灌溉對柱花草和堅尼草產量與品質的影響

張明忠，史亮濤，龍會英，金 杰，紀中華，何光熊，邵慶勇

(1.云南省農業(yè)科學院熱區(qū)生態(tài)農業(yè)研究所,云南 元謀 651300；2.云南省畜牧獸醫(yī)科學院，云南 昆明 650224)

柱花草(Stylosanthesguianensis)也稱熱帶苜蓿、巴西苜蓿，豆科植物，原產于非洲熱帶，分布于世界熱帶亞熱帶地區(qū)，我國于1962年引進。柱花草喜溫暖多濕，不耐霜凍，適宜在年降水量700 mm以上、土壤肥力較好的壤土或沙壤土種植。柱花草可作生態(tài)水土保持型牧草，既有較強的固氮能力，能提高土壤肥力，提供有機肥料，促進作物生長,又是高蛋白豆科牧草，其草質優(yōu)良，適口性好，宜作冬季牲畜的青飼料及干草粉加工利用的飼料。柱花草侵占性很強，能抑制雜草蔓延，是熱帶地區(qū)建植栽培草地的優(yōu)良品種之一[1-4]。

堅尼草(PanicummaximumCIAT 9)屬多年生禾本科牧草，原產于非洲熱帶地區(qū)，根系發(fā)達，莖稈粗壯光滑，表面有蠟粉，直立，高100～150 cm，葉呈寬線形。從海平面到海拔2 000 m左右的地區(qū)均能生長，在年降水量1 000～1 800 mm地區(qū)的各類土壤上都可栽培，不耐寒，怕霜凍，耐旱、耐熱性強，不耐澇，蔭蔽度太大則分蘗少，生長纖細。堅尼草適合作青飼料也可用來曬制干草、調制青貯料或放牧利用[5-7]。生態(tài)價值方面，其種植于梯田、排水溝邊、水渠邊或斜坡地，有保護梯田、河堤以及防止水土流失和雜草蔓延的作用。

金沙江干熱河谷是水分相當缺乏的地區(qū)，水熱供需矛盾十分突出，牧草的品質受諸多因素影響，不同的刈割頻率、方式、強度以及與放牧、摘頂等人工干擾，將對牧草的群體結構、生理生態(tài)、品質、干物質分配、生物量和產量以及草地生態(tài)系統(tǒng)等產生不同程度的影響[8-9]。刈割時期、刈割頻率和留茬高度也是影響草地生態(tài)系統(tǒng)利用和持久性的關鍵因素，不同刈割時期和刈割頻率會影響草地生態(tài)系統(tǒng)產草量和種間競爭力[10-11]，也曾有關于不同生長時間刈割對熱帶牧草產量影響的報道[12-15]；也有張志新和田迅[16]、呂林有等[17]對少花蒺藜草(Cenchruspauciflous)在干旱和灌溉下進行了分株生物量和繁殖特性的研究，張麗研等[18]研究了灌溉條件下紫花苜蓿(Medicagosativa)的生長性能，劉建寧等[19]對高丹草(Sorghumbicolor×S.sudanense)生長動態(tài)及收割期進行了研究，但尚缺乏灌溉條件下刈割對柱花草和堅尼草生物量影響的研究。本研究以金沙江干熱河谷地區(qū)旱季在人工給水補灌條件下對2種熱帶牧草生物量的研究，通過水分補充，增加植物對水分的平衡需求，以求牧草在旱季補水條件下達到較佳產量，從而探究生長在干熱河谷地區(qū)牧草的最佳利用效果。

1 試驗區(qū)概況

云南省農業(yè)科學院熱區(qū)生態(tài)研究所試驗地，處于金沙江元謀干熱河谷區(qū)，該區(qū)氣候干旱，海拔1 088～1 167 m，土地極不平整，土壤凋萎濕度長達7～8個月，是典型的南亞熱帶季風河谷干熱氣候，光熱充沛，旱濕季分明，干熱少雨，降水量是蒸發(fā)量的6.4倍，年均氣溫21.9 ℃,極端最高溫42 ℃，極端最低溫-2 ℃，≥12 ℃的持續(xù)天數349 d，≥10 ℃積溫7 786 ℃·d；年降水量600～800 mm，集中在5-9月；土壤屬干熱燥紅土，土壤貧瘠，中性偏酸[20-21]。

2 材料與方法

2.1試驗設計 選擇云南省農業(yè)科學院熱區(qū)生態(tài)研究所試驗地內同一地塊里已經種植6個月的柱花草與堅尼草，2個草種各設灌溉和對照2個處理，每處理3次重復，每重復1個小區(qū)，小區(qū)面積為2 m×5 m,灌溉與對照(CK)小區(qū)之間設1.0 m的保護行，灌溉處理為小區(qū)刈割后遇旱及時澆灌，以漫灌為主，并作追肥管理，對照不灌溉不施肥，自然生長。

2.2澆灌管理 刈割后，根據土壤情況擇時灌溉，要求灌溉均勻，保持土壤水分濕度。為保證小區(qū)內牧草良好生長，隨時清理小區(qū)內的雜草。

2.3測定指標 按柱花草和堅尼草產量及對動物的適口性利用要求收割，柱花草植株高度為40～50 cm時適宜刈割，堅尼草高度為50～60 cm時適宜刈割。刈割前隨機測量小區(qū)植株高度，每個小區(qū)測定10株，取平均值作為牧草刈割時的株高；刈割后分別測量各小區(qū)鮮草產量；然后在各小區(qū)取鮮樣1 kg自然風干后稱量，計算該小區(qū)的干草產量；記錄刈割時間，待下次植株長到相應高度時再次刈割，按同樣方法測定以上指標，同時計算出各個牧草的刈割周期。營養(yǎng)成分測定在第2次刈割后(10月份)采樣由農業(yè)部農產品質量監(jiān)督檢測測試中心測定，其中，粗脂肪按GB/T 6433-2006[22]、粗蛋白質按GB/T 6432-1994[23]、粗纖維按GB/T 6434-2006[24]、粗灰分按GB/T 6438-2007[25]檢測，無氮浸出物(%)=100%-(水分+粗蛋白+粗脂肪+粗纖維+粗灰分)%。

3 結果

3.1堅尼草產量與生長周期分析 堅尼草首次刈割時間為2009年9月4日，期間灌溉小區(qū)和對照小區(qū)平均生長周期分別為23和35 d，截至2009年12月19日，所有小區(qū)共刈割3次，其中灌溉小區(qū)的鮮、干草生物量平均分別為0.467和0.120 kg/m2；而在無灌溉處理下鮮、干草生物量平均分別為0.333和0.083 kg/m2，灌溉小區(qū)比不灌溉小區(qū)的生長周期每次減少12 d(表1)。在旱季灌溉條件下堅尼草的鮮、干草生物量比對照增產40%和45%，而生長周期縮短34%。堅尼草在旱季灌溉條件下，第1茬刈割后鮮草生物量在同周期內比對照有明顯增加，但差異不顯著，而干草生物量差異顯著(P<0.05)；在第2、3茬刈割后鮮、干草生物量均較對照顯著增加。

3.2柱花草產量與生長周期分析 柱花草生物量從2009年9月4日起測定，灌溉小區(qū)的鮮、干草生物產量平均分別為1.302和0.281 kg/m2；而對照鮮、干草生物量平均分別為1.245和0.200 kg/m2，灌溉小區(qū)比對照的生長周期縮短了13 d(表1)。在旱季灌溉條件下柱花草的鮮、干草生物量比對照增產4.4%和40.5%，生長周期比對照縮短27%。柱花草在刈割第1茬時，鮮、干草生物量與對照相比差異不顯著(P>0.05)，第2茬鮮草生物量與對照相比差異也不顯著，但干草生物量與對照相比差異顯著(P<0.05)。

3.3牧草營養(yǎng)成分分析 柱花草和堅尼草在灌溉條件下，其粗蛋白、粗脂肪、無氮浸出物和粗灰分均高于對照，其中柱花草灌溉條件下比對照分別高28.4%、78.4%、33.6%和23.7%，而堅尼草灌溉條件下比對照分別高1.6%、2.6%、3.7%和11.5%；2種牧草粗纖維含量低于對照，分別低62%和93%(表2)。比較來看,除柱花草的粗纖維含量灌溉與對照間差異顯著(P<0.05)外，柱花草和堅尼草各營養(yǎng)成分灌溉與對照間差異不顯著。

表1 旱季灌溉與不灌溉條件下堅尼草和柱花草生長量測定

表2 旱季灌溉對牧草營養(yǎng)成分的影響 %

4 結論與討論

本試驗得出，在云南干熱區(qū)旱季人工灌溉條件下的柱花草和堅尼草，達到刈割時的生長周期比在自然條件下生長的縮短27%和34%；鮮、干草產量也較高，堅尼草灌溉處理比對照產量高40%和45%，而柱花草灌溉處理比對照高4.4%和40.5%。產量測定中，堅尼草主要以葉為主，而柱花草則以莖葉為主，故在2種牧草產量測定中，柱花草鮮干比大。水是新陳代謝過程的反應物，光合作用、呼吸作用、有機物的合成和分解過程中，都必須有水分的參與；水是植物對物質吸收和運輸的溶劑，水能維持植物體的正常體溫,在植物體內不斷流動和葉面蒸騰，能夠順利的散發(fā)葉片的熱量，保證植物即使在炎夏強烈的光照下也不被灼傷。植物的水分一旦失去平衡，就會打亂植物體正常的生理活動，嚴重時能使植物死亡。由于元謀處于干熱區(qū)，該區(qū)具有明顯的干熱少雨的氣候環(huán)境，因此為了縮短飼草的生長周期，增加產量，進行旱季人工灌溉牧草的生物量測定試驗。在保證土壤不受干旱條件的限制，能最大發(fā)揮牧草產能的效益，對旱季牧草進行了人工給水有重要意義。

在營養(yǎng)成分方面，灌溉條件下柱花草和堅尼草的粗蛋白、粗脂肪、粗灰分等含量均高于對照，而粗纖維含量降低,這有利于提高動物的消化率，增強動物適口性。牧草的營養(yǎng)成分由蛋白質、糖、淀粉和有機酸等植物組織中的非結構性物質和木質素、纖維素等不易被消化的物質組成。蛋白質是維持生命和活動所必需的營養(yǎng)物質，也是牧草營養(yǎng)價值評價的重要指標。而粗脂肪也是牧草的主要營養(yǎng)成分之一，也是動物提供熱能的來源。試驗中的柱花草和堅尼草采取灌溉措施后,有利于提高其營養(yǎng)成分中粗蛋白、粗脂肪、粗灰分等含量，符合動物生長需食要求。

牧草刈割的高度、強度及刈割時期會對柱花草和堅尼草的生長造成不同程度的影響[26-28]。一般堅尼草刈割留茬高度為8～10 cm，有利于其分蘗萌發(fā)；而柱花草的留茬高度為12～15 cm，有利于分枝。堅尼草對施肥反應良好，特別是對氮肥反應敏感，施肥后可明顯增加產量。柱花草留茬高度應占總高度的50%，如留茬過低,生長點被刈割，則可能影響再生能力，甚至枯死，適宜的刈割和留茬高度是柱花草能否獲得高產的重要環(huán)節(jié)。

致謝：云南熱帶作物職業(yè)學院牛田梅、張麗君同學在整個試驗中收集了數據，特此致謝。

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