劉小平
摘要? ? 本文在鹽池縣進行了沙打旺與苜蓿免耕補播立體復合種植試驗。結果表明,采用沙打旺與苜蓿免耕立體復合種植,較人工撒播(沙打旺與苜蓿分別單種),降水利用率提高11.3%~19.7%,活動積溫利用率提高13.5%~31.1%,田間CO2補給量提高274×10-6,生物產量(干草)、植被覆蓋度、產值、經濟純收入、產投比分別高22.8%、17.6%、29.5%、41.1%、51.2%,草場等級也由3等7級提高到2等4級,表現出良好的生態效益、經濟效益與社會效益。
關鍵詞? ? 天然草場;免耕;立體復合栽培;效益;寧夏鹽池
中圖分類號? ? S812? ? ? ? 文獻標識碼? ? A
文章編號? ?1007-5739(2020)06-0207-01? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學(資源服務)標識碼(OSID)
鹽池縣位于寧夏東部,全境處于中部干旱帶,現有天然草場55.69萬hm2,其中可利用草場面積47.64萬hm2,占草場毛面積的85.6%。草場劃分為干草原草場、荒漠草原草場、沙生植被草場和鹽生植被草場[1]。由于天然草場依賴人工撒播與自然恢復生長,年均產草量也只有24.48萬t,產量低且不穩定[2]。因此,該縣農牧技術人員在保護性耕作理論的指導下[3],開展天然草場補播改良技術的試驗、示范,旨在探討天然草場改良的技術途徑,進而為畜牧業的發展奠定堅實的物質基礎。
1? ? 材料與方法
1.1? ? 試驗地點
試驗地點設在鹽池縣大水坑鎮向陽村。該地區光能資源豐富,熱量一季有余,積溫有效性較高,年均氣溫8.1 ℃,≥10 ℃積溫3 303.0 ℃,年均日照時數3 075.5 h,無霜期達156 d,多年平均降水量300 mm,70%集中在7月、8月、9月,干燥度達7.1,屬于典型的半干旱區。屬3等7級沙生植被草場,植物以黑沙蒿、牛枝子、沙打旺、甘草、苜蓿、中亞白草為主,土壤為灰鈣土,砂壤土質地,土層深厚,基礎肥力中等偏低。
1.2? ? 試驗設計
試驗于2016—2018年在鹽池縣大水坑鎮向陽村的沙生植被天然草場進行。共設計2個處理,即處理A:采用機械免耕施肥播種,沙打旺與苜蓿立體復合栽培;CK:采用人工撒播,沙打旺與苜蓿分別單種。3次重復,隨機排列,小區面積3.33 hm2。
1.3? ? 試驗過程
處理A用內蒙古呼和浩特市得利新技術設備廠生產的9MSB—2.10型草地免耕松播聯合機組,采取3.1 m帶寬播種9行苜蓿,1.1 m帶寬播種3行沙打旺(播沙打旺時同機播3行苜蓿并使苜蓿在4.2 m帶內)的立體復合種植模式,一次性完成破茬、施肥、開溝播種、覆土鎮壓工序;CK用鏵式犁翻耕15 cm后各按2.1 m帶幅人工撒播、群眾自制的柳條耱覆土鎮壓。處理A結合播種在沙打旺播種帶施過磷酸鈣225 kg/hm2,在苜蓿帶施過磷酸鈣120 kg/hm2;CK結合翻耕施過磷酸鈣172.5 kg/hm2。2個處理于6月下旬雨季來臨前統一施肥播種,其他種植技術要求及田間管理與當地常規措施基本一致。
1.4? ? 調查方法
田間記載農機作業量、人工投入量;在作物生育期內,對各處理不定期測定土壤含水量,觀測地溫、田間通風、透光等小氣候狀況;調查牧草市場中準價;成熟期分小區收獲地上與地下部分,測定生物量,核算經濟效益,對2個處理進行綜合評價。
2? ? 結果與分析
2.1? ? 生態效益
2.1.1? ? 土壤水分效應。根據多次對土壤水分劇變的0~40 cm土層含水量測定的結果,可以看出,處理A較CK提高0.45~2.36個百分點,折合增加蓄水2.17~11.39 mm,降水利用率提高11.3%~19.7%。一方面,處理A采取免耕播種方式,減少了土壤耕層內水分的蒸發并且實現了搶墑播種;另一方面,發達的根系促進了土壤水分的吸收。而CK由于實行翻耕人工撒播,導致40%的裸露土地失墑比較嚴重,容易造成揚沙、浮塵[4]。
2.1.2? ? 土壤溫度效應。處理A田間土壤溫度高于CK翻耕人工撒播田。據測定,出苗期,處理A地表、5 cm土層、10 cm土層、15 cm土層和20 cm土層地溫分別較CK提高3.2、2.1、1.8、1.1、0.8 ℃;始花期相應土層分別提高4.2、3.7、2.2、1.6、0.6℃;盛花期分別提高2.2、1.9、1.3、1.0、0.5 ℃;刈割期分別提高1.7、1.6、1.4、1.2、0.6 ℃;越冬期分別提高1.2、1.1、0.8、0.6、0.3 ℃,活動積溫利用率提高13.5%~31.1%。
2.1.3? ? 田間小氣候。據9月20日測定,處理A行間50 cm株高處透光率為32.6%,10 cm株高處透光率為9.3%,分別較CK 高10.3、4.2個百分點,風速分別大0.8、0.2 m/s,濕度分別低2.1、1.6個百分點。由于光照與風速的差異,使處理A的氣溫與葉溫較CK分別高0.5 ℃和0.8 ℃。由于處理A實行立體復合種植,引起田間空氣小尺度漩渦運動和株間亂流擴散加大,導致田間CO2補給量增加、濃度提高,50 cm株高處處理A田間CO2補給量較CK提高274×10-6,良好的光照與通風、適宜的溫度和濕度、充足的CO2補給,必然促進作物的光合作用,加速同化物的制造與積累。
2.1.4? ? 群體發育動態。處理A田間結構達到了平面布局與空間布局的合理結合,形成一高一低的立體型種植結構,有利于發揮邊行優勢。據2017年8月15日2種牧草刈割前的測定,處理A單株綠葉數平均多于CK 0.4個,葉面積系數較CK大2.13,株高較CK增加14.3 cm(其中,沙打旺增加21.6 cm,苜蓿增加8 cm),根條數、根長與干重分別較CK多3.6條、長13.8 cm、重3.2 g,植被覆蓋度達58.3%,較CK高17.6%。孫? 磊等[5]的試驗結果也證實了機械免耕補播改良的天然草場生物量與植被覆蓋度顯著增加。參照梁? 瑛等[6]的研究,草場等級也由3等7級提高到2等4級。
2.2? ? 經濟效益
通過2016—2018年這3年的對比試驗表明,處理A 較CK節約人工費 150元/hm2,處理A產草量達1 897.5 kg/hm2,產值達2 846.25元/hm2,經濟純收入達1 946.25元/hm2,經濟產投比為3.16∶1,分別較CK高22.8%、29.5%、41.1%、51.2%。
2.3? ? 社會效益
沙打旺和苜蓿立體復合種植,增加了牧草種類,使天然草場生產力提高,在以草定畜的前提下,在一定程度上緩解了天然草場的壓力,為擴大舍飼養殖、鞏固封山禁牧成果、防止禁牧反彈奠定了物質基礎。
3? ? 結論與討論
天然草場免耕補播改良效益顯著,但在物種的選擇與搭配上,則是一項長期的研究工作,力求抗旱耐瘠、生物量高,具有適度的“空間差”,同時需組織農學、畜牧、植保、氣象等多學科技術人員參與。
4? ? 參考文獻
[1] 鹽池縣生態建設志編纂委員會.鹽池縣生態建設志[M].銀川:寧夏人民出版社,2004.
[2] 吳曉強,饒天師.鹽池縣灘羊產業發展存在的問題與對策[J].現代農業科技,2016(13):274.
[3] 農業部農業機械化管理司.中國保護性耕作[M].北京:中國農業出版社,2008.
[4] 官濤,周存芳,汪曉愛.保護性耕作技術在寧夏中部干旱帶天然草原改良中的應用[J].科技成果管理與研究,2007(8):37.
[5] 孫磊,陶維華.天然草場松土補播改良機械化作業技術及效益分析[J].現代農業科技,2010(18):318.
[6] 梁瑛,康英,王慧斌,等.銀川天然草場生產力和等級概況[J].中國畜牧業,2015(20):50-51.