施肥和刈割對(duì)高寒天然草場(chǎng)牧草產(chǎn)量及營養(yǎng)品質(zhì)的影響

張嬌嬌， 劉培培， 李小剛， 張世挺， 丁路明

(蘭州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國家重點(diǎn)試驗(yàn)室， 甘肅 蘭州 730000)

甘南桑科草原是青藏高原重要的畜牧業(yè)生產(chǎn)基地。近年來由于氣候變化、人為破壞以及超載過牧等原因，甘肅省甘南州近90%的天然草地出現(xiàn)了不同程度的退化，草畜矛盾突出[1]。如何高效利用青藏高原天然牧場(chǎng)，提高家畜飼草轉(zhuǎn)化利用效率，減輕家畜對(duì)草場(chǎng)的放牧壓力，維系生態(tài)平衡，是解決當(dāng)前青藏高原畜牧業(yè)發(fā)展的重要研究?jī)?nèi)容。張?jiān)芠2]等在甘南瑪曲對(duì)天然草地進(jìn)行了施肥試驗(yàn)，結(jié)果表明施肥可顯著提高草地生產(chǎn)力和牧草的營養(yǎng)品質(zhì)，是恢復(fù)退化草地的有效手段之一。研究發(fā)現(xiàn)適時(shí)刈割和調(diào)控放牧能夠提高牧草產(chǎn)量和粗蛋白含量，提高牧草營養(yǎng)價(jià)值，因此刈割是提高牧草產(chǎn)量和品質(zhì)的重要手段[3]。本試驗(yàn)旨在研究施肥和刈割對(duì)甘南夏河地區(qū)天然草地牧草生產(chǎn)量以及品質(zhì)的影響，探索青藏高原天然草地高效利用的管理措施。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地自然條件

試驗(yàn)于2015年5-9月在甘肅省甘南州夏河縣桑科草原進(jìn)行。試驗(yàn)地屬于冬春草場(chǎng)，海拔3 200 m，N 35°03.222′，E 102°21.972′。桑科草原位于青藏高原東北緣，試驗(yàn)區(qū)年均氣溫2.6℃，最高氣溫28.9℃，最低氣溫-24.6℃，為高寒濕潤型氣候。年均降水516 mm，多集中在7-8月份，年平均無霜期為56 d。

1.2 材料來源

2015年5月10日于試驗(yàn)地撒施有機(jī)無機(jī)混合肥(N+P2O5+K2O≥15%, 有機(jī)質(zhì)≥20%)，施肥量1 050 kg·hm2，草地設(shè)置3個(gè)處理：對(duì)照(CK,不施肥)，施肥不刈割和施肥刈割，施肥刈割處理指在牧草生長(zhǎng)期刈割一次，在生長(zhǎng)后期測(cè)定再生草產(chǎn)量及品質(zhì)，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)，重復(fù)樣地面積3 m×5 m。第一次采樣于8月11日，在50 cm×50 cm樣方內(nèi)齊地面刈割，第二次取樣時(shí)間為9月26日。施肥刈割處理第二次采樣樣方點(diǎn)為第一次采樣點(diǎn)，以采取再生草草樣。草樣帶回實(shí)驗(yàn)室在70℃烘箱內(nèi)烘干48 h，用于計(jì)算地上干物質(zhì)生物量。烘干樣品粉碎至1 mm用于分析有機(jī)質(zhì)(OM)、粗蛋白(CP)含量。

1.3 測(cè)定方法

干物質(zhì)(DM)、有機(jī)質(zhì)(OM)含量參考張麗英[4]的方法測(cè)定；粗蛋白質(zhì)含量使用凱氏定氮儀(JK-9830，中國)進(jìn)行測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

所有數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2007軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)作圖，并用SPSS 19.0中One-way ANOVA進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果分析

在兩次取樣中，施肥處理顯著提高了天然草地地上生物量(P<0.05)。9月份第二次取樣時(shí)，對(duì)照草地地上生物量顯著高于8月份第一次取樣(P<0.05)。雖然在第二次取樣期施肥不刈割處理地上生物量高于第一次取樣期，但差異沒有達(dá)到顯著性水平。施肥刈割處理在9月下旬收獲期總地上生物量(2 974.5 kg·hm-2)高于不刈割施肥草地處理(2061 kg·hm-2)，增產(chǎn)效果明顯(表1)。

在第一次采樣期和第二次采樣期，施肥天然草地的牧草粗蛋白(CP)含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05)(表1)。9月份天然草地再生牧草CP含量高于未刈割施肥天然草地，但差異未達(dá)到顯著水平。在9月份牧草生長(zhǎng)末期，對(duì)照組和施肥不刈割組牧草CP含量顯著低于8月份生長(zhǎng)期牧草(P<0.05)。但刈割后再生牧草CP含量與8月份相比差異不顯著。

與對(duì)照相比，施肥并沒有顯著增加牧草有機(jī)物質(zhì)(OM)含量。第二次采樣期施肥不刈割草地牧草OM含量高于第一次(P<0.05)。而在牧草生長(zhǎng)末期(9月份)，刈割后再生牧草的OM含量顯著低于對(duì)照組和不刈割施肥草地(P<0.05)(表1)。

表1 不同處理草地牧草營養(yǎng)品質(zhì)對(duì)比Table 1 Comparison of nutritive quality of forage grass under different treatments

3 討論

CP含量是評(píng)價(jià)牧草營養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)，CP含量高表明牧草營養(yǎng)品質(zhì)較高[5]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示施肥天然草地牧草的CP含量和地上生物量顯著高于未施肥天然草地，表明施肥天然草地牧草的營養(yǎng)品質(zhì)高于未施肥天然草地，因此，對(duì)天然草地進(jìn)行施肥有利于牧草產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)的提高。張?jiān)芠2]和李本銀[6]等人對(duì)天然草地進(jìn)行的施肥試驗(yàn)也表明施肥可顯著提高天然草地的生產(chǎn)力和牧草品質(zhì)。

刈割是一種常見的草地利用和管理方式, 可利用植物的補(bǔ)償性生長(zhǎng)改變牧草營養(yǎng)物質(zhì)的積累和分配從而提高牧草產(chǎn)量和品質(zhì)[7]。由于牧草產(chǎn)量高峰期和營養(yǎng)品質(zhì)最佳期不一致，草地刈割是獲得最佳的牧草產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)的有效措施之一。刈割過早雖然牧草營養(yǎng)品質(zhì)高，但產(chǎn)量低；刈割過晚牧草產(chǎn)量雖高，但營養(yǎng)品質(zhì)低。邵新慶[8]等對(duì)天然草場(chǎng)進(jìn)行不同刈割期處理的研究表明8月中旬刈割，青藏高原天然草場(chǎng)牧草再生能力最強(qiáng)。本試驗(yàn)結(jié)果也發(fā)現(xiàn)，8月中旬是牧草產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)的最佳期，且刈割后草地總地上生物量和CP產(chǎn)量顯著高于未刈割施肥草地，提高了草地利用率。

本試驗(yàn)結(jié)果顯示，從8月中旬到9月下旬，未施肥天然草地(CK)和施肥天然草地牧草CP含量顯著下降，此試驗(yàn)結(jié)果與劉伯銘[9]等對(duì)不同生長(zhǎng)期植物營養(yǎng)成分的變化研究結(jié)果一致。

4 結(jié)論

對(duì)青藏高原高寒草地冬春草場(chǎng)施肥后，牧草生物量和粗蛋白含量顯著高于未施肥草地，表明施肥處理可顯著提高天然草地牧草產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)。在牧草生長(zhǎng)期對(duì)青藏高原天然草地進(jìn)行刈割，制作青干草，并利用刈割后牧草的再生能力，可提高牧草的產(chǎn)量和品質(zhì)。