多花黑麥草╋光葉紫花苕混播草地生產(chǎn)力特征

柳 茜,王紅梅,傅 平,何曉琴,敖學成,蘇 茂,師尚禮

(1.涼山州畜牧獸醫(yī)科學研究所，四川 西昌，615042； 2.中國農(nóng)業(yè)科學院研究生院，北京 100081；3.甘肅農(nóng)業(yè)大學草業(yè)學院，甘肅 蘭州 730070)

多花黑麥草╋光葉紫花苕混播草地生產(chǎn)力特征

柳 茜1,王紅梅2,傅 平1,何曉琴1,敖學成1,蘇 茂1,師尚禮3

(1.涼山州畜牧獸醫(yī)科學研究所，四川 西昌，615042； 2.中國農(nóng)業(yè)科學院研究生院，北京 100081；3.甘肅農(nóng)業(yè)大學草業(yè)學院，甘肅 蘭州 730070)

2011年10月至2012年4月，在四川省涼山地區(qū)冬春休閑地進行了‘特高’多花黑麥草(Loliummultiflorumcv.Tetragold)與光葉紫花苕(Viciavillosacv.glabresens)8種不同播種模式效果的研究。結(jié)果表明，同行混播各處理干草產(chǎn)量均顯著高于單播處理(Plt;0.05)，間作比單播‘特高’多花黑麥草和光葉紫花苕分別提高1.90%～8.45%和38.16%～47.04%。所有處理中，A6(50%‘特高’多花黑麥草+50%光葉紫花苕同行混播)干草產(chǎn)量(17 730.53 kg·hm-2)和粗蛋白產(chǎn)量(2 520.13 kg·hm-2)最高，土地利用率比單作提高了55%，其中干草產(chǎn)量比單播‘特高’多花黑麥草和單播光葉紫花苕分別提高43.19%和94.15%，粗蛋白產(chǎn)量比單播‘特高’多花黑麥草和單播光葉紫花苕分別提高90.59%和71.18%。綜合飼草產(chǎn)量、粗蛋白產(chǎn)量以及土地當量比分析表明，在涼山地區(qū)50%‘特高’多花黑麥草+50%光葉紫花苕同行混播種植模式能更好地發(fā)揮‘特高’多花黑麥草和光葉紫花苕的種間互補優(yōu)勢，獲得較高的干物質(zhì)產(chǎn)量。

間作；同行混播；多花黑麥草；光葉紫花苕；產(chǎn)量；粗蛋白

豆科牧草與禾本科牧草混播不僅可以充分吸收利用光、熱、水與CO2，還可以通過豆科牧草的根瘤菌固定氮素供禾本科牧草利用，提高牧草的產(chǎn)量和品質(zhì)[1-4]。多花黑麥草(Loliummultiflorum)為疏叢型一年生或越年生禾草，喜溫熱濕潤氣候，最適于在我國長江流域種植[5]，常以青刈、調(diào)制干草等方式利用[6-7]。光葉紫花苕(Viciavillosa)為豆科野豌豆屬，一年生草本[5]，是優(yōu)質(zhì)飼草[8]。多花黑麥草和光葉紫花苕是冬閑地推廣種植的草種，栽培模式主要是單播，對其混播研究較少，僅云南地區(qū)有過報道。涼山是我國西南地區(qū)重要的畜牧業(yè)生產(chǎn)區(qū)，優(yōu)質(zhì)飼草不足是這一地區(qū)畜牧業(yè)發(fā)展的重要限制因素之一。為此，在該地區(qū)冬春休閑地進行了多花黑麥草與光葉紫花苕8種不同間作與混播模式效果的研究，以期為該地區(qū)建植高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)一年生飼草提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1試驗地概況 試驗在四川省西昌市涼山彝族自治州畜牧獸醫(yī)研究所的牧草試驗地進行。該地位于101°46′-102°25′ E、 27°32′-28°10′ N，海拔1 550 m。年均溫17 ℃，最熱月7月平均氣溫22.6 ℃，最冷1月平均氣溫9.5 ℃，≥10 ℃積溫5 329.9 ℃·d，年日照時數(shù)2 431 h，無霜期272 d。年均降水量1 013 mm，年均蒸發(fā)量1 945 mm，是降水量的1.92倍。土壤為黃壤，前作為牧草地，土壤肥力中等、一致，經(jīng)翻耕、打細、清除雜草、耙松后作為試驗地。

1.2試驗材料與設(shè)計 供試種子材料涼山光葉紫花苕(V.villosavar.glabrescens)由涼山州草原站提供，‘特高’多花黑麥草(L.multiflorumcv.Tetragold)由百綠公司提供。

試驗共設(shè)8個播種處理：A1(‘特高’多花黑麥草單播)、A2(25%‘特高’多花黑麥草+75%光葉紫花苕間作條播)、A3(50%‘特高’多花黑麥草+50%光葉紫花苕間作條播)、A4(75%‘特高’多花黑麥草+25%光葉紫花苕間作條播)、A5(25%‘特高’多花黑麥草+75%光葉紫花苕同行混播)、A6(50%‘特高’多花黑麥草+50%光葉紫花苕同行混播)、A7(75%‘特高’多花黑麥草+25%光葉紫花苕同行混播)以及A8(光葉紫花苕單播)。混播比例按占單播量的百分比計算，涼山光葉紫花苕單播量為60 kg·hm-2，‘特高’多花黑麥草單播量為22.5 kg·hm-2。30 cm行距條播，每個處理重復(fù)3次，隨機區(qū)組排列，小區(qū)面積12 m2，小區(qū)間隔50 cm，區(qū)組間隔100 cm。

1.3栽培管理 于2011年10月10日按試驗設(shè)計播種。播種前將土地翻耕、整細，人工鋤溝播種，播后覆土1～2 cm。播前及生長期間均不施肥(同當?shù)厣a(chǎn)水平)，苗期鋤草1次，干旱時整個處理進行同等灌水。

1.4觀測項目與方法

1.4.1干草產(chǎn)量 第1次刈割時間為2012年3月7日。第2次刈割時間為2012年4月27日，刈割時，光葉紫花苕達盛花期，多花黑麥草達孕穗初期。均按留茬高度3 cm刈割測產(chǎn)，并隨機取500 g鮮樣，105 ℃殺青后，60 ℃烘干至質(zhì)量恒定后稱量，計算干草產(chǎn)量。

1.4.2粗蛋白產(chǎn)量 將烘干測定干物質(zhì)的草樣粉碎，過0.425 mm篩，保存測定粗蛋白含量。用凱氏定氮法測定粗蛋白含量[9]，粗蛋白產(chǎn)量根據(jù)不同處理干草產(chǎn)量和所測定粗蛋白含量之積來計算。

1.4.3土地當量比的計算 土地當量比 LER(Land Equivalent Ratio) 是獲取與某種種植方式單位面積同等產(chǎn)量同類農(nóng)田相同作物單作所需的土地總面積，是評價間作配置有效性的指標之一[10-12]。試驗中用測定的不同播種方式的干物質(zhì)產(chǎn)量計算LER?！馗摺嗷ê邴湶菖c光葉紫花苕間作草的LER計算公式：

LER=Li+Lj=(Yij/Yii)+(Yji/Yjj).

式中，Li和Lj分別表示多花黑麥草土地當量比和光葉紫花苕土地當量比，Yii和Yjj是單播‘特高’多花黑麥草和光葉紫花苕的干物質(zhì)產(chǎn)量，Yij和Yji分別是‘特高’多花黑麥草和光葉紫花苕間作時的干物質(zhì)產(chǎn)量。LERgt;1，表明間作在利用環(huán)境促進生長方面有優(yōu)勢；LERlt;1，表明間作劣勢。

1.5數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析 試驗數(shù)據(jù)采用Excel和SPSS 13．0進行統(tǒng)計分析，多重比較用新復(fù)極差法(Duncan法)。

2 結(jié)果與分析

2.1飼草產(chǎn)量 產(chǎn)草量是衡量牧草群體結(jié)構(gòu)的一項重要指標，合理的草群結(jié)構(gòu)可充分利用有限的土地資源，獲得高產(chǎn)[13]。兩次刈割的干草產(chǎn)量在9 132.23～17 730.53 kg·hm-2(表1)，各處理的草產(chǎn)量由高到低依次為A6gt;A7gt;A5gt;A4gt;A2gt;A3gt;A1gt;A8。混播草產(chǎn)量均大于單播草產(chǎn)量，產(chǎn)量較高的A6、A7、A5均顯著大于單播的A1和A8處理(Plt;0.05)，表明同行混播產(chǎn)量優(yōu)于間作混播，優(yōu)于單播。同行混播的飼草產(chǎn)量比單播‘特高’多花黑麥草提高14.08%～43.19%，間作條播的飼草產(chǎn)量比單播提高1.90%～8.45%，同行混播的飼草產(chǎn)量比單播光葉紫花苕提高54.67%～94.15%，間行條播的飼草產(chǎn)量提高38.16%～47.04%。處理A6和A7飼草產(chǎn)量最高，分別為17 730.53和16 501.25 kg·hm-2，顯著高于其余處理(Plt;0.01)，但兩處理之間差異不顯著(表1)。各處理‘特高’多花黑麥草、光葉紫花苕在總產(chǎn)量中所占比例呈現(xiàn)出隨混播組合中兩組分比例的增加而增加的趨勢。

2.2粗蛋白 單位面積粗蛋白質(zhì)是決定飼草品質(zhì)非常重要的條件之一[13]。該試驗各處理粗蛋白產(chǎn)量在1 322.25～2 520.13 kg·hm-2(表2)。各處理粗蛋白產(chǎn)量由高到低依次為A6gt;A2gt;A4gt;A5gt;A3gt;A7gt;A8gt;A1，所有混播處理飼草粗蛋白產(chǎn)量均大于單播的A1、A8處理，且除A3、A7外，其余各處理與A1、A8間均差異顯著(Plt;0.05)?；觳ヌ幚泶值鞍桩a(chǎn)量分別比單播‘特高’多花黑麥草和光葉紫花苕分別提高27.75%～90.59%和10.12%～71.18%(表2)。

2.3‘特高’多花黑麥草與光葉紫花苕間作混播土地當量比 土地當量比是通過衡量不同種植模式下土地利用率來反映間作混播優(yōu)勢[13]。試驗中間作和同行混播的土地當量比均大于1(表3)，表明間作和同行混播比單作在利用環(huán)境因子促進生長方面有優(yōu)勢，能利用更多的資源滿足飼草生長的需要，也充分體現(xiàn)了間作混播的優(yōu)勢。其中A6與單作相比，土地當量比為1.55，土地利用率提高了55%，A7與單作相比，土地利用率提高了38%。

表1 兩次刈割光葉紫花苕與多花黑麥草混播飼草產(chǎn)量比較Table 1 The comparison of grass yield of mixture seeding in 2 cuttings

注：A1為多花黑麥草單播，A2為25%多花黑麥草+75%光葉紫花苕間作，A3為50%多花黑麥草+50%光葉紫花苕間作，A4為75%多花黑麥草+25%光葉紫花苕間作，A5為25%多花黑麥草+75%光葉紫花苕同行混播，A6為50%多花黑麥草+50%光葉紫花苕同行混播，A7為75%多花黑麥草+25%光葉紫花苕同行混播，A8為光葉紫花苕單播。同列不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(Plt;0.05)。下同。

Note：A1,Italian ryegrass single seeding;A2,25% Italian ryegrass+75% Smooth Vetch Inter-planting;A3,50% Italian ryegrass+50% Smooth vetch Inter-planting;A4,75% Italian ryegrass+25% Smooth Vetch Inter-planting;A5,25% Italian ryegrass+75% Smooth vetch same-row mixture seeding;A6,50% Italian ryegrass+50% Smooth vetch same-row mixture seeding;A7,75% Italian ryegrass+25% Smooth vetch same-row mixture seeding;A8,Smooth vetch single seeding.Different lower case letters within the same column indicate significant difference at 0.05 level.The same below.

表2 兩次刈割混合飼草粗蛋白產(chǎn)量比較Table 2 The comparison of crude protein content of mixture grasses in 2 cuttings

表3 ‘特高’多花黑麥草與光葉紫花苕不同處理的土地當量比Table 3 Land equivalent ratio of different inter-planting treatment of Italian ryegrass and Smooth vetch

3 討論與結(jié)論

3.1冬閑地‘特高’多花黑麥草與光葉紫花苕混播提高干草產(chǎn)量 禾本科與豆科牧草間作混播模式與體系中豆科、禾本科牧草種子比例、田間混播的行距、最適刈割期、種群內(nèi)合理的冠層結(jié)構(gòu)等多種因素有關(guān)[13]。本試驗中間作和同行混播的干草產(chǎn)量都比單播有所提高，但提高的幅度不同。間作干草產(chǎn)量比單播‘特高’多花黑麥草和光葉紫花苕分別提高了1.90%～8.45%和38.16%～47.04%，同行混播的產(chǎn)量比單播‘特高’多花黑麥草和光葉紫花苕分別提高了14.08%～43.19%和54.67%～94.15%。隨著豆科及禾本科種子比例的不同，群落中兩組分比例也不同。間作中隨播種比例由低到高，‘特高’多花黑麥草和光葉紫花苕群落中組分增長分別為49.20%～75.67%和24.33%～50.80%，同行混播中‘特高’多花黑麥草和光葉紫花苕分別增長63.90%～89.61%和10.39%～36.10%，都表現(xiàn)為隨混播組合中兩組分播種比例的增加而產(chǎn)量增加。干草產(chǎn)量最高的50%‘特高’多花黑麥草+50%光葉紫花苕同行混播處理中草群結(jié)構(gòu)能初步反映出最適混播比。‘特高’多花黑麥草與光葉紫花苕混播后表現(xiàn)出不同的生物學生長特性，‘特高’多花黑麥草直立生長，光葉紫花苕是半直立生長，加之生長速度有差異，各自在不同空間利用光、熱、水資源，實現(xiàn)生物量增加而提高單位面積上的生物產(chǎn)量，體現(xiàn)出生物群落及無機環(huán)境實際上是通過結(jié)構(gòu)上或機能上的多種相互關(guān)系而相互作用的[14]。本試驗中產(chǎn)量同行混播gt;間作gt;單播，其中50%‘特高’多花黑麥草+50%光葉紫花苕同行混播模式產(chǎn)量最高，這與混播牧草具有較單播牧草高而穩(wěn)定的產(chǎn)量[15]，通常產(chǎn)草量提高14%～25%[16]。毛苕子(Viciabungei)與黑麥草混播比其單播分別提高70.1%和57.2%[17]，以及在云南暖溫帶冬季多花黑麥草+光葉紫花苕的混播飼草產(chǎn)量最高，能形成相對穩(wěn)定的混播群落的結(jié)論均相一致[18]?？烧J為，在試驗地區(qū)生態(tài)條件混間作均可提高產(chǎn)量， 其中同行混播可明顯提高單位面積產(chǎn)草量。

3.2冬閑地‘特高’多花黑麥草混作光葉紫花苕提高粗蛋白產(chǎn)量 本研究中各處理粗蛋白質(zhì)產(chǎn)量在1 322.25～2 520.13 kg·hm-2，粗蛋白產(chǎn)量和干草產(chǎn)量排序有不同。干草產(chǎn)量排序第1位的50%‘特高’多花黑麥草+50%光葉紫花苕同行混播處理粗蛋白產(chǎn)量也最高，達2 520.13 kg·hm-2, 干草產(chǎn)量排序第2位的75%‘特高’多花黑麥草+25%光葉紫花苕同行混播處理粗蛋白產(chǎn)量僅有1 621.15 kg·hm-2,排序降到混間作模式最后,干草產(chǎn)量排序3位的50%‘特高’多花黑麥草+50%光葉紫花苕同行混播下降到排序4，粗蛋白產(chǎn)量為2 098.34 kg·hm-2。表明草群結(jié)構(gòu)與單位面積粗蛋白的產(chǎn)量有相關(guān)依賴關(guān)系,正如陳勇和龍偉[19]研究指出，多花黑麥草與光葉紫花苕按適當?shù)谋壤シN能在不影響地上干物質(zhì)產(chǎn)量的同時有效提高草地粗蛋白的產(chǎn)量,從而改善飼草品質(zhì)。因此，具有最高干物質(zhì)產(chǎn)量和最高蛋白質(zhì)產(chǎn)量才可能是最適播種模式。本試驗50%‘特高’多花黑麥草+50%光葉紫花苕同行混播處理模式實現(xiàn)了干物質(zhì)產(chǎn)量和蛋白質(zhì)產(chǎn)量都最高,其‘特高’多花黑麥草與光葉紫花苕混播比為1∶1，這和高寒陰濕地區(qū)燕麥與箭筈豌豆的最適混播比例1∶1[20],南方地區(qū)紫云英與黑麥草混播比例為1∶1[21],以及國內(nèi)外豆科、禾本科飼草混播比例，認為大種子的豆科飼草與禾本科飼草最佳混播比例為1∶1或3∶1；而小種子豆科飼草與禾本科飼草最佳混播比例則為1∶3[13]的研究一致。

本研究采用‘特高’多花黑麥草與光葉紫花苕混間作模式，均可比單播不同程度提高單位面積的干草產(chǎn)量和蛋白質(zhì)產(chǎn)量，提高土地資源利用率。以50%‘特高’多花黑麥草+50%光葉紫花苕同行混播為最佳種植模式，干草產(chǎn)量達17 730.53 kg·hm-2，粗蛋白產(chǎn)量2 520.13 kg·hm-2， 土地利用率提高55%。因此，在本試驗所在的四川省涼山地區(qū)采用50%黑麥草+50%光葉紫花苕同行混播是最適混播模式。今后還需要在多花黑麥草與光葉紫花苕混播草地資源的競爭互補關(guān)系，以及混播草地對后作的影響等方面進行研究。

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EffectsofdifferentmixturemodelsofItalianryegrassandSmoothvetchonabovegroundbiomassandquality

LIU Qian1, WANG Hong-mei2, FU Ping1, HE Xiao-qin1, AO Xue-cheng1, SU Mao1，SHI Shang-li3

(1.Animal Husbandry Institute of Liangshan Prefecture, Xichang 615042, China;2.Graduate School of Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China;3.College of Pratacultural Science, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China)

Effects of 8 different planting models of Italian ryegrass and Smooth vetch on above ground biomass and quality were studied in Liangshan Prefecture. The results showed that, the hay yields of planting sowing treatments were significantly higher than that of single planting treatments(Plt;0.05). Compared with treatments of single planting Italian ryegrass and Smooth vetch, the yields of interplanting treatments increased by 1.90%～8.45% and 38.16%～47.04%, respectively. The highest hay yield(17 730.53 kg·ha-1) and crud protein yields(2 520.13 kg·ha-1) were observed in treatment A6(50% Italian ryegrass+50% Smooth vetch). Under this planting model, land usage efficiency were improved by 55%. Besides, compared with single plant Italian ryegrass and Smooth vetch, its hey yield improved by 43.19% and 94.15, and crud protein improved by 90.59% and 71.18%, respectively. According to the analysis of grass yield, crud yield and land equivalent ratio, higher interspecific synergistic benefits were generated, and relative high hay yield were produced by applying the planting model of 50% Italian ryegrass+50% Smooth vetch in Liangshan Prefecture.

Inter-planting; same-row mixture seeding; Italian ryegrass; Smooth vetch

SHI Shang-li E-mail: shishl@gsau.edu.cn

S344.1+4

A

1001-0629(2013)10-1584-05

2013-01-09 接受日期：2013-04-11

國家牧草產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-35)作者簡介:柳茜(1977-)，女，四川西昌人，畜牧師，研究方向為牧草栽培與推廣。E-mail:liuqianxichang@yahoo.com.cn

師尚禮(1962-)，男，甘肅會寧人，教授，博士，研究方向為牧草育種。E-mail:shishl@gsau.edu.cn