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早熟禾属3种牧草在祁连山区的适应性表现

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  早熟禾(Poa L是世界公认的优良冷季型草坪草,一直受草坪业发达国家的重视。其广泛分布于世界温带、寒温带和高寒地区,我国也是早熟禾资源丰富的国家之一。早熟禾叶色浓绿、叶量丰富、营养价值高,在我国北方广泛用于草坪建设与畜牧生产。经研究发现青海草地早熟禾(Poa pratensis L草质优良、适口性好、产草量高、适应性强,是一种优良的牧草和生态草种1-2,冷地早熟禾(P crymophila是高寒高原草场主建群种牧草,草质优良,适口性好,青海扁茎早熟禾(Ppratensis L var anceps Gaund也是近年来申报的新品种,是优良的饲用牧草,近年来对青海草地早熟禾、冷地早熟禾及扁茎早熟禾的研究3-8较多,但关于在青海祁连地区引种的报道目前尚未见到。 
  祁连山位于青藏高原、内蒙古高原和黄土高原的交汇地带,是我国西北干旱区重的生态屏障,是青藏高原的重组成部分。近年来,青藏高原特定的环境条件孕育了多种草地类型以及牧草种类单一的独特草地类型,再加之高寒生态环境的特殊性,目前从国内外引进的草种在高寒地区都因难以适应或适应性较差而未取得更进一步的发展9-18,使建植优良人工草地的关键基础——草种成为限制因素。因此,本试验收集了青藏高原地区登记的3种早熟禾属牧草进行栽培研究,并对其适应性进行评价,为人工草地的建植供基础。 
  1材料与方法 
  11试验地概况 
  试验地位于青海省祁连县默勒镇瓦日尕村,试验地中心地理位置为北纬37°56′、东经1°13′,海拔3 65 m,属高原大陆性气候,冷季长,暖季短,年均气温-17 ℃,1月平均气温-148 ℃,7月平均气温98 ℃,气温日差较大,干湿分明,气温和降水垂直变化明显,雨热同期,年均降水量 6148 mm。光能资源丰富,太阳辐射强,年蒸发量平均为 1 1623 mm。草地植被主以高寒草原和高寒草甸为主,分布在海拔3 4 m以上的滩地和阳坡,主优势种为垂穗披碱草(Elymus nutans、紫花针茅(Stipa purpurea等,土壤主以高寒草甸土为主。 
  12供试草种 
  供试草种的具体情况见表1。 
  F(W7HT6HJ表1供试草种来源及播量HTSSSTB 
  HJ5BG(!BHDFG3,W9,W11,W1W草种名称草种来源B(BHDWG12,W1W播量(kg/hm2 
  理论实际BW 
  BHDG12,W9,W11Q1,W5。2W青海草地早熟禾青海省畜牧兽医科学院7591 
  BHDWG12青海冷地早熟禾同德牧场9114 
  青海扁茎早熟禾同德牧场7593HJBG)FF) 
  13试验设计与管理 
  于212年5月26—27日条播,行距2 cm,种子深度不超过1 cm,播后镇压。小区面积2 m×5 m,小区间距5 cm,区组间距1 m,平行设置4个重复,每个小区采取完全区组顺序排列方式。施磷酸二铵15 kg/hm2作基肥,定期除杂草,周边1 m范围进行灭鼠。试验区四周种植保护牧草青海草地早熟禾,并在213年6月用尿素225 kg/hm2追肥。 
  14观测内容 
  测定牧草越冬率、牧草生育期、株高、地上生物量、地下生物量、种子产量及其性状,具体测定方法参照文献19。 
  15数据处理 
  试验数据用Excel 23进行初步处理,差异显著性采用SPSS 18软件进行LSD检验。 
  2结果与分析 
  21越冬状况、生育期及盖度 
  由表2可知,青海草地早熟禾、青海冷地早熟禾、青海扁茎早熟禾均能在该地区安全越冬。3种早熟禾均于212年6月22—23日出苗,返青期均在213年5月中旬,于7月初开始拔节;3种早熟禾的孕穗期、抽穗期、开花期均比较接近;青海草地早熟禾、青海冷地早熟禾的乳熟期基本一致,在8月2日左右,而青海扁茎早熟禾的乳熟期在8月底;青海冷地早熟禾与青海扁茎早熟禾均在9月初进入蜡熟期,青海草地早熟禾的蜡熟期在9月中旬;3种早熟禾完熟期比较接近。青海草地早熟禾、青海冷地早熟禾、青海扁茎早熟禾生育期为128、125、123 d;3种早熟禾均于9月下旬进入枯黄期,生长期分别为137、132、134 d。3种早熟禾中青海扁茎早熟禾的盖度最大,为893%;其次是青海冷地早熟禾,其盖度是88%;青海草地早熟禾的的盖度最小,为715%。FL 
  F(W12HT6HJ表2早熟禾的生育期HTSSSTB 
  HJ5BG(!BHDFG3,W1,W8,W82。4,W8W草种出苗期(年-月-日)返青期(年-月-日)拔节期(年-月-日)孕穗期(年-月-日)抽穗期(年-月-日)开花期(年-月-日) 
  BHDG12青海草地早熟禾212-6-23213-5-16213-7-3213-7-11213-7-16213-8-13
  BHDW青海冷地早熟禾212-6-22213-5-14213-7-1213-7-9213-7-14213-8-12 
  青海扁茎早熟禾212-6-22213-5-18213-7-2213-7-1213-7-17213-8-11 
  BHDSG3,W1,W24,W6,W8,W6。2W草种B(BHDWG12,W24W成熟期(年-月-日)BHDWG12,W8。3W乳熟蜡熟完熟全生育期(d)枯黄期(年-月-日)生长时间(d)盖度(%) 
  BHDG12,W1,W8。3,W6,W8,W6。2W青海草地早熟禾213-8-2213-9-16213-9-2128213-9-29137715 
  BHDW青海冷地早熟禾213-8-19213-9-9213-9-15125213-9-2213288 
  青海扁茎早熟禾213-8-29213-9-8213-9-17123213-9-28134893HJBGF 
  注盖度于213年8月5日测定。F 
  FL(2222生长动态 
  3种早熟禾在5月底至6月底均生长缓慢,高度在1 cm以内,它们之间的高度较接近;从6月底至8月下旬,3种早熟禾均快速生长,其高度大幅增加,高速生长期接近2个月,7月、8月正值该地区降雨较为充沛、温度较高、光照充足的时期,正适合牧草快速生长。3种牧草的生长节律均遵守 Logistic 的“S”形生长曲线,即前期缓慢,中期加快,后期趋于稳定。其中,青海扁茎早熟禾、青海草地早熟禾株高明显高于青海冷地早熟禾;3种牧草均在8月底开始缓慢生长,青海扁茎早熟禾、青海草地早熟禾、青海冷地早熟禾的最终高度为717、682、59 cm(图1。 
  F(W11TPJML1tifF 
  23地上、地下生物量 
  由表3可知,在种植的第1年,青海扁茎早熟禾鲜草产量为 11 1375 kg/hm2,显著高于青海草地早熟禾与青海冷地早熟禾;在种植的第2年,3种早熟禾鲜草、干草产量之间差异均不显著,青海冷地早熟禾产量最低,而青海草地早熟禾的干草产量最高,为4 5318 kg/hm2。 
  F(W8HT6HJ表33种早熟禾地上生物量统计情况HTSSSTB 
  HJ5BG(!BHDFG3,W7,W15,W7W草种B(BHDWG12,W15W鲜草产量(kg/hm2BHDWG12,W72。2W212年213年213年干草产量(kg/hm2 
  BHDG12,W7,W72。2,W7DWWJP3青海草地早熟禾7 7±1 272b1 79±1 83a4 5318±4537a 
  BHDW青海冷地早熟禾5 775±7939b8 77±9169a3 3114±3759a 
  BHDW青海扁茎早熟禾11 1375±794a11 233±8564a4 1563±3169aHJBGF 
  注同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<5。F    由表4可知,3种牧草地下总生物量之间差异不显著,青海冷地早熟禾地下生物量较高;在地下~1、2~3 cm中,3种牧草地下生物量之间差异均不显著;在1~2 cm土层中,青海冷地早熟禾的地下生物量显著高于青海草地早熟禾与青海扁茎早熟禾。可见青海冷地早熟禾的根系相对较发达,该草种有利于水土保持。FL    F(W7HT6HJ表4213年3种早熟禾地下生物量统计情况HTSSSTB    HJ5BG(!BHDFG3,W12,W48W草种B(BHDWG12,W48W地下生物量(kg/hm2    BHDWG12,W12。4W~1 cm1~2 cm2~3 cm总和BW    BHDG12,W12,W12。4DWW青海草地早熟禾1 1717±52a1297±243b354±ab1 3368±6989a    BHDW青海冷地早熟禾1 2857±853a222±3361a393±14ab1 5452±4767a    青海扁茎早熟禾1 2778±1429a1533±681ab511±197ab1 4823±16349aHJBGF    注同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<5。F    FL(2224种子产量及性状    从图2可知,在种植的第2年,3种牧草中种子产量最高的是青海扁茎早熟禾,为797 kg/hm2;最低的是青海冷地早熟禾,仅51825 kg/hm2,且青海草地早熟禾与青海扁茎早熟禾的种子产量显著高于青海冷地早熟禾。    由表5可知,青海草地早熟禾与青海冷地早熟禾每个植株上均有2~3张叶片,青海扁茎早熟禾植株叶片相对较多,有3~4张;青海草地早熟禾、青海扁茎早熟禾的叶长、叶宽、茎宽均差异不大,但它们均高于青海冷地早熟禾,可见青海冷地早熟禾植株较为矮小、纤弱。    F(W11TPJML2tifF    由表6可知,与其他2种早熟禾相比,青海冷地早熟禾穗长较短、穗质量较小、穗粒数较少、种子千粒质量较小,但成熟    F(W7HT6HJ表53种早熟禾草种的植株性状HTSSSTB    HJ5BG(!BHDFG3,W9,W5。4W草种叶数(张/株叶长(cm叶宽(mm茎宽(mm   BHDG12青海草地早熟禾2~35235128    BHDW青海冷地早熟禾2~32827    青海扁茎早熟禾3~44938144HJBG)FF)    率较高(8782%;青海草地早熟禾与青海扁茎早熟禾的穗粒形状差异不大,青海草地早熟禾除了成熟率较高外,其余形状均低于青海扁茎早熟禾。种植前,3种禾草的千粒质量分别为23、19、28 g;收获后,种子千粒质量分别为21、18、28 g,可见青海草地早熟禾与青海冷地早熟禾种子千粒质量略有下降,而青海扁茎早熟禾种子千粒质量不变。FL    F(W8HT6HJ表63种早熟禾的穗粒性状统计结果HTSSSTB    HJ5BG(!BHDFG3,W15,W72。4,W15W草种穗长(cm穗质量(g/穗每穗粒数(粒成熟率(%B(BHDWG12,W15W千粒质量(g    种植前213年收获后BW    BHDG12,W15,W72。6W青海草地早熟禾826889178562321    BHDW青海冷地早熟禾41814387821918    BHDW青海扁茎早熟禾718181872922828HJBG)FF)    FL(223结论与讨论    祁连山区相对青藏高原内陆地区纬度较高、温度较低、较干旱,这对新引进该地区的草种有一定的影响。早熟禾属3种牧草均于7月、8月快速生长,生育期只有123~128 d,与在青藏高原内陆地区的引种结果2相比生育期较短。早熟禾属3种牧草由于种子小,因此掌握好播种深度是出苗的关键。在种植当年,3种牧草生长缓慢,主以营养生殖和根系生殖为主,注意杂草的防除,使牧草生长发挥最大生长性能。青海草地早熟禾是根茎型禾草,分蘖能力、根茎繁殖能力都很强,在该地区只从第2年生长的地下生物量得知其优势还未得到充分发挥,有待于进一步研究。    经2年的观测结果可知,早熟禾属3种牧草越冬、返青表现优良,能正常完成生育期,均适合在祁连地区种植。干草产量最高的是青海草地早熟禾,为4 5318 kg/hm2;地下生物量最高的是青海冷地早熟禾,为1 5452 kg/hm2。青海扁茎早熟禾、青海草地早熟禾种子产量、牧草产量均较高,适于用作种子扩繁和饲草料生产;青海冷地早熟禾茎叶柔嫩、细弱,植株矮小,耐践踏,适于放牧。    HS2HT85H参考文献HT8SS    1(#中国科学院西北高原生物研究所 青海经济植物志M 西宁青海人民出版,198716-18    2张春华,丁原春 松嫩平原东北部草地早熟禾种群生殖分蘖构件数量特征的研究J 草原与草坪,25(162-64    3马玉寿,李有福,来得珍,等 草地早熟禾栽培驯化研究初报J 青海畜牧兽医杂志,23,33(36-7    4杨时海,马玉寿,施建军,等 黄河源区草地早熟禾生长节律的研究J 青海畜牧兽医杂志,26,36(48-1    5文金花,马玉寿,施建军,等 利用草地早熟禾改建江河源区“黑土型”退化草地的研究J 草原与草坪,26(241-44    6杨艳莉,周青平,颜红波,等 行距对青海扁茎早熟禾无性繁殖影响的研究J 草业科学,29,26(566-71HJ175mm    7刘文辉,周青平,颜红波 青海扁茎早熟禾种子生长生理特性研究J 草业科学,27,24(569-73    8石红霄,周青平,颜红波,等 3种根茎型禾草无性繁殖时空扩展初探J 草业科学,28,25(5127-132    9卢宗凡 中国黄土高原生态农业M 西安陕西科学技术出版社,199745-55    1(#周华坤,周立,赵新全,等 江河源区“黑土滩”型退化草场的形成过程与综合治理J 生态学杂志,23,22(551-55    11汪诗平 青海省“三江源”地区植被退化原因及其保护策略J 草业学报,23,12(61-9    12周华坤,周立,刘伟,等 青海省玛多县草地退化原因及畜牧业可持续发展J 四川草原,24,25(25-9    13董世魁,马金星,蒲小鹏,等 高寒地区多年生禾草引种生态适应性及混播组合筛选研究J 草原与草坪,23(138-41,48    14沈景林,苑吉魁高寒地区牧草引种栽培试验研究J 草业科学,1995,12(48-12    15杲寿善 高寒山区优良牧草引种试验研究J 甘肃农业大学学报,24,39(145-49    16施建军,李青云,李发吉,等 高寒牧区多年生禾草引种试验初报J 青海畜牧兽医杂志,23,33(312-13    17施建军 高寒牧区牧草引种及混播技术的研究J 青海畜牧兽医杂志,22,32(55-7    18郭树栋 几种多年生禾草在高寒地区的引种栽培试验J 草业与畜牧,26,131(113-15,23    19陈宝书 牧草饲料作物栽培学M 北京中国农业出版社,21    2施建军,马玉寿,董全民,等 “黑土型”退化草地优良牧草筛选试验J