氣象變化對天然牧草產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

李銀枝　喬文斌　王敏芝

摘要 通過分析不同生育期天然牧草產(chǎn)量和營養(yǎng)成分與氣候的關(guān)系,揭示草原初級生產(chǎn)的內(nèi)在生物學(xué)規(guī)律,為草原的保護(hù)和開發(fā)利用提供參考。

關(guān)鍵詞 牧草;產(chǎn)量;品質(zhì);氣象條件

中圖分類號 S54 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739(2009)13-0331-01

草原初級生產(chǎn)是個龐大的“露天工廠”,牧草產(chǎn)量的形成和品質(zhì)的優(yōu)劣與氣候條件變化密切相關(guān)。因此,認(rèn)識天然草場與氣象條件關(guān)系的規(guī)律,是研究草原畜牧業(yè)的基礎(chǔ),也是防止草原退化、沙化以及保持草原生態(tài)平衡和良性發(fā)展的基礎(chǔ)。通過分析天然牧草生長發(fā)育和氣象要素平行觀測的資料,揭示呼倫貝爾草原天然牧草產(chǎn)量、品質(zhì)與氣候變化的內(nèi)在關(guān)系,以期為草原的科學(xué)利用和開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。

1 自然概況

呼倫貝爾草原屬于草甸草原,面積867萬公頃。草場群落為:羊草+貝加爾針茅—線葉菊+麻花頭。草群豐富,草質(zhì)優(yōu)良,代表性強。年平均氣溫-2.5℃,年降水量320mm,其中4～9月占全年降水的90%以上。0℃以上的積溫為2 160℃,冬季漫長嚴(yán)寒,夏季溫涼短促,無霜期115d,積雪日數(shù)平均180d,水分蒸發(fā)量是降水的4倍多,土壤為暗栗鈣砂壤土。

2 天然牧草生長與氣象條件的關(guān)系

牧草從返青至停止生長的整個過程中,地上生物量隨時間變化符合logistic曲線。熱量和水分條件起著十分重要的作用。

2.1 熱量條件分析

當(dāng)氣溫穩(wěn)定通過5℃時牧草開始返青,當(dāng)氣溫降至5℃后牧草開始黃枯,從返青到黃枯需要5℃以上的積溫1 600～2 000℃。即返青后5℃以上的積溫達(dá)到1 844℃時,牧草產(chǎn)量2 145kg/hm2為最高值,此時大約在8月中旬前后,牧草進(jìn)入成熟期。

2.2 水分條件分析

呼倫貝爾嶺北地區(qū)降水偏少且季節(jié)分配極不均勻,所以水分條件是影響天然牧草生長最重要的因素。經(jīng)分析計算,牧草在整個生長期耗水240～300mm。春季積雪融化、土壤解凍,土壤濕度達(dá)到70%(相當(dāng)于89mm的降水),一般年份都能滿足牧草返青的需要,以后隨著蒸散增大,土壤水分迅速下降,一直到拔節(jié)期土壤濕度降到50%,因該期牧草幼小生長緩慢,水分基本能維持牧草正常生長,此時為5月上旬。隨后牧草逐步進(jìn)入快速生長期,需水量增加,一直到6月上旬,由于大氣降水不多,水分供求矛盾突出,經(jīng)常出現(xiàn)春旱或春夏連旱,致使牧草長勢不佳。6月中旬至7月下旬稱為需水關(guān)鍵期,牧草進(jìn)入旺盛生長期,營養(yǎng)生長和生殖生長并進(jìn),是產(chǎn)量形成的主要階段,需水量劇增,對水分要求嚴(yán)格,而6月中旬是雨季來臨之際,所以每年雨季出現(xiàn)的時間早晚是造成牧草產(chǎn)量波動的主要原因,經(jīng)多年資料統(tǒng)計,6月中旬至7月下旬,每年因水分不足減產(chǎn)20%～30%。

3 天然牧草各物候期品質(zhì)與氣象條件的關(guān)系

天然牧草在生長期生物產(chǎn)量隨時間變化呈“S”曲線,牧草從4月中旬返青至8月中旬停止生長,整個生長期為120d左右,返青至黃枯(青草期)約150d,整個生命期可分為4個階段:一是返青(4月中旬)至拔節(jié)(5月下旬),隨著天氣回暖、地表積雪融化,牧草生長緩慢,陸續(xù)進(jìn)入展葉期、拔節(jié)期。此時牧草營養(yǎng)成分(粗纖維和粗蛋白)較低,幼苗鮮嫩適口,清香四溢。因牧草稀疏低矮,牲畜進(jìn)入跑青期。二是6月上、中旬溫度明顯升高,牧草枝葉生長迅速,需水量不斷增加,進(jìn)入牧草需水敏感期,牧草產(chǎn)量增加快而營養(yǎng)成分含量(粗蛋白和粗纖維)增加緩慢,牲畜進(jìn)入飽青期。三是6月下旬至7月下旬,水熱同期,牧草營養(yǎng)生長和生殖生長并進(jìn),各種牧草陸續(xù)進(jìn)入孕穗期、抽穗期、開花期、結(jié)籽期,牧草產(chǎn)量和營養(yǎng)成分(粗蛋白和粗纖維)快速增加,牲畜進(jìn)入抓水膘時期。四是8月上、中旬,雨量充足,溫度適宜,牧草逐步進(jìn)入灌漿期、乳熟期、臘熟期和完熟期,產(chǎn)量增加緩慢而營養(yǎng)成分(粗蛋白和粗纖維)增加迅速,至8月中旬末地上生物量和營養(yǎng)成分達(dá)到最高值,牲畜進(jìn)入抓油膘階段。

4 結(jié)論

5月下旬至6月中旬,旱情常常出現(xiàn),如能通過人工增雨或澆灌等方法補給適量的水分,可使牧草產(chǎn)量提高10%～20%;在6月下旬至7月下旬補給適量的水分,彌補由于降水時空分布而造成的階段性缺水,產(chǎn)量可提高20%～30%。因此,在牧草需水關(guān)鍵期補給水分,是提高草原天然牧草產(chǎn)量的有效途徑。7月上旬大多數(shù)牧草處于開花結(jié)實期,營養(yǎng)成分高且草質(zhì)優(yōu)良適口,產(chǎn)草量也較高。如果此期打草,不但牧草產(chǎn)量和品質(zhì)俱佳,還可利用后期逾50d、高于1 000℃的積溫,充分發(fā)揮天然牧草再生能力強的優(yōu)勢來提高牧草產(chǎn)量。草原畜牧業(yè)生產(chǎn)比較脆弱,由于草場長期過度利用,退化沙化較為嚴(yán)重;加之呼倫貝爾地區(qū)生長季短,氣象災(zāi)害頻繁,牧草單產(chǎn)不穩(wěn)、總產(chǎn)不高,草畜矛盾日益突出。只有充分利用氣候資源,根據(jù)天然牧草生物學(xué)規(guī)律,大力開展牧草補播和人工草場種植,最終才能實現(xiàn)傳統(tǒng)畜牧業(yè)向現(xiàn)代畜牧業(yè)的轉(zhuǎn)變。

5 參考文獻(xiàn)

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