摘要:為了篩選出在高寒地區(qū)較優(yōu)的混播方案,本文研究了在四種不同施肥處理下[小黑麥(Triticale)+飼用豌豆(Pisum sativa)、燕麥(Avena sativa)+飼用豌豆(Pisum sativa)及單播對(duì)照處理組]的生產(chǎn)性能和葉片形態(tài)特征之間的差異。結(jié)果表明:?jiǎn)问┝追曙暡蒗r草和干草產(chǎn)量最高,為27.80 t·hm-2,8.60 t·hm-2;禾本科葉片周長(zhǎng)比不施肥、單施氮肥、氮磷混施處理提高了15.59%,13.93%,13.35%,差異顯著(P<0.05),葉片長(zhǎng)度提高16.41%,8.68%,11.65%,差異顯著(P<0.05);燕麥+飼用豌豆處理鮮草和干草產(chǎn)量較優(yōu),為27.02 t·hm-2,8.30 t·hm-2,比單播飼用豌豆提高87.37%,219.77%,差異均顯著(P<0.05);單施磷肥下燕麥+飼用豌豆組合中葉片形態(tài)特征均表現(xiàn)出較優(yōu)趨勢(shì)。綜上,三江源地區(qū)禾豆混播草地單施磷肥處理的燕麥+飼用豌豆有更好的建植優(yōu)勢(shì),適宜在三江源地區(qū)建植。
關(guān)鍵詞:三江源地區(qū);養(yǎng)分添加;一年生禾豆混播;生產(chǎn)性能;葉片形態(tài)特征
中圖分類(lèi)號(hào):S54""" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A""""" 文章編號(hào):1007-0435(2024)12-3951-11
收稿日期:2024-03-04;修回日期:2024-04-23
基金項(xiàng)目:青海省科技廳重點(diǎn)研發(fā)與轉(zhuǎn)化計(jì)劃項(xiàng)目(2024-NK-137);青海省科技特派員專(zhuān)項(xiàng)(2024-NK-P28);青海大學(xué)三江源草地生態(tài)系統(tǒng)教育部野外科學(xué)觀測(cè)研究站資助
作者簡(jiǎn)介:
馮廷旭(1994-),男,漢族,甘肅武威人,博士研究生,主要從事草種質(zhì)資源與利用研究,E-mail:fengtingxu141377@163.com;*通信作者Author for correspondence,E-mail:1162157948@qq.com
Response of Leaf Morphology and Yield of Annual Grass-Bean Mixed Forage to
Fertiliser Application in the Sanjiangyuan Area
FENG Ting-xu1, LI Fei2, LIN Wei-shan2, XIANG Xue-mei2, ZHANG Lin2, WEI Xi-jie2, DE Ke-jia1*
(1. Qinghai University, Xining, Qinghai Province 810016, China; 2. Qinghai Academy of Animal Husbandry and Veterinary
Science, Xining, Qinghai Province 810016, China)
Abstract:To identify an optimal mixed sowing scheme for high-altitude regions,this study compared the performance and leaf morphology of different forage mixtures [Triticale+forage pea (Pisum sativa),oat (Avena sativa) +forage pea,and a control with single crop] under four fertilization treatments. The results indicated that the highest yields of fresh and dry forage were achieved with single phosphorus fertilization,at 27.80 t·hm-2 and 8.60 t·hm-2,respectively. For the grasses,leaf perimeter increased by 15.59%,13.93%,and 13.35% under phosphorus-only,nitrogen-only,and combined nitrogen-phosphorus treatments,respectively,with significant differences (Plt;0.05). Leaf length increased by 16.41%,8.68%,and 11.65%,with significant differences (Plt;0.05). The oat +forage pea treatment yielded better results for both fresh and dry forage,at 27.02 t·hm-2 and 8.30 t·hm-2,respectively,showing significant increases of 87.37% and 219.77% compared to the single forage pea sowing (Plt;0.05). Under phosphorus-only fertilization,the oat +forage pea combination showed superior leaf morphology characteristics. In conclusion,for grasslands in the Sanjiangyuan region,the oat +forage pea mixture with single phosphorus fertilization demonstrates a better establishment advantage and is recommended for planting in this area.
Key words:Sanjiangyuan region;Nutrient addition;Annual grass-bean mixture;Production performance;Leaf morphological characteristics
植物利用葉片進(jìn)行光合作用,將二氧化碳和水合成有機(jī)物,為植物提供能量并釋放氧氣[1]。葉片是植物對(duì)外界環(huán)境較為敏感的器官,其數(shù)量、大小、厚度等影響對(duì)光的截取能力與碳素的獲取能力,也可以反映出葉片形態(tài)與生理特征在不同環(huán)境條件下的變化[2]。在作物栽培與育種中葉片形態(tài)特征是進(jìn)行栽培與管理的重要研究指標(biāo)。三江源地區(qū)位于青海省南部,青藏高原腹地,海拔高度在3500~4800 m之間,是長(zhǎng)江、黃河、瀾滄江的源頭匯水區(qū)[3]。近年過(guò)度放牧、氣候變化,以及人類(lèi)對(duì)草地的過(guò)度開(kāi)發(fā),造成三江源地區(qū)大面積出現(xiàn)“黑土灘”、草畜矛盾突出、草地退化和生態(tài)環(huán)境破壞等問(wèn)題。因此,如何協(xié)助恢復(fù)退化嚴(yán)重的天然草地是目前亟待解決的主要問(wèn)題[4]。
土壤是植物生長(zhǎng)發(fā)育的重要基底,養(yǎng)分的缺失限制了飼草生長(zhǎng)發(fā)育,林偉山等[5]研究表明土壤養(yǎng)分中碳、氮、磷等元素分布與含量影響著整個(gè)草地生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建與功能。氮素是草地植被生長(zhǎng)發(fā)育重要元素[6],是調(diào)節(jié)植被生產(chǎn)力、多樣性等方面的關(guān)鍵性元素[7],在草地生態(tài)系統(tǒng)中氮循環(huán)也扮演著重要角色[8-10]。磷是影響植被生長(zhǎng)及產(chǎn)量的重要營(yíng)養(yǎng)元素,與植物葉片發(fā)育、光合作用有關(guān)。而光合作用是植物生長(zhǎng)提供物質(zhì)與能量基礎(chǔ),植物的生長(zhǎng)發(fā)育離不開(kāi)葉片的光合作用。前人的研究表明,養(yǎng)分添加主要是影響土壤中碳、氮、磷含量,促進(jìn)養(yǎng)分分配與物質(zhì)循環(huán)的流動(dòng)[11-13]。因此,研究氮、磷施肥對(duì)葉片形態(tài)特征的影響有重要價(jià)值[14]。
目前,我國(guó)解決天然草地退化的方式是輔助建植人工草地,可以緩解天然草地放牧壓力、提高草地生產(chǎn)力,對(duì)恢復(fù)草地生態(tài)功能有巨大提升[15]。人工草地中禾本科與豆科混播建植可以提高草地群落穩(wěn)定性、養(yǎng)分涵養(yǎng)、保持水土能力、實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)[16]。但高寒地區(qū)建植人工草地生長(zhǎng)周期短、品種少、生長(zhǎng)環(huán)境相對(duì)惡劣,而且在高寒地區(qū)土壤養(yǎng)分積累量少,在建植時(shí)也需要添加部分外源養(yǎng)分來(lái)提高飼草生存率[17]。關(guān)于施肥對(duì)葉片的影響研究主要在小麥、玉米、土豆等農(nóng)作物上,過(guò)量的肥料會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響[18]。高寒地區(qū)外源養(yǎng)分對(duì)人工草地影響的研究進(jìn)展較少,而且由于豆科飼草具有固氮作用,氮肥的添加對(duì)禾豆混播草地是否具有正相關(guān)效應(yīng)也鮮有報(bào)道。綜上,本文通過(guò)在三江源地區(qū)人工草地禾豆混播建植中進(jìn)行養(yǎng)分添加試驗(yàn),研究施肥對(duì)混播組合產(chǎn)量和葉片形態(tài)的影響,以期為三江源地區(qū)禾豆混播推廣建植提供有效的數(shù)據(jù)支撐。
1" 材料與方法
1.1" 試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)地位于青海大學(xué)三江源生態(tài)系統(tǒng)教育部野外科學(xué)觀測(cè)站(33°24′30″ N,97°18′00″ E),海拔4270 m。該地區(qū)屬典型高原大陸性氣候,冬季漫長(zhǎng),氣候寒冷,該地區(qū)年平均氣溫為—5.6℃~3.8℃,極端最高氣溫在25℃左右,極端最低氣溫約為—30℃,四季不分明,只有0℃上下分為冷熱兩季,無(wú)絕對(duì)無(wú)霜期,全年霜日數(shù)約為260 d,日照時(shí)數(shù)2650.5 h,年均降水量為500 mm,降水主要分布在6-9月份,約占全年降水的75%。試驗(yàn)小區(qū)土壤為高山草甸土,雖腐殖質(zhì)含量豐富,但因分解不良而土壤肥力不高。有機(jī)質(zhì)含量為2.36%,全氮含量為9.50 g·kg-1,速效氮含量為14.0 mg·kg-1,全磷含量為8.20 g·kg-1,速效磷含量為7.0 mg·kg-1,全鉀含量為13.50 g·kg-1,速效鉀含量為76.5 mg·kg-1。試驗(yàn)地?zé)o灌溉條件,前茬作物均為小黑麥+飼用豌豆混播。
1.2" 試驗(yàn)材料
供試燕麥(Avena sativa)品種為‘青甜1號(hào)’,小黑麥(Triticale)品種為‘甘農(nóng)2號(hào)’,飼用豌豆(Pisum sativa)品種為‘青建1號(hào)’。氮肥為尿素(含N 46%),施用量為74.96 kg·hm-2,磷肥為過(guò)磷酸鈣(含P2O5 12%),施用量為299.85 kg·hm-2。試驗(yàn)材料均由青海省畜牧獸醫(yī)科學(xué)院草原所提供。
1.3" 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)開(kāi)始于2023年6月15日,采用裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì),主區(qū)為施肥處理,記為A1(不施肥)、A2(單施氮肥)、A3(單施磷肥)、A4(氮、磷混施);副區(qū)為混播組合,記為B1(小黑麥+飼用豌豆)、B2(燕麥+飼用豌豆)、單播對(duì)照處理B3(單播燕麥)、B4(單播小黑麥)、B5(單播飼用豌豆)。各處理設(shè)3次重復(fù),整個(gè)生育期間不進(jìn)行人工灌溉。小區(qū)面積為15 m2(3 m×5 m)。播種前對(duì)試驗(yàn)地進(jìn)行了翻耕耙耱,次日進(jìn)行播種,播種方法為同行條播,播深3~4 cm,各小區(qū)均人工開(kāi)溝10行,行距為30 cm,肥料采用撒播方式,稱(chēng)取15 m2的肥料用量,將其均勻撒播至試驗(yàn)區(qū)內(nèi)。每行內(nèi)禾本科與豆科播量按計(jì)算的各單播處理播量分別播入[19](表1),例如燕麥+飼用豌豆混播時(shí),禾本科(燕麥)播量為單播燕麥的70%,即225.014 kg·hm-2×70%=157.54 kg·hm-2;豆科(飼用豌豆)播量為單播飼用豌豆的30%,即75.34 kg·hm-2×30%=22.60 kg·hm-2。
1.4" 測(cè)定指標(biāo)及方法
1.4.1" 產(chǎn)量測(cè)定" 2023年9月25日在各處理隨機(jī)選取3個(gè)遠(yuǎn)離邊行的1 m樣段,與地面齊平進(jìn)行刈割,稱(chēng)取飼草鮮重,將鮮草置于烘干箱進(jìn)行烘干,稱(chēng)取干重。
1.4.2" 株高" 在收割飼草前,利用卷尺測(cè)量每塊試驗(yàn)地禾本科與豆科自然生長(zhǎng)高度。
1.4.3" 飼草鮮干比" 飼草收獲稱(chēng)取干重后,計(jì)算各處理飼草鮮干比。
1.4.4" 葉片形態(tài)特征分析" 9月20日對(duì)每塊試驗(yàn)地禾本科與豆科飼草進(jìn)行葉片形態(tài)指標(biāo)采集工作,利用Yaxin-1241葉面積儀將采集的葉片進(jìn)行掃描分析,分別采集葉片面積、周長(zhǎng)、長(zhǎng)度、寬度四項(xiàng)指標(biāo),并記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
1.5" 數(shù)據(jù)處理
使用Microsoft Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)的匯總,并使用IBM SPSS 23.0對(duì)收集的數(shù)據(jù)并進(jìn)行一般線性模型(General linear model,GLM)雙因素方差分析,以探究主效應(yīng)及雙因素交互作用,處理間差異采用Duncan多重比較檢驗(yàn)。利用Oriange 2021軟件進(jìn)行繪圖。
2" 結(jié)果與分析
2.1" 不同施肥量和混播組合對(duì)飼草生產(chǎn)性能與葉片特征的影響及方差分析
2.1.1" 不同施肥量和混播組合對(duì)飼草生產(chǎn)性能的影響及方差分析" 表2分析結(jié)果表明,施肥處理、混播組合、施肥×混播組合交互作用均對(duì)飼草生產(chǎn)性能產(chǎn)生顯著性影響(P<0.05)。其中A1B2處理鮮重為43.55 t·hm-2,比單播燕麥(A1B3,A2B3,A4B3)提高了339.46%,206.91%,108.17%(P<0.05);比單播飼用豌豆(A1B5,A2B5,A3B5,A4B5)提高了855.04%,239.70%,116.88%,113.37%(P<0.05)。A3B3的飼草干重為16.81 t·hm-2,比A1B3,A2B3,A4B3提高285.55%,221.41%,119.97%(P<0.05)。A3B3的燕麥株高為77.33 cm,比A1B3,A2B3,A4B3提高了96.41%,57.72%,35.12%(P<0.05)。不同施肥處理下飼草鮮、干重表現(xiàn)為A3>A4>A2>A1。
2.1.2" 不同施肥量和混播組合對(duì)飼草葉片特征的影響及方差分析" 方差分析結(jié)果表明(表3),混播組合對(duì)禾本科葉片形態(tài)(面積、周長(zhǎng)、長(zhǎng)度、寬度)以及豆科周長(zhǎng)均存在顯著性影響(P<0.05);施肥處理對(duì)禾本科周長(zhǎng)、長(zhǎng)度以及豆科周長(zhǎng)存在顯著性影響(P<0.05);施肥×混播組合交互作用對(duì)豆科周長(zhǎng)影響顯著(P<0.05)。其中A3B2處理的禾本科葉片面積、周長(zhǎng)、長(zhǎng)度均為最高,分別為4663.00 mm2,655.76 mm,326.67 mm,葉片長(zhǎng)度比A1B1,A4B1增加33.88%,38.61%(P<0.05)。A3B2處理下豆科飼草葉片面積、長(zhǎng)度、寬度均為最高,分別為2213.93 mm2,83.33 mm,39.26 mm。
2.2" 禾豆混播對(duì)飼草生產(chǎn)性能的影響
2.2.1" 不同施肥處理對(duì)飼草生產(chǎn)性能的影響" 外源肥料的添加提高了飼草的鮮、干重(圖1),其中A3處理下飼草鮮重和干重最高,分別為27.80 t·hm-2和8.60 t·hm-2。A3處理下飼草禾本科株高最高,為64.07 cm,比A1處理提高了14.06%(P<0.05)。A4處理下飼草豆科株高最高,為53.29 cm,比A2處理提高了17.72%(P<0.05)。飼草鮮干比A4處理最高,為4.15,比A1處理提高了34.74%(P<0.05)。
2.2.2" 不同組合處理對(duì)飼草生產(chǎn)性能的影響" 由圖2可知,不同組合處理下B4飼草鮮重和干重最高,分別為28.67 t·hm-2和8.77 t·hm-2,比B5處理提高了98.18%和237.66%(P<0.05);鮮重B1,B2處理分別比B5提高了87.21%和87.37%(P<0.05)。B1,B2,B3處理干重分別比B5處理提高了160.35%,219.77%,227.95%(P<0.05)。B2處理的株高最高,禾本科株高為62.21 cm,比B3提高了14.00%,(P<0.05);豆科株高為51.08 cm,比B5處理提高了26.75%(P<0.05)。飼草鮮干比B5處理比B1,B2,B3,B4分別提高了37.91%,64.74%,117.67%,49.72%(P<0.05);B1處理比B2,B3分別顯著提高了19.45%和57.83%(P<0.05);B2,B4處理分別比B3處理提高32.13%和45.38%(P<0.05)。
2.3" 禾豆混播對(duì)飼草葉片形態(tài)的影響
2.3.1" 不同施肥處理對(duì)禾本科飼草葉片形態(tài)的影響" 由圖3可知,不同施肥處理下A3處理禾本科葉片形態(tài)均為最優(yōu),飼草葉面積為3847.52 mm2。飼草葉片周長(zhǎng)為630.67 mm,分別比A1,A2,A4處理顯著提高了15.59%,13.93%,13.35%(P<0.05);飼草葉片長(zhǎng)度306.75 mm,比A1,A2,A4處理顯著提高了16.41%,8.68%,11.65%(P<0.05);飼草葉片寬度23.29 mm,比A1,A2,A4處理提高了34.70%,34.08%,8.17%,但無(wú)顯著差異。
2.3.2" 不同施肥處理對(duì)豆科飼草葉片形態(tài)的影響" 由圖4可知,不同施肥處理下,A4豆科飼草葉片面積、長(zhǎng)度、寬度均表現(xiàn)出最佳狀態(tài),其中葉面積為2216.07 mm2,比A1處理提高27.70%(P<0.05);葉片長(zhǎng)度與寬度為79.67 mm和38.49 mm。豆科飼草葉片周長(zhǎng)A1處理最優(yōu),為471.84 mm,比A3和A4處理提高了124.37%和84.07%(P<0.05);A2處理比A3和A4提高了107.56%和70.28%(P<0.05)。
2.3.3" 不同組合處理對(duì)禾本科飼草葉片形態(tài)的影響" 圖5結(jié)果表明,不同混播組合處理下B2處理的禾本科飼草葉片形態(tài)最優(yōu),其中葉片面積為4488.62 mm2,比B3,B4處理提高了45.12%,33.40%(P<0.05),B1比B3處理提高29.12%(P<0.05)。飼草葉片周長(zhǎng)為624.97 mm,比B1,B3,B4處理提高了17.52%,13.56%,11.59%(P<0.05)。飼草葉片長(zhǎng)度為304.33 mm,比B1處理提高了15.53%(P<0.05)。飼草葉片寬度為18.64 mm,比B3,B4處理提高了21.28%,11.75%(P<0.05),B1處理葉片寬度比B3處理提高了13.73%(P<0.05)。
2.3.4" 不同組合處理對(duì)豆科葉片形態(tài)的影響" 由圖6結(jié)果可知,不同組合處理下B2豆科飼草葉面積與寬度最高,為2178.37 mm2,37.98 mm。B1豆科飼草周長(zhǎng)最高,為329.11 mm。B5豆科飼草長(zhǎng)度最高,為79.42 mm,但各指標(biāo)均無(wú)顯著性差異。
3" 討論
3.1" 施肥處理與混播組合對(duì)飼草生產(chǎn)性能的影響
植物吸收的大部分養(yǎng)分來(lái)自于根系吸收作用,在土壤貧瘠的地區(qū),添加外源養(yǎng)分也是促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育的重要手段之一[20]。養(yǎng)分的添加能提高高寒地區(qū)草地生態(tài)系統(tǒng)的土壤養(yǎng)分含量,草地土壤中碳、氮、磷等元素受到不同施肥處理下養(yǎng)分添加強(qiáng)度的調(diào)控[21]。本研究結(jié)果表明:?jiǎn)问┝追侍幚淼娘暡蒗r干重均高于不施肥、單施氮肥、氮磷混施處理。向雪梅等[22]研究結(jié)果也表明在青藏高原地區(qū),受到氣候條件與環(huán)境條件的影響,草地生態(tài)的限制元素由氮逐漸變?yōu)榱祝@與本研究結(jié)果相似。施肥與混播組合交互作用下飼草鮮、干重整體表現(xiàn)為A3>A4>A2>A1,單施磷肥處理飼草鮮重相比于不施肥、單施氮肥分別增加了38.45%,35.11%;干重比不施肥、單施氮肥、氮磷混施分別增加16.88%,56.73%,31.46%。在相同的混播組合下,施肥的飼草生產(chǎn)性能整體高于不施肥處理。鮮、干重的結(jié)果表明,高寒地區(qū)植物需要磷元素的需求量高于氮元素,鮑根生等[23]研究指出禾豆混播中禾本科飼草生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)消耗氮素,能消耗豆科飼草固定的氮元素,但本研究中不施肥處理與單施氮肥處理間并無(wú)顯著差異,說(shuō)明高寒地區(qū)禾豆混播草地豆科飼草的固氮作用能夠?yàn)橹参锷L(zhǎng)提供足量的所需氮元素,可以減少外源氮素的添加量。結(jié)果中單施磷肥處理的禾本科株高最高,顯著高于不施肥處理,這也進(jìn)一步說(shuō)明了磷元素是影響植物生長(zhǎng)與產(chǎn)量的重要營(yíng)養(yǎng)元素[24-26]。氮磷混施條件下飼草豆科株高與鮮干比顯著高于單施氮肥處理,表明外源養(yǎng)分的添加對(duì)高寒地區(qū)的飼草生長(zhǎng)利大于弊,氮元素的增加能提高禾本科植物在競(jìng)爭(zhēng)作用中的優(yōu)勢(shì)地位,使禾本科植物能獲取到更多養(yǎng)分[27],從而提高了對(duì)光、水、熱等自然資源的利用率,豆科飼草則可以利用自身依附生長(zhǎng)的特點(diǎn),獲取到更多自然資源,從而提高飼草產(chǎn)量。
禾豆混播是利用禾本科與豆科間相互作用,提高資源與空間利用效率的一種農(nóng)業(yè)建植模式,通過(guò)禾本科與豆科對(duì)資源生態(tài)位的空間差異性達(dá)到互惠互利的關(guān)系[28-31]。與單播草地相比,混播草地能顯著提高飼草產(chǎn)量,減少溫室氣體的排放和加強(qiáng)土壤養(yǎng)分的循環(huán)[32]。本文中不同組合間飼草生產(chǎn)性能結(jié)果表明單播小黑麥處理鮮、干重顯著高于單播飼用豌豆,小黑麥+飼用豌豆與燕麥+飼用豌豆處理也相較于單播飼用豌豆處理有顯著提高。本文中混播處理與單播小黑麥間無(wú)顯著性差異,這可能與試驗(yàn)地的地理位置及海拔有關(guān),本試驗(yàn)在高寒地區(qū)建植,海拔高度為4270 m,氣候條件相對(duì)較差,飼草生長(zhǎng)緩慢。一方面可能因?yàn)楦吆貐^(qū)土壤層較淺,養(yǎng)分積累量相對(duì)較少,植物從土壤中能夠獲得的養(yǎng)分也相對(duì)較少,對(duì)生長(zhǎng)發(fā)育也有一定的影響[33],使混播草地的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系大于協(xié)同關(guān)系;另一方面由于試驗(yàn)處理高海拔地區(qū),溫度較低,土壤中微生物生物活性與數(shù)量也相對(duì)較少,使得混播草地對(duì)土壤養(yǎng)分的利用率較低[34]。在本文中,燕麥+飼用豌豆混播處理中燕麥與飼用豌豆株高均為最高,且與單播處理間差異顯著。但就飼草產(chǎn)量而言,單播小黑麥表現(xiàn)最為優(yōu)異。這可能是因?yàn)榛觳ブ屑尤肓硕箍骑暡荩瑥亩岣吡嘶觳ゲ莸貙?duì)養(yǎng)分的利用效率,進(jìn)而提高飼草株高。但也因?yàn)槎箍骑暡萁档土孙暡莓a(chǎn)量,導(dǎo)致混播處理低于單播小黑麥。此外,豆科飼草在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中鮮重占比較大,經(jīng)過(guò)烘干處理后,植物大量失水,干重則會(huì)相對(duì)較低。這也可能與播種量有關(guān),小黑麥的較高的播種量可能提高了其產(chǎn)量,這也與周萍等[35]的研究結(jié)果有一定的相似性。
3.2" 施肥處理與混播組合對(duì)飼草葉片形態(tài)的影響
施肥能夠影響植物葉片的長(zhǎng)勢(shì),氮、磷肥對(duì)葉片的作用不同,從生態(tài)角度分析,葉片的大小能反映植物對(duì)資源的獲取能力,對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)量預(yù)測(cè)、生態(tài)功能評(píng)價(jià)有重要意義[36]。本文中單施磷肥處理禾本科飼草葉面積、葉片周長(zhǎng)、葉片長(zhǎng)度、葉片寬度均為最優(yōu),說(shuō)明了磷肥對(duì)禾本科植物葉片生長(zhǎng)發(fā)育有重要作用。氮磷混施處理下,豆科飼草葉面積、葉片長(zhǎng)度、葉片寬度均達(dá)到了最優(yōu),說(shuō)明適量氮肥的添加能夠優(yōu)化豆科飼草的葉片形態(tài)。Bi等[37]結(jié)果則表明,適量施氮肥以及在落葉前噴施氮肥促進(jìn)了植物生長(zhǎng),而汪雪影等人[38]研究繡球這種園林綠化的觀賞性植物結(jié)果表明:磷肥與植物葉片形態(tài)無(wú)顯著相關(guān)性。這與本試驗(yàn)結(jié)果相反,可能是因?yàn)楸驹囼?yàn)中選擇燕麥與小黑麥飼草為研究對(duì)象,不同種類(lèi)的植物可能對(duì)氮、磷肥的吸收側(cè)重點(diǎn)不同。氮磷混施對(duì)豆科飼草葉片形態(tài)的效果優(yōu)于其他施肥處理,一方面磷肥能促進(jìn)葉片生長(zhǎng)發(fā)育,提高對(duì)資源的利用;另一方面施氮可能會(huì)促進(jìn)豆科飼草對(duì)大氣及土壤中氮元素的固定作用。
葉片是植物對(duì)環(huán)境變化最為敏感的器官,形態(tài)特征能影響植物生物量的積累和利用自然資源的能力[39]。本研究結(jié)果表明:燕麥+飼用豌豆組合中燕麥與飼用豌豆的葉片形態(tài)相對(duì)較優(yōu),葉片面積與寬度比單播燕麥處理顯著提高45.12%,21.28%。說(shuō)明混播草地對(duì)植物葉片的生長(zhǎng)有促進(jìn)作用,也從葉片形態(tài)特征方面解釋了混播草地對(duì)飼草株高與品質(zhì)有較大提升。Li等人[40]研究表明同行混播草地中禾本科株高高于豆科飼草,會(huì)對(duì)豆科植物形成光攔截作用,同行混播條件下禾本科對(duì)光資源的競(jìng)爭(zhēng)力較強(qiáng),豆科則處于遮陰逆境,這也解釋了本文中飼草產(chǎn)量單播小黑麥處理高于混播處理。葉片形態(tài)的差異也可能與本試驗(yàn)的海拔高度有關(guān),張茜等[41]結(jié)果就表明了隨著海拔高度的提升,植物的葉片逐漸減小,高海拔的環(huán)境脅迫會(huì)導(dǎo)致葉片減小。Reich等[42]也表明當(dāng)葉片較小時(shí),飼草葉片壽命隨之變短,但是光合作用則會(huì)加強(qiáng),根據(jù)這一結(jié)論,作者認(rèn)為在混播草地中飼草葉片大小會(huì)隨海拔高度的升高而減低,光合作用則會(huì)加強(qiáng),說(shuō)明葉片形態(tài)特征對(duì)飼草產(chǎn)量也會(huì)造成一定的影響,也進(jìn)一步解釋了單播小黑麥處理飼草鮮、干重優(yōu)于混播處理這一結(jié)果。
4" 結(jié)論
在高寒地區(qū)施肥對(duì)禾豆混播飼草生產(chǎn)性能與葉片形態(tài)特征的結(jié)果表明:施肥處理能顯著提高飼草生產(chǎn)性能和改善葉片的形態(tài)特征。不同施肥處理下單施磷肥飼草鮮、干草產(chǎn)量均達(dá)到最高,為27.80 t·hm-2,8.59 t·hm-2,對(duì)禾本科飼草株高、葉片形態(tài)均有較大的提升作用。燕麥+飼用豌豆處理鮮、干草產(chǎn)量分別達(dá)到27.02 t·hm-2,8.30 t·hm-2,表現(xiàn)相對(duì)較優(yōu),該處理下葉片形態(tài)特征也得到顯著提升。綜合以上結(jié)果,單施磷肥下燕麥+飼用豌豆更適宜在高寒地區(qū)推廣。氮肥對(duì)高寒地區(qū)禾豆混播草地的產(chǎn)量無(wú)顯著影響,因此在添加外源肥料中可以適當(dāng)減少氮肥的使用量。
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