越冬期綿羊放牧對(duì)冬小麥生長及產(chǎn)量的影響

李飛，張秀珍，高憲儒(慶陽市畜牧技術(shù)推廣中心，甘肅慶陽745000)

越冬期綿羊放牧對(duì)冬小麥生長及產(chǎn)量的影響

李飛，張秀珍，高憲儒
(慶陽市畜牧技術(shù)推廣中心，甘肅慶陽745000)

對(duì)黃土高原區(qū)冬小麥(Triticum aestivum)‘隴育220’進(jìn)行越冬期綿羊放牧，跟蹤觀測(cè)返青后放牧與未放牧小麥土壤水分、分蘗數(shù)、生長期株高和鮮重及收獲期籽實(shí)產(chǎn)量等，探討越冬放牧對(duì)小麥生長及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，1)冬小麥‘隴育220’越冬前青飼草鮮產(chǎn)量4.68 t·hm－2，干草產(chǎn)量為1.35 t·hm－2。2)越冬放牧過的小麥，返青時(shí)耕作層土壤水分含量提高1.13%;拔節(jié)時(shí)平均分蘗數(shù)5.5個(gè)·株－1，比未放牧(4.6個(gè)·株－1)提高19.6%。3)隨著生育期的推進(jìn)，越冬放牧過的小麥株高極顯著降低3.5～5.3 cm(P＜0.01)，相應(yīng)的株鮮重也有所減少，但未有顯著變化(P＞0.05)。4)放牧后小麥成熟期平均株高76.5 cm，比未放牧(82.1 cm)顯著(P＜0.05)降低5.6 cm，穗數(shù)減少24.3個(gè)·m－2，但籽實(shí)產(chǎn)量僅減少2.5%，未對(duì)小麥生產(chǎn)構(gòu)成顯著影響。研究表明，越冬放牧在黃土高原冬小麥農(nóng)區(qū)切實(shí)可行。

放牧;冬小麥;生長;產(chǎn)量

李飛，張秀珍，高憲儒.越冬期綿羊放牧對(duì)冬小麥生長及產(chǎn)量的影響［J］.草業(yè)科學(xué)，2015，32(8) : 1317-1322.

LI Fei，ZHANG Xiu-zhen，GAO Xian-ru.Effects of sheep wintering grazing on growth and yield of winter wheat［J］.Pratacultural Science，2015，32(8) : 1317-1322.

封山禁牧后，慶陽黃土高原區(qū)在“30+1”(30只基礎(chǔ)良種母羊，1只種公羊)養(yǎng)羊模式及羊產(chǎn)業(yè)政策的帶動(dòng)下，肉絨羊飼養(yǎng)量達(dá)280.6萬只，當(dāng)?shù)仫暡莨┙o凸顯不足。冬小麥(Triticum aestivum)作為該區(qū)主要糧食作物，種植面積占當(dāng)?shù)丶Z食播種面積的60%～70%［1］。近年來，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民嘗試?yán)名溙锴囡暡葸M(jìn)行越冬放牧，填補(bǔ)舍飼養(yǎng)殖季節(jié)性飼草空缺這一棘手問題。

已有研究認(rèn)為，冬牧過的麥田死苗率在15.6%～33.7%，小麥生育節(jié)律被打破，影響其籽粒產(chǎn)量，減產(chǎn)一般在10%～15%［2］，這可能與過度放牧致使麥根“受創(chuàng)”等負(fù)面影響有關(guān)。但也有研究表明，放牧能刺激小麥分蘗和對(duì)氮素的利用，調(diào)控株高，減少倒伏，增加收獲期單位面積有效穗數(shù)而實(shí)現(xiàn)籽粒增產(chǎn)［3-5］，因此已在多個(gè)國家及地區(qū)推廣應(yīng)用［6-11］。而在我國有關(guān)放牧或刈割利用冬小麥的研究很少［1-2，12］，尚處探索階段。鑒于此，本研究在慶陽黃土高原區(qū)旱作條件下，對(duì)小麥越冬期開展綿羊放牧試驗(yàn)，測(cè)定麥青飼草產(chǎn)量，跟蹤觀測(cè)返青后土壤水分、分蘗數(shù)、各生育階段株高及鮮重和收獲期產(chǎn)量構(gòu)成因素，探究冬小麥越冬放牧的可行性，為黃土高原區(qū)冬小麥實(shí)現(xiàn)放牧利用提供理論依據(jù)，這將有助于拓寬農(nóng)區(qū)潛在飼草資源的開發(fā)。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)地設(shè)在甘肅省寧縣良平鄉(xiāng)趙家村(35°24'54″N，108°05'03″E，海拔1 243 m)，屬黃土高原典型區(qū)。多年平均年降水量543.9 mm，60%集中在7―9月，年均溫9～10.4℃，生長季194～240 d。

封凍后，選擇品種、播期及播量一致，且整片面積0.2 hm2以上的4類麥田各一塊，作為放牧樣地，分別編號(hào)為: A［前茬大豆(Glycine max)］、B［前茬胡麻(Linum usitatissimum)］、C［前茬玉米(Zea mays)］、D［前茬小麥(Triticum aestivum)］。在每塊樣地內(nèi)避開邊緣隨機(jī)設(shè)置圍欄(2 m×2 m) 4個(gè)，作為放牧對(duì)照。按“大塊投大群”原則，控制放牧壓45羊單位·hm－2，于12月1日至小麥返青前，讓綿羊在選定樣地內(nèi)每天定時(shí)(上午10: 00―12: 00;下午15: 00―17: 00)放牧4 h，直到地面麥青被全部采食，即為放牧處理。

1.2觀測(cè)項(xiàng)目及方法

1.2.1氣象數(shù)據(jù)從當(dāng)?shù)貧庀蟛块T獲取，統(tǒng)計(jì)冬小麥全生育期(2012年9月至2013年6月)月降水量，并與多年平均月降水量對(duì)比。

1.2.2青飼草產(chǎn)量封凍后(2012年11月30日)齊地面剪取每個(gè)樣地6行1 m的樣段，取樣面積為(1 m×0.15 m×6行)。鮮物質(zhì)裝紙袋烘干(80℃，12 h)稱重。

1.2.3土壤含水量返青期(2013年2月25日)按梅花型采樣法，每個(gè)樣地分層(0－10、10－20、20－40、40－60 cm)取樣，用烘干法(105℃烘48 h至質(zhì)量恒定)測(cè)定土壤含水量。

1.2.4分蘗數(shù)在冬前(2012年11月30日)和起身期(2013年3月24日)每個(gè)樣地隨機(jī)取樣10株，統(tǒng)計(jì)分蘗數(shù)。

1.2.5生長狀況按主要生育期(起身、拔節(jié)、孕穗、開花期)在每個(gè)樣地隨機(jī)取樣10株，測(cè)定株高及鮮重。

1.2.6籽粒產(chǎn)量及其構(gòu)成因素小麥成熟后(2013 年6月19日)每個(gè)樣地取6行1 m的樣段，取樣面積為1 m×0.15 m×6行，測(cè)定株高、穗數(shù)、穗長、穗粒數(shù)、千粒重等指標(biāo)。

1.3數(shù)據(jù)處理

在Excel中整理數(shù)據(jù)及作圖，并采用DPS 6.55軟件統(tǒng)計(jì)分析，t-檢驗(yàn)法對(duì)放牧與未放牧各指標(biāo)進(jìn)行配對(duì)比較，分析不同處理均值差異顯著性。

2　結(jié)果與分析

2.1冬小麥全生育期降水量

本試驗(yàn)小麥全生育期總降水量(2012年9月－2013年6月)為293 mm，較同期多年平均降水量減少10.8%。除2012年9月和次年的5月、6月降水量比同期多年均值分別高出13.5、33.3和6.8 mm外，其他月份降水量都明顯低于同期多年均值(圖1)。其中，入冬至早春間(2012年10月－2013 年3月)降水量較多年同期減少86%，且進(jìn)入4月份小麥拔節(jié)期，降水量較多年同期又少了兩成?？傮w而言，該生長季比較干旱，小麥水分供應(yīng)虧缺，生長不良。

2.2冬前青飼草產(chǎn)量

冬小麥‘隴育220’，9月20日播種，行距0.15 m，播量225 kg·hm－2，冬前平均分蘗數(shù)3.2個(gè)，青飼草平均產(chǎn)量為468.3 g·m－2，折合干草135.4 g·m－2，可供越冬放牧(表1)，且前茬不同，青飼草產(chǎn)量變化較大。其中，大豆茬后種植小麥長勢(shì)好，青飼草產(chǎn)量較均值高67.1 g·m－2;玉米茬后種植小麥分蘗少，青飼草產(chǎn)量較均值減少9.8%，說明越冬小麥青飼草產(chǎn)量與前茬有關(guān)聯(lián)。

圖1　2012年9月－2013年6月冬小麥生長季各月降水量及其多年平均值Fig.1 Growing season monthly precipitation and long term average form September 2012 to June 2013

表1　冬前青飼草產(chǎn)量Table 1 Forage yield of winter wheat before grazing

2.3放牧對(duì)冬小麥土壤含水量的影響

返青小麥0－60 cm層土壤含水量呈倒“S”型變化，放牧和未放牧比較接近(圖2)。但在綿羊越冬放牧踐踏鎮(zhèn)壓作用下，土壤毛細(xì)血管的“愈合”，深層水分上移，使耕作層(10－20 cm)土壤含水量較對(duì)照高1.13%，可起到提墑抗旱的作用［13］。對(duì)小麥返青生長有一定作用。

2.4放牧對(duì)冬小麥分蘗的影響

根據(jù)調(diào)查，放牧后小麥分蘗呈增加趨勢(shì)(圖3)。其中，大豆茬后小麥(A樣地)單株分蘗較對(duì)照顯著(P＜0.05)增加1.1個(gè);其他樣地小麥分蘗差異不顯著(P＞0.05)。放牧后小麥平均分蘗5.5個(gè)，較對(duì)照(4.6個(gè))提高19.6%，此結(jié)果與放牧能促進(jìn)小麥二次分蘗的相關(guān)報(bào)道一致［14］。

2.5放牧對(duì)冬小麥生長的影響

圖2　冬小麥返青期土壤含水量Fig.2 Soil water content of Triticum aestivum cv.‘Longyu220’at returning green stage

圖3　冬小麥起身期單株分蘗數(shù)Fig.3 Tillers of Triticum aestivum cv.‘Longyu220’per plant at standing stage

表2　冬小麥主要生育期株高及鮮重Table 2 Plant height and dry weight of Triticum aestivum cv.‘Longyu220’at each growth stage

越冬放牧后小麥生長期株高較對(duì)照顯著降低(P＜0.01)，且隨生育期的推進(jìn)，與對(duì)照差異增大(表2)。其中，在起身、拔節(jié)、孕穗及開花各期平均株高較對(duì)照分別降低3.5、4.1、4.8和5.3 cm，相應(yīng)的鮮重也有所減少，但不顯著(P＞0.05)，此結(jié)果說明，放牧可顯著降低小麥生長高度，使植株變得壯實(shí)，可緩解后期倒伏減產(chǎn)。

2.6放牧對(duì)冬小麥籽粒產(chǎn)量性狀的影響

成熟期放牧處理的小麥平均株高為76.5 cm，較對(duì)照(82.1 cm)顯著降低5.6 cm;而穗長、產(chǎn)量及其構(gòu)成因素(穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重)雖與對(duì)照差異不顯著(P＞0.05) (表3)。其中，平均穗數(shù)減少24.3個(gè)·m－2;平均產(chǎn)量降低12.1 g·m－2;穗長、穗粒數(shù)和千粒重基本持平。結(jié)果表明，放牧后小麥籽實(shí)產(chǎn)量減幅僅為2.5%，說明越冬放牧對(duì)小麥生產(chǎn)影響較小。

表3　冬小麥成熟期產(chǎn)量及其構(gòu)成因素表3 Yield components of Triticum aestivum cv.‘Longyu220’at maturity

3　討論與結(jié)論

小麥冬牧國內(nèi)相關(guān)研究較少［2］，一直受到人們的爭議。朱昭健和范志蓮［2］1983年報(bào)道，冬牧過的小麥生育節(jié)律普遍推遲4～5 d，減產(chǎn)10%～15%;而在國外小麥?zhǔn)亲鳛榧Z飼兼用，不僅可以放牧［15-17］，而且能刈割利用［18-19］。而在本研究中，冬前青飼草產(chǎn)量平均為1.35 t·hm－2，越冬綿羊放牧作用下，次年小麥分蘗數(shù)增加19.6%，生育期也未滯后，收獲時(shí)單位面積有效穗數(shù)減少24.3個(gè)、減產(chǎn)只有2.5%，對(duì)籽實(shí)生產(chǎn)影響較小，這與放牧能促進(jìn)小麥二次分蘗的研究結(jié)論一致［20］，但與放牧能增加單位面積穗數(shù)而實(shí)現(xiàn)籽粒增產(chǎn)相悖［4］，其中可能原因是越冬放牧家畜采食破壞了冬前分蘗，盡管在放牧的擾動(dòng)下可刺激小麥二次分蘗，但由于3―4月天氣干旱，水分供應(yīng)虧缺，分蘗成穗受阻，最終導(dǎo)致收獲期單位面積有效穗數(shù)降低而減產(chǎn)。因此，越冬放牧應(yīng)選在封凍后進(jìn)行，同時(shí)要注意防止放牧過程中家畜采食小麥根莖，傷害冬前分蘗，并對(duì)返青后放牧過的麥田加強(qiáng)管理，如鎮(zhèn)壓、追肥等農(nóng)作措施，進(jìn)而維持小麥單位面積穗數(shù)以確保籽粒生產(chǎn)的穩(wěn)定，是推廣越冬放牧利用的關(guān)鍵。

另外，放牧利用下小麥株高與籽粒產(chǎn)量相關(guān)性最高，已有研究發(fā)現(xiàn)在放牧利用條件下高稈品種比矮稈品種產(chǎn)量增加明顯［21］，原因?yàn)榉拍量娠@著降低收獲期高稈品種的株高，緩解成熟期倒伏減產(chǎn)，放牧利用下其籽粒增產(chǎn)顯著多于矮稈品種。本研究中冬小麥‘隴育220’，雖屬高稈品種，冬牧后成熟期株高降低5.6 cm，株型改變，倒伏風(fēng)險(xiǎn)降低;受生長季干旱脅迫影響(圖1)，增產(chǎn)不明顯，但也印證了上述論斷，說明株高是小麥可否進(jìn)行放牧利用的關(guān)鍵性狀指標(biāo)之一。因此在放牧利用時(shí)，應(yīng)選擇株高對(duì)放牧不敏感或放牧利用后倒伏現(xiàn)象可得以有效緩解的高稈小麥品種。

研究所選小麥品種僅為高稈型，只對(duì)貧水年單年度(2012年)進(jìn)行了越冬綿羊放牧的初步試驗(yàn)。因此，在以后的試驗(yàn)中計(jì)劃選擇不同小麥品種，對(duì)多年多點(diǎn)、不同畜群(綿羊、山羊、混群)的越冬放牧做進(jìn)一步試驗(yàn)研究，為其在黃土高原農(nóng)區(qū)推廣應(yīng)用做技術(shù)支撐，力求讓我國的小麥也能夠?qū)崿F(xiàn)糧飼兼用。

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(責(zé)任編輯王芳)

Effects of sheep wintering grazing on growth and yield of winter wheat

LI Fei，ZHANG Xiu-zhen，GAO Xian-ru
(Qingyang City Animal Husbandry Technology Centre，Qingyang 745000，China)

In order to evaluate the effect of sheep wintering grazing on growth and yield of winter wheat (Triticum aestivum)，the soil water，tiller number，plant height，forage yield and seed yield of winter grazed wheat and nongrazed wheat as control were observed in a rain-fed region of the Loess Plateau.The results showed that the green forage yield and dry weight of winter wheat in wintering were 4.68 and 1.35 t·m－2，respectively.After winter grazed，soil water in 10－20 cm soil layer increased by 1.13% at returning green stage and the tillers of winter grazed wheat was 5.5 per plant at standing stage which significantly increased by 19.6% compared to non-grazed winter wheat (4.6 per plant).The height of winter grazed wheat significantly reduced by 3.5－5.3 cm (P＜0.01) and the fresh weight per pant corresponding decreased at the growth stage although without significance.Compared to non-grazed winter wheat，the height of winter grazed wheat was 76.5 cm which significantly reduced by 5.6 cm (P＜0.05)，spikes of winter grazed wheat reduced 24.3 spikes·m－2and seed yield of winter wheat grazed only reduced 2.5% which did not affect the winter wheat production.In conclusion，the utilization of winter wheat bysheep grazing in wintering was reasonable and practicable in the Loess Plateau agricultural region

grazing; winter wheat; growth; yield

LI Fei E-mail: lifei7014@126.com

S826.4+3; S512.1+1

A

1001-0629(2015) 08-1317-06*

10.11829j.issn.1001-0629.2014-0374

2014-08-09接受日期: 2014-12-11

公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)課題——慶陽黃土高原生態(tài)治理和水資源高效利用的技術(shù)體系研究與示范(20120304205) ;慶陽市畜牧技術(shù)推廣中心自列項(xiàng)目——冬小麥放牧試驗(yàn)研究(20121120)

李飛(1980-)，男，甘肅西峰人，畜牧師，碩士，主要從事草地農(nóng)業(yè)技術(shù)研究與推廣。E-mail: lifei7014@126.com