豆禾混播草地不同建植方式對草地生產性能的影響

張鮮花，朱進忠，丁紅領

（新疆農業大學草業與環境科學學院／新疆草地資源與生態重點實驗室，新疆 烏魯木齊 830052）

混播草地是人工草地建植常采用的一種方式，生產中普遍應用。但在實際操作過程中，由于組合不當或管理不善，以及資源環境的限制，常出現牧草生長不良，種間競爭激烈、群落穩定性差、抗干擾能力弱等一系列問題，從而影響其生產性能［1］。因此，要建立優質、高產穩定的混播人工草地，合理的混播組合、混播比例以及建植方式是實現草地優質、高產的前提，也是維系其穩定性的主要途徑。圍繞混播草地建植技術，諸多研究者從草地群落的種類組合、混播比例、建植方式、生產性能以及草地的穩定性等方面開展研究［2，3］，加娜兒古麗·穆沙等［4］研究表明，草地的產量與牧草混播的種類相關，同時也與混播比例以及建植方式有關，由于受地域、氣候、土地與現有技術基礎等條件的限制，研究的重點和所得結果也不盡相同［5－8］。目前，對于混播人工草地的研究多集中于同行混播方式，而對間行混播的報道較少［9－13］。為了充分發揮混播草地的優勢及生產潛力，改變物種間的消長變化，解決牧草之間的種間競爭，維持草地的穩定性，依據草地群落學的植物種間競爭原理與平衡學說，設計了禾本科與豆科牧草在不同混播比例下，采取間行混播建植草地的試驗。探索相異種群間通過間行建植處理，以求達到草地群落功能群的持久融合與穩定發展，為高產優質豆禾混播草地的建植與持續管理提供科學依據。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗地設在新疆伊犁昭蘇縣馬場，地處N 43°09′，E 81°05′，海拔1 895m。年均溫度2.7℃，≥10℃年積溫1 416.8℃，無霜期85～100d；年均降水量512 mm，年均蒸發量1 261.6mm，積雪期158d，積雪厚度20～60cm，屬溫帶山區半濕潤冷涼氣候類型。土壤為黑鈣土，有機質含量為13.63%～14.89%。試驗地原生植被類型為鴨茅（Dactylisglomerata）、無芒雀麥（Bromusinermis）、貓尾草（Phlemupratense）、草原老鸛草（Geraniumpretense）等的山地草甸，于2010年開墾建植以禾本科、豆科混播的多年生人工草地。

1.2 試驗草種及設計

選用加拿大進口草種紅豆草（Onobrychisviciifolia）、鴨茅與無芒雀麥。試驗設紅豆草與鴨茅、紅豆草與無芒雀麥混播2種組合方式。每一組合設豆科與禾本科牧草比例為4∶6，6∶4和5∶5處理，在每個比例的基礎上，各處理又采用1∶1行（1行禾本科與1行豆科）；2∶2行（2行禾本科與2行豆科）；3∶3行（3行禾本科與3行豆科）異行建植方式。試驗小區采用完全隨機區組排列，小區面積為3m×4m，每區播種20行，行距15cm，3次重復，各處理播量見表1。2011年5月4日播種，為生長第2年草地。

表1 牧草混播組分、比例、方式與播種量Table1 Forage mixture proportion，planting and seeding rate

1.4 測定方法

2012年6月下旬豆科牧草初花期、禾本科牧草抽穗期測定第1茬草產量，8月下旬測定再生草產量；產草量以樣方法測定，樣方面積1m2。牧草刈割留茬高度5cm，取500g鮮樣高溫殺青，放入65℃烘箱，24h烘干稱重，計算干鮮比和干草重。

牧草營養成分測定的取樣與草地產量測定時間同步，取第1茬豆、禾牧草混合樣，對主要營養成分粗蛋白（CP）、粗脂肪（EE）和中性洗滌纖維（NDF）進行化學檢測分析。

1.5 數據分析

數據分析采用DPS 6.0。采用LSD多重比較法對不同混播組合、比例與建植方式下牧草產量進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 混播組合、混播比例與建植方式對草地產量的影響

2.1.1 混播種類組合與草地產量 采用紅豆草分別與鴨茅和無芒雀麥2種牧草間行混播，結果表明，不論是在哪種混播比例與建植方式下，紅豆草與鴨茅混播組合的單位面積干草產量普遍高于紅豆草與無芒雀麥混播組合（表2），在混播4∶6處理中，3種建植方式的平均產草量達到906.8g／m2，6∶4為843.3g／m2，5∶5為888.6g／m2，而紅豆草與無芒雀麥組合3種建植方式下的平均產草量，混播比例4∶6為780.7g／m2，6∶4為713.6g／m ，5∶5為839.3g／m ，較紅豆草與鴨茅組合分別低于14%，15.4%和5.6%，表現出紅豆草與鴨茅混播組合在當地人工草地建植中具有一定的生產優勢。

表2 不同混播組合、混播比例和建植方式對草地產量的影響Table2 Yields under different mixing patterns

2.1.2 混播比例與草地產量 在不同混播比例處理中（表2），紅豆草與鴨茅混播組合單位面積干草產量普遍高于紅豆草與無芒雀麥混播組合。其中，在紅豆草與鴨茅的組合中，以4∶6比例的產草量普遍較高，5∶5比例次之，6∶4比例略低；而在紅豆草與無芒雀麥混播組合中，則是以5∶5比例的產草量最高，4∶6比例次之，6∶4比例較低。

2.1.3 建植方式與草地產量 試驗表明（表2），建植方式對草地產量也有較大的影響，在紅豆草與鴨茅混播組合中，以1∶1行建植的草地，干草產量普遍要高于2∶2行和3∶3行，總的趨勢表現出隨行比的增加，單位面積牧草產量呈現逐漸遞減趨勢；而在紅豆草與無芒雀麥組合中，除個別處理外，有隨行比的增加，單位面積牧草產量出現隨之增加的趨勢。由此說明，在建植人工草地中，不同的牧草組合采取合適的建植方式有助于提高草地牧草產量。

綜合分析可以看出，紅豆草與鴨茅在混播處理中，以混播比例為4∶6，建植方式為1∶1行方式下，草地牧草產量最高，達到1 060.24g／m2；其次混播比例為6∶4中1∶1行的建植方式，產草量為1 026.72g／m2，但二者與其他多數處理間草產量未達到顯著性差異（P＞0.05）。以紅豆草與無芒雀麥組合在各混播處理中，混播比例為5∶5，建植方式為3∶3方式下的產草量相對高，達到903.09g／m2，其次為混播比例為5∶5中的2∶2行建植方式，產草量為834.38g／m2，混播比例為6∶4中的3∶3行處理產草量最低，為676.55g／m2，與紅豆草與鴨茅混播處理中最高產量處理間存在顯著差異（P＜0.05）。

2.2 不同混播組合、比例及建植方式對草地營養物質的影響

測定結果表明，不同混播組合、比例及建植方式對牧草營養物質含量及產量具有一定的影響（表3）。

表3 混播組合、混播比例和建植方式與草地牧草營養物質Table3 Nutrient contents in legume under different mixing patterns

從牧草營養物質分析，草地牧草粗蛋白質含量各處理的趨勢是以混播比例6∶4、建植方式3∶3處理，粗蛋白質含量相對較高，而以混播比例5∶5處理含量較低。呈現此規律，應與草群中豆科牧草所占總產量的比重大小有關。另外，紅豆草與鴨茅組合中混播比例4∶6、建植方式2∶2行處理，牧草的粗蛋白質含量較高，其他處理間含量相差不大。粗脂肪的含量，紅豆草與鴨茅組合粗脂肪含量普遍要高于紅豆草與無芒雀麥組合，而以混播比例6∶4建植方式1∶1行下含量最高，達到了14.2g／kg，較混播比例為6∶4、建植方式2∶2的紅豆草與無芒雀麥處理高出42.96%。中性洗滌纖維含量，紅豆草與無芒雀麥組合普遍要高于紅豆草與鴨茅組合，以兩組合各處理的平均含量相比，前者較后者要高2.7%。

各處理牧草產量與其營養物質含量換算為牧草營養物質產量表明（表4），牧草營養物質產量中粗蛋白質的產量，在紅豆草與鴨茅組合中，無論何種比例均表現出1∶1行優于3∶3行優于2∶2行，且以比例6∶4組合較為突出；紅豆草與無芒雀麥組合中，表現出比例4∶6優于5∶5優于6∶4，建植方式上表現較好的是3∶3行。粗脂肪產量中各處理均表現出1∶1行優于2∶2行優于3∶3行。中性洗滌纖維產量，紅豆草與鴨茅組合表現出1∶1行高于2∶2行高于3∶3行，而紅豆草與無芒雀麥組合中，卻表現出3∶3行產量最高。以上結果說明，在人工草地的建植中，在強調提高草地牧草產量的同時，還要重視草地牧草營養物質的含量與產量，用牧草的營養物質產量衡量草地的生產性能，更能體現草地的實際生產能力。

表4 混播組合、混播比例和建植方式與草地牧草營養物質Table4 Nutrient contents in forage under different mixing patterns

3 討論與結論

以往的研究與生產實踐證明，要使所建草地能夠長時期保持理想的生產力，除了選擇合理的牧草組合和適宜的種植比例，而種植方式也十分重要。在試驗中，借鑒了農業作物間作原理，設置了豆禾牧草異行建植混播草地的研究，試圖解決同行混播草地存在的牧草種間競爭激烈，群落穩態持續性差的問題。

目前，試驗結果為草地建植生長與利用的第2年，作為多年生草地，采取異行混播建植方式能否達到草地群落功能群的持久融合與穩定，延長混播草地利用年限，還難以給出可靠的結論。在本試驗中，采用了豆科牧草紅豆草與禾本科牧草鴨茅和無芒雀麥異行混播，草地的產量與品質均達到了理想水平，同時也表現出，在同等條件下紅豆草與鴨茅組合的產草量普遍要高于紅豆草與無芒雀麥組合，而且草地的產量與紅豆草在群落中重量所占比例有極大關系，凡草群中紅豆草的產量高者，草地的總產量就高，這應與所選紅豆草的植物與生物學特性以及對試驗區氣候條件的適應有一定關系。在伊犁昭蘇地區，氣候涼爽，降雨充沛，十分適宜紅豆草生長，在返青后隨著氣溫的升高，在較短時間內就能形成較高的生物產量，對混播草地牧草生物量的形成產生有較高的貢獻率。這與以往在該地區開展的一些研究結果相一致［14－17］。

同樣在牧草營養物質上表現出與牧草產量相似的規律，豆禾牧草組合不同、比例不同其營養物質則不同。本試驗中的紅豆草與鴨茅混播組合在不同混播比例下，均有較為理想的營養物質。由此可以說明，適宜的豆科與禾本科牧草混播可提高草地生物量和改善其營養成分的組成，這和國內許多學者的研究相一致［18－20］。

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