青海湖地區燕麥與箭筈豌豆最佳混播比例的篩選

羅彩云，趙 亮，趙新全，徐世曉，賀福全，許 茜，陳 昕

(中國科學院西北高原生物研究所/高原生物適應與進化重點實驗室，青海 西寧 810008)

燕麥(Avenasativa)屬禾本科早熟禾亞科燕麥屬，具有適應性強，草、籽兼用，生產潛力大，質量好，牲畜喜食等優點，在我國分布地區較為廣泛[1]，尤其是在青藏高原地區。箭筈豌豆(Viciasativa)是優質豆科牧草，抗旱性強，蛋白質含量豐富，產量高，但當株高達到 50 cm以上，莖有蔓生性狀，容易倒伏，不利于生長和收獲[2]。燕麥-箭筈豌豆混播后不僅可有效合理地利用空間、光照、熱量和水分資源，增加牧草產量[3-4]；還可進行營養互補，提高粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)含量，降低中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)含量，提高牧草品質[5]；箭筈豌豆還能通過根瘤菌固定大氣中的氮氣(N2)，減少氮肥使用量，改善土壤結構，提高土壤肥力[6]，從而提高混播草地草產量[7]；可提高冬春季家畜補飼水平，降低天然草地載畜壓力，是高寒牧區人工草地種植的一種高效模式[8]。但不同區域、不同品種、不同比例的混播都有較大的差異[4]。因此，選擇適宜當地的合理組合顯得尤為重要。

燕麥和箭筈豌豆混播比例不同，對草產量和牧草品質的影響很大，通過測定二者的混播比例對草產量及品質的影響，以期確定箭筈豌豆和燕麥混播的最佳比例和刈割時間，為當地優質飼草料供給、緩解冬春季飼料短缺提供相關技術支持。

1 材料和方法

1.1 試驗地自然條件

試驗樣地設在離青海湖二郎劍景區靠東方向6～7 km的甲乙村，地理位置N 36°54′70″，E 100°61′59″，平均海拔3 300 m，平均氣溫 -0.5℃。甲乙村是一個藏族聚居村，位于倒淌河鎮西部，青海湖南岸，月均最低氣溫(12月)-22.3℃，最高(7月)18.5℃。年降水量338 mm，無霜期38 d，農作物生長期130～150 d，牧草生長期150～170 d。

1.2 試驗設計

試驗材料青引2號燕麥(A.sativacv.Qingyin No.2)由青海省畜牧獸醫學院草原所提供，蘭箭3號箭筈豌豆(V.sativacv.Lanjian No.3)由農業部牧草與草坪草種子質量監督檢驗測試中心(蘭州)提供。材料于2015年5月25日播種，試驗設有4種混播比例，分別為箭筈豌豆(W)和燕麥(Y)以1∶0、1∶1、1∶2和1∶3的比例混播。采用隨機區組試驗設計，每種處理3個重復，小區面積5 m×5 m2，間隔2 m，人工播種。播種方式為散播，播種深度為10 cm。試驗期間不灌溉，不施肥，出苗后人工除草2次。

1.3 測定指標

根據牧草生長特性，播種后從拔節期開始取樣，間隔15 d取樣1次。取樣日期依次為2015年7月15日、7月30日、8月15日、8月30日、9月15日和9月30日。在試驗小區內隨機設1 m×1 m的樣方1個，齊地面剪下牧草，稱鮮重后放入烘箱65℃烘干稱重，獲取單位面積干草產量。

每次取樣后將烘干的牧草樣品粉碎，過40目篩，測定粗蛋白(CP)、酸性洗滌纖維(ADF)、中性洗滌纖維(NDF)、粗脂肪(EE)的含量，其中CP用凱氏定氮法、NDF和ADF用Van Soest法、EE用乙醚浸提法測定[9]。

1.4 數據處理

采用SPSS 16.0進行方差分析及多重比較，顯著性水平為P≤0.05，采用Origin 16.0作圖。

2 結果與分析

2.1 不同混播比例干草產量比較分析

生長季內牧草干草產量呈逐漸增加趨勢，7月中旬1∶0、1∶1、1∶2和1∶3混播比例干草產量依次為105.68、128.74、149.22和164.17 g/m2。各混播比例干草產量2015年9月底達到最大，以1∶0、1∶1、1∶2和1∶3混播比例依次為1 155.14、1 997.09、1 946.38、1 967.70 g/m2。3個豆禾混播處理產量之間沒有顯著差異，且均顯著高于箭筈豌豆單播處理(1∶0)。箭筈豌豆單播處理(1∶0)干草產量顯著低于其他處理，比其他3種混播比例干草產量約低800 g/m2(占41%)(圖1)。

圖1 2015年不同混播比例處理下的干草產量Fig.1 The yield variation of different mixture pastures at different harvesting times 注：不同字母表示不同混播比例間差異顯著(P<0.05)

2.2 不同混播比例營養成份含量比較

隨著牧草生育時期的推移，粗蛋白含量逐漸降低?；觳ヌ幚碇校S著燕麥比例的增加，干草粗蛋白(CP)含量逐漸下降(圖2A)。8月15日、8月30日、9月15日、9月30日，單播箭筈豌豆粗蛋白含量分別是箭筈豌豆燕麥1∶3處理粗蛋白含量的2.0倍、3.4倍、2.7倍和2.4倍(圖2A)。干草粗脂肪(EE)含量在7月底達到最高，8月底到9月中旬較低，箭筈豌豆單播處理粗脂肪含量顯著低于其他混播處理，除9月中旬之外(圖2B)。不同混播比例干草中性洗滌纖維含量在9月中旬達到最大值，箭筈豌豆單播處理(1∶0)中性洗滌纖維含量顯著低于其他混播處理，其他混播比例之間中性洗滌纖維含量差異不顯著(圖2C)。生長季內，不同混播比例干草酸性洗滌纖維含量在9月中旬達到最大值，箭筈豌豆單播處理(1∶0)中性洗滌纖維含量顯著低于其他混播比例(除2015年7月15日外)，其他混播比例之間中性洗滌纖維含量差異不顯著(圖2D)。

箭筈豌豆單播處理在8月底粗蛋白產量達到最高值，為276.47 g/m2，顯著高于其他處理，分別是1∶1，1∶2和1∶3混播比例粗蛋白產量的1.6，1.8和2.7倍。箭筈豌豆與燕麥1∶1比例混播處理在9月底粗蛋白產量最高，為364.79 g/m2，顯著高于其他混播比例，約是箭筈豌豆單播處理(1∶0)粗蛋白產量的1.5倍，是1∶2混播比例粗蛋白產量的1.4倍，是1∶3混播比例粗蛋白產量的2.4倍(圖 3)。箭筈豌豆單播處理與箭筈豌豆與燕麥1∶2混播比例之間差異不顯著，以箭筈豌豆與燕麥1∶3混播比例粗蛋白產量最低，為152.79 g/m2。除7月中旬各比例粗蛋白產量差異不顯著(30～33 g/m2)，其他收獲時間都以箭筈豌豆與燕麥以1∶3混播比例最低(圖 3)。

圖2 不同混播比例、不同收獲時間的主要營養含量Fig.2 The main nutrients variation of different mixture pastures at different harvesting times注： 不同小寫字母表示不同混播比例間差異顯著性(P<0.05)

圖3 2015年不同混播比例及收獲時間的CP產量Fig.3 The CP yield variation of different mixture pastures at different harvesting times注：不同字母表示不同混播比例差異顯著(P<0.05)

3 討論

箭筈豌豆在混播中的比例占到30%～50%時[4,10-12]，產量均較單播有明顯提高，比箭筈豌豆單播可提高12.0%～96.0%，比燕麥單播可提高6.4%～44.9%[10,13-15]，試驗結果與上述報道相似。韓學明[16]研究發現混播中燕麥比例對群落產量起著決定性作用，研究結果也得以證實。產量是衡量草地生產力的重要指標之一[17]，是草地單位面積地上部分各組織、器官生物量的總和，它的變化反映了植物體內有機物的積累情況。產草量是反映混播牧草生產性能的重要測度值，產草量越高說明其生產性能越好。因此，較高的產量是牧草混播中追求的首要目標。試驗結果表明，混播的種植方式可提高干物質產量，與李佶愷等[3]的研究結果相似。

粗蛋白質是評價混播牧草營養品質的主要指標之一[17]。提高混播牧草的粗蛋白質含量有利于其C/N比的平衡，有助于提高反芻動物對混播牧草的消化率[18]。試驗表明，隨著牧草生育期的推移，粗蛋白含量逐漸降低。不同的混播比例中，隨著燕麥比例的增加，粗蛋白含量逐漸下降(圖2A)。中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量隨之上升(圖2C、D),這與韓建國等[19]、曹仲華等[20]、李佶愷等[3]的研究結果相似。有報道表明，燕麥與箭筈豌豆以1∶1[10,21]、5∶3[16]、7∶3[22]、3∶2[11]比例混播在高寒牧區較為理想，而此次研究表明箭筈豌豆與燕麥以1∶1的比例混播最為理想。各研究結果不同主要是因為各試驗設計本身都不完全相同，評價的方法和手段不相同以及考慮的角度不同。另外，各試驗地區的水熱條件、土壤肥力等差異很大。

有關燕麥和箭筈豌豆混播的最佳刈割期[23]、混播比例[4,8,24]、草產量和草品質[3,8,15,24]均有報道。但不同地區水熱條件和土壤肥力存在一定的差異，因此，燕麥和箭筈豌豆混播的合理比例、適宜刈割時期和產量均隨著區域環境的變化而發生明顯的改變。不同刈割時期對于牧草產量以及粗蛋白等營養指標都具有顯著性影響，楊庫等[25]適宜的收獲時期除了要考慮作物的產量外，營養價值豐富與否同樣重要，收獲太晚作物中可消化的營養物質含量低。試驗中，箭筈豌豆單播處理粗蛋白產量在8月底達到最高，是其他混播比例粗蛋白產量的1.6～2.7倍，而在8月底之后粗蛋白產量明顯下降，說明該地區單播箭筈豌豆8月底是最佳收獲時間。而對于混播處理，以1∶1混播比例在9月底粗蛋白產量達到最高，達到了高產優質的目的，因此其最佳收獲時間為 9 月底。

4 結論

試驗探討了青海高寒牧區環湖地區箭筈豌豆—燕麥不同混播比例和不同收獲時間牧草的產量和品質，箭筈豌豆與燕麥1∶1比例混播處理在9月底粗蛋白產量顯著高于其他混播處理，是箭筈豌豆單播處理(1∶0)粗蛋白產量的1.5倍，是1∶2混播比例粗蛋白產量的1.4倍，是1∶3混播比例粗蛋白產量的2.4倍。而NDF，ADF和EE含量從8月中旬到9月底達到基本穩定的狀態，綜合干草產量及粗蛋白產量考慮，青海湖地區箭筈豌豆和燕麥的最佳混播比例是1∶1，牧草最佳收獲時間是9月底。