刈割次數對天祝高寒草甸醉馬草的影響

景媛媛，魚小軍，徐長林，金一師，陳陸軍，張建文，楊海磊，肖 紅

（甘肅農業大學 草業學院／草業生態系統教育部重點實驗室／甘肅省草業工程實驗室／中－美草地畜牧業可持續發展研究中心，甘肅 蘭州 730070）

醉馬草（Achnatheruminebrians）為禾本科芨芨草屬多年生草本植物，是我國北方天然草原主要毒草之一。目前，醉馬草在我國北方退化草地中蔓延范圍日益增大，尤其在放牧過重的亞高山及高山草原，分布著大面積的醉馬草群落。由于醉馬草的滋生蔓延使草地面積退化，可利用面積減小，直接影響了草地的質量和載畜量［1］。

目前，對天然草地中雜草－醉馬草的防治手段，主要包括藥物化學防除、生物生態防治、人工挖除醉馬草同時補播牧草和春季焚燒等［2－4］，也有結籽前刈割的報道［4］。合理的刈割頻度能促進牧草的再生，提高植株地上部分的生物量和質量［5，6］；高頻度刈割能夠抑制牧草地上部分［5］和根系的生長［7］。在刈割過程中，刈割時間若早于植物種子成熟和落種之前，土壤中得不到成熟種子的補償，長期刈割可能導致許多草種喪失有性繁殖能力［8］。刈割能夠改變禾草的生長平衡，改變其競爭能力，不同時期刈割產生效果不同［5］。研究了刈割頻次對醉馬草植株高度、生殖枝、穗長、莖重、葉重和冠幅的影響，為高寒草甸醉馬草的防除提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗地設在甘肅省天?？h抓喜秀龍鄉境內天色草，甘肅農業大學天祝高山草原試驗站周圍，地理位置為N 37°11′48′′，E 102°47′10′′，海拔2 960m。海拔高、氣溫低而寒冷，晝夜溫差大，日照強烈，水熱同期。年均氣溫－0.3～0℃，最冷月1月－12.2℃，最熱月7月11.3℃，≥0℃年積溫為1 300℃；年降水量416 mm，多集中在生長期；年蒸發量1 590mm，約為年降水量的4倍。試驗地的草地優勢種為醉馬草，可食性牧草主要以垂穗披堿草（Elymusnutans）、西北針茅（Stipa sareptana）、冷地早熟禾（Poarymophila））、矮生嵩草（Kobresiahumilis）、陰山扁蓿豆（Medicagorutheniavar.inschanica）、賴草（Leymussecalinus）為主。

1.2 試驗設計

在甘肅農業大學天祝高山草原試驗站選取具有代表性的地段進行了試驗，研究樣地面積為50m×50 m，取樣面積為2m×2m。處理設刈割1次／年（2013年7月12日，抽穗期）、刈割2次／年（首次：2013年7月12日，抽穗期；第2次：2013年8月15日），以不刈割為對照，每個處理3次重復。

1.3 測定指標

株高測定：在樣區內隨機選取20株醉馬草植株，用鋼卷尺測量從地面到植株自然高度的最高點，3次重復，求平均值。

穗長測定：在樣區內隨機選取20株醉馬草小穗，用鋼卷尺測量穗長，3次重復，求平均值。

生殖枝測定：在2m×2m樣區內統計醉馬草生殖枝數，3次重復，求平均值。

叢徑冠幅測定：在2m×2m樣區內用鋼卷尺測量醉馬草叢徑冠幅大小，3次重復，求平均值。

草產量測定：取樣面積2m×2m，3次重復，齊地面刈割，稱鮮重；同樣的方法測定可食牧草的產量。

蓋度測定：采用1m×1m樣方框，用針刺法測定樣方內植物的蓋度，3次重復。

各項指標在植物生長季末2013年10月5日進行測定。

1.4 數據分析

采用Spss 13.0 軟件進行方差分析，Excel 2003制作圖表。

2 結果與分析

2.1 刈割次數對醉馬草的影響

2.1.1 刈割對醉馬草株高的影響 刈割對醉馬草的株高具有明顯的抑制作用。刈割1次／年的醉馬草高度為21.4cm，顯著低于不刈割的醉馬草高度（89.0 cm）（P＜0.05）；刈割2次／年醉馬草的高度為7.3 cm，顯著低于刈割1次／年和不刈割處理（圖1）。刈割2次／年處理的醉馬草高度比刈割1次／年和不刈割處理分別降低了91.8%和76.0%。

圖1 不同刈割次數下醉馬草高度Fig.1 Height under cutting times of Achnatherum inebrians

2.1.2 刈割對醉馬草穗長的影響 刈割能夠顯著降低醉馬草的穗長（圖2）。刈割1次／年醉馬草的穗長為8.7cm，顯著低于不刈割醉馬草的穗長（14.5cm）（P＜0.05）；刈割2次／年的醉馬草沒有花序形成。1次／年的穗長較對照縮短了40%。所以刈割可以使醉馬草不再發育小穗，抑制其種子繁殖蔓延。

2.1.3 刈割對醉馬草株叢面積的影響 刈割對醉馬草株叢面積有顯著的影響（圖3）。刈割1次／年醉馬草株叢顯著低于不刈割處理（P＜0.05）；刈割2次／年醉馬草的株叢面積顯著低于刈割1次／年和不刈割處理（P＜0.05）。2次／年和1次／年的刈割處理使醉馬草株叢面積分別較對照減小了62.2%和18.1%。

圖2 不同刈割次數下醉馬草穗長Fig.2 Length of ear under cutting times of Achnatherum inebrians

圖3 不同刈割次數下醉馬草株叢面積Fig.3 Turf size under cutting times of Achnatherum inebrians

2.1.4 刈割對醉馬草生殖枝密度的影響 刈割能夠使醉馬草的生殖枝密度顯著降低（圖4）。1次／年的刈割處理下的醉馬草的生殖枝密度為4.8個／m2，較對照降低了96.3%，顯著低于不刈割處理（131.6個／m2）（P＜0.05），2次／年刈割處理下的醉馬草生殖枝密度為0個／m2。

圖4 不同刈割次數下醉馬草生殖枝密度Fig.4 Density of reproductive branch under cutting times of Achnatherum inebrians

2.1.5 刈割對醉馬草蓋度的影響 刈割能夠明顯的降低醉馬草的蓋度（圖5）。刈割1次醉馬草的蓋度為48%，顯著低于不刈割處理的醉馬草蓋度（70%）（P＜0.05），刈割2次醉馬草蓋度顯著低于刈割1次和不刈割處理。刈割1次醉馬草的蓋度較對照降低了31%，2次刈割醉馬草蓋度較對照降低了42%。

圖5 不同刈割次數下醉馬草蓋度Fig.5 Cover under cutting times of Achnatherum inebrians

2.1.6 刈割對醉馬草地上生物量的影響 刈割顯著影響了醉馬草的地上生物量（圖6），刈割1次／年醉馬草的地上生物量為121.04g／m2，顯著低于不刈割的醉馬草產量（259.26g／m2）（P＜0.05），刈割2次／年處理的醉馬草地上生物量顯著低于刈割1次和不刈割處理（P＜0.05）。

2.2 刈割醉馬草對可食牧草的影響

2.2.1 刈割醉馬草對可食牧草鮮草產量的影響 刈割醉馬草使可食牧草鮮草產量明顯地增加（圖7），刈割1次／年處理下的醉馬草可食牧草產量顯著增加（P＜0.05），增幅為45.1%；醉馬草刈割2次／年處理下的可食牧草產量繼續增加，與不刈割的相比，增幅為47.7%，差異顯著（P＜0.05），但與刈割1次／年處理差異不顯著（P＞0.05）。

圖6 不同刈割次數下醉馬草干重Fig.6 Dry yield under cutting times of Achnatherum inebrians

圖7 不同刈割次數醉馬草可食牧草鮮草產量Fig.7 Fresh yield of edible forage under cutting times of Achnatherum inebrians

圖8 不同刈割次數醉馬草可食牧草蓋度Fig.8 Cover of edible forage under cutting times of Achnatherum inebrians

2.2.2 刈割醉馬草對可食牧草蓋度的影響 刈割醉馬草能明顯的增加可食牧草蓋度（圖8），與對照不刈割相比，刈割1次／年處理下的可食牧草蓋度顯著增加（P＜0.05）；醉馬草刈割2次／年處理比刈割1次／年的可食牧草蓋度高，差異不顯著（P＞0.05），但顯著高于對照不刈割（P＜0.05）。

3 討論

隨著草原畜牧業的不斷發展，天然草地漸漸退化，再加上草原大面積醉馬草的分布，形成了醉馬草景觀，取代了優良的牧草，直接影響了草原畜牧業的正常生產活動［3］。因此，防除醉馬草的呼聲越來越強烈。20世紀90年代初，主要采用化學防治醉馬草并有一定的效果，但也會使草群中的其他可食牧草受到傷害［9］。草地毒草是草地植被長期逆向演替的產物，具有抗旱、抗寒、抗病蟲害、耐風沙、耐貧瘠等特點［10］。由于化學防治使得草群其他可食牧草減少在所難免，此項措施只適宜在醉馬草覆蓋度大的地方實施。人工挖除和焚燒的缺點是破壞草地植被，造成草原沙化、退化和水土流失；化學滅除缺點是對毒草和其他可食牧草都具有殺滅作用，大面積使用可造成環境污染。生物防治由于各物種間的關系錯綜復雜，如果安全性評價體系不完善，一旦引入種導致生物入侵，將會引起難以預料的后果［10－12］。試驗表明，刈割能顯著降低醉馬草的營養生長和生殖生長，提高可食牧草的蓋度和地上生物量。

刈割是一種抑制醉馬草生長的有效可行的方式，1次／年或2次／年刈割能使醉馬草的高度、生殖枝密度、穗長、莖重、葉重和冠幅顯著降低，防除效果較好，又不會破壞草皮，造成水土流失。采用人工挖除＋補播牧草的方式防除醉馬草，優良牧草覆蓋度當年增加25%～30%，優良牧草覆蓋度第2年可提高50%～70%，植被結構組成由原來的醉馬草為主變成了以早熟禾、短芒落草及補播的材料為主的草地［3］。這種方法雖然根除了醉馬草，然而此項工作耗力、費時，大面積實施比較困難，且會造成牧草不同程度的破壞，在坡陡的地段容易造成水土流失，同時也破壞了生態系統的多樣性，因此，選擇刈割方式防除醉馬草則相對有效可行。

由于家畜的選擇性采食使醉馬草與優良牧草在競爭中居于優勢，造成適口性好的飼用植物營養繁殖和種子繁殖能力較低，醉馬草產生大量的分蘗和種子，因此，在放牧壓力越大的牧道兩邊，適口性好的飼用植物優勢度越低，醉馬草的優勢越明顯［13］；而人工的刈割干擾作用使得一些葉面積較大的牧草處于優勢競爭［14，15］。通過刈割顯著降低了醉馬草的營養生長和生殖生長，顯著提高了可食牧草的蓋度和地上生物量，在刈割2次／年的干擾條件下，醉馬草種子不能成熟；同時，降低了可食的優良牧草與醉馬草的競爭，使得可食性牧草在競爭中趨于優勢，增強可食性牧草的生長和繁殖。

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