三江源區(qū)典型草甸草場土壤和牧草的養(yǎng)分狀況

三江源區(qū)典型草甸草場土壤和牧草的養(yǎng)分狀況

寒冷草牧場廣泛分布在青藏高原東部及其周邊地區(qū)。資源分布面積大，喂養(yǎng)條件好。牧草具有“三高低”的特點，蛋白素含量高，無氮提取物含量低，且牧場能承受食物和動物的踐踏。這是發(fā)展綠色環(huán)保畜牧業(yè)的理想場所。中國對土、草、畜生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)元素變化的研究起始于20世紀(jì)70年代后期［1］,多年來雖然科技工作者對土、草、畜系統(tǒng)中營養(yǎng)元素的變化及盈缺規(guī)律進行了研究［2，3］,對土、草、畜系統(tǒng)中營養(yǎng)元素的循環(huán)進行了探討［4］,但目前對于三江源區(qū)土壤、牧草中的營養(yǎng)元素盈缺研究鮮見報道。為此,本研究對三江源區(qū)矮生嵩草草場土壤、牧草冷暖兩季鈣、磷含量進行了分析,以期為推進三江源區(qū)典型草甸草場季節(jié)性畜牧業(yè)發(fā)展,合理利用草地資源,有效防治家畜營養(yǎng)代謝疾病,提高生態(tài)畜牧業(yè)的生產(chǎn)力提供依據(jù)。1材料和方法1.1拉秀鄉(xiāng)干草原牧草低地利民族牧牧試驗地位于青海省西南、青藏高原腹地的三江源頭———玉樹藏族自治州(以下簡稱玉樹州)玉樹縣果青牧場。玉樹縣果青牧場位于玉樹縣中部,西與縣屬隆寶鎮(zhèn)、上拉秀鄉(xiāng)接壤,東北與結(jié)古鎮(zhèn)相連,南與巴塘鄉(xiāng)毗鄰。牧場平均海拔4400m,年均氣溫2.9℃,極端最低氣溫-30℃,年降水量500mm左右。牧場植被以高山嵩草(Kobreciaparva)、藏嵩草(K.tibetica)、矮嵩草(K.humilis)等為優(yōu)勢種群,主要放牧家畜為牦牛。于2011年冷季(4月)和暖季(7月)分2次在玉樹州玉樹縣果青牧場牛溝(樣地1)、羊溝(樣地2)和溝口(樣地3)試驗地采集土樣和可食牧草。1.2土樣的采集和整理1.2.1土壤樣品的采集與處理每期試驗采集土樣1次。采樣時在三江源區(qū)典型草甸草場的3個典型的樣區(qū)(樣地1、樣地2和樣地3)按三角形取樣法用采樣器采集3個樣點(同一樣點采集4~6個樣品,就地混合為1個樣品)0~5cm、5~10cm土樣6份,3個樣區(qū)共計18份土樣,帶回實驗室,去除土中的草根、石頭等雜物后,風(fēng)干,過100目篩,裝入自封袋備用。1.2.2牧草樣品的采集與處理根據(jù)選定的采樣區(qū)域,在土樣采集點的周圍采集1m2草樣3份(去除牦牛不可食牧草),3個樣區(qū)共計9份,帶回實驗室,風(fēng)干,粉碎,過40目篩,裝入自封袋備用。1.3土壤全鈣、土壤中nn含量測定土壤水分采用(105±2)℃烘箱法［5］測定;土壤pH采用筆試酸度計測定［5］;土壤有機質(zhì)含量采用重鉻酸鉀快速測定法［5］測定;土壤全鈣含量采用微波消解-原子吸收法測定,具體程序見表1;土壤全磷含量采用濃硫酸-高氯酸消煮、硫酸鉬銻抗比色法［6測定;土壤速效磷含量采用碳酸氫鈉浸提-硫酸鉬銻抗比色法［5］測定。牧草水分采用(105±2)℃烘箱法［7］測定;牧草全鈣含量采用微波消解-原子吸收法測定(表1);牧草全磷含量采用鉬藍比色法［7］測定。1.4統(tǒng)計方法試驗數(shù)據(jù)采用SPSS11.5軟件包中的ComparMeans進行單因素方差分析,差異顯著性采用LSD法進行多重比較。2結(jié)果與分析2.1土壤ph分析由表2可知,冷季和暖季0~5cm土壤平均pH為6.88、6.72;5~10cm土壤平均pH為6.85、6.86。樣地3冷季0~5cm土壤pH極顯著高于暖季,樣地3暖季0~5cm、5~10cm土壤有機質(zhì)含量顯著高于冷季,其他兩個樣地冷季0~5cm、5~10cm土壤有機質(zhì)含量均高于暖季,但差異均不顯著。2.2兩組土壤全鈣、聯(lián)合綠化含量比較由表3可知,暖季0~5cm、5~10cm土壤全鈣平均含量均高于冷季,3個樣地冷季和暖季0~5cm土壤全鈣含量差異均不顯著,且含量較少,樣地2暖季5~10cm土壤全鈣含量極顯著高于冷季,樣地1、樣地3冷季和暖季5~10cm土壤全鈣含量差異不顯著;樣地1、樣地2、樣地3冷季和暖季0~5cm、5~10cm土壤全磷含量差異均不顯著,而樣地1暖季0~5cm土壤速效磷的含量顯著高于冷季,樣地3暖季0~5cm速效磷含量極顯著高于冷季;冷、暖兩季0~5cm土壤平均全鈣、全磷和速效磷含量均高于5~10cm土壤的。2.3牧草全鈣含量由表4可知,樣地1暖季牧草全鈣含量極顯著高于冷季,樣地3冷季牧草全鈣含量極顯著高于暖季,冷季和暖季牧草全鈣平均含量差異較小;3個樣地暖季牧草全磷含量極顯著高于冷季。牧草中鈣磷比冷季和暖季分別為4.2∶1.0、0.7∶1.0。3討論3.1土壤理化性質(zhì)及礦質(zhì)元素土壤pH與土壤形成過程中養(yǎng)分的有效性密切相關(guān),是目前國內(nèi)外堿土診斷和分類的一個重要依據(jù)［8］。試驗測得冷季和暖季0~5cm土壤pH分別為6.88、6.72,土壤呈弱酸性。土壤中除土壤礦物質(zhì)以外的物質(zhì)都可以叫土壤有機質(zhì),動植物、微生物殘體和施入的有機肥料是土壤有機質(zhì)的主要來源。土壤有機質(zhì)含量在不同土壤中差異很大,含量高的可達200g/kg以上,含量低的不足10g/kg［9］。試驗測得牧場冷、暖兩季0~5cm土壤有機質(zhì)平均含量均在200g/kg以上,其含量豐富,土壤肥沃。土壤中碳酸鈣含量能反映土壤的一般特性,對鹽漬化土壤也可了解其堿化程度,當(dāng)土壤pH為7.5~8.0時,土壤中含有游離碳酸鈣并控制著土壤中的鈣濃度,通常情況下土壤鈣含量在10g/kg以上［10］。試驗測得冷、暖兩季0~5cm、5~10cm土壤全鈣平均含量均明顯低于該水平。由于試驗地的土壤呈弱酸性,酸性土壤的淋溶作用強烈,鈣容易流失,導(dǎo)致鈣缺乏,所以測得的全鈣含量較低。土壤全磷是磷元素循環(huán)的源與匯,反映了土壤磷素的容量［11］。中國土壤全磷含量為1.0~1.5g/kg［12］,試驗測得玉樹果青牧場冷、暖兩季土壤全磷平均含量在中國土壤全磷平均含量范圍內(nèi)。土壤速效磷是指能被當(dāng)季植物吸收的磷量其含量高低可作為植物缺磷與否的主要指標(biāo)。土壤速效磷含量小于5mg/kg為速效磷缺乏;5~10mg/k為速效磷含量中等;大于10mg/kg為速效磷含量豐富［12］。玉樹縣果青牧場冷、暖兩季土壤0~5cm速效磷平均含量為6.47、8.88mg/kg,基本能滿足牧草生長需要。0~5cm、5~10cm土壤有機質(zhì)冷、暖兩季平均含量為236.26、149.16g/kg,土壤全鈣平均含量為4.18、2.78g/kg,土壤全磷平均含量分為1.17、1.02g/kg,土壤速效磷平均含量為7.67、3.97mg/kg,可見,隨著土層深度的增加,土壤中的有機質(zhì)、全鈣全磷、速效磷含量明顯減少。這主要是由于土壤表層接受植被凋落物且草類根系集中在近地表的土壤中,從而為土壤表層提供了大量的有機質(zhì)及礦物質(zhì)［13］;同時由于隨著土壤深度的增加,pH上升土壤微生物數(shù)量減少,活性降低。3.2牧草環(huán)境對土壤鈣、磷的長期吸收植物中鈣水平受土壤pH等的影響,植物全鈣含量一般為2~10g/kg［14］。試驗測得玉樹縣果青牧場冷、暖兩季牧草全鈣平均含量為1.29、1.20g/kg,全鈣含量均低于正常水平。造成該現(xiàn)狀的原因主要是由于試驗地的土壤呈弱酸性,導(dǎo)致土壤中的含鈣量極少,從而影響植物對鈣的吸收。植物中磷水平與牧草種類有關(guān),一般為2~5g/kg,中國對放牧草地含磷量需求為2.0~3.5g/kg［1］。試驗測得玉樹縣果青牧場冷、暖兩季牧草全磷平均含量為0.31、1.84g/kg全磷含量偏低。由于暖季熱量充足、降水集中,此時牧草生長迅速,所以營養(yǎng)物質(zhì)吸收較多,而冷季氣溫下降,降水量減少,牧草逐漸失去水分變得枯黃,牧草中的營養(yǎng)成分減少,從而使得暖季牧草中的全磷含量明顯高于冷季。通常反芻動物飼料鈣磷比為(1~2)∶1［15］,能滿足其骨骼的生長發(fā)育和正常代謝的需要。高于7∶1或低于1∶1均會影響動物對鈣、磷的吸收而發(fā)生營養(yǎng)不良［16］。本試驗得出牧草中鈣磷比冷季和暖季分別為4.2∶1.0、0.7∶1.0,其中冷季的鈣磷比在正常范圍內(nèi),而暖季的鈣磷比低于1∶1。4土壤鈣的含量玉樹縣果青牧場冷暖兩季0~5