豆禾混播草地不同建植方式對(duì)草地生產(chǎn)性能的影響

張鮮花，朱進(jìn)忠，丁紅領(lǐng)

（新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院／新疆草地資源與生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆 烏魯木齊 830052）

混播草地是人工草地建植常采用的一種方式，生產(chǎn)中普遍應(yīng)用。但在實(shí)際操作過(guò)程中，由于組合不當(dāng)或管理不善，以及資源環(huán)境的限制，常出現(xiàn)牧草生長(zhǎng)不良，種間競(jìng)爭(zhēng)激烈、群落穩(wěn)定性差、抗干擾能力弱等一系列問(wèn)題，從而影響其生產(chǎn)性能［1］。因此，要建立優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)穩(wěn)定的混播人工草地，合理的混播組合、混播比例以及建植方式是實(shí)現(xiàn)草地優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的前提，也是維系其穩(wěn)定性的主要途徑。圍繞混播草地建植技術(shù)，諸多研究者從草地群落的種類(lèi)組合、混播比例、建植方式、生產(chǎn)性能以及草地的穩(wěn)定性等方面開(kāi)展研究［2，3］，加娜兒古麗·穆沙等［4］研究表明，草地的產(chǎn)量與牧草混播的種類(lèi)相關(guān)，同時(shí)也與混播比例以及建植方式有關(guān)，由于受地域、氣候、土地與現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)等條件的限制，研究的重點(diǎn)和所得結(jié)果也不盡相同［5－8］。目前，對(duì)于混播人工草地的研究多集中于同行混播方式，而對(duì)間行混播的報(bào)道較少［9－13］。為了充分發(fā)揮混播草地的優(yōu)勢(shì)及生產(chǎn)潛力，改變物種間的消長(zhǎng)變化，解決牧草之間的種間競(jìng)爭(zhēng)，維持草地的穩(wěn)定性，依據(jù)草地群落學(xué)的植物種間競(jìng)爭(zhēng)原理與平衡學(xué)說(shuō)，設(shè)計(jì)了禾本科與豆科牧草在不同混播比例下，采取間行混播建植草地的試驗(yàn)。探索相異種群間通過(guò)間行建植處理，以求達(dá)到草地群落功能群的持久融合與穩(wěn)定發(fā)展，為高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)豆禾混播草地的建植與持續(xù)管理提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在新疆伊犁昭蘇縣馬場(chǎng)，地處N 43°09′，E 81°05′，海拔1 895m。年均溫度2.7℃，≥10℃年積溫1 416.8℃，無(wú)霜期85～100d；年均降水量512 mm，年均蒸發(fā)量1 261.6mm，積雪期158d，積雪厚度20～60cm，屬溫帶山區(qū)半濕潤(rùn)冷涼氣候類(lèi)型。土壤為黑鈣土，有機(jī)質(zhì)含量為13.63%～14.89%。試驗(yàn)地原生植被類(lèi)型為鴨茅（Dactylisglomerata）、無(wú)芒雀麥（Bromusinermis）、貓尾草（Phlemupratense）、草原老鸛草（Geraniumpretense）等的山地草甸，于2010年開(kāi)墾建植以禾本科、豆科混播的多年生人工草地。

1.2 試驗(yàn)草種及設(shè)計(jì)

選用加拿大進(jìn)口草種紅豆草（Onobrychisviciifolia）、鴨茅與無(wú)芒雀麥。試驗(yàn)設(shè)紅豆草與鴨茅、紅豆草與無(wú)芒雀麥混播2種組合方式。每一組合設(shè)豆科與禾本科牧草比例為4∶6，6∶4和5∶5處理，在每個(gè)比例的基礎(chǔ)上，各處理又采用1∶1行（1行禾本科與1行豆科）；2∶2行（2行禾本科與2行豆科）；3∶3行（3行禾本科與3行豆科）異行建植方式。試驗(yàn)小區(qū)采用完全隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積為3m×4m，每區(qū)播種20行，行距15cm，3次重復(fù)，各處理播量見(jiàn)表1。2011年5月4日播種，為生長(zhǎng)第2年草地。

表1 牧草混播組分、比例、方式與播種量Table1 Forage mixture proportion，planting and seeding rate

1.4 測(cè)定方法

2012年6月下旬豆科牧草初花期、禾本科牧草抽穗期測(cè)定第1茬草產(chǎn)量，8月下旬測(cè)定再生草產(chǎn)量；產(chǎn)草量以樣方法測(cè)定，樣方面積1m2。牧草刈割留茬高度5cm，取500g鮮樣高溫殺青，放入65℃烘箱，24h烘干稱(chēng)重，計(jì)算干鮮比和干草重。

牧草營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定的取樣與草地產(chǎn)量測(cè)定時(shí)間同步，取第1茬豆、禾牧草混合樣，對(duì)主要營(yíng)養(yǎng)成分粗蛋白（CP）、粗脂肪（EE）和中性洗滌纖維（NDF）進(jìn)行化學(xué)檢測(cè)分析。

1.5 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析采用DPS 6.0。采用LSD多重比較法對(duì)不同混播組合、比例與建植方式下牧草產(chǎn)量進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 混播組合、混播比例與建植方式對(duì)草地產(chǎn)量的影響

2.1.1 混播種類(lèi)組合與草地產(chǎn)量 采用紅豆草分別與鴨茅和無(wú)芒雀麥2種牧草間行混播，結(jié)果表明，不論是在哪種混播比例與建植方式下，紅豆草與鴨茅混播組合的單位面積干草產(chǎn)量普遍高于紅豆草與無(wú)芒雀麥混播組合（表2），在混播4∶6處理中，3種建植方式的平均產(chǎn)草量達(dá)到906.8g／m2，6∶4為843.3g／m2，5∶5為888.6g／m2，而紅豆草與無(wú)芒雀麥組合3種建植方式下的平均產(chǎn)草量，混播比例4∶6為780.7g／m2，6∶4為713.6g／m ，5∶5為839.3g／m ，較紅豆草與鴨茅組合分別低于14%，15.4%和5.6%，表現(xiàn)出紅豆草與鴨茅混播組合在當(dāng)?shù)厝斯げ莸亟ㄖ仓芯哂幸欢ǖ纳a(chǎn)優(yōu)勢(shì)。

表2 不同混播組合、混播比例和建植方式對(duì)草地產(chǎn)量的影響Table2 Yields under different mixing patterns

2.1.2 混播比例與草地產(chǎn)量 在不同混播比例處理中（表2），紅豆草與鴨茅混播組合單位面積干草產(chǎn)量普遍高于紅豆草與無(wú)芒雀麥混播組合。其中，在紅豆草與鴨茅的組合中，以4∶6比例的產(chǎn)草量普遍較高，5∶5比例次之，6∶4比例略低；而在紅豆草與無(wú)芒雀麥混播組合中，則是以5∶5比例的產(chǎn)草量最高，4∶6比例次之，6∶4比例較低。

2.1.3 建植方式與草地產(chǎn)量 試驗(yàn)表明（表2），建植方式對(duì)草地產(chǎn)量也有較大的影響，在紅豆草與鴨茅混播組合中，以1∶1行建植的草地，干草產(chǎn)量普遍要高于2∶2行和3∶3行，總的趨勢(shì)表現(xiàn)出隨行比的增加，單位面積牧草產(chǎn)量呈現(xiàn)逐漸遞減趨勢(shì)；而在紅豆草與無(wú)芒雀麥組合中，除個(gè)別處理外，有隨行比的增加，單位面積牧草產(chǎn)量出現(xiàn)隨之增加的趨勢(shì)。由此說(shuō)明，在建植人工草地中，不同的牧草組合采取合適的建植方式有助于提高草地牧草產(chǎn)量。

綜合分析可以看出，紅豆草與鴨茅在混播處理中，以混播比例為4∶6，建植方式為1∶1行方式下，草地牧草產(chǎn)量最高，達(dá)到1 060.24g／m2；其次混播比例為6∶4中1∶1行的建植方式，產(chǎn)草量為1 026.72g／m2，但二者與其他多數(shù)處理間草產(chǎn)量未達(dá)到顯著性差異（P＞0.05）。以紅豆草與無(wú)芒雀麥組合在各混播處理中，混播比例為5∶5，建植方式為3∶3方式下的產(chǎn)草量相對(duì)高，達(dá)到903.09g／m2，其次為混播比例為5∶5中的2∶2行建植方式，產(chǎn)草量為834.38g／m2，混播比例為6∶4中的3∶3行處理產(chǎn)草量最低，為676.55g／m2，與紅豆草與鴨茅混播處理中最高產(chǎn)量處理間存在顯著差異（P＜0.05）。

2.2 不同混播組合、比例及建植方式對(duì)草地營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的影響

測(cè)定結(jié)果表明，不同混播組合、比例及建植方式對(duì)牧草營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量及產(chǎn)量具有一定的影響（表3）。

表3 混播組合、混播比例和建植方式與草地牧草營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)Table3 Nutrient contents in legume under different mixing patterns

從牧草營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)分析，草地牧草粗蛋白質(zhì)含量各處理的趨勢(shì)是以混播比例6∶4、建植方式3∶3處理，粗蛋白質(zhì)含量相對(duì)較高，而以混播比例5∶5處理含量較低。呈現(xiàn)此規(guī)律，應(yīng)與草群中豆科牧草所占總產(chǎn)量的比重大小有關(guān)。另外，紅豆草與鴨茅組合中混播比例4∶6、建植方式2∶2行處理，牧草的粗蛋白質(zhì)含量較高，其他處理間含量相差不大。粗脂肪的含量，紅豆草與鴨茅組合粗脂肪含量普遍要高于紅豆草與無(wú)芒雀麥組合，而以混播比例6∶4建植方式1∶1行下含量最高，達(dá)到了14.2g／kg，較混播比例為6∶4、建植方式2∶2的紅豆草與無(wú)芒雀麥處理高出42.96%。中性洗滌纖維含量，紅豆草與無(wú)芒雀麥組合普遍要高于紅豆草與鴨茅組合，以?xún)山M合各處理的平均含量相比，前者較后者要高2.7%。

各處理牧草產(chǎn)量與其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量換算為牧草營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量表明（表4），牧草營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量中粗蛋白質(zhì)的產(chǎn)量，在紅豆草與鴨茅組合中，無(wú)論何種比例均表現(xiàn)出1∶1行優(yōu)于3∶3行優(yōu)于2∶2行，且以比例6∶4組合較為突出；紅豆草與無(wú)芒雀麥組合中，表現(xiàn)出比例4∶6優(yōu)于5∶5優(yōu)于6∶4，建植方式上表現(xiàn)較好的是3∶3行。粗脂肪產(chǎn)量中各處理均表現(xiàn)出1∶1行優(yōu)于2∶2行優(yōu)于3∶3行。中性洗滌纖維產(chǎn)量，紅豆草與鴨茅組合表現(xiàn)出1∶1行高于2∶2行高于3∶3行，而紅豆草與無(wú)芒雀麥組合中，卻表現(xiàn)出3∶3行產(chǎn)量最高。以上結(jié)果說(shuō)明，在人工草地的建植中，在強(qiáng)調(diào)提高草地牧草產(chǎn)量的同時(shí)，還要重視草地牧草營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量與產(chǎn)量，用牧草的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量衡量草地的生產(chǎn)性能，更能體現(xiàn)草地的實(shí)際生產(chǎn)能力。

表4 混播組合、混播比例和建植方式與草地牧草營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)Table4 Nutrient contents in forage under different mixing patterns

3 討論與結(jié)論

以往的研究與生產(chǎn)實(shí)踐證明，要使所建草地能夠長(zhǎng)時(shí)期保持理想的生產(chǎn)力，除了選擇合理的牧草組合和適宜的種植比例，而種植方式也十分重要。在試驗(yàn)中，借鑒了農(nóng)業(yè)作物間作原理，設(shè)置了豆禾牧草異行建植混播草地的研究，試圖解決同行混播草地存在的牧草種間競(jìng)爭(zhēng)激烈，群落穩(wěn)態(tài)持續(xù)性差的問(wèn)題。

目前，試驗(yàn)結(jié)果為草地建植生長(zhǎng)與利用的第2年，作為多年生草地，采取異行混播建植方式能否達(dá)到草地群落功能群的持久融合與穩(wěn)定，延長(zhǎng)混播草地利用年限，還難以給出可靠的結(jié)論。在本試驗(yàn)中，采用了豆科牧草紅豆草與禾本科牧草鴨茅和無(wú)芒雀麥異行混播，草地的產(chǎn)量與品質(zhì)均達(dá)到了理想水平，同時(shí)也表現(xiàn)出，在同等條件下紅豆草與鴨茅組合的產(chǎn)草量普遍要高于紅豆草與無(wú)芒雀麥組合，而且草地的產(chǎn)量與紅豆草在群落中重量所占比例有極大關(guān)系，凡草群中紅豆草的產(chǎn)量高者，草地的總產(chǎn)量就高，這應(yīng)與所選紅豆草的植物與生物學(xué)特性以及對(duì)試驗(yàn)區(qū)氣候條件的適應(yīng)有一定關(guān)系。在伊犁昭蘇地區(qū)，氣候涼爽，降雨充沛，十分適宜紅豆草生長(zhǎng)，在返青后隨著氣溫的升高，在較短時(shí)間內(nèi)就能形成較高的生物產(chǎn)量，對(duì)混播草地牧草生物量的形成產(chǎn)生有較高的貢獻(xiàn)率。這與以往在該地區(qū)開(kāi)展的一些研究結(jié)果相一致［14－17］。

同樣在牧草營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)上表現(xiàn)出與牧草產(chǎn)量相似的規(guī)律，豆禾牧草組合不同、比例不同其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)則不同。本試驗(yàn)中的紅豆草與鴨茅混播組合在不同混播比例下，均有較為理想的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。由此可以說(shuō)明，適宜的豆科與禾本科牧草混播可提高草地生物量和改善其營(yíng)養(yǎng)成分的組成，這和國(guó)內(nèi)許多學(xué)者的研究相一致［18－20］。

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