扁蓿豆在科尔沁沙地生长试验初报

扁蓿豆在科尔沁沙地生长试验初报

1牧草生长与产量较高的牧草杏仁是耐旱、耐寒、不育、耐践踏的特点。它具有广泛的生态特点，是一种高产、稳产的优良牧草。与苜蓿相比,它在适应性、抗旱性和耐寒等方面优于紫花苜蓿(MedicagosativaL.),可与黄花苜蓿(MedicagofalcataL.)相媲美,在改良草地、建立人工草地、防治水土流失等方面具有重要意义,尤其是寒冷半干旱、土壤贫瘠区引种具有特殊意义。因此,我们采集当地野生扁蓿豆种子进行引种研究,旨在丰富当地栽培牧草种类多样性和为建立人工放牧地提供材料和理论及技术依据。2年生态条件及生态习性调查试验在敖汉旗北部的木头营子乡进行,该地处于科尔沁沙地西端,为典型的农牧交错带。作物生育期(4~9月)年日照时数和太阳辐射总量分别为1550~1630h和9.4MJ/cm2。年均温6℃,1月份最冷,平均气温为-12.2℃,极端最低气温为-30.7℃;7月份最热,平均气温为23.1℃,极端最高气温39.7℃。≥10℃年积温3200℃;年均降水量385mm,其中1998年、1999年4~9月份降水量分别为419.8mm和391.6mm,年蒸发量2600mm。无霜期145~148d。土壤为复沙栗钙土,有机质含量低,肥力较差。1998年开始引种,小区面积10m2(5m×2m),三次重复,播量11.25kg/hm2,于5月中旬播种。苗期进行中耕除草,播种当年7月20日灌水一次,生长第二年5月20日灌水一次。观测内容包括:物候期、生长速度、草层结构、地上生物量和地下生物量。地下生物量于播种当年9月15日、第二年7月15日测定,采用分层法,选生长中等植株每20cm一层,以茎基为圆心20cm为半径,直至取到无根系分布为止,洗沙后烘干称重。3结果分析3.1返还青到现冷的时间扁蓿豆返青在4月25日,需≥10℃积温约100℃;现蕾期约在6月23日,从返青到现蕾约需57d,积温1199.2℃;开花期在7月底,从返青到开花期需91d,积温2597.7℃;成熟期在9月初,生育天数约129d,需积温2779.8℃。3.2月20日盛花期播种当年扁蓿豆生长较缓慢,特别是苗期,6月上旬出苗到6月30日株高仅10.3cm,7月、8月由于温度升高和降雨量增多,生长速度加快,到7月30日株高达35.6cm,8月20日(盛花期)株高达65.3cm。第二年扁蓿豆生长速度和生长量明显高于播种当年,从4月下旬返青到5月30日生长较慢,株高从11.8cm升高到32.8cm,日增高仅0.7cm,此间降水较少,气温较低;进入6月,由于降雨量增多和气温升高,生长加快,6月30日株高达88.3cm,日增高达1.85cm;7月份生长减缓,尽管降雨量达127.8mm,7月30日株高仅130.3cm,日增高1.40cm(此间已进入生殖阶段),之后株高增加明显减缓,甚至停止;8月10日株高达135.4cm。3.3总生物量和茎、叶、花的集中成熟植株茎、叶、花、荚果分别占总生物量的50.91%、40.13%、6.88%和2.24%(表1),其中茎叶比为1∶0.79。从各层次看,0~30cm、30~80cm和80~100cm分别占总生物量的38.07%、56.40%和5.53%。茎主要集中在0~30cm和30~80cm,分别占总茎量的43.17%和52.10%,粗枝(≥2mm)、中枝(1.9≥1.0mm)和细枝(φ≤0.9mm)分别占总茎的50.02%、26.89%和23.09%。叶集中在30~80cm,占总叶量56.00%,而0~30cm仅占38.18%;花集中在30~80cm,占总花量的77.31%,其余两层各占11.35%;荚果主要集中在30~80cm。3.4地上生物量3.4.1年生物量测定扁蓿豆播种当年即能形成较高的生物量,到9月初刈割枝条长达51.8cm,鲜草、干草产量分别达到5089.36kg/hm2和2101.51kg/hm2,并能形成种子,单株种子达8.91g,产量达242.12kg/hm2。第二年生物量明显增高,到8月15日刈割时枝条长达130.3cm,最长可达143.8cm;鲜草、干草产量分别为14882.44kg/hm2和6101.80kg/hm2,单株种子达17.33g,种子产量高达516.26kg/hm2(表2)。3.4.2下挖商品的产草量扁蓿豆单株再生性能较好(表3),第一次刈割(7月15日)单株重达17.63g,占总重量的42.58%;第二次刈割(9月15日)与第一次重量相近,为17.25g/株,占总重量的41.67%;第三次刈割(10月5日)单株重量下降为6.52g,仅占总重量的15.57%。从表4看出,扁蓿豆群体刈割时间不同产草量也明显不同,第一茬草在6月12日刈割(早刈)总产量较低,仅16058.22kg/hm2,而7月12日刈割(晚刈)总产量较高,达22511.08kg/hm2,二者差异显著(P<0.01)。6月12日刈割第一茬,枝条长52.33cm,产草较低,仅7803.98kg/hm2,占总产量的48.59%。第二茬(9月15日)产量比第一茬高,为8254.13kg/hm2,占总产量的51.42%;7月12日刈割第一茬时,枝条长达013.81cm,产量达17508.75kg/hm2,占总产量的77.78%,第二茬(9月15日)产量为5002.31kg/hm2,占总产量的22.22%。3.5地下生物量3.5.1d根系特征扁蓿豆播种当年根系生长发育较快,生长50d(6月1日~7月20日)后根系入土深达30cm(表5),总干重达0.1115g;生长100d(6月1日~9月15日)后根系入土深达80cm,总干重达3.0969g,根冠重量比由50d的0.4901增加到0.7845。生长50d根系集中在0~30cm层,生长100d0~30cm层根系重量(2.5005g)明显高于生长50d(0.1115g),根重占总根重的80.74%,其中细根(φ<0.1mm)占61.39%,粗根(φ≥0.1mm)占38.61%。30cm以下主要以细根为主,30~60cm层根重占总根系15.34%,60~80cm层根系重占总根重的3.92%。生长100d细根较发达。扁蓿豆生长100d后水平根较为发达,半径为40cm、深为0~20cm(即40×40×40×40×20)的根重达2.4875g,与半径为20cm、深为40cm(即20×20×20×20×20)根重量(2.7144g)的比值为0.9164。3.5.2细根重量比和根系集中根系主要集中在030cm层,扁蓿豆生长二年后(7月17日,开花期)根系入土深达120cm(表6),总根重量达7.2533g,其中粗根达6.2667g(粗根φ≥0.5mm;细根φ<0.5mm),占总根重量的86.39%,细根0.9866g占13.61%,根冠重量比下降为0.3327。根系主要集中在0~30cm层,根量占总根量的62.65%;30~60cm层根量占总根量的28.56%;60~90cm和90~120cm根量分别占总根量的5.12%和3.66%;细根主要集中在0~30cm和30~60cm,分别占总根量的50.08%和45.66%。4对树体生长情况的调查4.1扁蓿豆在科尔沁沙地生长发育良好,播种当年即能开花结实,第二年4月底返青,9月上中旬种子成熟,生育期约130d左右。从4月初开始返青至5月底,由于气温较低、降雨较少生长缓慢,6月之后随着气温的升高和降雨量的增多生长速度加快,此时正营养生长阶段,日增高达1.85cm,进入7月尽管气温较高、降雨量也较多,但由于植株进入生殖生长阶段,枝条生长减缓,日增高则降为1.40cm,8月初株高可达135.4cm。4.2袁有福等研究认为,扁蓿豆茎叶比随着生育时期逐渐下降,花期至荚果期分别为1∶0.39和1∶0.25。我们的研究结果表明,在荚果期扁蓿豆的茎叶比为1∶0.79,这说明扁蓿豆叶量较丰富,叶主要分布在30~80cm,茎主要分布在0~30cm和30~80cm。茎中粗枝占50.02%,中枝和细枝占49.98%,因叶多、枝条细表现出较好的适口性、较高的粗蛋白质含量(18.10%~19.39%)和较低的粗纤维含量(24.09%)。4.3扁蓿豆地上生物量较高,播种当年即能形成较高的产量,生长第二年鲜草、干草和种子产量分别达14882.44kg/hm2、6101.80kg/hm2和516.26kg/hm2。扁蓿豆具有较好的再生性,单株生长第二年刈割三次时,第一茬、第二茬产草量分别占总产量的42.58%和41.67%,第三茬由于生长时间短产草量仅占总产量的15.75%。群体早利用(6月12日)和晚利用(7月12日)对总产量影响较大,晚利用比早利用增产约40.18%。早利用第一茬和第二茬产草量相近,晚利用第一茬产草量明显高于第二茬。4.4扁蓿豆地下生物量生长较快,生长50d根系入土深达30cm,100d后可达80cm,日增