張明忠,史亮濤,金 杰,龍會(huì)英,紀(jì)中華,沙毓滄,何光熊,范建成,邵慶勇
(1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 熱區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所,云南 元謀 651300;2.云南省畜牧獸醫(yī)科學(xué)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(qiáng)的地方,是一種喜光耐旱樹(shù)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(qiáng)[2]?;ㄆ?~7月,果期8~11月,種子繁殖[3,4]。銀合歡抗風(fēng)力和萌生力強(qiáng),砍伐后有較強(qiáng)的萌發(fā)力且生長(zhǎng)旺盛,是優(yōu)良的薪炭柴樹(shù)種,適合于荒山造林[5,6]。銀合歡又是一種優(yōu)良的多用途樹(shù)種,種子可食,樹(shù)皮可提取鞣料,樹(shù)膠作食品乳化劑或代替阿拉伯膠,同時(shí)也是極好的觀賞樹(shù)種[7]。銀合歡侵占性很強(qiáng),能抑制雜草蔓延,甚至在銀合歡生長(zhǎng)的地方雜草不生,是熱帶地區(qū)建立速效人工林的優(yōu)良品種之一[8]。銀合歡適應(yīng)性強(qiáng),生活力旺盛,生長(zhǎng)速度快,利用時(shí)期長(zhǎng),產(chǎn)量高,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,有“蛋白質(zhì)倉(cāng)庫(kù)”之稱(chēng),其枝、葉、豆莢營(yíng)養(yǎng)豐富適口性好,營(yíng)養(yǎng)全面是各種家畜的優(yōu)質(zhì)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(dāng)缺乏的地區(qū),水熱供需矛盾十分突出,試驗(yàn)區(qū)植被稀疏、生態(tài)環(huán)境脆弱,生態(tài)恢復(fù)的先鋒樹(shù)種之一就是適應(yīng)干熱區(qū)種植的銀合歡。銀合歡具有多重用途,無(wú)論是在水土保持還是資源利用方面都具有較高的研究?jī)r(jià)值。方海東等[11,12]、紀(jì)中華等[13]研究了銀合歡對(duì)沖溝生態(tài)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(jìn)行了研究,周蛟等[6]對(duì)銀合歡的利用進(jìn)行了研究報(bào)道,銀合歡作為一種高蛋白飼料,其具有很高的利用價(jià)值。刈割時(shí)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(guān)鍵因素,不同刈割時(shí)期和刈割頻率會(huì)影響草地生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)草量和種間競(jìng)爭(zhēng)力[14-17]。在干熱河谷地區(qū)播種銀合歡,研究了刈割次數(shù)對(duì)銀合歡生長(zhǎng)量,生物量和土壤性狀的影響。
試驗(yàn)區(qū)位于云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱區(qū)生態(tài)研究所后山試驗(yàn)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(qū)。試驗(yàn)區(qū)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(zhǎng)達(dá)7~8月,是典型的南亞熱帶季風(fēng)河谷干熱氣候。光熱充沛,旱濕季分明,干熱少雨,蒸發(fā)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(xù)天數(shù)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。
試驗(yàn)于2004年3月開(kāi)春平整土地,在2004年5月雨季開(kāi)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(zhǎng)度因地制宜,以地界邊為止,播種量為7.5kg/hm2。期間適當(dāng)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(qū)以S形狀隨機(jī)選擇3個(gè)小區(qū),每個(gè)小區(qū)面積2m×5m,每年雨季的5月、7月、10月和翌年1月中旬對(duì)銀合歡進(jìn)行刈割。刈割次數(shù)為每年4次,共3年,總計(jì)12次,測(cè)定鮮重和干物質(zhì)產(chǎn)量。在小區(qū)臨近行隨機(jī)選定5株銀合歡掛牌測(cè)定植株高度、莖粗。用米尺測(cè)定植株高度,用精度為0.01mm的游標(biāo)卡尺測(cè)莖粗,鮮重和干物質(zhì)用精度為0.1g的電子秤測(cè)定,選定掛牌的銀合歡(處理3)刈割。
條播種植設(shè)刈割留茬高度為30(處理1)、40(處理2)、50(處理3)3個(gè)處理,每個(gè)處理3次重復(fù);平地撒播為對(duì)照,刈割留茬高度為40cm,1個(gè)小區(qū),3次重復(fù)。刈割前,測(cè)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(shí)的莖粗原莖粗和新莖粗,測(cè)量位置在刈割茬口;刈割后測(cè)定鮮重,并稱(chēng)鮮草樣品1kg裝入尼龍網(wǎng)袋自然風(fēng)干2個(gè)月,分別測(cè)定葉片和莖稈干重。2007年刈割結(jié)束后,土鉆法取樣,測(cè)定各小區(qū)土壤表層20cm土壤樣品,由農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試?yán)ッ髦行臏y(cè)定土壤N、P、K及理化性狀。
采用Excel 2003和SPSS13.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析。
條播和平地撒播的銀合歡的鮮重平均為0.98和1.05kg/m2,風(fēng)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(duì)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(zhì)Table1 Yield flesh and dry biomass of different moving method of Leucaena leucocephala
2005~2007年,增幅較大的是2004年刈割留茬高度30cm,其株高增幅達(dá)258cm,原莖粗和新生莖粗分別增長(zhǎng)23.24mm和23.04mm。其余處理增長(zhǎng)幅度較少,株高最低增長(zhǎng)僅120cm,原、新莖粗增幅為9.51mm和14.39mm。
表2 銀合歡3年生長(zhǎng)量變化Table2 Growth change of Leucaena leucocephala during 3years
處理1,2和3與對(duì)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(duì)照最低,為5.50 mg/kg。速效鉀以對(duì)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(duì)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(zhì)Table3 The main physical and chemical properties of soil factor for surface 20cm layer
在干熱河谷地區(qū),刈割的銀合歡在牧草利用方面具有較好的利用價(jià)值,刈割留茬高度在40cm時(shí),葉片干物質(zhì)量較高,達(dá)0.224kg/m2,土壤速效鉀含量偏低,抑制徒長(zhǎng),能有效增加木質(zhì)物質(zhì)積累;刈割留茬高度在30cm時(shí),植株高度和莖粗增幅較大,植株高度增幅達(dá)258cm,原莖粗和新生莖粗分別增長(zhǎng)23.24mm和23.04mm。適合的刈割高度能較好地促進(jìn)銀合歡植株的再生萌發(fā)。無(wú)論是平地撒播還是條播,對(duì)產(chǎn)量的影響不大,只是在刈割時(shí)條播更易操作采集收割。
[1] 趙英,陳小斌,蔣昌順.我國(guó)銀合歡研究進(jìn)展[J].熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué),2006,26(4):55-58.
[2] 馬姜明,李昆,張昌順.元謀干熱河谷蘇門(mén)答臘金合歡、新銀合歡人工林天然更新初步研究[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)2006,17(8):1365-1369.
[3] 文亦芾,張發(fā)兵,曹?chē)?guó)軍.幾種處理對(duì)銀合歡種子活力的影響研究[J].草業(yè)與畜牧2007,4:9-11.
[4] 羅瑛,吳開(kāi)永,劉國(guó)道.不同處理對(duì)銀合歡種子發(fā)芽率的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,37(13):6227-6228.
[5] 宗亦臣,鄭勇奇,張川紅,等.元謀干熱河谷地區(qū)新銀合歡天然更新的初步調(diào)查[J].生態(tài)學(xué)雜志,2007,26(1):135-138.
[6] 周蛟,李福秀,李根榮,等.銀合歡薪炭林造林技術(shù)及經(jīng)營(yíng)措施的研究[J].西南林學(xué)院學(xué)報(bào),1996,1:1-12.
[7] 李 茂,字學(xué)娟,周漢林,等.新銀合歡中單寧提取工藝優(yōu)化研究[J].草業(yè)科學(xué)2012,29(2):301-305.
[8] 張春華,李昆,廖聲熙,等.金沙江干熱河谷局部小氣候?qū)μK門(mén)答臘金合歡、新銀合歡自然更新的影響[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào)2008,23(6):1-7.
[9] 崔志英,江青艷.銀合歡在動(dòng)物飼料中的應(yīng)用[J].當(dāng)代畜禽養(yǎng)殖業(yè),2004(1):35-37.
[10] 趙軍明,周漢林,榮光.銀合歡、木薯飼料的研發(fā)及應(yīng)用效果[J].中國(guó)畜牧獸醫(yī)2010,37(5):33-36.
[11] 方海東,魏雅麗,劉剛才,等.金沙江干熱河谷銀合歡人工林對(duì)土壤養(yǎng)分的影響[J].干旱區(qū)研究,2011,28(2):229-234.
[12] 方海東,紀(jì)中華,楊艷鮮,等.金沙江干熱河谷新銀合歡人工林枯落物層持水特性研究[J].水土保持學(xué)報(bào),2005,19(5):52-55.
[13] 紀(jì)中華,方海東,楊艷鮮,等.銀合歡對(duì)元謀干熱河谷沖溝治理的機(jī)理研究[J].水土保持學(xué)報(bào),2010,24(5):19-22.
[14] 常會(huì)寧,夏景新,李志堅(jiān).刈割對(duì)羊茅黑麥草葉片凈生長(zhǎng)和凈牧草積累的影響[J].草地學(xué)報(bào),1996,4(1):1-6.
[15] 左勝鵬,王會(huì)梅,馬永清,等.刈割擾動(dòng)下半干旱區(qū)豆科牧草種間關(guān)系的反應(yīng)[J].草業(yè)學(xué)報(bào),2009 ,18(5):150-159.
[16] 張明忠,朱紅業(yè),馮光恒,等.刈割頻度對(duì)王草再生性能及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2006,19(z):222-224.
[17] 雷祖玉,汪儆,宋家祥,等.銀合歡對(duì)山羊的毒性和尿中毒性物質(zhì)DHP的含量測(cè)定[J].中國(guó)草地,1989(1):24-26.