潘昌濱,李江龍,安登龍,鐘寧強,王 聰,吳 成,母應花,汪弋盟
(茅臺學院資源環(huán)境系,貴州 仁懷 564500)
紅纓子高粱(以下簡稱“高粱”)作為C4植物,具有很強的分蘗增生能力[1],頭茬收割后根部可快速生長出二茬高粱[2]。高粱頭茬收割后,地塊絕大部分進行半年休耕[3],生長出二茬高粱,在氣候溫暖的9—10月生長速度快,少數植株甚至能抽穗結籽。仁懷市高粱種植面積廣,大部分休耕土地的二茬高粱常在次年初與雜草一起處理,之后立即翻耕土地繼續(xù)播種高粱,二茬高粱資源未得到充分合理利用。二茬高粱嫩綠多汁,是牛、羊極好的青綠飼料[4],甚至可以作為兔、鴨、鵝、豬的飼料。貴州許多地區(qū)冬季草料缺乏,如果能合理利用二茬高粱,將對當地牛、羊產業(yè)發(fā)展產生積極的作用。本研究對仁懷市二茬高粱的生物量[5]及載畜量[6]進行初步調查,為二茬高粱的飼料化利用提供基礎參考。
1.1 材料
1.1.1 魯班鎮(zhèn)樣地主要是黃壤石灰土,pH值 6.61,有機質2.61。頭茬高粱收割(8月初)后1個月(9月4日)在樣地1(N 27°44′9″,E 106°18′36″,海拔855.5 m)采樣量12窩。頭茬高粱收割后1.5個月(9月17日)在樣地2(N 27°44′39″,E 106°19′39″,海拔856.9 m)采樣量31窩。用美工刀沿著頭茬根部與二茬連接處割取植株地上部分(包括二茬高粱的莖、葉、花穗)作為檢測樣品。
1.1.2 九倉鎮(zhèn)樣地主要是紫色土,pH值6.30,有機質2.30。頭茬高粱收割(8月初)后2個月(10月9日)分別在的樣地1(N 27°41′46″,E 106°11′31″,海拔710.3 m)采樣量11窩,樣地2(N 27°39′38″,E 106°7′14″,海拔675.4 m)采樣量10窩,樣地3(N 27°39′38″,E 106°7′14″,海拔651.0 m)采樣量10窩,樣地4(水稻田,N 27°41′6″,E 106°5′26″,海拔600.5 m)采樣量9窩。采樣方法同上。
1.2 方法
1.2.1 生物量的測定(1)窩鮮重:用電子秤(上海浦春計量儀器有限公司,型號:JE3002)稱量。(2)莖長:使用卷尺(型號:JX-1183-10)測量。(3)含水率:先用電子天平(上海菁海儀器有限公司,型號:FA2204N)稱量鮮樣重,用烘箱(上海一恒科學儀器有限公司,型號:DHG-9070A)105±2 ℃烘干,直至后1次減少量與前1次量差<0.1%時停止,稱量干樣重[7,8]。含水率=(鮮樣重-干樣重)/鮮樣重。(4)目測計算株數、葉數。
1.2.2 載畜量的計算載畜量是指一定的草地面積在一定的利用時間內所能承載飼養(yǎng)家畜的頭數[6]。本文采用理論載畜量分析,根據李錫萍[9]的研究:鮮草產量12.41 t/年為1個牛單位;黃牛和山羊的折算系數為:1個黃牛單位=5個山羊單位。
1.2.3 數據統(tǒng)計每窩樣品的鮮重、干重、株數、葉數、含水率和載畜量數據用WPS Office和SPSS 26軟件進行統(tǒng)計分析,結果以“平均值±標準誤”表示;采用Kruskal-Wallis檢驗差異顯著性,以組間P<0.05 為差異顯著,P>0.05為差異不顯著。
2.1 魯班鎮(zhèn)二茬高粱生物量由表1可見:樣地2二茬高粱的窩鮮重為(122.23±45.91)g,是樣地1的3.3倍,窩干重是樣地1的2.7倍,且樣地2每株二茬高粱的鮮重、干重、葉數均高于樣地1。可見在0.5個月的時間內二茬高粱生長較快。比較魯班鎮(zhèn)樣地1和樣地2的數據,窩株數、窩葉數差異不顯著(P>0.05),窩鮮重、窩干重、含水率、株鮮重、株干重、株葉數差異顯著(P<0.05)。
表1 魯班鎮(zhèn)樣地二茬高粱統(tǒng)計數據
2.2 九倉鎮(zhèn)二茬高粱生物量由表2可見:樣地1、樣地2、樣地3、樣地4的二茬高粱窩鮮重分別為(198.95±59.70)g、(343.68±154.29)g、(170.73±56.73)g、(376.93±88.93)g,海拔高度分別為710.3、675.4、651.0、600.5 m,其中樣地2和樣地4的窩鮮重較高,樣地1和樣地3的窩鮮重較低,說明海拔高度不是二茬高粱鮮重差異的主要影響因素。比較九倉鎮(zhèn)4個樣地的數據,窩葉數、株葉數、窩株數、含水率組間差異不顯著(P>0.05),窩鮮重、窩干重、株鮮重、株干重組間差異顯著(P<0.05)。雖然4個樣地的窩株數、窩葉數、株葉數差異不顯著,但樣地2和樣地4仍然高于其他2個樣地,其中樣地4最高。由于4個樣地的含水率差異不顯著,所以樣地 2和樣地4的窩干重高于其他2個樣地。與窩數據相同,株鮮重、株干重、株葉數也是樣地2和樣地4高于其他2個樣地,表明窩數據主要受到株數據的影響。
表2 九倉鎮(zhèn)樣地二茬高粱統(tǒng)計數據
2.3 載畜量據統(tǒng)計,1 hm2高粱地窩數為45 753個,1 hm2生物量=窩鮮重×45 753。各樣地頭茬高粱收割后,二茬高粱的平均產量為 9.53 t/hm2。根據公式計算出各樣地的平均載畜量分別為0.8個黃牛單位/hm2、3.8個山羊單位/hm2(見表3)。據《貴州省酒用高粱原料種植規(guī)劃(2020—2022年)》計劃2022年種植面積為26.67萬hm2,可估算出全省二茬高粱的載畜量為21.3萬個黃牛單位或101.3萬個山羊單位。
表3 二茬高粱的生物量及載畜量
仁懷市二茬高粱頭茬收割后2個月平均生物量為9.53 t/hm2,平均載畜量為0.8個黃牛單位/hm2或3.8個山羊單位/hm2。充分利用二茬高粱資源作為牛羊的飼草料,不但可以解決當地冬季草料缺乏的問題,還能實現(xiàn)土地高效利用及農民增收。
4.1魯班鎮(zhèn)2個樣地二茬高梁的窩株數和窩葉數差異不顯著,是由于采樣間隔只有14 d且在前茬收割1個月以后,每窩前茬幾乎都是3株。2個樣地的株鮮重、株葉數差異顯著,說明在高溫條件下作為C4植物的高粱生長快、生物量合成也快,所以窩鮮重、窩干重、株干重在2個樣地中差異顯著。含水率從83.27%升高到85.79%則說明代謝在增強。窩株數相近,株鮮重增加導致株干重增加,進一步使窩鮮重、窩干重增加。
4.2在時間軸上(2個月),含水率的先升后降可能與植株中期生長代謝強、后期代謝下降有關,這也說明二茬高粱應該有個最大生物量的收割時間點,以后可以在這方面作進一步研究。2個月內二茬高粱的窩株數隨著時間增加呈下降趨勢,平均為3.2株/窩,與頭茬的3株/窩接近,說明隨著生長的進行,二茬高粱植株間有自梳作用,淘汰病弱植株給強壯株騰出相應的生態(tài)位。隨著窩株數降低,窩葉數也下降,但單株葉數卻從4.8片增至8.1片,接近頭茬高粱成熟時的葉數,說明二茬高粱可能在頭茬收割后2個月已接近作為牛羊草料的最佳收割時間。
4.3九倉鎮(zhèn)4個樣地的采樣時間均是10月9日,窩株數、窩葉數組間差異不顯著,可能是同一區(qū)域前茬收割時間相近、氣候相同,導致二茬發(fā)芽、生長和出葉相近的結果。窩鮮重大小順序為:樣地4>樣地2>樣地1>樣地3,而4個樣地的海拔高度分別為:樣地1>樣地2>樣地3>樣地4,說明海拔高度不是導致窩鮮重差異顯著的主要原因。從地調查發(fā)現(xiàn),樣地2是高粱種植基地,樣地4是水稻田,肥力均較好,而樣地1和樣地3土壤肥力較差,且樣地3頭茬高粱秸稈焚燒過,因此導致4個樣地窩鮮重差異的原因可能與土壤肥力和頭茬收割后管理(秸稈焚燒)有關。綜合分析,4個樣地的總生物量從高到低為:樣地4>樣地2>樣地1>樣地3,與頭茬收割時間、土壤肥力及收割后管理(焚燒)有直接關系,在同一區(qū)域600~700 m的海拔高差對生物量影響不明顯。
4.4由于檢索不到高粱尤其是二茬高粱作為牛羊載畜量的相關文獻,本試驗參考李錫萍[9]的研究計算方法。其研究的樣本是鮮草,而本研究是高粱,二者的營養(yǎng)有差異,此外鮮草和高粱的含水率也不同,導致作為牛羊單位的干物質重量不確定。因此,二茬高粱的實際牛羊載畜量尚需做進一步研究。