祁连山北麓荒漠草原不同牧草品种的适应性研究
作者: 李淳玥 甘辉林 马垭杰 顾新民
摘要 [目的]筛选适宜的牧草品种和优良的混播类型,为退化草地的生态恢复提供科学依据。[方法]在祁连山北麓温性荒漠草原开展了无芒隐子草(Cleistogenes songorica)、驼绒黎(Krascheninnikovia ceratoides)、沙蒿(Artemisia desertorum)、沙米(Agriophyllum squarrosum)、梭梭(Haloxylon ammodendron)、绢蒿(Seriphidium nitrosum )、木地肤(Kochia prostrata)、霸王( Sarcozygium xanthoxylon)和草木樨(Melilotus suaveolens)共9个品种的补播及混播适应性研究,调查记录了各品种及不同品种混播组合的生长高度、覆盖度、产草量等指标。[结果]无芒隐子草、沙蒿、沙米的生长发育表现优于其他品种,草产量较高,分别为6 880.5、5 329.5、5 259.0 kg/hm2,具有较强的区域适应性。沙米+驼绒黎+无芒隐子草+草木樨的混播组合和无芒隐子草+沙蒿+驼绒黎+绢蒿的混播组合可以显著提高草产量,是退化荒漠草地恢复的最佳混播类型。[结论]无芒隐子草、沙蒿、沙米的适应性好、产量较高,可以作为荒漠草原改良的适宜草种。
关键词 荒漠草原;牧草;草产量;适应性;祁连山
中图分类号 S812 文献标识码 A
文章编号 0517-6611(2024)10-0137-03
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.10.029
Study on Adaptability of Different Forage Species in Desert Steppe of North Foot of Qilian Mountains
LI Chun-yue1,GAN Hui-lin2,MA Ya-jie2 et al
(1.Zhuzhou Forestry Research Institute,Zhuzhou,Hunan 412000;2.Zhangye Grassland Workstation,Zhangye,Gansu 734000)
Abstract [Objective]In order to screen out the most suitable forage species and the best mixed sowing type,to provide scientific basis for ecological restoration of degraded grassland.[Method]The adaptability research of reseeding and mixed sowing of the 9 species of Cleistogenes songorica,Krascheninnikovia ceratoides,Artemisia desertorum,Agriophyllum squarrosum,Haloxylon ammodendron,Seriphidium nitrosum,Kochia prostrata,Sarcozygium xanthoxylon and Melilotus suaveolens in the temperate desert steppe at the northern foot of Qilian Mountains was conducted.The indexes of growth height,coverage and yield of different varieties and different mixed sowing combinations were investigated and recorded.[Result]The results showed that:the growth and development performance of Cleistogenes songorica,Artemisia desertorum and Agriophyllum squarrosum were better than other varieties,and the grass yield was higher,were 6 680.5,5 329.5 and 5 259.0 kg/hm2,respectively,with strong regional adaptability.Agriophyllum squarrosum + Krascheninnikovia ceratoides + Cleistogenes songorica + Melilotus suaveolens mixture and Cleistogenes songorica+Artemisia desertorum + Krascheninnikovia ceratoides+ Seriphidium nitrosum mixture,could significantly increase the yield of grassland,and were the best type of mixed sowing for the restoration in degraded desert grassland.[Conclusion]The adaptability and yield of the Cleistogenes songorica,Artemisia desertorum and Agriophyllum squarrosum were good,so they could be used as the suitable grass species for desert steppe improvement.
Key words Desert steppe;Forage grass;Forage yield;Adaptation;Qilian Mountains
基金项目 甘肃省重点研发计划项目(20YF8FG150)。
作者简介 李淳玥(1998—),女,甘肃张掖人,助理工程师,硕士,从事草原生态保护与修复研究。*通信作者,高级畜牧师,从事草原生态保护与草业技术推广研究。
收稿日期 2023-06-19;修回日期 2023-08-07
祁连山是我国重要的生态安全屏障,素有“高原冰原水库”和“生命之源”之称,同时也是我国西北地区“江河源”、河西走廊水资源安全的战略基地[1]。祁连山草地资源丰富,不仅为河西走廊的农业和畜牧业发展提供了物质基础和能量来源,更在水源涵养、水土保持、生物多样性保育等方面发挥着重要的生态服务作用[2-3]。近年来,受全球气候变化、草原鼠害危害及人工干扰等的影响,祁连山冰川和雪线不断退缩,天然林和草原植被均出现了不同程度的退化,不仅严重影响了西北地区的经济社会可持续发展,并且对河西走廊的生态安全有着严重的影响和威胁[4-5],明确草地生态系统退化的原因,集成与应用草地恢复与重建技术,遏制天然草地的退化趋势,改善和恢复草地质量已成为当前草地生态恢复和重建的重要任务[6];应利用农业改良措施(如补播、松土、轻耙、浅耕)促进天然草原的恢复[7]。但是,目前缺乏适宜当地的优质补播牧草,已成为制约天然草原生态恢复及畜牧业发展的主要因素[4]。因此,笔者在祁连山温性荒漠草原开展9种牧草品种栽培试验,筛选适宜在祁连山区种植的优良牧草资源,以期为祁连山荒漠草原退化草地恢复与重建、天然草原改良及人工草地的建立提供技术支撑。
1 材料与方法
1.1 研究区自然概况
研究区位于甘肃省张掖市高台县合黎镇北山温性荒漠草原,草原类型为沙米+合头草型,地理坐标为39°24′39.39″N,99°52′52.281″E,海拔1 321 m,温带大陆气候,多年平均气温7.6 ℃,极端最低气温-31.0 ℃(1980年2月4日),极端最高气温38.5 ℃(2010年7月16日)。无霜期年平均175 d,生长期年平均190 d,年日照时数3 088 h,年降雨量104.4 mm。土壤质地为沙质,主要植被为沙米(Agriophyllum squarrosum)、霸王(Zygophyllum xanthoxylon)、糙叶黄芪(Astragalus pseudoscaberrimus)、中亚紫菀木(Asterothamnus centraliasiaticus)等,植被盖度为40%。蝗虫轻度危害,为中度退化(沙化)草原,草原利用方式为全年禁牧。
1.2 供试材料
无芒隐子草(Cleistogenes songorica )、驼绒黎(Krascheninnikovia ceratoides)、沙蒿(Artemisia desertorum)、沙米(Agriophyllum squarrosum)、梭梭(Haloxylon ammodendron)、绢蒿(Seriphidium nitrosum )、木地肤(Kochia prostrata)、霸王(Sarcozygium xanthoxylon)和草木樨(Melilotus suaveolens)9个牧草品种,均采购自甘肃华丰草牧业有限公司。
1.3 试验设计
1.3.1 单一牧草品种适应性试验。
采用完全随机区组设计,3次重复,试验小区面积15 m2(5 m× 3 m),条播,条播间距30 cm,小区间距50 cm,各重复间距1 cm,播种深度3~5 cm,于2020年7月10—12日进行播种。不同品种的播种量分别为无芒隐子草22.5 kg/hm2,沙蒿22.5 kg/hm2,沙米22.5 kg/hn2,梭梭15.0 kg/hm2,绢蒿30.0 kg/hm2,木地肤15.0 kg/hm2,驼绒黎15.0 kg/hm2,霸王15.0 kg/hm2,草木樨30.0 kg/hm2。试验区播种前进行生物灭鼠,并设围栏保护。
1.3.2 不同牧草品种混播试验。
不同牧草品种混播组合及播种量共设5个处理,即:处理①无芒隐子草(14 g)+沙蒿(14 g)+驼绒黎(10 g)+绢蒿(18 g);处理②沙米(14 g)+梭梭(10 g)+霸王(10 g)+木地肤(10 g);处理③沙蒿(14 g)+梭梭(10 g)+木地肤(10 g)+草木樨(18 g);处理④沙米(14 g)+驼绒黎(10 g)+无芒隐子草(14 g)+草木樨(18 g);处理⑤绢蒿(18 g)+霸王(10 g)+木地肤(10 g)+草木樨(18 g),另设1个空白处理(CK)。播种方式为人工条播,播种深度根据种子大小为2~4 cm,行距30 cm,播种日期2020年5月16日。
1.4 指标调查测定方法
齐苗后,选择1 m长的样行,调查出苗数,重复 3次。于生长第2年,观测记录物候期。连续观测调查2年,选择具有代表性的植株,总面积约1 m2,利用目测法调查各草种的物候期,判断标准为50%进入物候期为准,每3 d观测记录1次。在牧草生长盛期,在每个小区随机选取3个1 m×1 m的调查样方,随机测量10株牧草高度以及不同牧草品种的盖度和鲜草产量[8]。
1.5 数据处理
采用Excel 2003 和SPSS 26.0软件统计分析,差异显著性采用 LSD检验。
2 结果与分析
2.1 不同牧草品种物候期
不同品种在试验区正常生长,播种当年,所有品种的牧草依次出现了出苗期、分蘖期、枯黄期3个生长发育期,只有极少数品种出现了抽穗期,之后因为霜冻而枯黄。翌年所有牧草都能完成生育周期,4月中下旬到5月上旬开始返青,不同草种品种物候期不一致(表1),出苗时间最短的仅需13 d,最长的需25 d,而大多数牧草在14~15 d 陆续出苗;出苗后60~75 d进入分蘖期。