農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)5種禾本科牧草與草原二號(hào)苜蓿混播試驗(yàn)研究

張振琦 寶音陶格濤 熊 櫻等

摘要：研究5種禾本科牧草與草原二號(hào)苜蓿在不同混播方式下種群的生長(zhǎng)高度、種問(wèn)競(jìng)爭(zhēng)率(CRl)及產(chǎn)草量。結(jié)果表明：草原二號(hào)苜蓿的生長(zhǎng)不受單播、混播的影響，混播促進(jìn)了禾本科植物的生長(zhǎng)。隨著豆科播種量的增加，各試驗(yàn)小區(qū)的產(chǎn)量增加。人工草地較天然草地有明顯的增產(chǎn)作用?；觳ト斯げ莸乇葐尾ト斯げ莸赜钟酗@著的增產(chǎn)效應(yīng)，其中2／3草原二號(hào)苜蓿＋1／3披堿草的混播組合比其他組合增產(chǎn)現(xiàn)象明顯。綜合結(jié)果表明，草原二號(hào)苜蓿和緣毛雀麥的混播組合具有合理的禾／豆比例和較高的生產(chǎn)力水平，為較合理的物種組合。

關(guān)健詞：禾本科牧草；草原二號(hào)苜蓿；農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)；混播組合；人工草地

中圖分類號(hào)：S54

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-5500(2009)06-0015-05

溫帶地區(qū)天然草地面臨大面積退化，草地生產(chǎn)力持續(xù)下降的情況下，建立人工草地是保持草地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，促進(jìn)畜牧業(yè)發(fā)展的重要措施之一。但是，如果草種單一，隨著某些元素的大量消耗，土壤肥力減退，草地產(chǎn)草量高峰期維持年限較短，草地穩(wěn)定性較差。因此，牧草草種的選擇和不同混播組合及其混播比例是決定人工草地成功與否及生產(chǎn)力高低，可利用時(shí)間長(zhǎng)短的關(guān)鍵措施之一。為此，我們選用根莖型禾草一緣毛雀麥(Bromrs ciliatus)、無(wú)芒雀麥(B，innermis)，叢生型草一披堿草(Elymrus dahuricus)、諾單冰草(Agropyron nordan)、冰草(Agropyronsp.)分別和直根型優(yōu)質(zhì)豆科牧草一草原二號(hào)苜蓿(Medicago)以不同混播組合比例進(jìn)行了試驗(yàn)研究，目的在于找到結(jié)構(gòu)合理、產(chǎn)草量高而利用時(shí)間長(zhǎng)的播種組合和播種比例，為草原區(qū)人工草地的建植提供理論依據(jù)。

1材料和方法

1試驗(yàn)區(qū)自然概況

試驗(yàn)區(qū)位于內(nèi)蒙古錫林郭勒南部的多倫縣。地處沙地尾緣交錯(cuò)地區(qū)，東部與大興安嶺向西南延伸的余脈銜接。地理位置為E115°51～116°54，N41°46～42°36，海拔1150～1800m，地處低山丘陵區(qū)。土地面積3773km²。

多倫縣氣候?qū)儆谖覈?guó)東部季風(fēng)區(qū)，大陸性氣候顯著。年均溫1.6℃，日平均氣溫大于5℃的持續(xù)時(shí)間為162.2d。年無(wú)霜期平均為100d。年均降水量為385.5mm。

1.2試驗(yàn)區(qū)草種組合和播種量

選取緣毛雀麥、無(wú)芒雀麥、冰革、諾丹冰草、披堿草與草原二號(hào)苜蓿進(jìn)行單播和條形間作混播小區(qū)試驗(yàn)，小區(qū)面積3mX5m，行距20cm，小區(qū)間隔50am，區(qū)組間隔100cm，隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次。在雨季之前(2000年6月)進(jìn)行同期播種(表1)。

1.3測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1植株高度測(cè)定

在生長(zhǎng)的第2年8月中旬進(jìn)行觀測(cè)，統(tǒng)計(jì)生長(zhǎng)發(fā)育正常的植株?duì)I養(yǎng)枝和生殖枝的高度，重復(fù)3次。

1.3.2產(chǎn)量的測(cè)定牧草第1年不測(cè)定產(chǎn)量。在第2年和第3年的8月15日采用樣方法分別對(duì)單、混播草地進(jìn)行測(cè)定。

相對(duì)總產(chǎn)量(RYT)=Y_ij／Y_ii＋Y_jI／Y_jj

(1)式中，Y_ij為同種j混播時(shí)種i的產(chǎn)量，Y_ji為同種i混播時(shí)j的產(chǎn)量，Y_ii為種i的單播量，Y_jj為種j的單播量。

1.3.3競(jìng)爭(zhēng)(CRY_i)分析

CR_i=(Y_ij／Y_jj·Z_ij)／(Y_ji／Y_jj·Z_ji)

(2)式中，Y_ij、Y_ji、Y_ii、Y_ii同上，Z_ij為混播中i的混播比例，乙為混播中j的混播比例，RYT、CR，計(jì)算生物量都是用于物質(zhì)產(chǎn)量。

1.4數(shù)據(jù)處理

采用SPSSl3，O統(tǒng)計(jì)軟件中的ANOVA對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。

2結(jié)果與分析

2.1種群生長(zhǎng)特點(diǎn)

播種當(dāng)年各單播及混播草地出苗整齊，生長(zhǎng)發(fā)育速度一致，植株高度達(dá)1O～15 cm，蓋度為70％。

播種后第2年，混播組分各禾本科牧草與草原二號(hào)苜蓿植株?duì)I養(yǎng)枝高度和生殖枝高度表現(xiàn)出相似的變化趨勢(shì)。2／3草原二號(hào)苜蓿＋1／3緣毛雀麥的小區(qū)組合在各種群中具有最高的豆科牧草營(yíng)養(yǎng)枝高度以及較高的禾本科植株?duì)I養(yǎng)枝的生殖枝高度，從而具有最高的種群冠層高度。并且該小區(qū)產(chǎn)量比對(duì)照增產(chǎn)161.83％，禾本科占總產(chǎn)量的比例在50％。

緣毛雀麥麥、披堿草和草原二號(hào)苜蓿的混播組合中，隨著草原二號(hào)苜蓿播種量的增加，植株高度以及種群冠層高度有不同程度的增加。與此相反的是無(wú)芒雀麥、冰草、諾丹冰草和草原二號(hào)苜蓿的混播組合隨著草原二號(hào)苜蓿播種量的增加，植株高度以及種群冠層高度、生殖枝高度均有不同程度的降低，無(wú)芒雀麥、冰草和草原二號(hào)苜蓿的混播組合中營(yíng)養(yǎng)枝高度變化均勢(shì)不明顯，諾丹冰草與草原二號(hào)苜蓿的混播組合中營(yíng)養(yǎng)枝高度與豆科牧草的變化趨勢(shì)相同。

混播組合中營(yíng)養(yǎng)枝高度均比其在單播中營(yíng)養(yǎng)枝高度有不同程度的提高，統(tǒng)計(jì)分析，緣毛雀麥麥和無(wú)芒雀麥差異極顯著(P<0.01)，諾丹冰草差異顯著(P<0.05)，而草原二號(hào)苜蓿的混播營(yíng)養(yǎng)枝高度與其在單播時(shí)的營(yíng)養(yǎng)枝高度相比無(wú)明顯差異(P>0.05)。

2.2種群結(jié)構(gòu)與種間競(jìng)爭(zhēng)

在生長(zhǎng)第2年到第3年期間，混播草地緣毛雀麥和無(wú)芒雀麥分別與草原二號(hào)苜蓿的組合中，禾本科牧草的干物質(zhì)重量占小區(qū)干物質(zhì)總重的比例均有不同比例的降低，禾本科干重所占的比例在諾丹冰草和草原二號(hào)苜蓿不同比例的播種組合中均有不同程度的提高(表2)。說(shuō)明草原二號(hào)苜蓿在不同混播草地中逐年增加的比例不同是造成這種現(xiàn)象的主要原因。

禾本科牧草的RYT在播種后的第2年和第3年都>1。根據(jù)生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)：當(dāng)RYT值<1時(shí)，表示植物種占有不同的生態(tài)位，利用不同的資源，表示出一定的共生關(guān)系或表示種間存在直接的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。這時(shí)，就環(huán)境資源的利用效率而言，混播群落優(yōu)于各單播種群。因此，通過(guò)不同年份各組分在混播草群中的比例可以推斷，試驗(yàn)中的混播物種間不存在明顯的種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。

根據(jù)生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)：當(dāng)CR_i>1時(shí)，表示i的競(jìng)爭(zhēng)力>j；CR_i=1時(shí)，表示i和J的競(jìng)爭(zhēng)力相同。由表2可以看出，播種后第3年，各混播組合中禾本科植物的競(jìng)爭(zhēng)率大多數(shù)要<草原二號(hào)苜蓿的競(jìng)爭(zhēng)力，7號(hào)小區(qū)，9號(hào)小區(qū)和14號(hào)小區(qū)CR_i>1，11號(hào)小區(qū)的CR,接近于1

外，其余各小區(qū)的CR，均<1。綜合兩年的數(shù)據(jù)可以看出諾丹冰草和披堿草分別和草原二號(hào)苜蓿的混播組合中，禾本科植物的CR_i均小于1，但是第3年比第2年有不同比例的提高，說(shuō)明諾丹冰草和披堿草的競(jìng)爭(zhēng)力在增加，還可以看出在生物量方面，禾本科植物生物量占的比例也在增加。在牧草混播的各小區(qū)中，隨著禾本科植物產(chǎn)量所占的比例的不斷增加，相應(yīng)的CR。也不斷增加。

2.2不同混播比例及單播間產(chǎn)量的比較

由表3可以看出，在相同條件下，草原二號(hào)苜蓿與5種禾本科牧草不同播種比例的產(chǎn)量均比單播高，干草產(chǎn)量達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。在21小區(qū)中，產(chǎn)量為196.92g／m²，比天然草地增產(chǎn)137.97g／m²，增長(zhǎng)了234.04％，均高于其他小區(qū)增長(zhǎng)比例。21號(hào)小區(qū)產(chǎn)量與14號(hào)小區(qū)差異顯著(P<0.05)，與其他小區(qū)差異極顯著(P<0.01)。19號(hào)小區(qū)與20號(hào)小區(qū)的產(chǎn)量分別比對(duì)照增長(zhǎng)45.75g／m²，73.82g／m²，增長(zhǎng)比例分別是77.61％和125.22％，小區(qū)產(chǎn)草量隨著苜蓿播種量的提高而增加。

緣毛雀麥與草原二號(hào)苜蓿不同播種比例的小區(qū)產(chǎn)量間無(wú)明顯差異，但是均與對(duì)照以及各單播物種差異極顯著(P2