紅豆草和紫花苜蓿在高寒牧區適應性研究

劉秀梅,張 榕,,豆 衛,高占琪,阿不滿,孟祥君

草產業作為我國的一個新興產業,在農業經濟結構調整中具有不可替代的功能[1]。我國高寒牧區氣候嚴酷,冬季漫長,大多數區域枯草期長達7個月。由于飼草料缺乏,尤其是蛋白質飼草料缺乏[2],導致高寒牧區畜牧業生產中飼草料缺乏的問題長期存在,也是草原畜牧業生產方式轉變的主要難點。因此,探索適合高寒牧區建植人工草地的豆科牧草及其豐產技術一直是草業界科技人員不斷探索的熱點和難點。尤其是退牧還草工程啟動以來,禁休牧制度的落實進一步加劇了牧區飼草料供需矛盾。為了選擇適合甘肅高寒牧區的多年生豆科草種,開展了紅豆草和紫花苜蓿在高寒牧區的適應性研究。

紅豆草原產于歐洲和蘇聯,本屬共140余種。甘肅紅豆草由甘肅農業大學陳寶書等以引進紅豆草為基礎,在甘肅中部干旱地區選育而成。喜溫涼干燥,耐干旱、寒冷、早霜,有較強的抗病性[3],適應栽培的氣候和土壤條件廣泛,利用5～7年,營養豐富,富含蛋白質、氨基酸和礦物質。紅豆草莖稈中空,草質柔軟,氣味芳香,無論是青飼、青貯或干草飼喂,肉牛、奶牛、羊、兔、鵝、豬等畜禽都特別喜歡采食,適口性好,特別是草食家畜大量采食也不會引起臌脹病。在加工利用上,青飼、調制青干草、加工草粉或青貯皆可,不僅可飼喂牛羊,而且鮮草可打漿喂豬,是建立人工草地的優良牧草[4],一年可刈割2～3次,青草 30 000～52 500 kg。

紫花苜蓿是我國種植面積最大的人工牧草,有牧草之王美譽。不僅產草量高、草質優良,而且富含粗蛋白、多種氨基酸、維生素和多種微量元素,適口性極佳,畜、禽及草食性魚類喜食,飼用價值高。阿爾岡金是近幾年我國從加拿大引進的抗寒型紫花苜蓿品種之一,休眠級數低,在我國人工草地建設中應用比較廣泛。

1 材料和方法

1.1 試驗地自然概況

試驗于2004～2007年在夏河縣桑科鄉試驗田進行,海拔3 050 m,屬寒冷濕潤類型,高原大陸性氣候特點比較明顯。年均氣溫2.6℃,年降水量516 mm,年日照2 296 h,≥0℃的積溫1 214～2 477℃,≥10℃的積溫215～1 636℃。土壤為亞高山草甸土,無灌溉條件,pH 7.8,有機質1.81%,全氮 0.24%,全磷0.084%,全鹽0.22%,速效氮 185.00 mg/kg,速效磷46.37 mg/kg,速效鉀245.60 mg/kg。試驗地前茬作物為燕麥。

1.2 材料和方法

試驗材料甘肅紅豆草和阿爾岡金均由甘肅新天地生態農業公司提供,發芽率分別為70%和92%。試驗小區隨機排列,設3個重復,共6個小區。試驗區總面積180 m2,小區面積30 m2,2004年5月17日播種。紅豆草和阿爾岡金的播量分別為6.5 g/m2,1.6 g/m2,都采用條播,行距20 cm。播種前進行耕翻、耙耱,平整土地,消滅雜草,試驗期間對試驗地進行圍欄,不施肥和灌水。播種當年滅鼠蟲、除雜草。

1.3 觀測項目及方法

觀測記錄:物候期(出苗期、返青期、分枝期、現蕾期、開花期、結莢期、成熟期、枯萎期等)、株高、草產量和鮮干比。

物候期采用[7,8]目測法,初花期以20%的植株開花計,盛花期以80%植株開花計,其他生育期均以小區內50%植株達到該生育時期為準。

區內取代表性樣方1 m2,重復3次,刈割后稱鮮草產量,留茬高度5 cm。取1 kg鮮草,自然風干后稱重,干草含水量15%～18%。區內隨機選取樣段2 m,每小區3個重復,秋季做標記測定株數,翌年返青后測定返青株數,計算越冬率。

數據處理用Excel2003和Spss17.0統計軟件進行分析。

2 結果與分析

2.1 物候期

甘肅紅豆草和阿爾岡金紫花苜蓿物候期(表1)。可以看出紅豆草和阿爾岡金的返青期和枯萎期沒有明顯差異,生長天數基本一致。2007年與前兩年相比,返青期分別晚了18 d和22 d,由于當年4月底天氣突然轉冷致返青推遲。播種當年紅豆草可以到達初花期,而阿爾岡金未到現蕾期(現蕾未達50%)。播種第2年兩種牧草分枝期沒有差異,第3～4年紅豆草的分枝要早于阿爾岡金,從播種第2年開始,兩種牧草現蕾期、初花期、盛花期、結莢期都存在顯著差異,相差時間15～28 d。第2年開始紅豆草可以完成整個生育期,而阿爾岡金第2年只能到初花期,第3、4年也不能成熟。第2年紅豆草2茬草可到現蕾期,第3、4年可到初花期,阿爾岡金第2年只能刈割1茬,第3、4年2茬草可到分枝期。播種4年,紅豆草完成營養生長的時間比阿爾岡金少11～28 d。

表1 甘肅紅豆草和阿爾岡金紫花苜蓿物候期Table 1 Phenological record of sainfoin and alfalfa

2.2 生產性能

2.2.1 株高 對甘肅紅豆草和阿爾岡金4年的株高記錄(表2),同一年各生育期甘肅紅豆草的株高明顯高于阿爾岡金紫花苜蓿,隨著生長年限增加,4年中兩種牧草1茬草和2茬草刈割時的株高不斷增加,1茬草的株高明顯高于2茬草。不同生長年限之間每種牧草刈割時總株高存在顯著差異(P＜0.05)。同一生長年限甘肅紅豆草全年刈割時株高明顯高于阿爾岡金(P＜0.05)。

表2 甘肅紅豆草和阿爾岡金紫花苜蓿不同生育期株高Table 2 Plant height of sainfoin and alfalfa in different growth stages cm

2.2.2 甘肅紅豆草和阿爾岡金產量隨生長年限的變化 對不同年限不同茬次阿爾岡金和甘肅紅豆草的鮮草產量、鮮草總產量及干草總產量的分析表明甘肅紅豆草和阿爾岡金草的產量第1茬分別高于第2茬,4年中紅豆草和阿爾岡金的總產量都隨生長年限而增加,每種牧草4年的總產量之間存在顯著差異(P＜0.05)。甘肅紅豆草4年當中第1茬和第2茬草產量都高于阿爾岡金,使得各年紅豆草總產量都明顯高于阿爾岡金。2004～2007年,甘肅紅豆草年干草每產量依次比阿爾岡金高出133.81%、72.4%、59.2%和60.5%。同年同茬甘肅紅豆草的鮮干比明顯低于阿爾岡金(圖1,2),表明甘肅紅豆草含水量明顯低于阿爾岡金。

2.2.3 種子產量 甘肅紅豆草在播種當年種子未成熟,第2年70%結莢,極少部分種子成熟,產量很低,未作測定;第3年種子產量289.35 kg/hm2;第4年達到375.6 kg/hm2,比第3年提高了29.8%。

阿爾岡金在播種當年和第2年未進入結莢期,第3、4年有部分結莢,但種子沒有成熟。

2.3 越冬率

2005年紅豆草和紫花苜蓿的越冬率存在顯著的差異(表3)。此后2年紅豆草和阿爾岡金的越冬率雖然表現不同,但不存在顯著差異。4年紅豆草越冬率比阿爾岡金高出0.8%～4.2%。

圖1 不同生長年限甘肅紅豆草和阿爾岡金產草量的變化Fig.1 Variation of grass yield of sainfoin and alfalfa in different growth years

圖2 不同生長年限甘肅紅豆草和阿爾岡金產草量的變化Fig.2 Comparison of the ratio of fresh yield to dry yield between sainfoin and alfalfa in different growth years

3 小結

(1)試驗結果表明,甘肅紅豆草和阿爾岡金紫花苜蓿作為飼草可以在甘肅海拔3 000 m的高寒地區作為優質多年生豆科牧草推廣。

(2)甘肅紅豆草的適應能力和生產性能要優于阿爾岡金。在整個生長發育的過程中,紅豆草完成營養生長的時間比阿爾岡金少11～28 d,播種第1年甘肅紅豆草可到初花期,阿爾岡金只能到分枝期,從播種第2年開始甘肅紅豆草可以完成整個生育期,而阿爾岡金不能完成整個生育期。種植2、3、4年,甘肅紅豆草干草產量比阿爾岡金分別高出72.4%、59.2%和60.5%;并且甘肅紅豆草越冬率平均高出阿爾岡金紫花苜蓿0.8%～4.2%。甘肅紅豆草可以作為當地建植豆科多年生草地的首選品種大力推廣。

[1]馬興祥,劉明春,尹東.祁連山草原氣候和草地資源開發利用[J].草原與草坪,2000(3):37-39.

[2]周青平.高寒地區優良豆科牧草的篩選及生產性能的研究[J].草原與草坪,2002(1):50-53.

[3]張磊,阿不力孜,張博,等.奇臺紅豆草品種比較試驗[J].草原與草坪,2008(6):23-27.

[4]沈景林,孟楊,譚剛.高寒地區栽培牧草產量及其營養價值研究[J].草業科學,1995(5):5-8

[5]韓清芳,賈志寬.紫花苜蓿種質資源評價與篩選[M].楊凌:西北農林科技大學出版社,2004.

[6]楊秀麗,趙建中.甘肅紅豆草在青海環湖地區的適應性研究[J].青海草業,2008(3):12-17.

[7]蒲小朋,董世魁,閻寶生,等.高寒地區豆科牧草 31種試驗[J].中國草地,2001(3):17-21.

[8]王穎,穆春生,李曉宇.松嫩草地主要豆科牧草種子萌發期耐旱性差異研究[J].中國草地學報,2006(1):7-12.