不同刈割方式對干熱河谷銀合歡生物量和生長的影響

2013-12-21 03:24:54張明忠史亮濤龍會英紀中華沙毓滄何光熊范建成邵慶勇

草原與草坪 2013年2期

張明忠，史亮濤，金杰，龍會英，紀中華，沙毓滄，何光熊，范建成，邵慶勇

（1.云南省農業科學院熱區生態農業研究所，云南元謀 651300；2.云南省畜牧獸醫科學院，云南昆明 650224）

銀合歡（Leucaenaleucocephala）屬含羞草科銀合歡屬小喬木，高2～6m。常生于海撥1 000～1 200m稀薄灌木叢、路邊等光照較強的地方，是一種喜光耐旱樹種［1］。由于銀合歡根系能夠深入到土壤深層，因此，抗旱能力非常強［2］。花期4～7月，果期8～11月，種子繁殖［3，4］。銀合歡抗風力和萌生力強，砍伐后有較強的萌發力且生長旺盛，是優良的薪炭柴樹種，適合于荒山造林［5，6］。銀合歡又是一種優良的多用途樹種，種子可食，樹皮可提取鞣料，樹膠作食品乳化劑或代替阿拉伯膠，同時也是極好的觀賞樹種［7］。銀合歡侵占性很強，能抑制雜草蔓延，甚至在銀合歡生長的地方雜草不生，是熱帶地區建立速效人工林的優良品種之一［8］。銀合歡適應性強，生活力旺盛，生長速度快，利用時期長，產量高，營養價值高，有“蛋白質倉庫”之稱，其枝、葉、豆莢營養豐富適口性好，營養全面是各種家畜的優質飼草［9，10］。銀合歡可刈割青飼，牛、羊、兔均喜食。

金沙江干熱河谷是水分相當缺乏的地區，水熱供需矛盾十分突出，試驗區植被稀疏、生態環境脆弱，生態恢復的先鋒樹種之一就是適應干熱區種植的銀合歡。銀合歡具有多重用途，無論是在水土保持還是資源利用方面都具有較高的研究價值。方海東等［11，12］、紀中華等［13］研究了銀合歡對沖溝生態效益方面的治理，文亦芾等［3，4］在銀合歡的生理生化方面進行了研究，周蛟等［6］對銀合歡的利用進行了研究報道，銀合歡作為一種高蛋白飼料，其具有很高的利用價值。刈割時期、刈割頻率和留茬高度也是影響草地生態系統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系統產草量和種間競爭力［14－17］。在干熱河谷地區播種銀合歡，研究了刈割次數對銀合歡生長量，生物量和土壤性狀的影響。

1 試驗區概況和試驗方法

1.1 試驗區概況

試驗區位于云南省農業科學院熱區生態研究所后山試驗地，地理位置 N 25°50′46″～25°51′41″，E 101°41′18″～101°49′42″，處于金沙江元謀干熱河谷區。試驗區氣候干旱燥熱，海拔1 088～1 167m，土地極不平整，土壤凋萎濕度長達7～8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，蒸發量是降水量的6.4倍，年均氣溫21.9℃，極端最高溫42℃，極端最低溫－2℃，≥12℃的持續天數349d，≥10℃積溫7 786℃；年降水量600～800mm，集中在5～9月，土壤屬干熱燥紅土，土壤貧瘠，中性偏酸。

1.2 試驗設計

試驗于2004年3月開春平整土地，在2004年5月雨季開凹溝條播和直接平地播種銀合歡，凹溝寬度和行距均為0.5m，長度因地制宜，以地界邊為止，播種量為7.5kg／hm2。期間適當管理，清除雜草，2004年10月刈割留茬高度為30，40和50cm，直接平地播種不刈割，2005年在種植區以S形狀隨機選擇3個小區，每個小區面積2m×5m，每年雨季的5月、7月、10月和翌年1月中旬對銀合歡進行刈割。刈割次數為每年4次，共3年，總計12次，測定鮮重和干物質產量。在小區臨近行隨機選定5株銀合歡掛牌測定植株高度、莖粗。用米尺測定植株高度，用精度為0.01mm的游標卡尺測莖粗，鮮重和干物質用精度為0.1g的電子秤測定，選定掛牌的銀合歡（處理3）刈割。

條播種植設刈割留茬高度為30（處理1）、40（處理2）、50（處理3）3個處理，每個處理3次重復；平地撒播為對照，刈割留茬高度為40cm，1個小區，3次重復。刈割前，測定所選植株高度、莖粗，莖粗包括原留茬的原始莖粗和刈割時的莖粗原莖粗和新莖粗，測量位置在刈割茬口；刈割后測定鮮重，并稱鮮草樣品1kg裝入尼龍網袋自然風干2個月，分別測定葉片和莖稈干重。2007年刈割結束后，土鉆法取樣，測定各小區土壤表層20cm土壤樣品，由農業部農產品質量監督檢驗測試昆明中心測定土壤N、P、K及理化性狀。

采用Excel 2003和SPSS13.0軟件對試驗數據進行相關分析。

2 結果與分析

2.1 刈割對銀合歡的生物量影響

條播和平地撒播的銀合歡的鮮重平均為0.98和1.05kg／m2，風干后條播銀合歡莖稈和葉片的干重平均為0.211和0.195kg／m2（表1），撒播銀合歡莖稈和葉片的干重分別為0.207和0.201kg／m2。處理1的鮮重最小，為0.87kg／hm2，與其他處理差異顯著（P＜0.05），處理3的鮮重最大，為1.09kg／hm2，但處理2，3和對照ck差異不顯著（P＜0.05）。處理1的莖稈、葉片干重均為最小，處理2的莖稈、葉片干重為最大，且與處理差異顯著（P＜0.05）。

表1 不同刈割方式下銀合歡的株高及鮮干物質Table1 Yield flesh and dry biomass of different moving method of Leucaena leucocephala

2.2 刈割對銀合歡的生長量影響

2005～2007年，增幅較大的是2004年刈割留茬高度30cm，其株高增幅達258cm，原莖粗和新生莖粗分別增長23.24mm和23.04mm。其余處理增長幅度較少，株高最低增長僅120cm，原、新莖粗增幅為9.51mm和14.39mm。

表2 銀合歡3年生長量變化Table2 Growth change of Leucaena leucocephala during 3years

3.3 銀合歡不同刈割方式對土壤理化性質的影響

處理1，2和3與對照的土壤全N，pH差異不大（P＞0.05），速效磷含量處理最高，為8.49mg／kg，且與其他處理差異顯著（P＜0.05），對照最低，為5.50 mg／kg。速效鉀以對照最高，為427.0mg／kg，且與其他處理差異顯著（P＜0.05）。土壤容重以對照最高，為1.66g／cm3，且與其他處理差異顯著（P＜0.05）。

表3 20cm表層土壤理化性質Table3 The main physical and chemical properties of soil factor for surface 20cm layer

3 討論與結論

在干熱河谷地區，刈割的銀合歡在牧草利用方面具有較好的利用價值，刈割留茬高度在40cm時，葉片干物質量較高，達0.224kg／m2，土壤速效鉀含量偏低，抑制徒長，能有效增加木質物質積累；刈割留茬高度在30cm時，植株高度和莖粗增幅較大，植株高度增幅達258cm，原莖粗和新生莖粗分別增長23.24mm和23.04mm。適合的刈割高度能較好地促進銀合歡植株的再生萌發。無論是平地撒播還是條播，對產量的影響不大，只是在刈割時條播更易操作采集收割。

［1］趙英，陳小斌，蔣昌順.我國銀合歡研究進展［J］.熱帶農業科學，2006，26（4）：55－58.

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［3］文亦芾，張發兵，曹國軍.幾種處理對銀合歡種子活力的影響研究［J］.草業與畜牧2007，4：9－11.

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［5］宗亦臣，鄭勇奇，張川紅，等.元謀干熱河谷地區新銀合歡天然更新的初步調查［J］.生態學雜志，2007，26（1）：135－138.

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