鄂温克旗引种美国苜蓿改良退化草场试点实验研究
马志广 杜长胜 阿拉木斯
中国农业科学院草原研究所 中新技术开发有限责任公司
鄂温克旗位于大兴安岭西麓,呼伦贝尔草原中民,北纬47°32′~49°15′,东经118°48′~121°09′,属大兴安岭西麓温凉半湿气候区,年平均气温—2.4℃~—2.2℃,一月最冷,平均—28℃~—26℃,七月最高平均19℃~22℃,无霜期100~112天,≥0℃积温2380℃,≥10℃积瘟1800℃~2000℃。年平均降水量400~450mm。全旗地势平坦,土壤以黑钙土和风沙土为主,土层厚40cm~80cm,有机含量2.5%~4.0%,植被为森林草甸和草甸草原,主要建群种有羊草、贝加尔针茅、冰草、黄花苜蓿、野豌豆。冷蒿等,放牧过度的河谷为马蔺、寸草台组成的盐生植物群落,植被盖度70以上,亩产草75公斤。
呼伦贝尔草原面积1.49亿亩,为解决粮食自给问题,三次大开荒,耕地面积从1949年的226万亩增加到1945万亩(1998年)。由于过度放牧,土地大面积开垦和挖药材等,目前全盟退化草地已达3145.6万亩,占可利用草地面积的21%,沙化面积836.5万亩,而且逐年在扩大。目前呼盟土地沙化,小麦销售困难,自然灾害频繁,土壤肥力消耗殆尽,产量下降,产业结构已到非调整不可的地步。由于呼伦贝尔草原地势平坦,适宜机械化作业,土壤肥活,降寸较多,畜草繁茂,宜林宜牧,上海光明、北京三元、内蒙伊利都份份进入呼盟,这给呼伦贝尔草原带来勃勃生机,肉、乳、草、畜已成为呼盟主导产业。乳、肉、畜已有一定基础,而草业却十分薄弱,尽管呼盟羊草已在国内市场,甚至在日本、韩国也有一定知名度,但产量低,质量差。紫花苜蓿的栽培和产业化还处于阶段。
1紫花苜蓿栽培与产业化技术
1.1立地条件的紫 花苜蓿属温带作物,喜温暖潮湿的气候,耿华珠教授认为中国苜蓿的分布范围大致在北纬35°~43°之间,年平均气温5℃~12℃,年平均降水500mm~800mm,≥0℃积温为3000℃~5000℃。我们在海拉尔地区的试验表明,紫花苜蓿向北可推进到北纬50°,年平均气温-2.2℃(最低温-42.9℃,1990年),年均降水量300mm~400mm,≥0℃积温2380℃的地区生长良好。
1.2紫花苜蓿品种筛选
根据海拉尔地区冬季寒冷(一月最低温-42.9℃,1990年),夏季炎热(七月35.2℃,1995年)的特点,应用苜蓿的秋眠性作为我们选种的重要依据。美国农业部(USDA/ARS)颁发一个植物抗寒性区划图,把全美按年平均温度划分为10个气候区,按苜蓿品种的秋眠性提出各地适宜栽培的品种面积比例。
Dr.Stephen教授根据海拉尔气候特点和美国苜蓿的秋眠等级为该项目选择13个品种(详见表2)。三年试验结果表明,尽管各品种在高度、产量及抗病性方面存在某种差变,但基本适合海拉尔地区建植大面积人工草地的要求。
1.3播种技术
播种技术是苜蓿人工草地建植成败的关键,它包括几个重要的组成部分:
1.3.1播深 苜蓿种子小,幼苗细弱,顶土能力差,因此播深一般不能超过2厘米,最适宜尝试以为0.6~1.2厘米。
1.3.2播量 播量严重地影响着苜蓿地的密度和产量,据Marble等人的试验结果认为,每英亩播种20~25磅就足以保障建植良好的苜蓿地。
University of Cclifornia Cooprative Extension认为苜蓿在第一个生长季结束时存活的植株大约只有40%~50%。标准的苜蓿地建植后的第一年密度应保持在每平方米215株,第二年129株,第三年97株。
苜蓿千粒重2.12克(邹传新,1999),种子发芽率按80%计算,每平方米出苗的理论值为622株。本项研究各品种播量均采用每亩1.1公斤。8月19日入冬前对No.1苜蓿地进行调查,CW787、Able、Columbia、Winterstar、Maxi、CW300均达到标准(详见表4)。
1.3.3播期 半干旱地区在无灌溉条件下播种成败的关键在于土壤水分。苜蓿种子发芽的最适宜温度18℃~25℃,降水量19mm~30mm时发芽率可达到90%以上。
1999年5月28日,躲过晚霜期后播种,一直到6月25日因天旱未出苗。专家组Bob、Lared and Ma开始作灌水试验,直到7月上旬10号左右苗才出齐。
1.3.4播种技术 苜蓿株行距可深刻影响苜蓿产量和苜蓿与杂草的竞争。行距太大,苜蓿不能形成郁闭的植物群落,冠层透光后有利于行间杂草的生长,条播在同一行内的苜蓿幼苗在生长期内水分、养分和阳光又展开激烈的争夺,一部分弱苗会因得不到足够的养分而死掉。本项研究采用两种技术:一是采用进口设备Brillon Seeder,此种机型特点是糨具有两个并排的呈凹凸形齿的圆筒状镇压器,种子撒在两个滚筒之间。第一个滚筒压出深度不等的槽后种子落在不同的层面上,深度不大于2厘米。尽管有少部分种子露于表土,但只要雨季来临,苜蓿种子均能发芽,分布均匀,互不竞争,但可抑制杂草生长。另一种办法是用国产24行谷物播种机,行距以15~30厘米为宜。播后杂草较多,要及时除草。
1.4苜蓿地杂草防治技术
杂草是苜蓿产业化的大敌,它与苜蓿争夺土壤水分、养分和光照,严重地影响着草产品质量,是我们常年与之争斗敌人。知已知彼,百战不殆。与杂草作斗争首先要研究杂草的各类、生物学特性,特别是苗期对各种化学药物的敏感性,通过多种药物试验小面积测试、敏感性分析,才能大面积应用。
据我们调查,春季杂草主要是返青早的多年生植物,如羊草、光稃茅香、苦苣菜、车前、蒲公英、苦荞麦和太阳花等;夏季主要是一年生杂草,这时温度高,降雨多,一年生植物的种子萌发快,如狗尾草、灰菜、猪毛菜、苋菜、马齿苋、水稗、扁蓄、刺穗黎等,若不及时除草,药们很快就可以长过苜蓿,占领冠层,抑制苜蓿生长。
1.4.1化学除草剂使用原则
A、所选药物对苜蓿没有致命危害。一般在苜蓿3~5叶,高5~7cm,杂草3~5叶时喷洒((Lared,1999)。
B、药物在植物体内残留时间短,不因家畜采食而中毒,也不会因在土壤中的残留而造成对环境污染。
C、尽量用混合型除草剂,既能控制单子叶杂草,也能控制双子叶植物。根据杂草优势种的比例配置药液的各类和深度。
D、尽量选择内吸传导灭杀性茎叶处理剂,使杂草根或根茎受损,使整个植株从地上到根部彻底死亡。
每个营养钵播种20粒种子,三次重复,叶期喷药,喷药后14天观察苜蓿药害,计算药害指数,共17个处理(药量按毫升/亩计算):
试验结果表明,2、3、9、10、11、12和16七个处理使苜蓿幼苗全部受害,生长上不能用;1、4、5、6、7即:普施特(Pursuit)、排草丹(Basagran)、精克草能(Targa),适当调整药量后,对苜蓿不产生药害,可以在生产上应用。
化学灭草速度快,效果好。每用普施特100毫升,兑水3kg,一定要选在晴朗无云的早晨进行,效果会更好。
1.5苜蓿地虫害防治技术
三年来共发现害中心三种:草地暝、地老虎和蛴螬。
1999年6月草地暝在呼伦贝尔草原大发生,碧绿苜蓿两天后顶端就补采食成白色,每株20~30条幼虫。我们每公顷用25%的功夫300毫升药液喷洒后,情况基本得到控制。2000年5月初地老虎又大面积危害苜蓿,该虫既叶又食根,我们用20%氯氰菊酯每公顷375毫升将该虫消灭,但已使第一茬苜蓿严重减产。
蛴螬防治技术。苜蓿播前就应选择适当杀虫剂,把蛴螬等地下害虫全部杀死,等它们大发生时去治理,各种办法均无济于事。
1.6苜蓿草加工技术
苜蓿草捆加工技术包括刈割时间及刈割次数、翻晒、打捆和运输、仓贮等技术。
1.6.1刈割时间和刈割次数 苜蓿营养成分随生育期而变化,一般在开花前粗蛋白含量最高,而粗纤维含量低,消化能也随之减少(详见表4),为平衡苜蓿干草产量与质量的关系,一般苜蓿生产者均选择在苜蓿有10%开花时刈割。
高寒地区最后一次刈割时间对保障苜蓿正常越冬很重要。一般认为“最后一次在冬前一个月收割”(耿华珠,1995)。美国专家Walter,B.E认为冬前刈割的最好时间是在霜前10~14天。原因是苜蓿再生枝条达12.7cm之前这段时间它是从根部吸收能量支持再生(ragrow),当枝条长到15.2cm高度之后才开始向根部输送能量。海拉尔地区霜前刈割试验表明,Walter理论是正确的。它为苜蓿生长争取了半个月的生长期,大约增高15厘米左右。因此,海拉尔地区每年可刈割2~3茬,每茬干草产量150~200kg。
1.6.2关键技术 参考 Warren&BaergManufactring一和其他一些资料,特为海拉尔中新苜蓿草业公司制定了关于“制作高质量苜蓿草捆的要求”:
A、苜蓿10%花期时刈割其品质和产量是最佳的。为保障播种的当年苜蓿能安全越冬,第一次刈割时根长不得少于20~25厘米。
B、打捆时苜蓿干草含水量应在18%~20%,晾晒3~5天,当苜蓿含水量降到12%~16%时,方可打捆。
C、留茬高度5~10厘米。
D、杂草率控制在8%以下,不能含有任何其他杂质,如泥土、塑料、昆虫(特别是斑蝥毒性很大)等污染物。
E、充分利用当地气象台短期天气预报资料,避开雨天刈割,防止雨淋湿草捆,保持其鲜绿色。
F、草捆运到加工厂后要令其干燥(Sweet period),使之含水量从16%~22%,降到10%~12%时,就可以用来加工草块。
2关于苜蓿草产品产业化问题探讨
农业产业化经营是推进我国农业现代化的重要途径,是应对经济全球化和加入WTO的重要举措,是实现农业经济结构战略性调整的有效形式。实现草产品,特别是苜蓿草产品产业化是我们面临的重要课题。我国近40亿亩适宜种草的土地资源,有大专院校和科研机构雄厚的技术队伍和科研成果,有广大农牧民切要求致富的愿望,只要政府在资金和政策上给予扶持,“十五”期末就可以初步形成规模。目前急需要作的工作是:
2.1生产设备十分落后,需要引进苜蓿草产品播种、压捆和压缩生线,尽快满足生产需要。退化、沙化草地生态治理项目和退耕还草项目的实施,将有力促进农牧民种草积极性。甘肃、宁夏、陕西和内蒙古温和湿润区当年种草可当年收获,但是因没有草产品收获,加工设备焉能把草拉到市场上云卖钱?
2.2生产符合国际标准的草产品 American Forage and Grassland Council/National Alfalfa Hay Testing Association和National Hay Association等单位经过常时间通力合作现已制定出牧草质量分析标准。
Alfalfa Hay Quality
2`3建立健全生产--使用--销售一条龙产业链,以公司带农户、充分利用我国草地面积大,牧草各类多样的优势,建立各种类型的草产品生产基地,加强与城镇大型反刍动物饲养厂的联系,生产对路产品,在保证国内市场需求的基础上拓宽国际市场,提高草产品质量和市场竞争力,使中国草产品在国际上,特别是东南亚市场占有一定份额。
2.4建议把呼伦尔草原建成全国草产品产业开发区。呼盟现有人271.7万人,按许世卫资料,1991年人均耗粮234.5kg,油5.89kg,小麦亩产200kg,油菜籽100kg计算,全盟每年只需334.56万亩就可实现粮食自给,而目前耕地面积为1945万亩,可以拿出1600万亩种草。根据呼盟草原的优势,建成全国草产品产业化基地是完全可能的。