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Ecological Adaptability and Cultivating Techniques of two Festuca Varieties

羊茅属两种牧草生态适应性及其栽培技术



全 文 :文章编号: 1007-0435( 2006) 01-0039-04
羊茅属两种牧草生态适应性及其栽培技术
师尚礼1,李锦华2
( 1.甘肃农业大学, 兰州 730070; 2.中国农科院兰州畜牧与兽医研究所, 兰州 730050)
摘要: 评价了中华羊茅和苇状羊茅在青藏高原等 5 个不同生态区域的适应性; 研究了北亚热带低海拔地区氮肥施用量
与苇状羊茅草地稳定性及产草量的关系, 以及青海环湖高山草原区中华羊茅覆盖播种的保苗效果及补偿生长效应对草
地建植的影响。结果表明: 苇状羊茅在西北海拔 2600 m 以下的干旱半干旱区和亚高山草原区能良好地生长, 在海拔
3200 m 以上的青海刚察高寒区不能越冬; 北亚热带低海拔地区 2 龄苇状羊茅草地施尿素 337. 5 kg / hm2, 肥料报酬率最
高; 中华羊茅在西北高寒阴湿地区适应性良好,是良好的混播草种;采用油菜覆盖播种, 保苗效果好,补偿生长效应大。
关键词: 中华羊茅; 苇状羊茅; 生态适应性; 覆盖播种; 氮肥效应; 补偿生长效应
中图分类号: S 812   文献标识码: A
Ecological Adaptability and Cultivating Techniques of two Festuca Varieties
SHI Shang-l i
1 , LI Jin-hua
2
( 1. College of Grassland S cien ce, Gan su Agricu lture Un ivers ity, Lanzhou , Gansu Provin ce 730070, China;
2. L anzh ou Hu sbandry and Veterinary Research Ins t itute, CAAS, Lan zhou, Gansu Province 730050, China)
Abstract: Festuca arundinacea and F . sinensis are tw o impor tant Festuca her bs. Their ecolo gical adaptability
and cul tivat ing techniques w er e explored in five different ecolog ical r eg ions, w hich include norther n sub-tropi-
cal low land and the Qinghai-Tibet Plateau. A study w as conducted concerning the suitable amount of nit roge-
nous fert ilizer to be applied to F estuca arundinacea cr op in the norther n sub-tropical low land to ensure plant
stabil ity and fresh yield. T he study also analy zed the ef fect of cover-seeding to the full seedling stand and the
compensat ion gr ow th of F . sinensi s in the alpine g rassland o f the Qinghai Lake rim . T he resul ts show that F .
ar undinacea thrived in the northern arid and sem i-arid regions and sub-alpine g rassland of up to 2600 m above
sea lev el , but could not survive the w inter of Gangcha County , Qinghai Prov ince, w hich is 3200 m above sea
level. An optimal effect w as achieved when 337. 5 kg / hm
2
urea w as applied on the surface of a 2-year Festuca
ar undinacea g rassland located in the norther n sub-tropical low land. F estuca sinensis, adapting readily to the
alpine f rigid dampness of the northw est , is an ideal Festuca var iety for mix sow ing. With colew ort used as a
cover-seeding crop, F . sinensis seedling w as w ell protected, and the compensat ion ef fect endur ed.
Key words : Festuca sinensis; F. arundinacea; Ecolog ical adaptability; Cover -seeding ; Nit rogen fert ilizer effect ;
Compensat ion g row th effect
  羊茅属( Festuca L. )牧草适应性广, 抗逆性强, 国
外人工草地建植中广为栽培利用,在草地畜牧业系统
中发挥着较为重要的作用。在我国羊茅属牧草的利用
已得到重视 [ 1] , 但由于在生态适应范围、关键栽培技
术、草地管理措施等方面的研究不足制约了其栽培面
积的扩大。据笔者在青藏高原草原区到长江中下游地
区多年引种羊茅属牧草的试验和资料反映,中华羊茅
( F . sinensi s Keng ) 和 苇 状 羊茅 ( F. arundinacea
Schreb)是我国羊茅属中最有栽培价值的两种牧草[ 2]。
但维持长江中下游低海拔地区苇状羊茅草地的稳定性
和较高生产力及青海环湖高山干草原区中华羊茅播种
保苗等关键技术一直未得到解决[ 3]。一些学者在其它
地区的研究表明,表施氮肥对苇状羊茅的草产量和种
子产量作用非常明显[ 4~6]。中华羊茅单播时往往因杂
收稿日期: 2005-05-10; 修回日期: 2005-09-18
基金项目: 教育部春晖计划项目“加拿大燕麦种质资源引进与评价”课题资助
作者简介: 师尚礼( 1962-) ,男,甘肃人,副教授,主要从事牧草种质资源与育种研究, E-mail: s hish l@ gsau. edu. cn
第 14卷 第 1期
 Vo l. 14  No . 1
草 地 学 报
ACT A AGRESTIA SIN ICA
   2006年  3 月
 March  2006
草严重侵染而导致草地建植失败,采用一年生作物覆
盖播种是抑制杂草的有效途径[ 7, 8]。本文在总结两种羊
茅属牧草生态适应性的基础上,重点研究了北亚热带
低海拔地区苇状羊茅草地表施氮肥效果和青海环湖高
山干草原区中华羊茅的覆盖播种技术。
1 材料和方法
1. 1 试验区自然概况
试验于 2000—2003年在甘肃兰州、卓尼、古浪、湖
北钟祥和青海刚察进行。
1. 1. 1 兰州试区属温带典型大陆性气候, 海拔
1525 m。年降水量330 mm ,年蒸发量1650 mm, 年均气
温约 10 ℃, 极端最高和最低气温分别为37 ℃和
- 27℃,无霜期 180 d。砂壤, pH 值 8. 09。
1. 1. 2 卓尼试区位于甘肃南部,青藏高原东部边缘地
带,海拔 2600 m。年降水量 584~600 mm ,年均气温
4. 6℃, 极端最高、最低气温分别为28. 7℃和- 37. 4
℃,无霜期125~135 d。亚高山草甸土, pH 值 7. 5, 有
机质3. 5%, 全 N 0. 152%, 全 P 0. 068% ,速效 K 139.
2 mg / kg。
1. 1. 3 古浪试区位于祁连山东部河西走廊东端,海拔
1450 m。年均降水量 157 mm, 年均蒸发量 3207. 4
mm ,年均温 4. 8℃, 极端最高和最低气温分别为 40. 7
℃和- 29. 4 ℃,无霜期 130~135 d。沙壤, pH 值 7.
54,有机质 1. 21% ,全 N 0. 063% ,全 P 0. 074% ,速效
K 77. 74 mg / kg。
1. 1. 4 湖北钟祥试区位于北亚热带,海拔60 m ,年降水
量 800~1000 mm ,年均气温 15~16℃,极端最高和最
低气温分别为 39. 7 ℃和- 14. 4 ℃, 无霜期 260~270
d。黄棕壤, 有机质1. 865%, pH 值6. 43,全N 0. 107% ,
全K 1. 813% ,全P 1. 0225%。
1. 1. 5 青海刚察试区海拔 3200 m, 年均降水量 369. 3
mm ,年均蒸发量1607. 4 mm ,年均气温- 0. 3℃,无霜期
36 d。淡栗钙土, 中沙壤, 有机质含量 2. 25% , pH 值 8.
3。
1. 2 生态适应性研究
2000年 3- 5月, 分别在兰州、卓尼、古浪、青海刚
察和湖北钟祥等 5个不同气候区建植播种苇状羊茅和
中华羊茅草地, 播种量分别为 30和 15 kg/ hm2 , 行距
30 cm ,播种深度 2~3 cm。
兰州和古浪试区每年灌水 2~3次,其它试区因降
水能保证牧草正常生长而未灌溉。小区面积 2 m×
5 m, 重复 3次, 随机区组排列。于生长第 2 年( 2001
年)记载生育期, 测定牧草和种子产量, 进行越冬、越
夏、生育期、产量和草地稳定性等方面的性能评价。
1. 3 氮肥施用量试验
于 2001年 3月在湖北钟祥生长第 2 年的法恩苇
状羊茅草地上进行。试区土壤缺磷, 基肥施过磷酸钙
375 kg / hm 2, 并施石灰 375 kg/ hm2 调节土壤酸碱度。
氮肥为尿素,含 N 46. 3%。设 5个处理,尿素施用量分
别为0、112. 5、225. 0、337. 5和450. 0 kg / hm 2。于2001
年 3月中旬、5月中旬、9月中旬分 3次等量表施。小区
面积 4 m×5 m ,重复3次,随机区组排列。4月下旬苇
状羊茅孕穗~开花期测定第一茬草产量, 此后当草层
高度达到30 cm 以上时, 测定 3次再生草产量, 时间分
别为 6月下旬、9月中旬和 11月中旬。
1. 4 中华羊茅覆盖播种试验
于 2002年 5月在青海刚察三角城羊场进行。覆盖
作物选择燕麦( A vena sat iva L. )、青稞( H or deum vul-
gare L)和油菜( Br assica camp estris L. ) , 播种量 [ 4]依
次为 187. 5、225. 0和 15. 0 kg / hm 2。中华羊茅播种量
为 15. 0 kg/ hm2。覆盖作物和中华羊茅同行混播,行距
20 cm ,播深2. 5 cm。小区面积 6 m2 ,重复 3次, 随机区
组排列。每个处理均以相邻中华羊茅单播小区作为对
照。覆盖播种区不除杂草,单播区人工除杂。8月上旬
覆盖作物成熟时及时收获, 播种当年 10月上旬和第 2
年开花期分别测定中华羊茅草层高度、盖度、密度、分
蘖数、鲜草和风干草产量。
1. 5 数据处理
试验数据采用 DPS 软件统计分析。
2 结果与分析
2. 1 羊茅属两种牧草的生态适应性
羊茅属两种牧草的生态适应性指标观察结果见表
1。苇状羊茅在兰州、古浪的生育期较为一致,从返青到
成熟的天数分别为 68 d 和 64 d。在灌溉条件下,干草
产量分别为 9. 35 和 8. 88 t / hm 2, 种子产量分别为
1320. 4和 1353. 2 kg/ hm2。在海拔 2600 m 的卓尼, 生
育期有所延长,但能发育成熟,干草和种子产量分别为
4. 7和 496. 6 kg / hm2。在海拔 3200 m 的青海刚察三角
城羊场,当年不能完成生育周期,越冬率低于 10%。在
湖北钟祥,在管理良好但无灌溉的条件下, 苇状羊茅草
地盖度可达 90%以上, 干草产量达 6. 18 t / hm2 , 种子
产量 375. 4 kg / hm 2。
  中华羊茅在兰州和古浪的生育期为 62~70 d, 干
草产量分别为 1. 08和 0. 9 t / hm2 , 种子产量分别为
40 草 地 学 报 第 14卷
28. 3和 29. 5 kg/ hm2 ,产量均较低。在甘南卓尼和青海
刚察三角城表现良好, 株高达50~100 cm, 2龄草地的
干草产量分别达 5. 13和 5. 33 t / hm2 ,种子产量分别为
498. 6和 547. 2 kg/ hm2。在湖北钟祥不能越夏。各试区
结果表明,中华羊茅在甘肃卓尼亚高山草原和青海环
湖高山草原区适应性好,有推广前途,在黄土高原半干
旱地区及河西走廊高平原干旱灌区栽培需要进一步驯
化,在湖北钟祥及其类似地区不宜栽培。
表 1 苇状羊茅和中华羊茅在 5 个试区的物候期、干草和种子产量
Table 1 Grow th per iod and output of Festuca arundinacea and F . sinensis in different climatic r egions
地点
Local
牧草种类
Nam e
生育期(月-日) Gr ow th period( month-day)
返青
Tu rn-green
s tage
拔节
Joint ing
s tage
孕穗
Heading
stage
开花
Flowering
stag e
成熟
Mature
s tage
生育天数
Procreate
days
干草产量
( t/ hm2)
Yield of h ay
种子产量
(k g/ hm2)
Yield of seed
兰州* F. arund inacea 03-22 04-18 04-30 05-14 05-28 68* 9. 35* 1320. 4*
Lanzhou F. sinensis 03-28 04-22 04-30 05-16 06-04 70* 1. 08* 28. 3*
古浪* F. arund inacea 03-24 04-24 04-30 05-19 05-27 64* 8. 88* 1353. 2*
Gu lan g F. sinensis 03-24 04-22 04-28 05-16 05-25 62* 0. 90* 29. 5*
卓尼 F. arund inacea 04-08 05-07 05-23 06-17 07-16 99 4. 70 496. 6
Zhuoni F. sinensis 04-09 05-08 05-29 06-18 07-22 104 5. 13 498. 6
湖北钟祥 F. arund inacea 03-05 04-08 04-20 05-18 06-09 96 6. 18 375. 4
Zhongxiang F. sinensis — — — — — — — —
青海刚察 F. arund inacea — — — — — — — —
Gangch a F. sinensis 04-11 05-12 06-02 06-22 07-24 104 5. 33 547. 2
  注: * 表示灌溉条件下的生育期、干草产量和种子产量 Note: * indicate that the d ata w er e obtained wh ere the lan d w as irrigated
2. 2 氮肥施用量对北亚热带低海拔地区苇状羊茅草
地产草量的影响
苇状羊茅草地表施氮肥试验结果列于表 2。苇状
羊茅对 N 肥非常敏感,在尿素施用量 112. 5~450 kg /
hm
2范围内,干草产量随着施 N 量的增加而提高。每
公斤尿素可增收干草 10. 91~12. 32 kg ,以 337. 5 kg /
hm
2尿素用量报酬率最高。不同时期的 N 肥投入产出
比不同。对照区第 1茬占全年草产量的 29. 7% ,第 2
茬占 31. 3%,合计占 61%; 处理区亦是在春、夏季产草
量较高, 第 1、2 茬合计占全年产草量的 59. 8%~67.
8%。3、4茬草形成于夏季伏旱之后, 产草量仅占全年
的 32. 2~41. 2%。
表 2 北亚热带低海拔地区苇状羊茅草地不同施氮量条件下的干草产量( kg/ hm 2)
T able 2 Out put o f Fes tuca arund inacea gr assland fertilized w ith urea in no rt hern subtr opical low land reg ion( kg/ hm 2)
尿素施用量
Amount of N ferti lizer
第 1茬
The firs t s tu bble
第 2茬
T he second stub ble
第 3茬
The th ird stubble
第 4茬
Th e fou rth s tubble
合计
Total yield of herb
450. 0 2551. 50 2973. 00 1257. 75 1359. 75 8142. 00aA
337. 5 2190. 38 2495. 63 1166. 63 1213. 13 7065. 77aA
225. 0 1569. 75 2041. 50 954. 38 957. 00 5522. 63abA
112. 5 1089. 38 1394. 63 821. 63 848. 63 4154. 27bB
CK 868. 88 916. 88 616. 13 526. 50 2928. 39cC
  注:小写字母间为 5%显著水平,大写字母间为 1%显著水平
Note: small let ters indicate s ignif icant d iff erences at a 5% level , capital let ter s indicate sign ificant dif ferences at a 1% level
2. 3 青海环湖高山草原区覆盖播种对中华羊茅的保
苗效果及补偿生长效应
由表 3可以看出,覆盖播种区播种当年中华羊茅
的高度、密度与单播对照区差异不显著,而盖度、分蘖
数、产草量低于单播对照区,差异显著。以油菜作为覆
盖播种作物, 中华羊茅不仅成苗密度高,而且盖度、分
蘖数、干草产量均显著高于燕麦和青稞处理区。燕麦与
青稞处理比较,密度、盖度、分蘖数和生长高度差异不
显著,但燕麦处理区干草产量显著高于青稞处理区。
从表 4可以看出,覆盖播种对中华羊茅第 2年生
长仍有影响。燕麦、青稞、油菜作覆盖作物对中华羊茅
第 2年生产性状的影响与第 1年相似, 只是 3种覆盖
作物处理之间受中华羊茅补偿生长的影响,差异变小。
覆盖区与单播对照区之间在草层高度、盖度、密度、分
蘖数的差异变小, 差异不显著, 只有干草产量差异显
著。油菜覆盖处理的中华羊茅补偿生长效应最大,生长
速度和长势较好, 燕麦处理次之,青稞处理最差。
41第 1期 师尚礼等:羊茅属两种牧草生态适应性及其栽培技术
表 3 覆盖作物对中华羊茅播种当年孕穗期生产性状的影响
Table 3 Effect of differ ent cover ing cr ops on production char acter of F . sinensis in the first y ear
覆盖作物
Covering crops
草层高度( cm)
Plant height ( cm )
覆盖
covering
CK
盖度( % )
Coverage( % )
覆盖
cover ing
CK
密度(株/ m2)
Density( plant / m2)
覆盖
covering
CK
分蘖数(个/株)
T iller n umber/ plant
覆盖
covering
CK
干草产量( g/ m2)
Yield of hay( g/ m2)
覆盖
covering
CK
燕麦 A v ena sat iv a 9. 9abA 10. 6 25. 0bB 48. 9 410. 8bB 333. 3 3. 2aA 4. 7 23. 7aA 46. 8
青稞 H ord eum vulg are 11. 1aA 8. 6 10. 0bB 30. 0 416. 7bB 308. 3 2. 6aA 4. 5 9. 0bB 36. 3
油菜 B rassica camp est ri s 7. 9bcA 12. 9 46. 7aA 64. 0 533. 3aA 461. 7 3. 3aA 7. 0 25. 5aA 51. 6
X- 9. 6 10. 7 27. 2* 47. 6 453. 5 367. 8 3. 0* 5. 4 19. 4* * 44. 9
  注:小写字母为 5%显著水平,大写字母为 1%显著水平; * 为覆盖区与单播区( CK) 5%差异显著水平, * * 为覆盖区与单播区( CK) 1%差异显
著水平(表 4同)
Note: sm al l let ters indicate sign ifican t d iff er ences at a 5% level , capital let ters indicate sign ifican t diff erences at a 1% level . * sh ow s the s ignif i-
cant dif f erence at a 5% level betw een coverin g plot and mono-sow ing p lot ( CK) , * * show s th e signif icant dif f erence at a 1% level between covering
plot and mono-sowin g plot( CK) ( same in table 4)
表 4 覆盖作物对中华羊茅播种第二年开花期生产性状的影响
Table 4 Effect o f different covering crops on product ion chara ct er o f 2nd-year F . s inensis
覆盖作物
Covering crops
草层高度( cm)
Plant height ( cm )
覆盖
covering
CK
盖度( % )
Coverage( % )
覆盖
cover ing
CK
密度(株/ m2)
Density( plant / m2)
覆盖
covering
CK
分蘖数(个/株)
T iller n umber/ plant
覆盖
covering
CK
干草产量( g/ m2)
Yield of hay( g/ m2)
覆盖
covering
CK
燕麦 A v ena sat iv a 96. 5aA 100. 4 68. 4bB 84. 2 405. 5bB 328. 5 6. 0aA 6. 5 528bB 605
青稞 H ord eum vulg are 85. 0bB 100. 5 64. 5bB 87. 1 415. 4bB 306. 8 5. 1bB 6. 4 447cC 594
油菜 B rassica camp est ri s 98. 1aA 101. 2 81. 6aA 86. 4 524. 1aA 459. 5 6. 2aA 6. 7 588aA 613
X
- 93. 2 100. 4 71. 5 85. 9 448. 3 364. 9 5. 8 6. 5 521* 604
3 讨论与结论
3. 1 苇状羊茅在兰州、古浪、卓尼均能良好地适应, 生
产力较高。兰州、古浪也是苇状羊茅种子生产的适宜地
区。在湖北钟祥苇状羊茅有两个生长高峰期,春季和夏
初为第 1个高峰期,另 1个是秋季。在海拔3200 m 的
青海刚察,苇状羊茅越冬率极低,无栽培前途。
3. 2 在湖北钟祥,单播苇状羊茅草地的稳定性差。施
氮肥可保持其稳定性, 延长利用年限。苇状羊茅对氮素
非常敏感, 2年生草地在表施尿素 112. 5~450 kg/ hm 2
范围内,每公斤尿素可增收干草 10. 91~12. 32 kg。表
施尿素 337. 5 kg / hm2 ,分 3次平均施入, 肥料报酬率
最高。苇状羊茅产草量主要形成于春、夏季,因此施氮
肥应以春、夏季为主。
3. 3 中华羊茅在兰州、古浪和湖北钟祥生长不良,适应
性较差。在甘南卓尼和青海环湖地区栽培具有良好的适
应性,生产力高,是甘南和青海环湖区良好的混播草种。
3. 4 在青海刚察, 中华羊茅适宜于以油菜作为覆盖作
物,采用当地常用播种量播种, 对中华羊茅草地成苗生长
影响最小,补偿生长效应大[ 9] ,可达到与人工防除杂草同
样的效果。燕麦也可作覆盖作物,但保苗效果和补偿生长
效应逊于油菜。
3. 5 本研究仅对苇状羊茅和中华羊茅的生态适应性
及草地建植技术进行了初步研究,有关两种牧草的关
键栽培技术、草地管理措施、饲用品质等仍是有待深入
研究的问题[ 10]。
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(责任编辑 孙洪仁)
42 草 地 学 报 第 14卷