高寒地区不同饲草单播及混播综合效益评价_李彩弟.pdf

DOI:10.11829/j.issn.1001-0629.2022-0600李彩弟，张春平，俞旸，刘玉祯，杨增增，冯斌，张小芳，张雪，杨晓霞，董全民.高寒地区不同饲草单播及混播综合效益评价.草业科学,2023,40(7):1875-1887.LICD,ZHANGCP,YUY,LIUYZ,YANGZZ,FENGB,ZHANGXF,ZHANGX,YANGXX,DONGQM.Comprehensivebenefitevaluationofmonocroppingandmixedcroppingofdifferentforagesinthealpineregion.PrataculturalScience,2023,40(7):1875-1887.高寒地区不同饲草单播及混播综合效益评价李彩弟，张春平，俞旸，刘玉祯，杨增增，冯斌，张小芳，张雪，杨晓霞，董全民（青海大学畜牧兽医科学院/青海省畜牧兽医科学院，青海省高寒草地适应性管理重点实验室，三江源区高寒草地生态教育部重点实验室（青海大学）青海西宁810016）摘要：为筛选适合青海高寒牧区一年生饲用牧草品种及其种植模式，于 2020 年在青海巴卡台农牧场开展了不同品种蚕豆(Vicia faba)、饲用油菜(Brassica napus)单播及其与燕麦(Avena sativa)混播处理下的生产性能、营养品质、经济效益及土壤养分变化研究，并进行综合效益评价。结果表明，各处理饲草干草产量在 1378.562836.46gm2，与燕麦混播提高了干草产量，其中华油杂 62+燕麦混播、饲油 2 号+燕麦混播处理干草产量最高，分别为 2836.46 和 2668.76gm2。青海13 号单播、2005-00单播处理饲草粗蛋白含量达20.13%和18.34%，显著高于其他处理(P0.05)，与燕麦混播显著降低了饲草粗蛋白、粗灰分含量(P0.05)。蚕豆单播处理 020cm 层土壤全氮、全磷、硝态氮、铵态氮、速效磷含量显著高于油菜单播草地(P0.05)，油菜与燕麦混播虽提高了草地 020cm 层土壤总氮、总磷、硝态氮、铵态氮和有效磷含量，但仍低于蚕豆单播草地。青海 13 号+燕麦混播处理净经济效益最高，2005-00+燕麦混播处理次之，华油杂 62单播处理最低。综合分析结果表明，2005-00蚕豆单播和青海 13 号蚕豆单播处理综合表现较好，可进一步研究以在青海高寒地区推广应用。关键词：高寒地区；一年生饲草；生产性能；营养品质；土壤养分；经济效益；综合评价文献标识码：A文章编号：1001-0629(2023)07-1875-13Comprehensive benefit evaluation of monocropping and mixedcropping of different forages in the alpine regionLICaidi,ZHANGChunping,YUYang,LIUYuzhen,YANGZengzeng,FENGBin,ZHANGXiaofang,ZHANGXue,YANGXiaoxia,DONGQuanmin(QinghaiProvincialKeyLaboratoryofAdaptiveManagementonAlpineGrassland,KeyLaboratoryofAlpineGrasslandEcosystemintheThree-River-Source(QinghaiUniversity),MinistryofEducation,QinghaiAcademyofAnimalScienceandVeterinaryMedicine,QinghaiUniversity,Xining810016,Qinghai,China)Abstract:ThisstudyaimedtoexploretheannualforagecropsandplantingpatternssuitableforalpinepastoralregionsinQinghai.In this study,different varieties of broad bean(Vicia faba)and rapeseed(Brassica napus)were sown inmonocroppingandmixedwithoats(Avena sativa).PlotexperimentswereconductedatQinghaiBakataiFarmin2020tomeasuretheproductionperformance,nutritionalquality,economicbenefits,andsoilnutrientsofeachtreatment,andevaluate收稿日期：2022-07-24接受日期：2022-11-09基金项目：青海省重大科技专项“青藏高原现代牧场技术研发与模式示范”(2018-NK-A2)第一作者：李彩弟(1988-)，女，甘肃会宁人，在读博士生，主要从事草地生态与环境保护研究。E-mail:通信作者：董全民(1971-)，男，甘肃天水人，研究员，博士，主要从事高寒草地生态系统管理和草地生态畜牧业等方面的研究。E-mail:第40卷第7期草业科学1875-1887Vol.40,No.7PRATACULTURALSCIENCE7/2023http:/thecomprehensivebenefit.Thehayyieldsofthetestedtreatmentswerefoundtorangefrom1378.56to2792.94gm2.Mixed cropping with oats increased hay yield,with the highest yields of 2 836.46 gm2 and 2 668.79 gm2 for thetreatmentsofHuayouza62+oatandSiyou2+oat,respectively.ThecrudeproteincontentofQinghai13(20.13%)and2005-00(18.34%)weresignificantlyhigherthanthatofothertreatments(P0.05).Soilsinthe020cmlayerwithbroadbeanmonocroppinghadhighertotalN,totalP,nitrateN,ammoniumN,andavailablePthansoilswithrapeseedmonocropping.Althoughsoilsinthe020cmlayerwiththerapeseed-oat mixtures had higher total N,total P,nitrate N,ammonium N,and available P than soils with rapeseedmonocropping,thesevalueswerestilllowerthanthoseofmonocroppingofbroadbean.ThevaluesofneteconomicbenefitswerehighestafterQinghai13+oattreatmentandlowestafterHuayouza62treatment.Themultivariatedataevaluationshowedthat2005-00monocroppingandQinghai13monocroppingperformedexcellentlyinthealpineregionofQinghaiandcouldbefurthertestedforpromotionandutilization.Keywords:alpine areas;annual forage;production performance;nutritional quality;soil nutrients;economic benefit;comprehensiveevaluationCorresponding author:DONGQuanminE-mail:草地是全球范围内分布最广泛的植被类型之一，约占陆地面积的 20%1，具有重要的生态、生产、生活等功能，在全球草地畜牧业发展及碳循环等方面发挥着不可替代的作用2。然而受气候变化和人类活动双重因素的影响，全球草地生态系统目前正面临着巨大的退化压力3。我国约 40%国土面积为天然草地，但已有近 90%的草地已经退化4。青藏高原拥有的约 1.28 亿 hm2高寒草地，构成了我国重要的碳汇和草地畜牧业生产基础5。近几十年来，在放牧超载、人口数量增长等人类活动与全球气候变化的双重压力下，青藏高原草地退化面积在80%以上6，草地退化不仅会加剧草畜供需矛盾，还严重威胁青藏高原生态安全屏障功能的发挥7-8。根据草地资源置换理论与“以小保大”原理9-10，小面积的栽培草地生产优质饲草，可以实现大面积天然草地的保护、恢复和适度利用。因此，建植高产优质的一年生栽培草地增加饲草供给，可减轻天然草地的过载放牧压力，防止草地退化，实现天然草地生态系统功能属性转移11，保障生态安全与草地畜牧业的可持续发展12。青藏高原肩负着国家生态安全屏障和草地畜牧业生产的双重使命，饲草生产需兼顾生态安全和经济效益。目前，青藏高原高寒地区一年生栽培草地建植主要以燕麦(Avena sativa)单播为主13，饲草种类与种植方式相对单一。提高饲草种类多样性与种植方式多元化对栽培草地生产力提升、饲草营养均衡、土壤养分积累和土壤环境改善有促进作用14。蚕豆(Vicia faba)全株含有丰富的粗蛋白、纤维素和微量元素等营养成分，其根系能通过根瘤菌固定空气中的氮，提高草地系统土壤氮含量、增加草地氮产量，是优良的蛋白质饲草。传统油菜硫代葡萄糖苷含量高，在芥子酶作用下会产生有素毒物质，家畜不喜食；傅廷栋院士团队培育的“双低”(低芥酸、低硫代葡萄糖苷)甘蓝型饲用油菜(Brassica napus)具有生长快、产量高和营养价值高等特点，有很高的饲用价值15。但青藏高原高寒地区针对饲用油菜、蚕豆引种建植栽培草地的研究较少。本研究引种两个华中地区饲用油菜品种和两个青海本地饲用蚕豆品种，采用各饲草品种单播及各饲草品种与燕麦混播的方式分别建植栽培草地，分析各处理下饲草的生产性能、营养品质、经济效益及土壤养分的差异，采用 TOPSIS 多准则决策模型进行综合效益评价，以期为高寒地区一年生饲用牧草种植提供模式参考。1 材料与方法 1.1 研究区概况试验地位于青藏高原东端的青海巴卡台农牧场(3615N，10055E)，海拔 3300m。该区属大陆性高原寒温带季风气候，太阳辐射强，昼夜温差大。全年平均气温在55，年最高气温 20.5，年1876草业科学第40卷http:/最低气温18.7。年均降水量 250450mm，主要集中在 7 月10 月，占全年降水量的 75%以上；年均蒸发量约为 1400mm。年日照时数 2670.43036h；年平均风速为 2.1ms1。试验地土壤类型为栗钙土。1.2 试验材料供试饲草共 5 种，青海 13 号蚕豆、2005-00蚕豆与青引 1 号燕麦由青海大学农林科学院提供，华油杂 62油菜与饲油 2 号油菜由华中农业大学提供。1.3 研究方法1.3.1 试验设计试验设置 4 个单播处理：青海 13 号单播(V1)、2005-00单播(V2)、华油杂 62单播(B1)、饲油2 号单播(B2)；4 个混播处理：青海 13 号+燕麦混播(VA1)、2005-00+燕麦混播(VA2)、华油杂 62+燕麦混播(BA1)、饲油 2 号+燕麦混播(BA2)。共8 个处理(表 1)，每个处理重复 3 次，采取完全随机区组设计，共 24 个小区；小区面积为 5000m2(250m20m)，各小区间间距 2m。采用撒播方式于 2020 年5