全 文 ：SICHUANCAOYUAN2005年第10期 总第119期四川草原
何 玮 1,张新全 2,杨春华 2
(1.重庆市畜牧科学研究院,重庆 400039;2.四川农业大学,四川 雅安 625014)
收稿日期:2005-05-27
基金项目:四川省应用基础研究项目 (01002487)
摘要:在不同刈割频率、施肥量和混播比例下,对混播草地牛鞭草和白三叶不同种群产量、地下生物量及分蘖数
进行了研究。结果表明,刈割频率对产量的影响最大,但刈割时间,尤其是秋季最佳刈割时间对维持草地牧草比例平衡
是相当重要的。同时,牧草的地下生物量与地上产量相关,刈割不利于禾本科牧草地下生物量的积累。施肥量和播种比
例的互作效应对总产量的影响差异也达到了极显著水平 (P<0.01)。
关键词:混播草地;牛鞭草;白三叶;产量;密度
中图分类号:S54 文献标识码:A 文章编号:1006-1932(2005)10-0029-04
不同农艺措施对牛鞭草和白三叶混播
草地产量及密度的影响
四川草地资源丰富,但地区发展不平衡,建植和
培育高产、优质、稳定的人工草地是解决畜牧业饲草
问题最可行的办法。无论从草地经济、生态效益的角
度出发,还是从稳定性角度看,人工草地特别是永久
性人工草地建设以混播为佳,其中豆禾混播是多年生
人工草地理想的组合,其优势为豆科牧草的生物固氮
作用[1]。因此,建植适合于四川盆周山区气候条件、
生产力高的豆禾混播草地是人工草地的最佳选择。
本试验在牛鞭草草地中引入豆科牧草——白三
叶,通过不同梯度混播比例、不同刈割频率及不同梯
度施肥量,使两者优势互补,种群间稳定共存,通过
混播草地植物特征变化情况研究,寻找牛鞭草与白三
叶混播草地高产、优质的最佳混播比例及农艺措施,
为南方草地可持续发展提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地自然条件
试验地位于四川省雅安市青衣江流域二级阶
地,四川农业大学草学科研教学基地 (N30°8′,
E103°00′),海拔高度 620m,年平均气温为
16.2℃,极端低温为 -3℃,极端高温为 37.7℃,
日均温≥5℃的积温5770.2℃,日均温≥10℃的积温
5231℃。年均降水量1774.3mm,年蒸发量1011.2mm,
年均相对湿度79%,年均日照时数1045h,全年无霜期
304d。试验区地势平坦,土壤有机质含量14.6178g/kg,
全氮含量1.9070g/kg,全磷含量0.0554g/kg,全钾含量
11.5793g/kg,速效氮含量100.6289mg/kg,速效磷含量
4.7286mg/kg,速效钾含量 338.2429mg/kg,pH值为
5.46。
1.2材料及来源
试验材料选用广益牛鞭草 (Hemarthriacompressa
(L.f) R.Br.cv.Guangyiea) 和川引拉丁诺白三叶
(TrifoliumrepenL.cv.ChuanyinLadino),两品种均由
四川农业大学草业科学系选育,均采自四川雅安四川
农业大学草业科学系教学科研基地。
1.3 试验设计
本试验设计牛鞭草和白三叶的刈割次数 (A)、施
氮肥量 (B) 和混播比例 (C) 共3个因子,每因子设
置4个水平,组成43个处理组合,采用正交不完全区
组设计,从中选择16个处理方案进行试验 (见表1),
每个处理重复3次,共计48个试验小区;小区面积
2.5m×2m。每年施磷肥0.525t/hm2;每次刈割后,分
别按不同比例分施尿素。试验地以自然降水为主。
草坪园艺
责
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图2 2003年度混播草地牧草相对产量
A
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1C
1
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1B
3C
3
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2
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3
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图1 2002年度混播草地牧草相对产量
A
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2C
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4
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3C
2
A
4B
4C
1
1.4 观测项目及测定方法
用1m×1m样方框随机框取后刈割,每次刈割
后,分开白三叶和牛鞭草,分别称鲜、干重。刈割
后,每隔10d及刈割前测定牛鞭草的分蘖数 (采用
0.5m×0.5m的样方)。2003年 12月分别测定牛鞭
草、白三叶的地下生物量 (采用 0.1m×0.1m的样
方,土柱深30cm)。
1.5 数据分析
使用 SPSS10.0软件对数据进行方差分析和新复
极差分析。
2 结果与分析
2.1 混播草地牧草相对产量
通过两年的观察测定 (见图1、图2),可以看出
建植初期 (2002年),混播草地中以牛鞭草占主体,
白三叶的产量百分比较小。其中刈割处理A1和A2中
的牛鞭草的产量百分比都大于 97%,以 A1B1C1中的
牛鞭草含量较少,为97%,以A2B3C4中的含量较高,
为99%。而处理A3和A4中的白三叶产量百分比有所
提高,其中A3B4C2的含量为8%。
2003年草地中两种牧草的产量百分比基本保持
不变,但刈割处理 A3中的白三叶产量百分比比第一
年提高了许多,其中处理 A3B1C3、A3B2C4、A3B3C1、
A3B4C2中的白三叶产量百分比分别为 30%、43%、
52%、69%。这说明了可通过刈割这一人为干扰的主
要途径来提高混播牧草中豆科牧草的成分,但忽略了
刈割适宜时间这一因素,导致豆科牧草的旺盛生长,
抑制了禾本科牧草的生长,致使草地产量的下降。
处理 A1B1C1 A1B2C2A1B3C3A1B4C4A2B1C2A2B2C1A2B3C4A2B4C3A3B1C3A3B2C4A3B3C1A3B4C2A4B1C4A4B2C3A4B3C2A4B4C1
刈割次数 4 4 4 4 5 5 5 5 6 6 6 6 7 7 7 7
施氮量
(t/hm2年)
0.3 0.6 0.9 1.2 0.3 0.6 0.9 1.2 0.3 0.6 0.9 1.2 0.3 0.6 0.9 1.2
混播比例
(牛:白)
1:1 1:2 1:3 1:4 1:2 1:1 1:4 1:3 1:3 1:4 1:1 1:2 1:4 1:3 1:2 1:1
表1 试验设计方案
注:1)A-刈割次数,B-混播比例,C-施氮肥总量 2) 该处的施氮肥量为施纯氮量,按比例换算成施尿素的量
试验于2002年4月开始,由于牛鞭草的结实率很
低,因此这次试验以无性繁殖为主,即按不同的比例
每行交错扦插牛鞭草和白三叶的枝条 (60枝 /平方
米)。处理A1、A2第一年只刈割了两次,时间分别为7
月10日和11月10日;处理A3刈割了3次,时间为7
月10日、8月16日和11月10日;处理A4也刈割了
3次,时间为 7月 10日、9月 2日和 11月 10日。
2003年开春后各小区按不同施肥量施了1次氮肥,4
月中旬进行第一次刈割,8月底所有小区同时刈割。
2003年的刈割时间见表2。
草坪园艺
刈割处理 刈 割 时 间
A1(4次) 15/4 23/6 27/8 15/11
A2(5次) 15/4 30/5 22/7 27/8 15/11
A3(6次) 15/4 19/5 23/6 22/7 27/8 15/11
A4(7次) 15/4 19/5 23/6 22/7 27/8 16/10 15/11
表2 2003年度刈割时间
日/月
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2.2 对混播草地牧草地下生物量的影响
同地上部分一样,群落内植物根系的竞争状况也
可以根据种群地下生物量 (干物质) 的组分比反映。
组分比越大,种群地下生物量越高,根系竞争力越强。
从整体来看(图3、4),各处理的地下生物量间的
差异与地上部分相同,其中以刈割4次 (A1) 的牛鞭
草地下生物量最高,处理A1B3C3高达3.63g,而白三叶
的较低,A1B4C4仅为0.25g。而刈割6次(A3)中的牛
鞭草地下生物量最低,A3B2C4仅为0.46g,而白三叶较
高,A3B2C4高达1.38g。可见频繁刈割不但不利于牛鞭
草地上部分的生长,同时也影响着地下部分的生长;
而频繁刈割有利于白三叶的地上和地下部分的生长。
相同刈割处理间,施肥量对地下生物量和根系
的分布有一定的影响。对于牛鞭草而言,施肥量为
B3(0.9t/hm2) 时,处理 A1B3C3、A2B3C4的地下生物
量最高,分别为 3.64g、2.09g;施肥量为 B4时,
处理 A1B4C4、A2B4C3的地下生物量最低,分别为
3.64g、1.43g;处理 A3B4C2、A4B4C1的地下生物量
最高,分别为 0.90g、1.44g。对于白三叶而言,
施肥量为 B2(0.6t/hm2) 时,处理 A1B2C2、A3B2C4
的地下生物量最高,分别为 0.75g、1.38g;施
肥量为 B3(0.9t/hm2) 时,处理 A2B3C4的地下生
物量最高,为 1.07g;施肥量为 B4(1.2t/hm2)
时,处理 A1B4C4、A2B4C3的地下生物量最低,分别
为 0.26g、0.22g。由此可见,对于牛鞭草,在低频
率刈割的情况下,适量施肥有利于根系的生长,而在
高频率刈割的情况下,大量施肥有利于根系的生长;
对于白三叶,适量施肥有利于根系生长,而大量施肥
不利于根系的生长。
2.3 对牛鞭草分蘖速率的影响
禾草的分蘖数,从一定程度上反映了牧草的生产
性能。分蘖 (或分枝) 数是草地植物群体对环境适应
性的有效单位[2]。许多研究表明[3],草群通过枝条增重
和死亡量的变化而维持一定的草地密度,从而保持草
地生物量的相对稳定。
在处理A1中 (图5a),4月份刈割后,牛鞭草不
断形成新的分蘖,分蘖速率较高,其中A1B3C3的最高
(29枝 /天),但到了生长后期,分蘖速率变成负增
长,分蘖死亡数增加,但最后种群间形成了新的平
衡;6月23日刈割后,牛鞭草分蘖速率又一次增高,
A1B1C2(7.8枝/天) 最高,但生长势较弱,分蘖数较
少;9月份以后,新蘖的增长速度比较缓慢,但分蘖
速率未出现负增长的情况。在处理 A2中 (图 5b),
由于刈割次数的增加,使得牛鞭草的分蘖速度加快,
但也以 4月份刈割后,分蘖速率最高,其中处理
A2B3C4最高 (27.2枝/天),但后期分蘖的速率下降幅
度较大,在5月底有一次回升,同样,夏季的分蘖速
率下降,但分蘖死亡数比处理A1低。处理A3、A4中
(图5c、d),由于频繁的刈割,分蘖负增长的情况也
较少,同时幅度不大。可见,牛鞭草在春季的生长速
度较快,秋季的生长速度较慢,在适度刈割的情况
下,刈割有利于牧草分蘖的形成,而较为频繁的刈
割,从一定程度上讲,并不利于分蘖的生长,同时气
候条件可能也会对牛鞭草分蘖的产生速度形成影响。
A
1B
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1.4
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1.0
0.8
0.6
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0.2
0.0
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生
物
量
(
g)
图4 白三叶地下生物量 (g)
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2B
2C
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2B
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2B
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3B
1C
3
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3B
2C
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A
3B
3C
1
A
3B
4C
2
A
4B
1C
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A
4B
2C
3
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4B
4C
1
A
1B
4C
4
A
4B
3C
2
4.0
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3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
地
下
生
物
量
(
g)
图3 牛鞭草地下生物量 (g)
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a 刈割4次的处理
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5
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A1B1C1
A1B3C3
A1B2C2
A1B4C4
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3 讨论
3.1 对产量的影响
本试验中,混播草地总产量以刈割 4次的最
高,为 30.21t/hm2,刈割 6次的总产量最低,为
9.63t/hm2,但其草地中白三叶的比例增高,其产量
在各处 理 间 最 高 为 4.58t/hm2。 本 试 验 结 果 与
Peterson[4]的结论相似。对于刈割和采食对牧草造成
影响的原因,有人认为是由于牧草光合组织的减
少,影响牧草的再生积累;有人认为是由于利用引
起的草地结构的变化,造成植物对光照量吸收的改
变,特别对于植株高度不同的禾本科和豆科牧草混
播草地尤为如此;有人认为是采食或刈割影响了牧
草根系的再生贮存的能量所致,还有人认为利用造
成了牧草生长点的机械损伤;一些学者指出,对于
匍匐型和根茎型植物,较频繁和强度刈割对其的影
响相对较小[5]。这表明刈割相对有利于混播草地中植
株较低的豆科牧草的生长,因此,刈割 6次处理中
的白三叶产量较高。
3.2 对地下生物量的影响
对于根系在地下的分布情况,两种牧草的根系主
要集中分布在0～5cm的土层中,5~10cm的土层中
有一定数量的分布,10~15cm的土层中有少量根系
分布,而15~20cm土层中几乎无根系分布。可见根
系主要分布在0~10cm的土层中;同时利用合理的草
地,有利于牧草根系的生长,根系发育良好,又促进
了牧草营养物质的吸收,使得地上部分生长良好,如
此良性循环,促使草地产量提高。
3.3 对分蘖的影响
禾草的分蘖数,从一定程度上反映了牧草的生产
性能。分蘖 (或分枝) 数是草地植物群体对环境适应
性的有效单位[2]。分蘖和株高是植物竞争最重要的反
映指标,它们在植物的横向体积和纵向光照竞争上具
有重要作用,而牧草产量则是植物竞争结果的最终反
映[6]。草群中枝条的死亡、存活及其净增量是草群生
物学特性与环境因素的综合反映。对草地草群密度变
化的许多研究表明[3],草群通过枝条增重和死亡量的
变化而维持一定的草地密度,从而保持草地生物量的
相对稳定。黑麦草混播草地中,其种群产量与其叶片
生长、分蘖数以及分蘖重呈正相关,刈割能刺激新蘖
的产生和叶片的生长,中频刈割后,随着分蘖数增多
和分蘖重的增大,黑麦草分蘖个体存在大小与密度的
自动调节能力增强[7]。虽然牛鞭草和黑麦草不是同一
类型的禾草,但从试验中可以看出,刈割刺激牛鞭草
新蘖的形成,适度的刈割,产生分蘖的速率就会加
快,牧草的调节能力也会增强。但过于频繁的刈割,
草层高度降低,有利于分蘖的形成,但由于高度的降
低,分蘖重减小,并不能引起产量的增高。而施肥有
利于分蘖的形成。
参考文献
[1] 杨春华,张新全.人工建植混播草地研究[J].草业科学,
2003,20(3):42-46.
[2] HodgsonJ.GrazingManagementScience
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10
5
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-10
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d 刈割7次的处理
A4B1C4 A4B2C3
A4B3C2 A4B4C1
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b 刈割5次的处理
图5 混播草地牛鞭草各处理分蘖数动态变化
草坪园艺
注:x轴为测定时间;y轴为分蘖速率 (枝/天)
(下转第36页)
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A2B1C2 A2B2C1
A2B3C4 A2B4C3
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-10
-15
c 刈割6次的处理
A3B1C3 A3B2C4
A3B3C1 A3B4C2
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SICHUANCAOYUAN 2005年第10期 总第119期 四川草原
intoPractice[J].LongmanGroupUKLimited,1990,6-110.
[3] 夏景新.刈牧对禾草草的再生和生产力的影响的研究进展
[J].草地学报,1994,2(1):45-55.
[4] PetersonM.L.Productionandqualityofirigatedpasture
mixturesasinfluenceclippingfrequency[J].Agronomy
Journal,1953,(45):283-287.
[5] 樊江文.在施肥和不施肥条件下刈割频度和强度对鸭茅和红
三叶混播草地生产力的影响[J].草业科学,1996,13(3):23-28.
[6] 樊江文.不同压力和干扰条件下鸭茅和黑麦草的竞争研究
[J].草业科学,1997,6(3):23-31.
[7] 王文,苗建勋,常生华,等.刈割对混播草地种群生长与产量关
系及种间竞争特性的影响[J].草业科学,2003,20(9):20-23.
TheEfectsofCutingFrequency,SeedingRatesandNitrogenFertilizerontheYieldandtheNumber
ofTilersofMixturePastureofHemarthriacompressaandTrifoliumrepens
HEWei1,ZHANGXin-quan2,YANGChun-hua2
(1.ChongqingMunicipalInstituteofAnimalHusbandry,Chongqing400039,China;
2.SichuanAgricultureUniversity,ya’an625014,China)
Abstract:Studyingthreemanagementfactorswhichincludedcutingfrequency,thelevelofNfertilizerapplication
andseedingratesofgrass/legumeafectingtheyieldsandthetilersnumberofmixturePastureofHemarthriacompressa
andTrifoliumrepens.Theresultsshowedthattheefectofcutingfrequencyontheyieldswasveryremarkable,butcuting
time,especialatautumn,wasalsoveryimportantforremainingforageratesofpasture.Atthesametime,therewas
relationwithyieldsandtheundergroundbiomass.Therewasastatisticalysignificantrelationwithseedingratesand
nitrogenfertilizer,andtheyieldsontwofactorsweresignificantlydiferent(P<0.01).
Keywords:Mixturepasture;Limpograss;Whiteclover;Yields;Tilers
(上接第32页)
物学报,2004,24(4):683-687.
[19] 徐康平,李福双,谭健兵,川东獐牙菜药材的HPLC指纹图
谱初步研究[J].中南药学,2004,2(l):10-13.
[20] 宋娅莉,胡凤祖,林鹏程.川西獐牙菜与抱茎獐牙菜中口山
酮的高效液相色谱分析[J].色谱,2004,22(1):51-53.
[21] 史刚荣.12种龙胆科植物胚胎学资料的聚类分析[J].淮北
煤炭师范学院学报,2004,25(2):51-55.
[22] 刘建全,薛春迎,何廷农.藏药抱茎獐牙菜的胚胎学研究[J].
西北师范大学学报(自然科学版),1998,34(4):59-66.
[23] 薛春迎,何廷农,刘建全.藏药椭圆叶花锚的胚胎学[J].云南
植物研究,1999,21(2):212-217.
[24] 何廷农,薛春迎,刘建全.红直獐牙菜的胚胎学[J].西北植物
学报,1999,19(1):76-80.
[25] 薛春迎,何廷农,刘建全.四数獐牙菜的胚胎学及其系统学
意义[J].植物分类学报,1999,37(3):259-263.
[26] 薛春迎,何廷农,李德铢.西南獐牙菜的胚胎学及其系统学
意义[J].云南植物研究,2002,24(1):75-81
[27] 熊 丽,吴丽芳.观赏花卉的组织培养与大规模生产[M].北
京:化学工业出版社,2002,9-10.
[28] 韩 磊,汪旭东,吴先军.植物组织培养技术及其应用研究
进展[J].种子,2005,24(1):38-43.
[29] 向凤宁.抱茎獐牙菜愈伤组织的诱导与初步培养[J].青海师
范大学学报(自然科学版),1996,(1):62-64.
[30] 向凤宁,李建民,马继雄.高寒藏药-川西獐牙菜组织培养研
究Ⅰ.愈伤组织的诱导及初步培养[J].中草药,1996,27(8):
492-496.
[31] 向凤宁,夏光敏,霍丽云.高寒藏药-川西獐牙菜组织培养研
究Ⅱ.愈伤组织的生长和培养条件的影响[J].中草药,
1998,29(7):480-482.
[32] 向凤宁,邢梅青,夏光敏.高寒藏药-抱茎獐牙菜组织培养研
究及其愈伤组织有效成分的测定[J].植物研究,1999,19
(2):172-178.
[33] 李建民,李福安.抱茎獐牙菜组织培养及植株再生[J].青海
医学院学报,1999,20(1):10-12.
[34] 黄衡宇,陈义光.药用植物川东獐牙菜的组织培养[J].广西
植物,2002,22(5):433-432.
ResearchAdvanceofResourcePlantSwertiaL.
WEIWei-dong
(AgricultureandAnimalHusbandryColegeofQinghaiUniversity,Xining810003,China)
Abstract:ThispapersummarizestheresearchadvanceofSwertiaL.inresource,moleculebiology,chromatographic
fingerprint,embryologyandtissueculture.
Keywords:SwertiaL.;Resource;Moleculebiology;Chromatographicfingerprint;Embryology;Tissueculture
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草地资源
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编
辑
向
锦
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