林草間作條件下對紫花苜蓿生長影響研究

王宜坤

（遼寧努魯兒虎山國家級自然保護(hù)區(qū)管理局，遼寧 朝陽 122000）

紫花苜蓿（Medicago sativaL.）是豆科苜蓿屬多年生草本植物。紫花苜蓿被稱為“牧草之王”，以粗蛋白質(zhì)含量高而著稱，是家畜飼養(yǎng)的主要草種。隨著中國畜牧產(chǎn)業(yè)規(guī)模的逐漸擴大，人們對牧草的產(chǎn)量需求也逐漸增加[1]。

遼西地區(qū)氣候干旱，土壤貧瘠，經(jīng)濟主要以發(fā)展農(nóng)牧業(yè)為主，對鮮草或干草的需求量較多。近年來，國家重視保護(hù)生態(tài)環(huán)境。在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的前提下發(fā)展經(jīng)濟是當(dāng)前一個重要研究方向[2]。林草間作是提高土地利用效率和增加經(jīng)濟效益的新型生產(chǎn)方式[3-4]。本研究以2年生大扁杏林下間作紫花苜蓿為研究對象，通過對紫花苜蓿的播種時間和方式進(jìn)行比較研究，探討幼齡大扁杏林下最佳牧草間作方式，為改善林地質(zhì)量和牧草品質(zhì)提供技術(shù)參考。

1 材料和方法

1.1 試驗材料與地點

試驗在遼寧省朝陽市建平縣白山林場苗圃內(nèi)進(jìn)行。試驗材料為2年生幼齡大扁杏幼苗（苗圃繁育）和紫花苜蓿種子（市面購得）。

1.2 試驗設(shè)計

2018年4月初，在新建2年生大扁杏林內(nèi)（行距3～4 m）行間進(jìn)行紫花苜蓿的間作，紫花苜蓿與大扁杏之間預(yù)留寬1 m左右的空地。大扁杏樹冠長勢基本一致，長勢中庸。土肥水管理同常規(guī)。

1.2.1 間作紫花苜蓿對林下土壤理化性質(zhì)的影響采取條播方式間作紫花苜蓿，播種量22.5 kg·hm-2，播種深度1.5 cm左右，并設(shè)置單作紫花苜蓿的大扁杏林作為對照（CK）。間作與對照（CK）處理均在每年6—7月施肥500 g·株-1，秋季間作施肥1 kg·株-1，紫花苜蓿每年刈割2～3次，將刈割下的1/3～2/3莖稈直接覆蓋在樹干根部表土上，待腐爛后可作為有機肥肥沃土壤。

2020年7月，在間作與對照（CK）處理林間，隨機選擇5個標(biāo)準(zhǔn)樣地作為重復(fù)。在每個重復(fù)樣地內(nèi)，隨機選取3個0～40 cm土層的土壤為樣點，對不同處理分別取樣，帶回實驗室，對土壤中的有機質(zhì)、全氮、磷鉀、土壤含水量進(jìn)行測量分析。

1.2.2 不同播種時間對紫花苜蓿越冬率的影響在大扁杏林內(nèi)，采取條播的方式間作紫花苜蓿，播種量22.5 kg·hm-2，播種深度1.5 cm左右。播種時間分別設(shè)置在2018年3月中旬、4月中旬、5月中旬、6月中旬、7月中旬、8月中旬、9月中旬，并設(shè)置單作大扁杏林作為對照（CK），3次重復(fù)。施肥方法與莖稈覆蓋方式同上。

2018年10月底，對各小區(qū)內(nèi)存活的紫花苜蓿數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計；2019年4月中旬，再次統(tǒng)計存活的紫花苜蓿數(shù)量。

1.2.3 不同播種方式對紫花苜蓿產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 在大扁杏林內(nèi)，分別采取條播和撒播2種方式間作紫花苜蓿，播種量均為22.5 kg·hm-2，播種深度均為1.5 cm左右。播種時間均在2020年4月中旬。以單種紫花苜蓿的地塊作為對照（CK），間作條播及撒播為處理，設(shè)置3次重復(fù)，隨機分布。各處理土肥水管理方式均同常規(guī)。

2021年，每個重復(fù)小區(qū)于每茬紫花苜蓿初花時進(jìn)行收獲，測定產(chǎn)量，并對每茬紫花苜蓿鮮草進(jìn)行取樣，烘干至恒重后，粉碎、過篩，對其中的氮、磷、中性洗滌纖維等主要營養(yǎng)指標(biāo)進(jìn)行測定。

1.3 測定方法

土壤理化性質(zhì)：土壤有機質(zhì)采用重鉻酸鉀外加熱法測定；土壤堿解氮含量采用堿解擴散法測定；速效磷含量采用碳酸氫浸提——鉬銻抗比色法測定；速效鉀含量采用醋酸銨浸提——火焰光度法測定；土壤含水量、土壤容重選擇環(huán)刀法取土測量。

紫花苜蓿越冬率：

紫花苜蓿的產(chǎn)量和品質(zhì)：產(chǎn)量的測定選稱量法；全氮含量測定用凱氏定氮法；全磷的測定用分光光度計比色法；中性和酸性洗滌纖維含量選擇全自動纖維分析儀進(jìn)行測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel和SPSS13.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 間作紫花苜蓿對林下土壤理化性質(zhì)的影響

大扁杏林下間作紫花苜蓿2年后，林間土壤的理化性質(zhì)與未間作的林地相比呈現(xiàn)差異。由表1可知，間作后林間土壤容重降低了1.30%，土壤含水量升高了0.6%，有機質(zhì)含量升高了90.0%，堿解氮、速效磷和速效鉀含量分別升高了30.92%、6.63%、22.38%。由此可知，大扁杏林下間作紫花苜蓿后土壤養(yǎng)分含量增加，疏松度得到改善，含水量增加，土壤理化性質(zhì)得到改善。

表1 間作紫花苜蓿對林下土壤理化性質(zhì)的影響

2.2 不同播種時間對紫花苜蓿越冬率的影響

不同播種時間的大扁杏林下間作紫花苜蓿越冬能力表現(xiàn)出較大差異。由圖1可見，4月中旬至5月中旬播種，紫花苜蓿越冬率相對較高，分別為66.1%和67.3%，之后隨著播期的延遲，越冬率逐漸降低；9月中旬播種，越冬率僅為18.5%。由此可知，大扁杏林下間作紫花苜蓿的適宜播種時間為4月中旬至5月中旬；7月中旬以后播種，越冬率較低，不利于實現(xiàn)紫花苜蓿的安全越冬。

2.3 不同播種方式對紫花苜蓿產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

2.3.1 不同播種方式對紫花苜蓿產(chǎn)量的影響 由表2可知，播種方式不同，紫花苜蓿產(chǎn)量不同。間作第1年時，條播方式下第1茬、第2茬、第3茬紫花苜蓿的產(chǎn)量分別為2 845.6、1 432.0、1 247.9 kg·hm-2，全年總產(chǎn)量為5 525.5 kg·hm-2。撒播方式下第1茬、第2茬、第3茬紫花苜蓿的產(chǎn)量分別為 2 423.5、1 115.6、984.2 kg·hm-2，全年總產(chǎn)量為4 523.3 kg·hm-2；對照（CK）處理第1茬、第2茬、第3茬紫花苜蓿的產(chǎn)量分別為 3 641.5、1 790.0、1 652.7 kg·hm-2，全年總產(chǎn)量為7 084.2 kg·hm-2。林下間作紫花苜蓿的產(chǎn)量顯著低于單種方式。間作條播方式的產(chǎn)量比撒播產(chǎn)量高1 002.2 kg·hm-2，增幅22.16%，達(dá)到顯著性水平。

表2 不同播種方式對紫花苜蓿產(chǎn)量的影響

2.3.2 不同播種方式對紫花苜蓿品質(zhì)的影響 由表3可知，在大扁杏林下間作紫花苜蓿，條播和撒播方式下紫花苜蓿的品質(zhì)有所差異。2種播種方式的紫花苜蓿品質(zhì)都較對照（CK）低；全氮含量以條播方式更高，比撒播方式高2.66%，但差異不顯著；全磷含量以撒播方式較好，比條播方式高4.86%，差異不顯著；條播方式下，紫花苜蓿的中性和酸性洗滌纖維分別比撒播方式低3.14%和3.30%，差異不顯著。由此可知，大扁杏林下間作紫花苜蓿時，由于養(yǎng)分競爭會導(dǎo)致紫花苜蓿的品質(zhì)有所下降。2種播種方式中，條播比撒播方式的苜蓿品質(zhì)更好，在一定程度上可以增加牧草的全氮含量，并降低中性及酸性洗滌纖維含量。

表3 播種方式對紫花苜蓿間作后品質(zhì)的影響

3 結(jié)論與討論

幼齡大扁杏林下間作紫花苜蓿后，土壤有機質(zhì)、速效氮磷鉀、容重及含水量都有顯著提升，改善了林下土壤質(zhì)量；林下紫花苜蓿播種時間以4月中旬至5月中旬為宜，可以顯著提高紫花苜蓿的越冬率；間作條播播種，雖然品質(zhì)較苜蓿單作有所下降，但相對間作撒播播種，可以在一定程度上增加紫花苜蓿的產(chǎn)量，提高牧草全氮含量、降低中性及酸性洗滌纖維含量，改善牧草品質(zhì)，在一定程度上增加了林地經(jīng)濟效益。

有研究表明，林下種植紫花苜蓿能夠改善土壤質(zhì)量和提高水土保持能力[5-6]。本試驗中對林下間作紫花苜蓿后的土壤質(zhì)量變化進(jìn)行比較，試驗結(jié)果表明，間作后的土壤理化性質(zhì)顯著提高，與前人研究結(jié)果一致。

有研究表明，林下間作紫花苜蓿會降低干草產(chǎn)量和品質(zhì)[7-8]。本試驗結(jié)果也證明了這一論點。分析認(rèn)為，間作模式下林草之間會競爭光照和營養(yǎng)資源，并且樹木在競爭上占據(jù)較大優(yōu)勢。

今后，提高林地生態(tài)質(zhì)量可以通過調(diào)節(jié)林草間距，修剪林木和增施水肥等管理措施，減少系統(tǒng)內(nèi)的資源競爭，促進(jìn)林地經(jīng)濟發(fā)展。