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不同种植模式对中科2号牧草成苗的影响

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摘要:采取随机区组试验,研究了宁夏盐池地区几种种植模式对中科2号羊草成苗的影响。研究结果表明,几种种植方式均能对羊草的成苗产生正向影响,其总体表现依次为直接覆黑膜(揭膜)、起垄覆白膜、起垄不覆膜、覆草、点播覆黑膜(不揭膜)、直接覆白膜(揭膜)、空白条播、点播覆白膜(不揭膜),其中覆黑膜、覆草和起垄更有利于羊草的成苗。因此,宁夏盐池地区人工种植中科2号牧草,应采用覆膜、起垄、覆草等种植方式。出苗后,精细管理,保证牧草成苗。

关键词:中科2号;栽培;出苗率;保苗率;产量

中图分类号:S543+9 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2016)01-0140-04

DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2016.01.037

宁夏盐池地区光热资源丰富,日照充足,适合优质牧草的生长。羊草为多年生禾本科根茎型植物,营养价值高,生产力高,是中国北方草地的主要优势植物和重要牧草资源[1]。羊草持绿期长,茎秆细嫩,叶量多,营养价值高,适口性好,一般认为2.5 kg 的羊草干草相当于 1 kg的燕麦的营养价值[2]。羊草茎叶中含粗蛋白质14.8%、粗脂肪2.9%、粗纤维41.7%、无氮浸出物34.9%、粗灰分5.7%[3]。中等水平的天然羊草草地平均亩产干草100 kg以上,高者达300 kg以上,人工栽培草地每亩能产干草400~600 kg[4]。用羊草调制的干草颜色浓绿,气味芳香,是上等优质饲草,被认为是“牧草中的细粮”,具有广阔的发展前景和利用价值[5-7]。

宁夏盐池地区为发展草蓄产业,引进优质牧草品种中科2号进行人工栽培,但至今没有适合推广的栽培技术。中科2号羊草虽然克服了天然羊草存在的“三低”问题,但盐池地区复杂的自然条件使其成苗率不高[8]。成苗率的高低,除了与种子本身有关外,还与播深、播量、种植方式等密切相关[9]。羊草种子发芽出土后幼苗极为纤细,生长缓慢,又易受自然条件影响和杂草的危害,死亡率较高[10]。针对宁夏地区采用精细的种植方式改善羊草苗期生长的小环境,在一定程度上调节温度、湿度和杂草等对羊草苗期的影响。本研究采用随机区组试验,通过对几种种植方式的比较,试图探索适于宁夏盐池地区的种植方式,以期为盐池地区羊草产业发展提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验用种为中国科学院植物所培育的中科2号羊草新品种,产于吉林长春,千粒重2.063 g,纯净度69.4%,发芽率75%以上。

1.2 试验地概况

本试验于冯记沟乡平台村和黑土坑村之间的金润泽生态草产业有限公司的基地,经度106°46′-106°56′,纬度37°36′-37°56′,海拔1 352 m。年降水量200~300 mm,年蒸发量2 000~2 200 mL,干燥度3.4,昼夜温差12~15 ℃,积温2 500~2 950 ℃,生长季203~205 d,土壤以风沙土、白浆土为主,沙壤质地。该试验地冬春风沙天气较多,春、夏较干旱,常现沙尘暴。降水主要集中在7~9月份,占全年降水量的60%以上,且年际变化大。经测定,样地土壤pH值8.7,全盐0.146 g/kg,碱解氮13.61 mg/kg,速效钾234 mg/kg,全氮0.19 g/kg,速效磷6.64 mg/kg,有机质3.47 g/kg,含水量9.66%,容重1.573 g/cm3。

1.3 试验设计及播种管理

种植方式试验采用随机区组试验设计,8个处理,3次重复。小区面积6×8 m2,6月5日人工开沟成行播种,行距30 cm,播种量150 g。6月15日对需揭膜处理的小区进行揭膜炼苗、7 d后揭去薄膜。其他试验处理完全相同。各试验处理见表1。

直接覆膜处理是先条播羊草,然后在其上覆膜,待羊草出苗后,适时揭去薄膜。点播覆膜处理是在试验地上覆膜,膜上打3 cm深小孔,孔内播种羊草种子,然后覆土,整个生育期不再揭膜。起垄时,直接在原地下挖10 cm取土,然后集成垄,垄高10 cm,然后在垄上覆膜,垄沟宽50 cm,沟内条播羊草两行。部分种植方式见图1。

1.4 数据测定及处理

土壤体积含水量,通过在羊草地埋设探管,采用TDR仪测定;株高采用量程30 cm的钢尺测定;茎粗采用游标卡尺测定;地上鲜重、地下鲜重和干草产量采用千分之一的天平测定。

出苗率(GE)用GE=n/N×100%计算;保苗率用GE=n0/n×100%计算;鲜重根冠比=地下鲜重/地上鲜重。

式中,n为出土的幼苗个数,n0为保苗个数,N为播种数。

数据采用DPS 6.0、SAS 9.0和EXCEL 2010软件处理,用单因素方差分析(One-way ANOVA)和最小显著差数法(LSD法)进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同种植模式下羊草地0~20 cm土层土壤含水量随月份的变化

由图2可知,不同种植模式下,0~20 cm土壤含水量在不同月份明显不同,6~9月份表层土壤含水量增加,10月份以后表层土壤含水量下降,最小土壤含水量为8.3%,最大为17.5%。几种种植方式的保水能力不同,故相同管理条件下土壤含水量不同。10月份后,人工灌水停止,加上天然降水减少,表层土壤水分含量下降。不同栽培处理小区在相同月份内土壤含水量的变化整体表现为:覆膜>覆草>起垄>空白。其中M7、M8、M2土壤含水量较稳定,M4、M3波动较大;M5较为特殊,其土壤含水量除6月份高于M1外,其余均低于M1。

2.2 不同种植方式对中科2号羊草出苗时间、出苗率和保苗率的影响

由表2可知,不同的种植模式,羊草出苗时间、出苗率和保苗率也不同。出苗时间各区组间差异不显著(P >0.05),处理间差异显著(P

出苗率区组间差异显著(P

从保苗率的变化看,M5和M6要优于其他处理,分别为42.47%和37.47%;M4和M3处理的保苗率分别为32.68%和32.51%;最差的处理为M8,仅为2.11%。各处理保苗率依次为M5、M6、M4、M3、M2、M1、M7、M8。整体表现为覆膜揭膜处理高于起垄处理,而起垄处理高于覆草处理和空白条播,最差的是覆膜不揭膜处理。究其原因是进入7月份后,当地温升高、降雨增多,覆膜揭膜的处理由于前期生长较好,所以这时生长的更好。对于空白条播和起垄处理的种子,前期未出苗的种子继续萌发出苗,保苗率提高,有的甚至会高于出苗率。覆膜未揭膜处理,由于膜的影响,使得外界水分无法进入,土壤温度过高,使已经出土的幼苗死亡;揭膜处理的也有可能因为揭膜后苗子的适应性差死去一部分,所以保苗率小于出苗率。从均值图可以很明显的看到哪些处理较好。

2.3 不同种植方式对中科2号后期生长的影响

由表3可知,对于株高,处理区组间差异不显著(P >0.05),处理间差异显著(P

由茎粗的方差分析结果可知,M5和M7处理差异不显著,M7、M6、M1之间差异不显著,M6、M1、M2、M3、M4、M8之间差异不显著。针对于羊草的茎粗指标,各处理的排序为M5、M7、M6、M1、M2、M3、M4、M8。

鲜重根冠比指标上,各处理的排序为M5、M3、M2、M4、M1、M6、M8、M7,M5极显著高于高于其他处理。

每平方米干草产量指标上,各处理优劣的排序为M5、M3、M2、M4、M6、M1、M7、M8,M5极显著高于其他处理。干草产量结果显示M5最大,M3次之,M8最小。8种处理从高到低的顺序为M5、M3、M2、M4、M6、M1、M7、M8,最大干草产量仅为10.947kg,印证了羊草第一年生物量很低,没有经济价值,第一年羊草地的管理应主要放在如何促进地下芽库生长上,为第二年的形成产量打下良好基础。

为了进一步研究某些处理对羊草出苗的影响效果是否一致,对各处理进行聚类分析。结果表明,M6与M2可以归为一类,距离为0.551 7,M4与M1可以归为一类,距离为0.712 1,M7与M2或M6可以归为一类,距离为0.717 4,M8与他们可以归为一类,距离为0.831 6,M3与M1归为一类,距离为0.931 4,M5与M1也可归为一类,距离是1.876 8,最后可以归为两类,即M1、M4、M3、M5与M2、M6、M7、M8的距离为2.184 1,可以认为一类是有覆盖物的,一类没有覆盖物的,这说明覆盖物存在与否对结果有影响。可见,对于宁夏盐池地区大面积栽培羊草,覆膜、起垄和覆草均能提高羊草的出苗率和保苗率,并能很快生长、分生子株。覆黑膜(揭膜)处理效果最明显,起垄覆白膜、起垄不覆膜和覆草次之,覆膜不揭膜效果最差。

3 小结与讨论

羊草种子细小,顶土能力弱,稍遇干旱或者杂草危害即出现大量死亡。采用种植方式能显著改善羊草种子生长的微环境,因此,不同栽培处理,羊草种子的出苗时间、出苗率、保苗率等不同。总体表现为:覆膜>覆草>起垄>空白。覆黑白膜揭膜处理的出苗率分别为41.9%和38.4%,出苗率并不是很低,但幼苗保苗率不高,分别为17.1%和10.6%,分析原因可能是,羊草种子发芽出土后,幼苗对环境反应较敏感,揭膜造成一部分幼苗死去。羊草幼苗生长非常缓慢,易受杂草覆盖的影响,覆膜造成杂草较少,杂草对羊草幼苗的生长没有造成影响,因此,最终的覆膜处理羊草生物量最高。覆黑白膜不揭膜处理的出苗率分别为34.8%和33.4%,由于覆膜影响了外界水分的渗入,造成保苗率很低,仅为0.9%和0.2%。可见,覆膜不揭膜处理对羊草后期的生长影响较大。不同的种植方式对杂草抑制效果不同,黑膜覆盖能直接减少杂草的数量。羊草在分蘖后抗旱力增强,根茎生长较快,随着根茎数量的增加,根茎植株大量长出,根茎植株长出后更能忍耐土壤水分的不足,使羊草单株干重增加显著。

综合以上试验结果,盐池地区几种种植方式对中科2号羊草成苗的影响依次为M5、M3、M4、M2、M7、M6、M1、M8,即直接覆黑膜(揭膜)>起垄覆白膜>起垄不覆膜>覆草>点播覆黑膜(不揭膜)>直接覆白膜(揭膜)>空白条播>点播覆白膜(不揭膜)。实际生产中,试验基地的土壤表面5 cm的质量含水量在0.93%~9.62%,且随时间空间分布不均,表层土壤经常处于干燥状态,昼夜温度变化极大,采取播种措施可以有效降低温度变化幅度和改善土壤含水量,直接对羊草的成苗产生影响。但覆膜在当地环境下不易降解,会对人工草原的牧草品质和生态产生影响。因此,宁夏盐池地区人工羊草基地的建置宜采用覆草或起垄沟播的种植方式,开沟(起垄)的深度(高度)在10 cm左右。

参考文献:

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