宋國英 邊巴卓瑪
(1省部共建青稞與牦牛種質資源與遺傳改良國家重點實驗室,西藏拉薩 850032;2西藏自治區農牧科學院農業資源與環境研究所,西藏拉薩 850032)
據國家林業局第四次中國荒漠化和沙化狀況公報,全國沙化土地總面積為173.11萬km2,占國土總面積18.03%。西藏沙化面積為21.62萬km2,較第三次監測結果沙化土地面積有所下降,居全國第三位[1]。極重度沙化和戈壁為西藏沙化土地的主體,主要分布在那曲、阿里地區以及日喀則西部,沙化對西藏造成的直接經濟損失每年達8.6億元[2]。
青藏高原生態脆弱,人類的過度干擾加劇了環境惡化,固定沙地向流動或半流動沙地轉變。1996年以來,西藏自治區以雅魯藏布江及其主要支流作為重點沙化區域開展防沙治沙工程[3]。常見的防沙固沙措施有機械沙障、化學固沙、風力和水力拉沙及生物治沙等[4]。經過多年的實踐,雅魯藏布江流域沙化地治理主要以植樹造林為主。在半固定沙地和流動沙地上,風沙的作用使下風向大面積土地覆沙后變成沙地,造成了造林成活率低、治沙速度緩慢、成效不高等問題。植樹造林結合使用機械沙障,可以改變小環境,使植物能順利生長,治沙效果最好。各種機械沙障費工費時,使治沙成本大幅度提高[5-6]。
當前對雅江中部流域河谷沙地開展的研究主要集中在風沙成因[7-10]和沙地物種多樣性[11]等方面。也有學者對雅江河谷植被恢復與重建進行了研究:廖俊國等[12]認為,在雅江中游河谷應以營造防風固沙林為主;沈渭濤[13]提出,蒿屬和錦雞兒屬植物可用于固沙;沈渭壽等[14]認為,籽蒿、花棒、沙拐棗、楊柴等沙生植物固沙效果較好。目前,在雅江河谷引進多年生草本尤其是飼草作物開展防沙治沙的研究鮮有報道。
為解決傳統植樹造林治沙緩慢、效果差、成本較高的問題,通過引進多年生草本在雅江中部流域沙化地上開展適應性種植,篩選出適合該區域沙化地種植的草本植物品種,為沙化地植被恢復與重建以及優良牧草繁育和人工草地的建設提供技術支持。
雅魯藏布江中游位于青藏高原中南部,平均海拔3 680 m。地勢西部總體偏高、南部和東部偏低,屬于高原溫帶半干旱季風氣候區。氣候干燥,年降水量200~510 mm[15],主要出現在 6—9月,而夏季 6—8月占年降水總量的77%[16]。該時間段凍土消融,水力侵蝕和凍融侵蝕的交互作用對土壤侵蝕影響更大[17]。沿雅江河谷兩岸有沙漠化土地和風沙化土地面積4 887 hm2。冬春季多風,以2—4月最為集中,最大風速可達32 m/s[18-19]。此時處于枯水期,水位下降高達4 m[20],大片河床沙地裸露[21],風力強而頻繁,致使大量泥沙被吹蝕[22],河谷兩岸形成沙地或新月形沙丘[23]。
扎囊縣地處西藏中南部,沙地較為集中,位于雅江中部流域河谷地帶。試驗地位于扎囊縣桑耶鎮松卡村雅江中游北岸,土質為沙質土,pH值呈弱堿性。土壤含全氮0.419~0.437 g/kg、堿解氮43~46 mg/kg、全磷0.548~0.554 g/kg、有效磷15.671~16.437 mg/kg、全鉀 5.613~5.689 g/kg、速效鉀 67~70 mg/kg,有機質含量為6.584~7.311 g/kg。
供試牧草品種共19個,分別是敖漢苜蓿、皇后、甘農苜蓿、新疆大葉、甘農3號、甘農5號、WL168-HQ、WL298HQ、沙打旺、紅豆草、白沙蒿、菊苣、老芒麥、無芒雀麥、垂穗披堿草、扁穗冰草、高冰草、多年生黑麥草、青海444。
試驗區沿南北方向設置,共設置19個處理,即每個品種為一個處理,每個品種種植面積為24 m2(6 m×4 m)。 播前灌足底水,施尿素 150 kg/hm2、二銨225 kg/hm2、氯化鉀 75 kg/hm2、有機肥 3 000 kg/hm2。播種時間為2020年6月18日。參試牧草品種播種密度及播種方式見表1。
主要對參試牧草品種進行出苗情況記載、冬前長勢調查、越冬后返青情況以及冬后牧草品種的生長高度和產草量測定。測定方法:鮮草產量按每小區隨機取3個1 m樣段計算平均值。測定時間:播種后10 d觀察出苗情況;2020年8月11日對參試品種當年長勢進行調查;2021年4月13日進行越冬后的返青調查;2021年7月22日對越冬后長勢較好的品種進行生長情況調查。
引進的牧草品種在試驗區種植后,除苜蓿品種甘農3號和甘農5號未出苗外,其余參試品種在播種后7~15 d出苗。燕麥在沙化地上播種后出苗較快,播后7 d出苗,白沙蒿、沙打旺播種后出苗時間較長,約為15 d。
試驗區為沙化地,冬春干旱多風對牧草越冬影響較大,一些牧草品種在種植后當年生長良好卻不能正常越冬。除青海444外,參試的菊科牧草和禾本科牧草品種越冬表現較好。豆科牧草中,敖漢苜蓿、皇后、甘農苜蓿、新疆大葉、WL298HQ以及沙打旺在2020年8月11日測定當年長勢時,其株高分別為18.23、14.98、18.49、12.10、19.40、6.01cm(表2)。2021 年4月13日測定其越冬情況,死亡較為嚴重。越冬后長勢較好的品種有紅豆草、WL168HQ、菊苣、白沙蒿、老芒麥、無芒雀麥、垂穗披堿草、扁穗冰草、高冰草和多年生黑麥草。

表2 參試牧草品種生長情況
對越冬后表現較好的牧草品種于2021年7月22日進行株高及產草量測定。從表3可以看出,菊苣產草量最高,鮮草產量為27 110.00 kg/hm2,干草產量為10 246.70 kg/hm2,平均株高為120.89 cm;其次為苜蓿品種WL168HQ,鮮草產量為24 046.00 kg/hm2,平均株高為85.40 cm,處于開花期;禾本科牧草中,高冰草和多年生黑麥草的產草量相對較高,鮮草產量分別為5 960.00、5 823.30 kg/hm2;高冰草株高在禾本科牧草中最高,為99.20 cm。參試牧草品種中,垂穗披堿草產草量較低,鮮草產量為2 226.67 kg/hm2,平均株高為28.50 cm。

表3 越冬后表現較好牧草品種生長情況
試驗結果表明,引進的牧草品種中,甘農3號和甘農5號沒有出苗。豆科牧草中,敖漢苜蓿、皇后、甘農苜蓿、新疆大葉、WL298HQ以及沙打旺當年長勢較好,越冬后死亡較為嚴重,不能正常越冬。因此,上述牧草品種均不適合在雅江中部流域沙化土地上種植。
與豆科牧草相比,禾本科和菊科牧草對沙化地的適應性較好。通過對引進牧草品種出苗、越冬以及產草量進行測定,篩選出了適宜在雅江中部流域沙化地種植且生物產量較高的牧草品種,即菊苣、苜蓿WL168HQ、高冰草和多年生黑麥草,二茬鮮草產量分別為 27 110.00、24 046.00、5 960.00、5 823.30 kg/hm2,平均株高分別為 120.89、85.40、99.20、68.89 cm。