無芒雀麥在單播及混播下牧草產(chǎn)量和品質(zhì)的分析

郭 孝，郭良興，劉黨標(biāo)

（1.河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，鄭州 450046；2.河南省鄭州種畜場，鄭州 450008）

河南省黃河灘區(qū)地處我國中東部，屬于溫帶季風(fēng)氣候，有明顯的暖季和冷季［1］，導(dǎo)致牧草營養(yǎng)和產(chǎn)量有波動(dòng)性，不利于草畜業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。牧草的混播是牧草穩(wěn)定發(fā)展的重要舉措之一，其中豆科牧草與禾本科牧草的混播最為普遍，因豆科牧草根系發(fā)達(dá)，具有根瘤菌，能固定空氣中的游離氮，為禾本科牧草提供氮素，不但能提高禾本科牧草的品質(zhì)和產(chǎn)量，而且可克服豆科牧草單種產(chǎn)量不高、營養(yǎng)不完善、不易調(diào)制保存等缺點(diǎn)。通過混播有利于克服環(huán)境不利因素，建立高產(chǎn)混播人工草地，不但是解決當(dāng)前草畜不平衡矛盾的重要途徑，而且還有利于生態(tài)保護(hù)、退化土地改良和農(nóng)牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展［2-3］。紫花苜蓿（Medicago sativa L.）是多年生直根型豆科牧草，其抗逆性強(qiáng)、產(chǎn)量高、品質(zhì)好、綠期長、利用方式多樣，是公認(rèn)的“牧草之王”。無芒雀麥（Bromus inermis Leyss.）是多年生根莖型叢生性禾本科牧草，該草營養(yǎng)價(jià)值高，適口性好，為各種家畜所喜食；同時(shí)該草耐寒、耐旱及耐牧［4］，其生活習(xí)性和生態(tài)習(xí)性與苜蓿相似，二者營養(yǎng)又存在互補(bǔ)性。早在上世紀(jì)80年代，二者在全國草種區(qū)劃中已經(jīng)被確定為河南省畜牧業(yè)發(fā)展的當(dāng)家草種，如今30年過去了，黃河灘區(qū)苜蓿種植業(yè)發(fā)展很快，極大地促進(jìn)了黃河灘區(qū)畜牧業(yè)發(fā)展，但無芒雀麥發(fā)展很慢，其主要原因是無芒雀麥在單播下產(chǎn)量較低，利用率也不高，種植很少［1］，因而影響這一寶貴草種的利用。本文針對(duì)灘區(qū)的氣候與土壤特點(diǎn)，研究了無芒雀麥在單播和與苜?；觳ハ碌哪敛萆L、生產(chǎn)和營養(yǎng)特點(diǎn)，分析其混播的優(yōu)越性，通過苜蓿帶動(dòng)無芒雀麥的高效利用，為穩(wěn)定發(fā)展黃河灘區(qū)草業(yè)生產(chǎn)和畜牧業(yè)發(fā)展提供理論和實(shí)踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在河南省黃河灘區(qū)優(yōu)質(zhì)牧草生產(chǎn)示范基地內(nèi)，該基地處于北緯 34°16′～34°58′，東經(jīng) 112°42′～114°14′，海拔 79 m，為溫帶大陸性氣候［5］。年平均氣溫14.4℃，7月份平均氣溫27℃，最高氣溫39.5℃；1月份平均氣溫1℃，最低溫度-25℃，≥10℃的積溫為4 800℃；年平均日照時(shí)數(shù)2 400 h，年平均降水量640 mm，且主要集中在7—9月份，無霜期210 d，土壤為潮土，質(zhì)地為中壤，肥力中等，土壤中有機(jī)質(zhì)含量約1.15%，pH值為8.0～8.5［6-7］。

1.2 試驗(yàn)材料及播種方法

播種材料紫花苜蓿（Medicago sativa L.）和無芒雀麥（Bromus inermis Leyss）分別來自中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院和河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，分別為亮牧和普通品種。經(jīng)過測定所有播種材料的種子用價(jià)均在90%以上，符合科學(xué)研究的播種要求。

播種方式為條播，單播播種量：無芒雀麥22.5 kg/hm2，苜蓿15.0 kg/hm2；混播時(shí)，禾豆要同行混播，播種量分別為：無芒雀麥15.8 kg/hm2（占單播播種量的70%），苜蓿4.5 kg/hm2（占單播播種量的30%）［8-9］，播行20～25 cm，播深2.0～2.5 cm，播后要鎮(zhèn)壓1次。為了保證科學(xué)研究的客觀性與準(zhǔn)確性，試驗(yàn)地不施任何肥料，并且各試驗(yàn)小區(qū)墑情與肥力保持一致。牧草在播種后8～10 d內(nèi)出苗。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)為單因子隨機(jī)設(shè)計(jì)，共設(shè)有A、B和C三個(gè)處理，分別為苜蓿單播、無芒雀麥單播以及二者混播，小區(qū)隨機(jī)區(qū)組排列，并設(shè)置3次重復(fù)，試驗(yàn)小區(qū)面積為12 m2（2 m×6 m），區(qū)間距離 1 m，試驗(yàn)區(qū)總面積 500 m2［10-11］。

1.4 測定指標(biāo)與方法

1.4.1 生物量 在小區(qū)長勢均勻處，隨機(jī)選取1 m2的區(qū)域，按照試驗(yàn)要求刈割距地面3～4 cm的牧草，立即稱其質(zhì)量，即為樣方1 m2的鮮草質(zhì)量［12］，然后按照鮮干比的測定結(jié)果，換算成樣方風(fēng)干草產(chǎn)量，再換算成地上生物量。

1.4.2 營養(yǎng) 風(fēng)干稱量后的樣品，用不銹鋼粉碎機(jī)粉碎后過1 mm篩，然后按照下列方法分別測定各成分的含量［13-14］。其中粗蛋白采用濃硫酸-雙氧水消化-半微量凱氏定氮法［15］測定；粗脂肪采用索氏脂肪提取器提取法測定；粗纖維采用酸性洗滌劑法（ADF）測定；粗灰分采用干灰化法測定；無氮浸出物采用下式計(jì)算：無氮浸出物%=100%-粗蛋白%-粗脂肪%-粗纖維%-粗灰分%。

2014年9 月25日牧草播種，播種當(dāng)年越冬，測定產(chǎn)量和營養(yǎng)指標(biāo)從第2年返青后春季分蘗（3月中旬）開始，每隔15天觀察記載1次，直到完熟期的7月中旬結(jié)束。

1.5 數(shù)據(jù)處理

利用Excel和SPSS 10.0對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 牧草營養(yǎng)成分的變化動(dòng)態(tài)

2.1.1 花期單播、混播牧草營養(yǎng)成分的變化動(dòng)態(tài) 從表1可以看出，混播牧草的各項(xiàng)營養(yǎng)指標(biāo)基本在2種牧草的單播值之間，粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和粗灰分含量均顯著低于苜蓿（P＜0.05），而粗纖維和無氮浸出物含量均高于苜蓿，其中粗纖維含量極顯著高于苜蓿（P＜0.01）；相反混播草的粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和粗灰分含量均高于無芒雀麥（P＜0.05），而粗纖維和無氮浸出物含量均低于無芒雀麥，其中粗纖維含量差異顯著（P＜0.05）。需要注意的是，和無芒雀麥單播相比，花期混播牧草粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和粗灰分含量分別提高22.80%、10.59%和38.66%，粗纖維降低9.33%，營養(yǎng)品質(zhì)得到改善。

表1 不同處理下花期牧草營養(yǎng)價(jià)值的比較%

2.1.2 混播牧草在生育期內(nèi)營養(yǎng)成分的變化動(dòng)態(tài) 從圖1可以看出，在生長季節(jié)內(nèi)，混播牧草粗蛋白質(zhì)和粗脂肪呈現(xiàn)由高到低的動(dòng)態(tài)變化模式，分蘗期粗蛋白含量最高，為21.78%，揚(yáng)花期為17.34%，到完熟期最低（13.64%）；粗纖維含量呈現(xiàn)由低到高的動(dòng)態(tài)，分蘗初期為26.49%，揚(yáng)花期上升到33.05%，完熟期達(dá)到最大（36.61%）；無氮浸出物總體變化不明顯，抽穗揚(yáng)花以前平穩(wěn)，花后到成莢期有所上升，成莢期后略有下降。

從圖2可以看出，粗脂肪含量2.32%～4.67%，以分蘗期最高，結(jié)實(shí)期最低；粗灰分呈現(xiàn)V型變化規(guī)律，分蘗期最高（6.21%），然后下降，到成莢期最?。?.21%），然后上升，到完熟期達(dá)4.53%。

圖1 混播牧草生育期內(nèi)粗蛋白、粗纖維和無氮浸出物含量的變化動(dòng)態(tài)

圖2 混播牧草生育期內(nèi)粗脂肪和粗灰分含量的變化動(dòng)態(tài)

2.2 牧草生物量的變化動(dòng)態(tài)

從圖3可以看出，單、混播牧草的共同特點(diǎn)是春季分蘗期生物量最小，成熟期達(dá)到最大，生物量在抽穗-揚(yáng)花時(shí)期增加最快，分蘗拔節(jié)期次之，花期以后到成熟期增加較慢。花期以前，B組明顯高于A組和C組，A組又高于C組；花期以后，A組高于C組，且二者均顯著高于B組（P＜0.05），B組增加緩慢。完熟期A、B和C三個(gè)處理組的干生物量分別為 1 169.64、1 010.54和1 137.45 g/m2，混播比無芒雀麥單播提高了11.16%，比苜蓿單播降低了2.83%。這說明和無芒雀麥單播相比，與苜蓿混播不但能提高無芒雀麥株高和生長速度，而且其生物量也顯著高于單播；混播時(shí)的生物量低于苜蓿單播處理，但差異不顯著（P＞0.05）。

圖3 不同處理下單、混播牧草生物量的年內(nèi)變化動(dòng)態(tài)

3 討論

實(shí)踐證明，牧草混播可提高光能和土地的利用率，減輕自然災(zāi)害和病蟲害影響，達(dá)到穩(wěn)產(chǎn)保收的目的。在飼料生產(chǎn)中，通常是豆科作物與禾本科作物混播，因?yàn)槎咴跁r(shí)間、空間及密度上的合理搭配，有利于兩種作物正常生長，并同時(shí)獲得混播作物優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的栽培體系［16］。從本試驗(yàn)結(jié)果來看，無芒雀麥與苜蓿的混播比其單播可顯著提高人工草地牧草的產(chǎn)量，其原因有二：一是苜蓿是固氮能力極強(qiáng)的綠肥作物和肥田作物［17］，不但有利于滿足無芒雀麥對(duì)氮素的需要，還能促進(jìn)無芒雀麥植株的生長；二是無芒雀麥?zhǔn)嵌嗄晟o型叢生性禾本科牧草，根莖系統(tǒng)發(fā)達(dá)，其強(qiáng)大生命力有利于抑制雜草，為苜蓿的分枝和生長創(chuàng)造了有利的環(huán)境。所以二者混播后牧草的光合能力和整體生產(chǎn)效果提高，有利于混播草地可持續(xù)利用。陳積山等［18］研究表明，在無芒雀麥與苜蓿的混播中，無芒雀麥的競爭力一直大于苜蓿?；觳ゲ坏芴岣卟萑焊叨龋疫€能顯著提高混播草的分蘗數(shù)和分枝數(shù)，對(duì)生物量有極大的提高作用。另外，本研究還證明，2種牧草混播的生物量顯著高于無芒雀麥單播，略低于苜蓿單播，但差異不顯著（P＞0.05）。這同陳積山等［18］的研究稍有不同，他認(rèn)為無芒雀麥與苜蓿混播比二者單播增產(chǎn)效果明顯，這可能與雙方研究中播種量和氣候差異有關(guān)。從草的營養(yǎng)價(jià)值來看，開花期是苜蓿等牧草的最佳收割期［19］，而花期混播牧草的粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和粗灰分含量均顯著地高于單播無芒雀麥（P＜0.05），但粗纖維含量顯著低于單播無芒雀麥（P＜0.05），說明無芒雀麥通過與苜?；觳ィ瑺I養(yǎng)價(jià)值也得到顯著改善；但粗蛋白質(zhì)含量卻低于單播苜蓿，而粗纖維含量均高于苜蓿，說明營養(yǎng)價(jià)值不及單播苜蓿。寶音陶格濤［20］在類似的研究中認(rèn)為，混播牧草粗脂肪、粗纖維、粗灰分均高于單播，粗蛋白質(zhì)含量低于單播苜蓿而高于單播無芒雀麥，二者研究結(jié)果基本相似。

4 結(jié)論

（1）無論單播還是混播，牧草的生物量動(dòng)態(tài)均呈現(xiàn)S型曲線，無芒雀麥與苜蓿的混播比其單播可顯著促進(jìn)揚(yáng)花（開花）期以后牧草的生長，提高其生物量。

（2）無芒雀麥與苜蓿混播，比其單播不僅可顯著提高蛋白質(zhì)、粗脂肪和無氮浸出物含量，還可顯著降低粗纖維含量，營養(yǎng)品質(zhì)得到顯著改善?；觳ゲ葜写值鞍踪|(zhì)和粗脂肪呈現(xiàn)由高到低的動(dòng)態(tài)模式，粗灰分呈現(xiàn)V字型變化，粗纖維含量呈現(xiàn)由低到高的動(dòng)態(tài)，無氮浸出物含量總體變化不明顯。