盐池县天然草场立体复合栽培的综合效益评价

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　　摘要    本文在盐池县进行了沙打旺与苜蓿免耕补播立体复合种植试验。结果表明，采用沙打旺与苜蓿免耕立体复合种植，较人工撒播（沙打旺与苜蓿分别单种），降水利用率提高11.3%～19.7%，活动积温利用率提高13.5%～31.1%，田间CO2补给量提高274×10-6，生物产量（干草）、植被覆盖度、产值、经济纯收入、产投比分别高22.8%、17.6%、29.5%、41.1%、51.2%，草场等级也由3等7级提高到2等4级，表现出良好的生态效益、经济效益与社会效益。
　　关键词    天然草场;免耕;立体复合栽培;效益;宁夏盐池
　　中图分类号    S812        文献标识码    A
　　文章编号   1007-5739（2020）06-0207-01                                                                                     開放科学（资源服务）标识码（OSID）
　　盐池县位于宁夏东部，全境处于中部干旱带，现有天然草场55.69万hm2，其中可利用草场面积47.64万hm2，占草场毛面积的85.6%。草场划分为干草原草场、荒漠草原草场、沙生植被草场和盐生植被草场[1]。由于天然草场依赖人工撒播与自然恢复生长，年均产草量也只有24.48万t，产量低且不稳定[2]。因此，该县农牧技术人员在保护性耕作理论的指导下[3]，开展天然草场补播改良技术的试验、示范，旨在探讨天然草场改良的技术途径，进而为畜牧业的发展奠定坚实的物质基础。
　　1    材料与方法
　　1.1    试验地点
　　试验地点设在盐池县大水坑镇向阳村。该地区光能资源丰富，热量一季有余，积温有效性较高，年均气温8.1 ℃，≥10 ℃积温3 303.0 ℃，年均日照时数3 075.5 h，无霜期达156 d，多年平均降水量300 mm，70%集中在7月、8月、9月，干燥度达7.1，属于典型的半干旱区。属3等7级沙生植被草场，植物以黑沙蒿、牛枝子、沙打旺、甘草、苜蓿、中亚白草为主，土壤为灰钙土，砂壤土质地，土层深厚，基础肥力中等偏低。
　　1.2    试验设计
　　试验于2016—2018年在盐池县大水坑镇向阳村的沙生植被天然草场进行。共设计2个处理，即处理A：采用机械免耕施肥播种，沙打旺与苜蓿立体复合栽培;CK：采用人工撒播，沙打旺与苜蓿分别单种。3次重复，随机排列，小区面积3.33 hm2。
　　1.3    试验过程
　　处理A用内蒙古呼和浩特市得利新技术设备厂生产的9MSB—2.10型草地免耕松播联合机组，采取3.1 m带宽播种9行苜蓿，1.1 m带宽播种3行沙打旺（播沙打旺时同机播3行苜蓿并使苜蓿在4.2 m带内）的立体复合种植模式，一次性完成破茬、施肥、开沟播种、覆土镇压工序;CK用铧式犁翻耕15 cm后各按2.1 m带幅人工撒播、群众自制的柳条耱覆土镇压。处理A结合播种在沙打旺播种带施过磷酸钙225 kg/hm2，在苜蓿带施过磷酸钙120 kg/hm2;CK结合翻耕施过磷酸钙172.5 kg/hm2。2个处理于6月下旬雨季来临前统一施肥播种，其他种植技术要求及田间管理与当地常规措施基本一致。
　　1.4    调查方法
　　田间记载农机作业量、人工投入量;在作物生育期内，对各处理不定期测定土壤含水量，观测地温、田间通风、透光等小气候状况;调查牧草市场中准价;成熟期分小区收获地上与地下部分，测定生物量，核算经济效益，对2个处理进行综合评价。
　　2    结果与分析
　　2.1    生态效益
　　2.1.1    土壤水分效应。根据多次对土壤水分剧变的0～40 cm土层含水量测定的结果，可以看出，处理A较CK提高0.45～2.36个百分点，折合增加蓄水2.17～11.39 mm，降水利用率提高11.3%～19.7%。一方面，处理A采取免耕播种方式，减少了土壤耕层内水分的蒸发并且实现了抢墒播种;另一方面，发达的根系促进了土壤水分的吸收。而CK由于实行翻耕人工撒播，导致40%的裸露土地失墒比较严重，容易造成扬沙、浮尘[4]。
　　2.1.2    土壤温度效应。处理A田间土壤温度高于CK翻耕人工撒播田。据测定，出苗期，处理A地表、5 cm土层、10 cm土层、15 cm土层和20 cm土层地温分别较CK提高3.2、2.1、1.8、1.1、0.8 ℃;始花期相应土层分别提高4.2、3.7、2.2、1.6、0.6℃;盛花期分别提高2.2、1.9、1.3、1.0、0.5 ℃;刈割期分别提高1.7、1.6、1.4、1.2、0.6 ℃;越冬期分别提高1.2、1.1、0.8、0.6、0.3 ℃，活动积温利用率提高13.5%～31.1%。
　　2.1.3    田间小气候。据9月20日测定，处理A行间50 cm株高处透光率为32.6%，10 cm株高处透光率为9.3%，分别较CK 高10.3、4.2个百分点，风速分别大0.8、0.2 m/s，湿度分别低2.1、1.6个百分点。由于光照与风速的差异，使处理A的气温与叶温较CK分别高0.5 ℃和0.8 ℃。由于处理A实行立体复合种植，引起田间空气小尺度漩涡运动和株间乱流扩散加大，导致田间CO2补给量增加、浓度提高，50 cm株高处处理A田间CO2补给量较CK提高274×10-6，良好的光照与通风、适宜的温度和湿度、充足的CO2补给，必然促进作物的光合作用，加速同化物的制造与积累。 　　2.1.4    群体发育动态。处理A田间结构达到了平面布局與空间布局的合理结合，形成一高一低的立体型种植结构，有利于发挥边行优势。据2017年8月15日2种牧草刈割前的测定，处理A单株绿叶数平均多于CK 0.4个，叶面积系数较CK大2.13，株高较CK增加14.3 cm（其中，沙打旺增加21.6 cm，苜蓿增加8 cm），根条数、根长与干重分别较CK多3.6条、长13.8 cm、重3.2 g，植被覆盖度达58.3%，较CK高17.6%。孙  磊等[5]的试验结果也证实了机械免耕补播改良的天然草场生物量与植被覆盖度显著增加。参照梁  瑛等[6]的研究，草场等级也由3等7级提高到2等4级。
　　2.2    经济效益
　　通过2016—2018年这3年的对比试验表明，处理A 较CK节约人工费 150元/hm2，处理A产草量达1 897.5 kg/hm2，产值达2 846.25元/hm2，经济纯收入达1 946.25元/hm2，经济产投比为3.16∶1，分别较CK高22.8%、29.5%、41.1%、51.2%。
　　2.3    社会效益
　　沙打旺和苜蓿立体复合种植，增加了牧草种类，使天然草场生产力提高，在以草定畜的前提下，在一定程度上缓解了天然草场的压力，为扩大舍饲养殖、巩固封山禁牧成果、防止禁牧反弹奠定了物质基础。
　　3    结论与讨论
　　天然草场免耕补播改良效益显著，但在物种的选择与搭配上，则是一项长期的研究工作，力求抗旱耐瘠、生物量高，具有适度的“空间差”，同时需组织农学、畜牧、植保、气象等多学科技术人员参与。
　　4    参考文献
　　[1] 盐池县生态建设志编纂委员会.盐池县生态建设志[M].银川：宁夏人民出版社，2004.
　　[2] 吴晓强，饶天师.盐池县滩羊产业发展存在的问题与对策[J].现代农业科技，2016（13）：274.
　　[3] 农业部农业机械化管理司.中国保护性耕作[M].北京：中国农业出版社，2008.
　　[4] 官涛，周存芳，汪晓爱.保护性耕作技术在宁夏中部干旱带天然草原改良中的应用[J].科技成果管理与研究，2007（8）：37.
　　[5] 孙磊，陶维华.天然草场松土补播改良机械化作业技术及效益分析[J].现代农业科技，2010（18）：318.
　　[6] 梁瑛，康英，王慧斌，等.银川天然草场生产力和等级概况[J].中国畜牧业，2015（20）：50-51.
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