng)計(jì)如表3所示。
表3 2018年116個(gè)試驗(yàn)樣品株高、分蘗數(shù)統(tǒng)計(jì)情況
A-80鵝觀草屬梭羅草平均株高為23.5cm,優(yōu)于其他樣品,B-2-6無(wú)芒雀麥平均株高為3.00cm;A-97短頸披堿草的平均分蘗數(shù)為12個(gè),優(yōu)于其他樣品,A-80鵝觀草屬梭羅草的平均分蘗數(shù)為3.8個(gè)。羊茅屬只有一個(gè)試驗(yàn)樣品出苗,不具代表性,第二年進(jìn)行持續(xù)觀測(cè)。將上述株高與分蘗數(shù)進(jìn)行對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)披堿草屬與鵝觀草屬平均株高、平均分蘗數(shù)相差不大,并長(zhǎng)勢(shì)良好,可以初步確定為西藏山南地區(qū)的優(yōu)勢(shì)種。仲彬草屬、雀麥屬、冰草屬的平均株高與平均分蘗數(shù)相對(duì)較好,可以適應(yīng)西藏山南地區(qū)的生態(tài)環(huán)境,賴草屬和羊茅屬的牧草,出苗情況較差,第二年進(jìn)行重新播種及進(jìn)一步的觀察。
對(duì)51個(gè)牧草品種146個(gè)試驗(yàn)樣品2019年株高進(jìn)行統(tǒng)計(jì)如表4所示。
表4 2019年146個(gè)試驗(yàn)樣品株高、分蘗數(shù)統(tǒng)計(jì)情況
B-3-11鵝觀草屬中華鵝觀草平均株高為74.82cm,優(yōu)于其他樣品,B-2-11無(wú)芒雀麥平均株高為10.41cm;B-13-1-3垂穗披堿草的平均分蘗數(shù)為18.4個(gè),優(yōu)于其他樣品,A-114羊茅屬同德紫羊茅的平均分蘗數(shù)為4.2個(gè)。將上述株高與分蘗數(shù)進(jìn)行對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)披堿草屬>鵝觀草屬>雀麥屬>早熟禾屬>仲彬草屬>冰草屬,披堿草屬、鵝觀草屬、雀麥屬、早熟禾屬、仲彬草屬、冰草屬試驗(yàn)樣品可確定為山南地區(qū)優(yōu)勢(shì)種,羊茅屬、賴草屬、虉草屬試驗(yàn)樣品較少,只能初步判讀為適應(yīng)西藏山南地區(qū),是否為優(yōu)勢(shì)種還需進(jìn)一步觀察,擴(kuò)大試驗(yàn)樣品數(shù)量,兩年觀測(cè)期間,未出苗的試驗(yàn)樣品可淘汰。
蓋度分為投影蓋度和基部蓋度,蓋度的大小決定于植物的生物學(xué)特性。本試驗(yàn)所測(cè)的是基部蓋度,又稱為純蓋度,是指植物基部實(shí)際占地面積。對(duì)2018年116個(gè)試驗(yàn)樣品和2019年146個(gè)試驗(yàn)樣品的蓋度、蓋度等級(jí)觀測(cè)如下圖1、圖2所示。
蓋度分為裸地、低覆蓋、中低覆蓋、中覆蓋、高覆蓋五個(gè)等級(jí),裸地:<10%,低覆蓋:10%~30%,中低覆蓋30%~45%,中覆蓋45%~60%,高覆蓋>60%。
在2018年觀測(cè)的116個(gè)試驗(yàn)樣品中達(dá)到高蓋度的試驗(yàn)樣品有30個(gè),披堿草屬有22個(gè),鵝觀草屬有8個(gè),其余屬無(wú)試驗(yàn)樣品屬于高覆蓋,故通過(guò)蓋度等級(jí)研究,披堿草屬>鵝觀草屬>其他。
在2019年觀測(cè)的146個(gè)試驗(yàn)樣品中達(dá)到高蓋度的試驗(yàn)樣品有59個(gè),披堿草屬有35個(gè),鵝觀草屬有21個(gè),雀麥屬有1個(gè),冰草屬有2個(gè),其余屬無(wú)試驗(yàn)樣品屬于高覆蓋,故通過(guò)蓋度等級(jí)研究,披堿草屬>鵝觀草屬>冰草屬>雀麥屬>其他。
通過(guò)2018年至2019年兩年蓋度及蓋度等級(jí)的變化,可以明顯發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)兩年種植的牧草蓋度等級(jí)方面明顯優(yōu)于一年生,高蓋度的數(shù)量由30種增長(zhǎng)為59種。
圖1 2018年116個(gè)試驗(yàn)樣品蓋度等級(jí)
圖2 2019年146個(gè)試驗(yàn)樣品蓋度及蓋度等級(jí)
鮮草產(chǎn)量為單位面積草地齊地面剪割的植物(包括可食的與不可食的)地上部一年中累計(jì)生長(zhǎng)的總質(zhì)量。本實(shí)驗(yàn)所規(guī)定的單位面積為1m2,鮮草產(chǎn)量和單穗產(chǎn)量的多少可以有效的決定牧草資源種類在畜牧業(yè)中的價(jià)值。
2019年對(duì)51個(gè)品種146個(gè)試驗(yàn)樣品進(jìn)行鮮草產(chǎn)量和單穗產(chǎn)量的測(cè)定,具體測(cè)量結(jié)果如表5所示。
表5 2019年146個(gè)實(shí)驗(yàn)樣品鮮草常量及單穗產(chǎn)量
在2018年,實(shí)驗(yàn)樣品進(jìn)行地下生長(zhǎng),鮮草產(chǎn)量不具有參考價(jià)值,沒(méi)有試驗(yàn)樣品完成完整生育周期,單穗產(chǎn)量無(wú)法測(cè)定。
在2019年,試驗(yàn)樣品進(jìn)行地上生長(zhǎng)。B-14-4-3披堿草的鮮草產(chǎn)量為938.4g,優(yōu)于其他品種,A-120虉草(川青三號(hào))鮮草常量為17g;B-7-12老芒麥單穗產(chǎn)量為0.4207g,優(yōu)于其他品種,B-6-6冷地早熟禾單穗產(chǎn)量為0.0093g。將上述試驗(yàn)樣品鮮草產(chǎn)量進(jìn)行對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)披堿草屬>鵝觀草屬>冰草屬>仲彬草屬>雀麥屬>早熟禾屬,其中,由于羊茅屬、賴草屬、虉草屬試驗(yàn)樣品數(shù)量較少,出苗率較低,不具有明顯的代表性。披堿草屬、鵝觀草屬、冰草屬可以確定為西藏山南地區(qū)的優(yōu)勢(shì)種,仲彬草屬、雀麥屬基本適應(yīng)西藏山南地區(qū),是否為西藏山南地區(qū)優(yōu)勢(shì)種還需擴(kuò)大試驗(yàn)樣品數(shù)量。
本試驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù)均為2018年至2019年監(jiān)測(cè)。在2018年由于受高寒氣候限制,種植當(dāng)年所有牧草均以營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)為主,至10月上旬寒露世界開(kāi)始停止生長(zhǎng),溫度是高寒地區(qū)牧草前期生長(zhǎng)發(fā)育的主導(dǎo)因素,低溫使牧草的生理生化反應(yīng)變慢、生長(zhǎng)發(fā)育遲緩,鮮草產(chǎn)量、單穗產(chǎn)量等數(shù)據(jù)由于時(shí)間限制,無(wú)法測(cè)出。
在2019年,所種植的牧草地上部分生長(zhǎng),共有146個(gè)試驗(yàn)樣品在春分至谷雨時(shí)節(jié)完成返青,至10月上旬寒露時(shí)節(jié)停止生長(zhǎng),并對(duì)鮮草產(chǎn)量、單穗產(chǎn)量等數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量。經(jīng)過(guò)兩年對(duì)51個(gè)品種的株高、分蘗數(shù)、蓋度、蓋度等級(jí)、鮮草產(chǎn)量、單穗產(chǎn)量等數(shù)據(jù)的測(cè)量,基本篩選出披堿草屬、鵝觀草屬、冰草屬、雀麥屬可以適應(yīng)西藏山南地區(qū),仲彬草屬、早熟禾屬、賴草屬、虉草屬等需擴(kuò)大試驗(yàn)樣品數(shù)量,本試驗(yàn)中未出苗的試驗(yàn)樣品淘汰。在條件允許的情況下,對(duì)所試驗(yàn)?zāi)敛莸拇值鞍?、粗脂肪、粗纖維和無(wú)氮浸出物等營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行檢測(cè),后與內(nèi)地樣品進(jìn)行對(duì)比。
在2018年,共有116個(gè)試驗(yàn)樣品成功出苗,并對(duì)其進(jìn)行物候期、生長(zhǎng)特性、蓋度三個(gè)方面數(shù)據(jù)的測(cè)定,來(lái)闡述優(yōu)質(zhì)牧草在西藏山南地區(qū)的適應(yīng)性。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,披堿草屬、鵝觀草屬所屬品種表現(xiàn)優(yōu)異,可確定為西藏山南地區(qū)優(yōu)勢(shì)種,其他品種進(jìn)行繼續(xù)觀測(cè)。
在2019年,共有146個(gè)試驗(yàn)樣品成功返青,并對(duì)其進(jìn)行物候期、生長(zhǎng)特性、蓋度、蓋度等級(jí)、鮮草產(chǎn)量、單穗產(chǎn)量六個(gè)方面的數(shù)據(jù)測(cè)量,來(lái)闡述優(yōu)質(zhì)牧草在西藏山南地區(qū)的適應(yīng)性。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,披堿草屬、鵝觀草屬、冰草屬、雀麥屬表現(xiàn)較為優(yōu)異,可確定披堿草屬、鵝觀草屬可以確定為西藏山南地區(qū)的優(yōu)勢(shì)種,冰草屬、雀麥屬適應(yīng)西藏山南地區(qū)生長(zhǎng)環(huán)境,其他表現(xiàn)一般品種可擴(kuò)大種植,進(jìn)行進(jìn)一步分析。
綜上所述,披堿草屬、鵝觀草屬、雀麥屬、冰草屬牧草試樣樣品可作為西藏山南地區(qū)優(yōu)勢(shì)牧草資源,可通過(guò)進(jìn)一步的馴化、擴(kuò)繁、篩選,廣泛應(yīng)用于西藏山南地區(qū)的序幕及生態(tài)環(huán)境修復(fù)工作。