文章来源:荷斯坦杂志
编者按:在被誉为“中国草都”的阿鲁科尔沁旗种植着上百万亩的紫花苜蓿,这里聚集着一大批国内外的企业,也吸引了产业上下游众多的科学家、技术人员以及国外友人前来服务。但是不可回避的一个客观事实是,每年都有大批的企业翻地重新种植或者改种燕麦,多数草场的苜蓿没有达到“第三年丰产”这一规律就草草收兵。其中一个客观的原因是苜蓿在严酷的冬季受到了严重的威胁。这一现象具有重要的代表性,因为我国北方是苜蓿的主产区,种植紫花苜蓿都会面临同样的问题。
陈谷先生曾在本刊先后发表了2篇题为“苜蓿冬季的九种死法”“判断苜蓿冬季死亡的方法”文章(文章链接见文末),为苜蓿种植者提供了有益的参考,有读者电致我刊咨询相关越冬技术。为此本刊再次邀请陈谷先生撰文对如何减少苜蓿冬季损伤提出观点,以飨读者。
陈谷
中国畜牧业协会草业分会副会长
百绿国际总经理
我国北部地区是苜蓿的主产区,这些地区冬季干旱气温寒冷的特点为苜蓿生产在建植和收获上造成了重重技术障碍。当年种植成功的苜蓿到了第二年返青时却发现很多植株并没有安全越冬;植株密度和枝条数量严重不足、产量严重下降,达不到预期的效果。在这些地区种植紫花苜蓿不可避免的要面临越冬的问题,冻伤的原因主要体现在极端低温、波动变温、植株冻胀、干枯失水、湿冷空气、留茬、地表结冰、积雪不够等8种原因致使紫花苜蓿冬季死亡,进而影响产量和质量造成经济损失。
虽然紫花苜蓿遭受冬季冻害是不可避免的客观事实,我们也无法控制气候,但是根据苜蓿的生产阶段和生产目标制定科学的生产管理方案,通过选择抗病、抗寒品种、保护幼嫩植株、保持土壤肥力、土壤排水、收割计划以及保留积雪等措施来降低冻害威胁,本文提出了7个相关的措施供行业商榷。
一、选择抗寒抗病品种紫花苜蓿的抗寒性指的是苜蓿植株在冬季不利环境下存活的能力。显而易见,种植冬季耐寒品种能降低苜蓿遭受冬季冻害的风险。
确定合适的秋眠级
紫花苜蓿品种的抗寒与否与苜蓿的秋眠级直接相关,虽然秋眠级与越冬能力受两个不同性状的基因控制,但是一般而言紫花苜蓿品种的抗寒级别是根据观察秋眠性与抗寒性的关系来分级的,也就是在9月中旬收割过后生长最低矮为高秋眠型的品种而且更抗寒,一般在美国把苜蓿秋眠级分为9个等级,而按照美国的分级系统,全世界的苜蓿品种可以分成1~12个等级,用FDR(FallDormancyRate)来表示。
FDR=1极休眠(秋眠级指数1)
FDR=2休眠(秋眠级指数2)
FDR=3中等休眠(秋眠级指数3)
FDR=4、5、6半休眠(秋眠级指数4、5、6)
FDR=7中等不休眠(秋眠级指数7)
FDR=8不休眠(秋眠级指数8)
FDR=9极不休眠(秋眠级指数9)
秋眠型品种对温度和光照长度比较敏感,而非秋眠型品种则在秋季降温光照时间缩短时不敏感。简单做个比喻,秋眠级就是植物入冬前“早睡和晚睡”的级差区别。秋眠级低的品种由于其“睡的早”,天冷之前早早就把能量储备于根部和根冠上了,而且根冠向下方收缩延伸安全过冬,为来年返青做准备。而“睡得晚”的高秋眠级品种,却“不顾身体状况”加班赶“夜车”耗尽“体力”,当寒冬来临时,就面临死亡的考验。这就是常说的越冬性,秋眠级越高,越冬越差,而级别越低越冬性能越好。
理解中国植物耐寒区域图
耐寒图基本上是以冬季的温度来确定的,中国划分为11个区(如图1)。秋眠级低的品种适合寒冷地区种植,秋眠级高种植在南方温暖地区,各区的温度范围如图1。
注:颜色由蓝到红依次为区1到区8
图1中国植物耐寒区域图
秋眠级在生产中的用法
秋眠级为1和2级的紫花苜蓿主要被推荐与用作5年及以上的割草地或放牧地使用,秋眠级为3~4级的苜蓿只要它能够在寒冷的北部地区高产性和存活也可以作为长期利用的割草地,秋眠级为1~5级的苜蓿均可用作短期2~4年的割草地利用。
种植抗病品种
种植抗病品种也能减少冬季冻害发生。紫花苜蓿品种是基因型不完全统一的植物群体,因此,品种抗病性的评定是建立在单个抗病植株占群体的比例上的,通常将抗病性归为5类:
易感病0%~5%抗病单株植株
低抗病6%~14%抗病单株植株
中等抗病15%~30%抗病单株植株
抗病31%~50%抗病单株植株
高抗病>50%抗病单株植株
抗病性有助于紫花苜蓿越冬。感病的植株对于低温、波动的温度、持续的冰壳覆盖和缺少积雪覆盖更加敏感,感病的植株表现为活力低,抗寒性低,在冬季易受到伤害。由于冻害形成的伤口为病原体提供了侵入植株的途径,当植株变老时,这个循环加剧。
一般而言,在大多数地区推荐种植抗细菌性枯萎病品种,在地势较低的地区推荐种植抗炭疽病品种,抗根腐病的品种建议在贫瘠和排水不良的土地上种植。
二、科学的播种方式紫花苜蓿的播种方式很多,有撒播、条播、沟播、垄播、覆膜播种、保护播种等。不同的播种方式对土壤的质地和灌溉或降雨条件有明确的要求。在立地条件确定的情况下,播种深度和播种量对苜蓿的越冬御寒起到有效的作用。这是因为苜蓿产量取决于苜蓿根部和根冠芽的发育程度,而冠芽是入冬出土前已经预先形成了多数营养器官。在产量构成中,冠芽的贡献率占到绝对的主导地位,达95%。因此入冬前保护冠芽就成为播种的重要措施之一,如图2。
图2紫花苜蓿的冠芽
冠芽的生长发育呈现出收缩性的特点(如图3),品种不同冠芽入冬前的收缩性生长程度不同。中国产地(冷凉地区)生产的品种往往比国外的品种向下收缩生长的程度要大,入土深,因而也表现出良好的御寒能力。
图3紫花苜蓿冠芽的收缩性生长
为了保护冠芽,采用开沟沟底播种或种植苜蓿的伴侣型植物进行保护播种,可以起到提高苜蓿越冬性的作用。当然,进行覆膜播种也会异曲同工。注意的是,对于这三种播种方法要因地而异,并且要配置好专业的设备并与施肥相结合方能达到有效作用,否则事倍功半。
与禾草混播
与禾本科牧草混播也是有效防止苜蓿冻害的方法。从农艺上讲,混播可以延长苜蓿植株的生命周期,单位面积的产量提高(如图4),减少杂草侵入和易于干燥等特点。从营养上讲,可以提供比玉米和苜蓿更多的更容易消化吸收的纤维素、更多的能量、更容易与精料调制的TMR。但是,用什么禾草品种与什么苜蓿品种组配,组配的比例取决于植物的种间效益。在合理的禾草播量下,不影响苜蓿植株的总体数量。
图4美国三地区苜蓿与禾草混播的产量(DanUndersander,)
三、保持植株低龄化另一个能减少冻害风险的方法是保持植株的低龄化。年轻的植株比老龄的植株更抗寒。原因有两个:第一,年轻的植株不易感病,更不易受到冻害的影响;第二,年轻植株的种群密度比老龄植株大,所以一部分植株冻死后对总体的产量影响不大。
表1秋季最后一次收割时间对开春苜蓿产量的影响(明尼苏达州)
表1虽然是美国明尼苏达州的一个试验数据(与中国气候不同),但是可以说明一个问题:2年株龄的苜蓿要比4年株龄的苜蓿在第二年首次收获时的植株密度和产量都要高得多。产量增比在88%~%。因此,在秋季收割苜蓿时,要考虑苜蓿的株龄。收割低龄植株,高龄植株不收割以便安全越冬。
四、适时增施钾肥土壤中钾含量充足能减少冻害风险,充足的钾能保证苜蓿生长健康有活力,还能保护植株抵御冻害。图4展示施钾肥怎样有助于提高植株密度,高钾肥的施用量在第四年春天将促进更高的苜蓿生物量,在高的收割频率下施用钾肥的益处更加明显。
施肥要根据表2中表明的产量目标和土壤含量确定施肥量,同时要注意土壤的紧实度和植物叶片的干燥程度,适时施肥。春、夏、秋三季节均可。要注意的是,表中只列举了壤质沙土的施肥建议,对于其他类型的土壤则应采用不同的施肥量。
图5不同刈割次数施钾肥对苜蓿植株的影响(Smithetal.)
表2不同土壤类型全年钾肥施量建议
五、