模擬放牧強度對燕麥再生性能的影響

宋國英，邊巴卓瑪

(西藏自治區(qū)農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所，西藏拉薩 850032)

放牧是一種簡單、直接的草地利用方式。在大氣環(huán)境條件一致的區(qū)域，放牧對草地植物的影響遠遠超過其他環(huán)境因子，成為控制植物群落特征的主導因子[1-3]。對草地植物進行合理的放牧，植物會利用補償性生長和提高繁殖水平抵御家畜采食來提高其耐牧性，從而增加其生長速率和利用次數(shù)[4-5]。但隨著放牧強度的增加，家畜對牧草采食的強度和草地的踐踏作用增大，使得牧草的再生能力降低[6]。因此，研究燕麥的耐牧性，探討燕麥對刈割強度的響應差異，為高寒地區(qū)草地植被恢復種植燕麥進行合理放牧、科學利用人工草地具有重要意義[7]。

青藏高原作為我國主要牧區(qū)之一，對牧草的需求量較大，冬春季節(jié)飼草的嚴重短缺給畜牧業(yè)生產(chǎn)造成了很大的影響。燕麥在青藏高原種植，適應性強，適口性好[8]，營養(yǎng)價值高[9-10]，栽培面積逐年增加[11]。在青藏高原，對燕麥的研究主要集中在引進燕麥品種對高寒氣候的適應性[12]，不同時期燕麥的生物產(chǎn)量及營養(yǎng)成分的測定[13-14]以及飼用燕麥在高寒牧區(qū)的利用方式[15]等方面，對于燕麥在高海拔地區(qū)的耐牧性研究鮮見報道。筆者通過人工模擬放牧試驗[16]，研究不同放牧強度對燕麥再生性能的影響，旨在為西藏退化草地開展生態(tài)補償種植燕麥提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1試驗材料參試燕麥品種為青引2號，在拉薩具有較好的生態(tài)適應性[17-18]。

1.2試驗地概況研究樣地設在西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所試驗地。該區(qū)域地理坐標為91°06 E、29°63 N，海拔3 634 m，屬高原溫帶半干旱季風氣候，具有晝夜溫差大、冬春季節(jié)寒冷干燥多大風的氣候特點。年降水量200～510 mm，全年降雨稀少，主要集中在6—9月，年日照時數(shù)2 900～3 200 h[19]。試驗地前茬作物為馬鈴薯，土壤偏砂壤土。

1.3試驗設計選取地勢平坦、土壤肥力均勻的地段開展試驗，共設置對照不放牧(NG)、輕度放牧(LG)、中度放牧(MG)和重度放牧(HG)4個處理。采用定期刈割來模擬放牧，輕度放牧為播種后40 d進行一次刈割，中度放牧分別在播種后40和56 d進行2次刈割，重度放牧分別為播種后40、56和91 d進行3次刈割。試驗分別在播種后40、56、91、109和145 d進行刈割取樣稱干重(以牧草含水率為14%為標準)。刈割留茬高度為8 cm，刈割前隨機取10株測量株高。

再生速度：每次刈割(模擬放牧)前在樣方內(nèi)隨機選取10株測量株高，根據(jù)2次刈割間隔時間內(nèi)株高的變化計算再生速度。

再生速度(cm/d)=(前一次刈割后到下一次刈割前株高的變化)/間隔時間段

再生速率：根據(jù)設置的放牧強度對刈割(模擬放牧)產(chǎn)草量進行測定，2次刈割間隔時間內(nèi)產(chǎn)草量的變化(再生草量)來計算再生速率。

再生速率[g/(m2·d)]=再生產(chǎn)草量/再生間隔時間

1.4數(shù)據(jù)處理采用統(tǒng)計軟件SPSS 21.0以及Excel 2003對試驗數(shù)據(jù)進行分析，對各處理采用LSD法進行差異顯著性檢驗(P<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1不同放牧強度下燕麥再生速度的變化以再生期內(nèi)株高的變化來衡量燕麥再生速度大小。不同放牧強度下，燕麥再生速度的變化見圖1。由圖1可知，對照及輕度放牧在播種后91 d再生速度達到最大，分別為2.619和2.956 cm/d，但輕度放牧后最大再生速度比對照快0.337 cm/d；燕麥在播種后109 d，對照及輕度放牧的再生速度達到最低，植株高度無明顯變化；中度和重度放牧強度下，燕麥再生速度最高均出現(xiàn)在播種后109 d，即中度和重度放牧后54和18 d燕麥的再生速度達到最高，分別為2.294和1.906 cm/d。隨著放牧強度的變化，燕麥的最大再生速度呈不同程度的下降，再生期內(nèi)放牧強度對最大再生速度的影響達極顯著水平(P<0.01)。

2.2不同放牧強度下燕麥再生速率的變化以再生期內(nèi)再生干草產(chǎn)量的變化來衡量燕麥的再生速率大小。由表1可知，隨著放牧強度的增加，燕麥在生長期內(nèi)再生干草的積累量出現(xiàn)不同程度的下降，其中對照的干草積累量最高，為20.45 t/hm2。與對照相比，重度放牧后燕麥在生長期內(nèi)干物質(zhì)積累量減少了10.648 t/hm2。對放牧強度對再生干草量的影響進行方差分析，結(jié)果顯示，放牧強度對再生干草積累量的影響達極顯著水平(P<0.01)。除重度放牧外，燕麥在再生期內(nèi)再生速率隨時間的變化呈上升趨勢；輕度放牧在刈割后50 d再生速率達到最大，為17.402 g/(m2·d)，中度放牧在刈割后90 d再生速率達到最大，輕度和中度放牧的最大再生速率均高于對照。隨著放牧強度的變化，燕麥干草的積累量呈不同程度的下降，再生期內(nèi)放牧強度對燕麥干草積累量以及最大再生速率的影響達極顯著水平(P<0.01)。

圖1 不同放牧強度下燕麥再生速度變化 Fig.1 Regeneration speed change of oat under different grazing intensity

表1 不同放牧強度下燕麥再生產(chǎn)草量及再生速率的變化

3 結(jié)論與討論

(1)隨著放牧強度的增加，燕麥的最大再生速度呈不同程度的下降，對照及輕度放牧在播種后91 d再生速度達到最大，分別為2.619和2.956 cm/d。不同放牧強度下燕麥再生速度最高均出現(xiàn)在抽穗期，此時正處于營養(yǎng)生長的快速增長期；在對照和輕度放牧強度下，播種后91～109 d燕麥株高無明顯變化，再生速度降低，此時正值燕麥生殖生長期[20]；不同放牧強度下燕麥株高表現(xiàn)為三葉期至抽穗期株高緩慢上升，抽穗期后株高急速增長，乳熟期株高緩慢變化至成熟期停止生長[21]，主要是由于燕麥在拉薩4月中旬播種，播后91 d正值雨季，充足的光熱水條件使得刈割后燕麥生長較快，因此對照和輕度放牧在該時期再生速度最大。

(2)隨著放牧強度的增加，燕麥在生長期內(nèi)再生干草的積累量出現(xiàn)了不同程度的下降，其中對照的干草積累量最多為20.45 t/hm2，重度放牧最低為9.802 t/hm2；除重度放牧外，燕麥在再生期內(nèi)再生速率隨時間的變化呈上升趨勢；輕度放牧在刈割后50 d再生速率達到最高，為17.402 g/(m2·d)，中度放牧在刈割后90 d再生速率達到最大，輕度和中度放牧的最大再生速率均大于對照。在生長期內(nèi)對燕麥進行適度放牧(輕度放牧)對燕麥再生干草積累量的影響不大，但重度放牧導致燕麥在生長期內(nèi)再生干草積累量顯著下降。原因可能是輕度放牧解除了燕麥的頂端優(yōu)勢，刺激莖葉生長，對燕麥再生期內(nèi)生物量的積累影響不大；而重度放牧破壞了燕麥的生長點，減少了地上部的有效光合面積，使燕麥草產(chǎn)量顯著下降[22-23]。

由于早熟牧草品種產(chǎn)草量高[24]，該試驗所選燕麥品種為拉薩試驗種植篩選出的較早熟品種，因此對照的干草產(chǎn)量較高。但燕麥的生物學特性決定了其對頻繁刈割的響應較為明顯，表現(xiàn)為適度放牧不影響燕麥的再生性能，但重度放牧使燕麥發(fā)生不足補償[25]，再生性較差[26]，作為牧草品種單播重度放牧后使草地生產(chǎn)力明顯下降。因而，燕麥作為牧草品種不適宜在草地進行單播后放牧，可與多年生牧草品種混播以提高當年的植被蓋度，以利于高寒退化草地生態(tài)的修復，保護草地生態(tài)環(huán)境。