论文部分内容阅读
黄土高原传统的麦后夏季闲置制度不仅造成降水资源、光热资源的浪费,降低了农业系统的资源利用效率,还因土地裸露引致了水土流失等环境问题,将饲用油菜新品种饲油1号(Brassica campestris)引入黄土高原农区,接冬小麦后茬与之轮作,充分利用夏秋之交的降水资源,所生产的饲草可补充当地发展草食家畜之所需,实现经济效益与生态效益双赢。本研究于2011年-2013年,观测了饲油1号在陇东黄土高原的引种,并以休闲-冬小麦-箭筈豌豆-冬小麦、休闲-冬小麦-饲用油菜-冬小麦、饲用油菜-冬小麦-箭筈豌豆-冬小麦、饲用油菜-冬小麦-饲用油菜-冬小麦4个轮作系统为研究对象,研究各轮作系统的生物量产出、各作物组分的营养品质,水分、氮素以及土地利用效率,以期从生产力和资源利用角度为饲油1号引入黄土高原草地农业系统提供科学依据。研究得到如下主要结果：1.2011年和2012年,饲油1号分别于播种后60d和50d达到初花期,此时株高分别为68cm和72cm,干物质产量为4.78t/hm2和3.98t/hm2,粗蛋白含量为23%和20%,叶面积指数7.7和6.2,水分利用效率分别为28kg/m.hm2和23kg/m.hm2,氮吸收效率分别为59%和47%。2011年,播种期与收获期0-200cm土壤贮水量分别较2012年高45%和55%,产量、品质和水、氮利用效率均高于2012年,说明饲油1号对土壤水分状况较为敏感,充足的水分可促进其生长发育。2.2011-2012年,饲用油菜-冬小麦轮作中冬小麦进行粮饲兼用,冬季刈割和春季刈割所得小麦饲草产量均高于休闲后冬小麦,而营养品质无显著差异(P>0.05)；春季刈割所得饲草产量极显著高于冬季刈割(P<0.01),小麦饲草粗蛋白含量均高于20%,相对饲喂价值高于151%,但微量元素含量较低,不能满足家畜的日常需求,后茬冬小麦粮饲兼用下籽粒产量低于不刈割(P<0.05),且冬季刈割减产程度大于春季刈割。与休闲-冬小麦轮作相比,饲用油菜-冬小麦轮作中冬小麦于春季刈割后籽粒产量显著减产20.9%(P<0.05),单位面积穗数显著减少(P<0.05)；饲用油菜后茬冬小麦粮饲兼用可提供-定量优质饲草,且不影响籽粒生产,以春季刈牧为利用最佳时间。3.各轮作系统生物和粗蛋白总产量、水分利用效率、氮素利用效率以及土地利用效率均表现为饲用油菜-冬小麦-饲用油菜-冬小麦>饲用油菜-冬小麦-箭筈豌豆-冬小麦>休闲-冬小麦-饲用油菜-冬小麦>休闲-冬小麦-箭筈豌豆-冬小麦。饲用油菜-冬小麦-饲用油菜-冬小麦轮作系统的生物量产出25.02t/hm2,粗蛋白产出2.86t/hm2,水分利用效率和氮吸收效率分别为15.31kg/m.hm2和48.69%,土地利用效率达到1.28,均显著或极显著地高于其它3个轮作,为饲用油菜-冬小麦最佳轮作方式。