中國苜蓿、黑麥草和燕麥草產量差及影響因素

魏志標, 柏兆海，馬林，張福鎖

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中國苜蓿、黑麥草和燕麥草產量差及影響因素

魏志標1,2, 柏兆海2，馬林2，張福鎖1

（1中國農業大學資源與環境學院/植物-土壤相互作用教育部重點實驗室，北京 100193；2中國科學院遺傳與發育生物學研究所農業資源研究中心/ 河北省節水農業重點實驗室/中國科學院農業水資源重點實驗室，石家莊 050021）

【目的】在國家大力推進“糧轉飼”和種植業結構調改的背景下，研究苜蓿、黑麥草和燕麥草3種栽培牧草產量差及影響因素，為揭示牧草生產潛力和制定牧草高產高效措施提供科學依據。【方法】從中國知網和Web of Science兩個數據庫，以“苜蓿產量施肥”“黑麥草產量施肥”“燕麥草產量施肥”“牧草栽培技術”“Alfalfa, Fertilizer, China”“Alfalfa, Irrigation, China”為關鍵詞，共收集目標文獻176篇，其中關于中國苜蓿的文章101篇、黑麥草的文章51篇和燕麥的文章24篇。總結中國苜蓿、黑麥草和燕麥草的產量潛力和產量差。通過分析施肥、播種和灌溉對牧草產量的影響，闡明影響牧草產量差的因素及消減途徑。【結果】當前中國栽培苜蓿、黑麥草和燕麥草的產量潛力分別為24、26和22 t·hm-2，農戶產量分別實現了產量潛力的28%、63%和41%。氮磷肥的施用、播種和灌溉可以顯著地影響牧草產量，苜蓿的產量最佳施肥量約為氮肥(N)52 kg·hm-2，磷肥(P2O5)141 kg·hm-2，最佳播種量約為20 kg·hm-2，最佳灌水量約為5 737 m3·hm-2；黑麥草的產量最佳施肥量約為氮肥(N)585 kg·hm-2，磷肥(P2O5)46 kg·hm-2，最佳播種量約為30 kg·hm-2；燕麥草的產量最佳施氮量尚沒有明確的結果，在施氮量＜225 kg·hm-2時，燕麥草的產量隨施氮量的增加呈線性的增加，其產量最佳施磷(P2O5)量約為128 kg·hm-2，最佳播種量約為180 kg·hm-2。【結論】中國栽培苜蓿、黑麥草和燕麥草有很大的增產空間，增產潛力分別為17、10和13 t·hm-2。合理的施肥、播種和灌溉可以縮小產量差，優化施肥量可以使苜蓿增產約3.4 t·hm-2，黑麥草增產約1.5 t·hm-2，燕麥草增產約4.2 t·hm-2。優化播種量可以使苜蓿增產60%，燕麥草增產78%，但是僅通過優化播種量并不能使黑麥草增產。優化灌溉量可以使苜蓿增產約9.1 t·hm-2。

苜蓿；黑麥草；燕麥草；產量差；施肥；播種；灌溉

0 引言

【研究意義】牧草生產是保證中國畜牧業生產的重要手段[1-3]。近年來，在飲食結構變化的驅動下，國人口糧消費比例由1980年的68%降至2010年的43%，畜牧業快速發展的新形勢下，栽培牧草的種植勢在必行[1,4-5]。苜蓿、黑麥草和燕麥草是中國3種最重要的栽培牧草，分別屬于多年生牧草、一年生草本和一年生飼用作物[6]。產量潛力是在單位面積土地上，在水、肥和病蟲害最優管理條件下，作物所能達到的最大產量[7]。產量差是指作物產量潛力與農戶實際產量之間的差值[8-10]。產量潛力和產量差的研究可以指導農業生產，提高作物產量和經濟效益[11-12]。播種、施肥和灌溉作為重要的栽培管理措施，會顯著影響牧草的產量，是消減產量差的重要途徑[13-16]。【前人研究進展】高產紀錄、作物模型模擬、試驗產量和高產農戶是4種常用的探索作物產量潛力的方法[17-18]。Meng等[19]通過高產記錄評估了中國玉米的產量潛力，收集了1990—2009年間中國玉米4個主產區的高產記錄數據，50個高產地區的玉米高產記錄為15 t·hm-2，通過137組田間試驗，獲得的試驗產量為12 t·hm-2；Wart等[20]使用模型模擬計算了德國小麥、美國灌溉玉米和中國水稻的產量潛力，指出三者的產量潛力分別為10、15和7.8 t·hm-2，產量差分別為1.9、3.4和1.4 t·hm-2；Ittersum等[21]使用高產農戶的產量評估了肯尼亞雨養玉米和澳大利亞雨養小麥的產量潛力，選用農戶產量的前5%作為產量潛力，結果表明肯尼亞的雨養玉米產量潛力為5.4 t·hm-2，澳大利亞雨養小麥產量潛力為2.6 t·hm-2。牧草產量潛力方面的研究鮮有報道，Liu等[22]基于模型分析了中國不同地區燕麥草產量潛力，指出燕麥草的產量主要受水熱和播種等因素的影響，西部地區的燕麥鮮草產量潛力為30 t·hm-2。現有的研究多集中在肥效試驗和栽培管理措施對牧草產量影響方面[23-25]。張菁等[15]研究了播種和施肥對冬閑田紫花苜蓿產量的影響，指出在15 kg·hm-2的播種量下，合理的播期和適當增施鉀肥可以顯著提高苜蓿的產量；Cassol等[26]研究了巴西黑麥草和燕麥草混播草場產量受刈割時期和氮肥施用量的影響，認為出苗后45 d刈割，同時追施氮肥可獲得最高的產量，兩茬干草總產量為3.5 t·hm-2；鐘聲等[16]指出云南省黑麥草的適宜播種量為22 kg·hm-2；李小坤等[14]推薦南方地區黑麥草的配方施肥量為450 kg N·hm-2、45 kg P·hm-2、90 kg K·hm-2。【本研究切入點】產量潛力的研究可以指導農業生產，牧草產量潛力方面的研究重視不夠，迫切需要開展相關研究。消減產量差的途徑有很多，對于苜蓿、黑麥草和燕麥草等牧草，由于種植面積較小，栽培管理措施尚缺乏統一的規范，通過調整施肥、播種和灌溉等管理措施有很大的增產空間[6,17,22,26-27]。【擬解決的關鍵問題】定量苜蓿、黑麥草和燕麥草產量潛力和產量差，進而為牧草生產中養分資源管理提供依據；明確播種、施肥和灌溉對3種牧草產量的影響，確定最優的播種、施肥和灌溉量及其對消減產量差的貢獻。

1 材料與方法

1.1 數據來源

牧草產量和種植面積數據源于《中國草業統計2014》；施肥量、播種量、灌溉量和牧草氮磷養分含量等數據源于已發表的文章，利用文獻數據庫（中國知網和Web of Science）對2016年以前發表的關于苜蓿、黑麥草和燕麥草的產量、施肥量、播種量、灌溉量和牧草養分含量的國內外期刊及碩、博士論文進行檢索，輸入關鍵詞“苜蓿產量施肥”“黑麥草產量施肥”“燕麥草產量施肥”“牧草栽培技術”“Alfalfa, Fertilizer, China”“Alfalfa, Irrigation, China”等獲得相關文獻。為確保數據具有代表性，本研究所建立的數據庫具有如下的篩選條件：（1）試驗必須為大田試驗；（2）試驗的數據必須包含施肥量和牧草產量的數據；（3）標明試驗的時間、地點和播種量。

符合上述篩選標準的文章共176篇文章，其中苜蓿101篇，黑麥草51篇，燕麥草24篇。本章中氮、磷、鉀肥施用量不經特殊說明，均指N、P2O5和K2O的施入量。產量為干草的產量，對于沒有記錄干草產量的文獻，通過牧草的干鮮比進行換算，苜蓿、黑麥草和燕麥草的干鮮比通過文獻總結獲得，分別為0.27、0.17和0.26。

1.2 數據分析

1.2.1 產量潛力與產量差 探索產量潛力的方法有作物模型模擬、高產紀錄、田間試驗和高產農戶等，本文中產量潛力用高產紀錄來定量。主要原因是牧草的高產紀錄可以通過文獻搜集獲取，而另外3種定量產量潛力方法在牧草領域應用有各自的缺陷：模型本地化需要的參數獲取較困難；田間試驗的差異較大；農戶調研數據難以獲取。文中高產紀錄指文獻數據中產量的前5%的平均值。產量差的計算方法：產量差（t·hm-2）=潛力產量（t·hm-2）-農戶產量（t·hm-2）。其中，潛力產量（t·hm-2）=高產紀錄（t·hm-2）；農戶產量（t·hm-2）=統計產量（t·hm-2）。

1.2.2 施肥量 基于已發表文獻中報道的牧草產量與施肥量的數據，分別擬合苜蓿、黑麥草和燕麥產量與氮磷肥施用量的關系，確定3種牧草的產量最佳氮磷施用量。

1.2.3 播種量 根據文獻中牧草播種量的變異范圍，將苜蓿的播種量劃分為5個播種梯度，分別為＜15、15—18、18—21、21—24、＞24 kg·hm-2；將黑麥草的播種量劃分為6個播種梯度，分別為＜20、20—25、25—30、30—35、35—40、＞40 kg·hm-2；將燕麥草的播種量劃分為5個播種梯度，分別為＜120、120—160、160—200、200—240、＞240 kg·hm-2。基于上述播種梯度分析產量與播種量的關系。

1.2.4 灌溉量 本研究不涉及灌溉對黑麥草和燕麥草產量的影響，主要原因如下：黑麥草主要分布在中國的南方地區，很多地區是和水稻進行輪作，水分不是其主要的產量限制因子。燕麥草主要分布在中國的西部地區，水源不足，多為雨養種植。因此，上述兩種牧草對灌水量響應的文章較少，本文不做研究。

利用SPSS 21.0進行相關的分析和檢驗，Excel 2010和Sigmaplot 12.5進行制圖。

2 結果

2.1 苜蓿、黑麥草和燕麥草的生產現狀及產量差

苜蓿作為中國種植面積最大的栽培牧草，幾乎在所有省（自治區、直轄市）均有分布（表1），但主產區在北方。苜蓿的總種植面積為4 745×103hm2，其中以新疆、甘肅、陜西和內蒙古的種植面積最廣，分別為1 153×103、800×103、731×103和692×103hm2，4個地區的種植面積占全國總面積的71%。產量方面，全國的平均干草產量為6.9 t·hm-2，江蘇、四川、貴州和重慶等南方地區的產量較高，超過全國平均產量的2倍。文獻數據前5%的干草產量記為高產紀錄，為24 t·hm-2（圖1）。高產紀錄的產量可以反映牧草的產量潛力，農戶產量實現了苜蓿產量潛力的28%，相應的產量差為17 t·hm-2。

中國黑麥草主要分布在南方地區（表1），總種植面積為553×103hm2，其中四川、云南和貴州的種植面積最大，分別為156×103、103×103和92×103hm2，占全國總種植面積的64%。全國黑麥草干草單產為16 t·hm-2，不同地區黑麥草產量差異極大，湖南省的產量高達27 t·hm-2，山東省的產量最低，為6.9 t·hm-2，僅為湖南省的1/4。高產記錄的產量為26 t·hm-2（圖1），農戶產量實現了黑麥草產量潛力的63%，尚有9.7 t·hm-2的增產潛力。

中國燕麥草主要分布在西部地區（表1），總種植面積為308×103hm2，青海的種植面積遠高于其他地區，為124×103hm2，占全國總種植面積的40%。此外，甘肅和四川的種植面積也比較多，分別為80×103和40×103hm2。全國燕麥草干草單產為8.8 t·hm-2，不同地區產量差異較大，云南省燕麥干草的產量最高，為13 t·hm-2，寧夏的產量最低，為4.3 t·hm-2，高產紀錄22 t·hm-2（圖1）。農戶產量實現了燕麥草產量潛力的41%，增產潛力為13 t·hm-2。

表1 不同地區苜蓿、黑麥草和燕麥草的產量和種草面積

黑麥草指一年生多花黑麥草。數據來源于中國草業統計2014[6]ryegrass refers to annual. Data used derived from

2.2 施肥對苜蓿、黑麥草和燕麥草產量的影響

當施氮量很低時，苜蓿的干草產量隨施氮量增加迅速的增加，但施氮量＞52 kg·hm-2時，苜蓿產量不再增加（圖2-a）。苜蓿產量隨施磷量的變化同施氮量有相同的趨勢，當施磷量＞141 kg·hm-2時，苜蓿產量不再增加，相應的最高產量為10 t·hm-2（圖2-b）。因此苜蓿的最優施氮量為52 kg·hm-2，施磷量為141 kg·hm-2。相比農戶的平均產量（6.9 t·hm-2），合理的施肥可以使苜蓿增產3.4 t·hm-2。

黑麥草的產量隨施氮量的變化，呈“線性+平臺”的趨勢。黑麥草對氮肥的需求量遠大于苜蓿，當施氮量達到500 kg·hm-2時，增產效果仍十分顯著。黑麥草的最高產量為18 t·hm-2，此時的最小施氮量為585 kg·hm-2（圖3-a）。適量的磷肥可以增加黑麥草的產量，但是當磷肥施用過量時，對牧草產量會有負面的影響（圖3-b）。最優的氮磷肥施用量分別為585和46 kg·hm-2，相比農戶的平均產量（16 t·hm-2），優化施肥量可以使黑麥草增產1.5 t·hm-2。

在施氮量＜225 kg·hm-2時，燕麥草產量隨施氮量的增加呈線性的增加。當施氮量為225 t·hm-2時，燕麥草的產量為13 t·hm-2（圖4-a）。燕麥草產量與施磷量呈二次曲線的關系，當施磷量＜128 kg·hm-2時，產量隨施磷的增加而增加，＞128 kg·hm-2時，隨施磷量的增加牧草產量反而下降，因而最優的施磷量為128 kg·hm-2（圖4-b）。相比農戶的平均產量（8.8 t·hm-2），最優的氮磷肥施用量可以使燕麥草增產4.5 t·hm-2。

2.3 播種量對牧草產量的影響

苜蓿產量同播種量的關系如圖5-a。通過文獻收集了467組數據，其中超過半數的數據集中在15—18 kg·hm-2。草產量隨播種量的增加呈先增加后降低的趨勢，在18—21 kg·hm-2的播種范圍內，苜蓿的產量達到峰值，為11 t·hm-2。在合理范圍內的處理有48組，僅占全部處理的10%，可見優化播種量有很大的增產潛力。相比農戶的平均產量，合理的播種量可以使苜蓿增產60%。

農戶產量為統計數據，苜蓿、黑麥草和燕麥草高產紀錄為文獻數據前5%的平均值

a：苜蓿干草產量和施氮量的關系the relationship between alfalfa hay yield and N application rate；b：苜蓿干草產量和施磷量的關系The relationship between alfalfa hay yield and P2O5 application rate

黑麥草的產量和播種量的關系如圖5-b。通過文獻收集了250組數據，播種量的變化范圍較廣，20—40 kg·hm-2的范圍內均有大量的分布。草產量隨播種量的變化同樣呈先增加后降低的趨勢，最優的播種量約為30 kg·hm-2，此時的平均產量為12 t·hm-2。同農戶的平均產量相比（16 t·hm-2），僅通過調整播種量并不能使黑麥草增產。

燕麥草產量同播種量的關系如圖5-c。通過文獻收集了147組數據。播種量對燕麥草產量影響巨大，播種量＜120 kg·hm-2時，草產量僅為7.6 t·hm-2，比農戶產量低1.2 t·hm-2。播種量＜180 kg·hm-2時，草產量隨播種量的增加而增加，但是當播種量進一步增加時，草產量會大幅的下降，最終維持在10 t·hm-2的水平。最適的播種量為160—200 kg·hm-2，此時的產量為16 t·hm-2。相比農戶的平均產量，合理的播種量可以使燕麥草增產78%。

a：黑麥草干草產量和施氮量的關系the relationship between ryegrass hay yield and N application rate；b：黑麥草干草產量和施磷量的關系the relationship between ryegrass hay yield and P2O5 application rate

a：燕麥干草產量和施氮量的關系the relationship between oat grass hay yield and N application rate；b：燕麥干草產量和施磷量的關系The relationship between oat grass hay yield and P2O5 application rate

2.4 苜蓿產量和灌溉的關系

在灌水量較低時，苜蓿產量隨灌水量的增加呈線性增加。但是當灌水量達到5 737 m3·hm-2時，苜蓿的產量不再隨灌水量的增加而增加，其值穩定在16 t·hm-2，最優的灌水量為5 737 m3·hm-2（圖6）。相比農戶的平均產量（6.9 t·hm-2），合理的灌溉可以使苜蓿增產9.1 t·hm-2。

3 討論

3.1 牧草的產量潛力與農戶產量

苜蓿、黑麥草和燕麥草的產量潛力分別為24、26和22 t·hm-2，而小麥、玉米和水稻的產量潛力僅為6.7、11和8.1 t·hm-2。可見，牧草的產量潛力大于糧食作物。主要原因是牧草以收獲地上所有營養體為目標，糧食作物主要收獲籽粒。牧草的農戶產量較低，三者的產量分別為6.9、16和8.8 t·hm-2。主要原因如下：首先，牧草產業起步晚，目前的管理還不規范，刈割次數等技術措施尚需改進；再者，中國“以糧為綱”的傳統觀念影響農民種草的積極性[28]。黑麥草產量高與種植區的水熱條件和土壤肥力狀況相關[29]。黑麥草主要分布在中國南方地區，雨量豐沛，光照充足，且黑麥草多種植在水稻種植區的冬閑田，土壤肥力較高[30]。

a：苜蓿干草產量和播種量的關系The relationship between alfalfa hay yield and sowing rate；b：黑麥草干草產量和播種量的關系The relationship between ryegrass hay yield and sowing rate；c：燕麥干草產量和播種量的關系The relationship between oat grass hay yield and sowing rate

圖6 苜蓿干草產量和灌水量的關系

不同區域間牧草的農戶產量和產量潛力差異較大。湖南黑麥草的農戶產量高達27 t·hm-2，超過了全國黑麥草的平均產量潛力（26 t·hm-2）。根據氣候和土壤等因素，分區探討牧草的產量潛力或許更具有現實的指導意義。但是由于已發表的文獻數據量較少，不足以支撐分區域的研究，本文只估算了全國牧草產量潛力的平均值。

3.2 施肥、播種和灌溉對牧草產量的影響

由圖4-a可知燕麥草產量隨施氮量呈線性增加而非“線性+平臺”。主要原因可能是文獻試驗中最高的施氮量僅為225 kg·hm-2，尚未達到燕麥草需肥的飽和量，參考同為一年生禾本科的黑麥草，當施氮量在0—585 kg·hm-2范圍時，燕麥草的產量隨施氮量呈線性增加。可以推測當施氮量進一步增加時，燕麥草的產量將不會線性增加，而會像黑麥草一樣呈“線性+平臺”的趨勢。對于苜蓿，當施氮量＞52 kg·hm-2時，苜蓿產量不再隨施氮量的增加而增加。主要原因是苜蓿作為豆科作物，其本身可以通過生物固氮獲取所需要氮量的0—80%，固氮量可達350 kg·hm-2[31-32]。

播種量對牧草產量影響巨大，主要原因是當播種量過低時，牧草地上部生物量不足，達不到高產的要求，然而播種過量過高同樣不利于牧草產量的提高，過高的播種量會使地上部生物量密度過大，影響透光率和光合利用效率，植株得不到充分的光照導致牧草產量降低。

灌溉量對牧草產量影響很大，特別是苜蓿。但是不同氣候區和刈割茬次牧草的需水強度不同[33]。同時灌水還要考慮當地的水分狀況，例如，西北地區由于水分缺乏，需要選擇適宜的節水灌溉方式，如滴灌等[34-35]。有研究表明，相比畦灌和不灌溉，西北地區采用滴灌的方式牧草可增產12%和108%，水分利用效率比畦灌提高19%[36]。

3.3 消減牧草產量差的途徑及展望

施肥量和播種量對牧草產量有很大影響，合理的施肥和播種可以顯著提高牧草產量，消減產量差。此外，灌水量對牧草產量同樣影響巨大[37]，但是由于不同地區、不同牧草品種對灌水的響應差異巨大，以黑麥草為例，黑麥草多分布在南方地區，而南方降雨充足，因而灌水對其產量影響較小[38]。此外，刈割次數、刈割高度、品種和播期等對牧草產量也有較大的影響[15,39-40]。

定量產量潛力和產量差有多種方法，但是各種方法有各自的缺陷，現階段，國內發表了很多試驗數據，從中篩選出高產的試驗，通過高產記錄來表示產量潛力更可行。將來的研究可以通過構建和使用合理的模型來定量牧草的產量潛力，因為這種方法更為精確[17]。消減產量差需要多種措施同時進行，栽培管理上，優化播種、施肥和灌溉等措施；育種上，培育具有更高產量潛力和抗逆性的品種；政策上，加強高產高效技術推廣，同時逐步改變農民“以糧為綱”的傳統觀念。中國苜蓿、黑麥草和燕麥草產量差的研究還應該繼續關注不同氣候、土壤和生態類型區的產量差和養分利用效率等問題，為各區域同時提高栽培牧草產量和養分利用效率提供科學依據。

4 結論

中國栽培苜蓿、黑麥草和燕麥草的產量潛力分別為24、26和22 t·hm-2，農戶分別實現了產量潛力的28%、63%和41%，尚有很大的增產空間；優化施肥、播種和灌溉量可以不同程度地提高牧草產量，減小產量差。優化施肥量可以使苜蓿增產約3.4 t·hm-2，黑麥草增產約1.5 t·hm-2，燕麥草增產約4.2 t·hm-2。優化播種量可以使苜蓿增產60%，燕麥草增產78%，但是僅通過優化播種量并不能使黑麥草增產。優化灌溉量可以使苜蓿增產約9.1 t·hm-2。

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（責任編輯 岳梅）

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附錄三：燕麥草文獻數據來源

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Yield gap of alfalfa, ryegrass and oat grass and their Influence factors in China

WEI ZhiBiao1,2, BAI ZhaoHai2, MA Lin2, ZHANG FuSuo1

(1College of Resources and Environmental Sciences, China Agricultural University/Key Laboratory of Plant-Soil Interactions, Ministry of Education, Beijing 100193;2Center for Agricultural Resources Research, Institute of Genetics and Developmental Biology, Chinese Academy of Sciences/Hebei Key Laboratory of Water-Saving Agriculture/Key Laboratory of Agricultural Water Resources, Chinese Academy of Sciences, Shijiazhuang 050021)

【Objective】 Under the background of turning crop to forage and adjustment of plantation structure, the study on yield gap of alfalfa, ryegrass and oat grass is crucial for revealing yield potential. It can also provide a scientific basis for making high yield and high efficiency forage management strategies. 【Method】 The publications were collected by searching China National Knowledge Infrastructure and Web of Science with the keywords of “Alfalfa yield, Fertilizer”, “Ryegrass yield, Fertilizer”, “Oat grass yield, Fertilizer”, “Forage planting technology”, “Alfalfa, Fertilizer, China”, “Alfalfa, Irrigation, China”. A total of 176 published literatures were collected, including 101 articles for alfalfa, 51 articles for ryegrass and 24 articles for oat grass. This study summarized the yield potential and yield gap for three major cultivated forage species in China. Meta-analysis method was implied to quantify the effect of fertilization, sowing rate and irrigation rate on yield of three main cultivated forage species. This paper made a preliminary illustration about the factors that affect yield gap and ways to close the yield gap. 【Result】 The yield potential was 24 t·hm-2for alfalfa, 26 t·hm-2for ryegrass and 22 t·hm-2for oat grass. The farmer’s average yield of alfalfa, ryegrass and oat grass was 28%, 63% and 41%, respectively, of the yield potential. The fertilizer application rate of nitrogen (N) and phosphorus (P2O5), sowing rate and irrigation rate significantly affected forage yield. The optimized N and P2O5application rate was 52 and 141 kg·hm-2for alfalfa, 585 and 46 kg·hm-2for ryegrass. For oat grass, the optimal nitrogen fertilizer application rate was not clear, but within the total amount of 225 kg·hm-2, oat grass yield increased linearly with the increasing of N application rate. The optimal P2O5application rate was 128 kg·hm-2for oat grass. The optimized sowing rate was 20 kg·hm-2for alfalfa, 30 kg·hm-2for ryegrass and 180 kg·hm-2for oat grass. The optimized irrigation volume was 5 737 m3·hm-2for alfalfa.【Conclusion】There was still a huge potential to increase yield of alfalfa, ryegrass and oat grass. The yield gap of alfalfa, ryegrass and oat grass was 17, 10 and 13 t·hm-2. Furthermore, reasonable fertilizer application rate, seeding rate and irrigation volume are important to cut yield gap. By optimizing the fertilizer application rate, the yield of alfalfa, ryegrass and oat grass could increase by 3.4, 1.5 and 4.2 t·hm-2. Suitable sowing rate could increase the yield by 60% for alfalfa, 78% for oat grass, but it was not enough to improve the yield of ryegrass only by adjusting the sowing rate. Optimal irrigation volume could increase the alfalfa yield by 9.1 t·hm-2.

alfalfa; ryegrass; oat grass; yield gap; fertilizer application; sowing; irrigation

2017-05-12；

2017-06-21

國家自然科學基金面上項目（31572210）、科技部國家國際科技合作專項（2015DFG91990）、河北省杰出青年基金項目（D2017503023）、中國科學院百人計劃項目

魏志標，E-mail：weizb1993@126.com。

馬林，Tel：0311-85810877；E-mail：malin1979@sjziam.ac.cn