半干旱黄土区苜蓿退化对坡面草本植物分布及多样性的影响

半干旱黄土丘陵区土壤水分亏缺引起人工苜蓿草地退化会显著影响其他草本植物的分布及多样性,然而地形驱动下的苜蓿草地退化及植被群落多样性响应还尚不清楚。以典型半干旱黄土丘陵区龙滩小流域为研究区,对不同地形条件下退化苜蓿草地地上生物量、草本多样性及生长季内0—200cm土壤水分进行了定位监测,利用方差分析、相关分析和典范对应分析(CCA)明确坡面地形、苜蓿生长状况和土壤水分与其他草本植物分布及多样性之间的关系。结果表明:(1)地形显著影响植被群落特征,西坡、东坡和北坡样带苜蓿地上生物量明显不同,西坡和东坡样带中、下坡位苜蓿地上生物量明显高于上坡位,而其他草本的生物量、物种丰富度和多样性指数的变化趋势则与苜蓿相反;(2)苜蓿地上生物量与80—200cm土壤水分显著正相关,而与0—20cm和20—80cm土壤水分的相关性较小;(3)地形特征、不同深度土壤水分和苜蓿地上生物量解释了退化苜蓿草地其他草本群落变异的87.8%,其中坡向、苜蓿地上生物量、0—20cm和20—80cm土壤水分4个因子解释了79.3%的群落变异。研究认为,半干旱黄土丘陵区不同地形条件引起坡面土壤水分变化,进而影响退化苜蓿草地地上生物量,使得苜蓿退化程度不同,而苜蓿退化程度和0—80cm土壤水分决定了不同部位草本分布及多样性。

补播禾草对退化苜蓿草地生产性能及牧草品质的影响

针对宁夏半干旱区7龄以上苜蓿(Medicago sativa)草地退化导致的牧草产量低、品质差等问题,本试验采用单因素随机区组设计,研究了多年生黑麦草(Lolium perenne)、披碱草(Elymus nutans)、苇状羊茅(Festuca arundinacea)、无芒雀麦(Bromus inermis)、鸭茅(Dactylis glomerata)补播对退化草地苜蓿主要农艺性状和牧草品质的影响,并利用主成分分析方法(PCA)评价其改良效果。结果表明:补播禾草对苜蓿株高、叶茎比、一级分枝数和干草产量均有显著影响(P<0.05),其中,补播苇状羊茅干草产量最高,其次为多年生黑麦草和无芒雀麦;补播禾草对牧草粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量有显著影响(P<0.05);PCA分析得出,补播鸭茅、苇状羊茅综合性状分别排第一、二位。因此,可根据不同改良目的选择不同禾草种类进行补播,苇状羊茅可显著提高退化苜蓿草地生产性能,补播鸭茅可显著改善退化苜蓿草地牧草品质。

深松浅旋对半干旱区退化紫花苜蓿人工草地改良效果研究

针对半干旱区退化紫花苜蓿人工草地饲草产量低、品质差问题,试验采用单因素随机区组设计,研究了不同深松浅旋程度:深松30 cm+浅旋5 cm(S_(1)Q_(1)),深松30 cm+浅旋10 cm(S_(1)Q_(2)),深松40 cm+浅旋5 cm(S_(2)Q_(1)),深松40 cm+浅旋10 cm(S_(2)Q_(2)),深松50 cm+浅旋5 cm(S_(3)Q_(1)),深松50 cm+浅旋10 cm(S_(3)Q_(2))以及不做处理(CK)对半干旱区退化紫花苜蓿草地土壤理化性质、生产性能及饲草品质的影响,并利用主成分分析(PCA)方法评价其改良效果。3年试验结果表明,深松浅旋能够不同程度降低紫花苜蓿草地土壤容重,增加土壤孔隙度,显著提高紫花苜蓿株高、分枝数和叶茎比。其中,S_(2)Q_(1)处理可降低0~40 cm土层土壤容重,S_(2)Q_(2)处理可提高紫花苜蓿分枝数、干草产量和粗蛋白含量,降低中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量。经PCA综合分析,紫花苜蓿干草产量、叶茎比和粗蛋白贡献率较大,牧草相对饲喂价值和中性洗涤纤维贡献率较小;深松浅旋S_(2)Q_(2)处理能够获得较高的紫花苜蓿干草产量(6505.44 kg·hm^(-2))和粗蛋白含量(20.74%);综合性状排名由高到低依次为S_(2)Q_(2),S_(1)Q_(2),S_(2)Q_(1),S_(3)Q_(2),S_(1)Q_(1),S_(3)Q_(1),CK。由此说明,深松40 cm+浅旋10 cm对半干旱区退化紫花苜蓿草地改良效果最优。

退化苜蓿地机械化更新的效应分析与配套技术

于2015—2017年对退化苜蓿地进行机械化更新试验。结果表明,浅旋具有提高土壤含水量、调节地温、提高田间CO2浓度、抑制杂草、改善土壤物理性状与化学性质、提高产草量等多种功能,配合5 cm低茬刈割压扁打捆技术,草粉品质提高,增收2 908.2元/hm2。