河西走廊多年生豆禾混播對牧草產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

王小軍，曹文俠，王世林，李小龍，李 文，劉玉禎，王辛有

（1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院/ 草業(yè)生態(tài)系統(tǒng)教育部重點實驗室/ 中?美草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究中心，甘肅蘭州 730070；2.青海省畜牧獸醫(yī)科學(xué)院(青海大學(xué)畜牧獸醫(yī)科學(xué)院) / 青海省青藏高原優(yōu)良牧草種質(zhì)資源利用重點實驗室，青海西寧 810016）

我國西部重要生態(tài)安全屏障祁連山與河西走廊構(gòu)成了獨特的山地牧業(yè)系統(tǒng)與綠洲農(nóng)牧業(yè)耦合系統(tǒng)，成為我國重要的農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)基地[1]。近年來，隨著過度放牧和不合理的開發(fā)利用，使天然草地生態(tài)環(huán)境加劇退化，嚴(yán)重地制約和影響了畜牧業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展[2]。隨著禁牧、休牧政策的實施，短期內(nèi)一定程度上加劇了區(qū)域草畜矛盾，多樣化優(yōu)質(zhì)飼草的嚴(yán)重缺乏也制約著河西走廊草地畜牧業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。此外，河西走廊生態(tài)嚴(yán)酷，水資源日益緊缺[3]，長期種植高耗水農(nóng)作物，加之冬春季地面裸露，蒸發(fā)量大，土壤鹽堿化、沙化嚴(yán)重，出現(xiàn)土地撂荒。結(jié)合河西走廊自然生態(tài)條件和經(jīng)濟利用目標(biāo)，選擇適宜草種建植多年生栽培草地[4]，形成群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的高產(chǎn)混播草地，可解決河西走廊荒漠綠洲區(qū)草食畜牧業(yè)優(yōu)質(zhì)飼草料缺乏的問題，承接天然草地退牧還草和家畜冬季補飼。同時，高產(chǎn)混播草地還可發(fā)揮冬春季地面覆蓋作用，降低土地鹽堿化。

豆科和禾本科牧草的混播草地以其較高的生產(chǎn)力和均衡的營養(yǎng)品質(zhì)而備受重視[5]。豆禾混播不僅可以提高土壤肥力[6]，減少工業(yè)氮肥的施用，降低生產(chǎn)成本，也可以在一定程度上遏制土壤的進(jìn)一步鹽堿化[7]，是預(yù)防及治理土壤沙化及鹽堿化的有效途徑之一，在提高土地資源高效利用的同時，兼顧生態(tài)功能?；觳ゲ莸厥前l(fā)展現(xiàn)代草牧業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ)[5]，不僅可大幅度提高產(chǎn)草量和改善牧草品質(zhì)[8]，還可以緩解當(dāng)?shù)靥烊荒翀龅姆拍翂毫?，使天然草地得到休養(yǎng)生息。豆禾混播草地可解決豆科牧草不易制作青貯飼料的難題，既能提高牧草產(chǎn)量和營養(yǎng)價值，又有利于牧草貯藏和利用[9]。

目前，關(guān)于豆禾混播草地的研究主要集中在品種搭配、混播比例、群落特征及土壤理化性質(zhì)等方面，牧草產(chǎn)量及營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量仍是混播草地的核心問題[8-11]。有研究認(rèn)為，選擇合適的混播組合能夠有效提高草地光能利用率，保證豆禾混播草地達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的目的[12-14]。Lithourgidis等[15]研究認(rèn)為，牧草混作產(chǎn)量一般較單作提高14%；鄭偉等[6]發(fā)現(xiàn)豆禾牧草混播有利于改善土壤速效氮、磷養(yǎng)分的供應(yīng)；苜蓿與禾草混播對鹽堿地還有較好的改良作用[7]。但豆禾混播栽培草地存在著草種單一、混作草種組合不科學(xué)[16-17]、草地生產(chǎn)力不高、穩(wěn)定性差[18]等問題，在內(nèi)陸荒漠綠洲區(qū)鹽堿地的混播仍少有研究?；诖耍狙芯吭诤游髯呃然哪G洲鹽堿地，探索了多年生豆禾混播牧刈兼用型栽培草地建植的可行性，通過對不同組合多年生豆禾混播栽培草地的產(chǎn)量和飼草品質(zhì)特征的比較研究，以期為該區(qū)域建植優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的多年生豆禾混播草地提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于酒泉市肅州區(qū)鏵尖鄉(xiāng)漫水灘(98°48′81.80″E，39°40′12.05″N)。該地區(qū)屬典型的大陸性氣候，年最高氣溫為38 ℃，最低氣溫為?31.6℃，年均溫為7.9℃，晝夜溫差大。年均降水量87.7 mm，雨量季節(jié)分配不均，夏季降水量為48.4 mm，占全年降水量的56.7%，年均蒸發(fā)量為2 148.8 mm[19]。年均日照時數(shù)為3 033.4 h，平均每天可照射時數(shù)8.3 h。無霜期短，平均130 d，最長151 d，最短105 d。試驗前土 壤基況：總鹽含量 為7.82 g·kg?1，pH 為7.83，有機質(zhì)含量為3.13 g·kg?1，堿解氮含量為24.87 mg·kg?1，速效磷含量為57.67 mg·kg?1，速效鉀含量為118.12 mg·kg?1。

1.2 試驗設(shè)計

1.2.1試驗材料

試驗材料為不同豆科和禾本科栽培草種。豆科牧草為紫花苜蓿(Medicago sativa)和紅豆草(Onobrychis viciifolia)，由甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院師尚禮教授提供，紫花苜?！扒逅?‘Qingshui’)根莖發(fā)達(dá)，適合建植放牧型草地[20]；禾本科牧草為長穗偃麥草(Elytrigia elongata)和無芒雀麥(Bromus inermis)，由北京正道種業(yè)有限公司提供。

1.2.2試驗設(shè)計

2016年9月，采用中型耕地機翻耕，翻耕深度為30 cm，翻耕后采用中型平地機平地。于2017年4月21日–27日建植栽培草地，試驗共設(shè)9個處理(4個單播，5個混播)，各處理4個重復(fù)。各處理及播種量如表1 所列。采用隨機區(qū)組試驗設(shè)計，設(shè)4 個區(qū)組，每個區(qū)組9個小區(qū)，共36個小區(qū)，小區(qū)面積為5 m×5 m，小區(qū)間距為1 m。播種方式為人工開溝條播(混播為同行條播)，播深為3 cm，行距為20 cm。播種前進(jìn)行種子的篩選和發(fā)芽試驗，測定發(fā)芽率均在90%以上。各區(qū)組四周均設(shè)保護行(1.5 m寬，條播紫花苜蓿)。播前底肥選用磷酸二銨(18% N，46%P)，施肥量為150 kg·hm?2。灌溉采用播前漫灌(以充分浸濕0–30 cm 土壤為宜)，播后噴灌(土壤含水量下降至田間持水量的30%時開始噴灌，灌溉量約為600 m3·hm?2)。建植初對雜草進(jìn)行拔除，新建草地全年禁牧。

表1 單播混播組合及播種量Table 1 Sowing combinationsand quantities

1.3 測定指標(biāo)與方法

1.3.1草產(chǎn)量

從牧草出苗(以豆科牧草子葉和禾本科牧草胚芽出土為基準(zhǔn))開始，每個小區(qū)隨機選取3個1 m 長條播樣段并做標(biāo)記。通過觀察發(fā)現(xiàn)，在豆科牧草初花期進(jìn)行刈割，研究區(qū)栽培草地每年刈割3茬(分別在5月底、7月中旬、9月中旬)。為保障牧草能夠順利越冬，保證建植成功率，建植當(dāng)年(2017年)僅在8月底刈割一次(留茬高度6～8 cm)。而在建植第2年后，于豆科牧草初花期進(jìn)行刈割，每年刈割3次(留茬高度6～8 cm)。每次刈割前，在上述各小區(qū)標(biāo)記處隨機選取各牧草10株，測定株高、分枝數(shù)/分蘗數(shù)、葉片數(shù)、葉長和葉寬，然后刈割，測定總地上生物量。將所有植物樣品帶回實驗室，在105℃殺青30 min 后于65℃烘干至恒重。然后將烘干草樣置于粉樣機中粉碎，測定牧草品質(zhì)。

1.3.2產(chǎn)量穩(wěn)定性與可持續(xù)產(chǎn)量指數(shù)

式 中：Yˉ 和σ分別代表豆禾混播群落各茬次實測禾豆總產(chǎn)量平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，YTS表示混播群落產(chǎn)量穩(wěn)定性。YTS值越大，產(chǎn)量穩(wěn)定性越好。當(dāng)產(chǎn)量為相同年份不同處理組合的產(chǎn)量時，YTS表示混播群落產(chǎn)量的混播組合穩(wěn)定性；當(dāng)產(chǎn)量為不同年份的產(chǎn)量時，YTS表示混播群落產(chǎn)量的時間穩(wěn)定性。

式中：Ymax為一年中產(chǎn)量的最大值，Yˉ和σ分別代表混播群落禾豆總產(chǎn)量平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，SYI表示混播群落可持續(xù)產(chǎn)量指數(shù)?？沙掷m(xù)產(chǎn)量指數(shù)越高，則說明該混播群落的產(chǎn)量穩(wěn)定性和可持續(xù)性越好[21]。

1.3.3土地當(dāng)量比

式 中：Yi j代 表種i同種j混播時 種i的產(chǎn)量，Yji代表種j同種i混播時種j的產(chǎn)量，Yii代表種i的單播產(chǎn)量，Yj j代表種j的單播產(chǎn)量，LER表示土地當(dāng)量比。LER值越大，混播效果越好。當(dāng)LER>1時，表示混播有產(chǎn)量優(yōu)勢和資源利用優(yōu)勢；當(dāng)LER< 1時，則無產(chǎn)量優(yōu)勢和資源利用優(yōu)勢[21]。

1.3.4半纖維素含量

半纖維素含量= 中性洗滌纖維含量?酸性洗滌纖維含量[22]。

1.4 統(tǒng)計分析

TOPSIS模型是系統(tǒng)工程中有限方案多目標(biāo)決策分析的一種決策技術(shù)，為距離綜合評價法[23]。該模型通過定義混播組合選擇問題的理想解和負(fù)理想解，計算被評價混播組合與理想解和負(fù)理想解之間的歐式距離，從而確定被評價混播組合與理想混播組合的貼近程度，最后選擇最貼近理想解的混播組合作為最優(yōu)決策[24]。

采用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，牧草產(chǎn)量及營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量為一年中牧草所有刈割茬次的總和，株高、分蘗數(shù)/分枝數(shù)、葉面積指數(shù)、蛋白含量、粗脂肪含量及粗灰分含量取一年中牧草所有刈割茬次的平均值，用SPSS 17.0對各處理進(jìn)行采用單因素方差分析(one-way ANOVA)，顯著性水平設(shè)定為P<0.05。圖表數(shù)據(jù)為“平均值 ±標(biāo)準(zhǔn)誤”，用Origin 8.5作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同混播組合對牧草產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

混播組合是牧草高度的重要影響因素。各組合中，紫花苜蓿和紅豆草的高度無顯著差異(P>0.05)，但“紫花苜蓿+ 無芒雀麥+ 長穗偃麥草”組合提高了草地建植第2年和第3年的無芒雀麥的高度，且該組合長穗偃麥草的高度從第3年開始出現(xiàn)不同程度地降低。與“紅豆草+無芒雀麥+ 長穗偃麥草”組合相比，“紫花苜蓿+ 無芒雀麥+ 長穗偃麥草”第2年和第3年的無芒雀麥高度分別顯著提高了6.22%和21.18%(P< 0.05)(圖1)。

圖1 不同混播組合的牧草高度Figure 1 Height of forage obtained with different mixed sowings

如圖2所示，“紫花苜蓿+無芒雀麥+長穗偃麥草”組合較“無芒雀麥+ 紫花苜?！焙汀白匣ㄜ俎? 紅豆草+無芒雀麥+ 長穗偃麥草”組合分別顯著提高了草地建植第1年和第3年紫花苜蓿的分枝數(shù)(P<0.05)；較單播而言，除長穗偃麥草單播與建植第1年的“紅豆草+無芒雀麥+長穗偃麥草”無顯著差異外，無芒雀麥和長穗偃麥草單播的分枝數(shù)顯著高于其余處理(P<0.05)?！凹t豆草+ 無芒雀麥+ 長穗偃麥草”組合顯著提高了草地建植第2年紅豆草的分枝數(shù)(P< 0.05)。

圖2 不同混播組合的牧草分枝數(shù)/分蘗數(shù)Figure 2 Number of tillers/branchesof forageobtained with different mixed sowings

“紫花苜蓿+無芒雀麥+長穗偃麥草”組合的葉面積指數(shù)最高，在建植當(dāng)年顯著高于所有單播處理(P<0.05)，在第2年顯著高于兩種牧草混播組合和單播(P<0.05)，在第3年除“紅豆草+無芒雀麥+ 長穗偃麥草”組合外，顯著高于其他所有混播組合(P<0.05)。隨著混播組分的增加，牧草群落葉面積指數(shù)呈先增后降的單峰型變化趨勢，且在“紫花苜蓿 + 無芒雀麥+ 長穗偃麥草”組合中，葉面積指數(shù)達(dá)到最大值。在草地建植當(dāng)年，該混播組合較其他播種處理葉面積指數(shù)提高了19.3%～286.3%，在第2年提高了3.4%～409.1%，在第3年提高了12.7%～172.8% (圖3)。

圖3 不同混播組合的牧草葉面積指數(shù)Figure 3 Leaf area index of forage obtained with different mixed sowings

2.2 不同混播組合對草產(chǎn)量、產(chǎn)量穩(wěn)定性、可持續(xù)產(chǎn)量指數(shù)和土地當(dāng)量比的影響

“紫花苜蓿+無芒雀麥+長穗偃麥草”組合的年總產(chǎn)量在2017– 2019年均最高，建植當(dāng)年為8114.49 kg·hm?2，第2年 達(dá)21218.10 kg·hm?2，第3年 達(dá)20 819.64 kg·hm?2。建植第1年“紫花苜蓿+ 無芒雀麥+ 長穗偃麥草”組合較其他播種組合產(chǎn)量提高了4.8%～92.5%，第2年提高了7.9%～134.9%，第3年提高了11.0%～313.6%(圖4)。

圖4 不同混播組合的牧草產(chǎn)量Figure4 Yield of forageobtained with different mixed sowings

如圖5所示，在草地建植當(dāng)年，兩種牧草混播的牧草產(chǎn)量穩(wěn)定性大于3種牧草混播和4種牧草混播；在草地建植第2年，“紅豆草+無芒雀麥+ 長穗偃麥草”組合的牧草產(chǎn)量穩(wěn)定性和牧草可持續(xù)產(chǎn)量指數(shù)最高。在草地建植第3年，“紫花苜蓿+ 無芒雀麥 + 長穗偃麥草”組合的牧草產(chǎn)量穩(wěn)定性和牧草可持續(xù)產(chǎn)量指數(shù)均大于其他所有混播組合。隨著播種

年份的增加，“紫花苜蓿+ 無芒雀麥+ 長穗偃麥草”組合的牧草產(chǎn)量穩(wěn)定性相對逐漸提高，產(chǎn)量逐漸趨于穩(wěn)定。

在草地建植當(dāng)年，“無芒雀麥+紅豆草”組合的土地當(dāng)量比最高，但在草地建植第2年與第3年，“紫花苜蓿+ 無芒雀麥+ 長穗偃麥草”組合的土地當(dāng)量比最高。隨著時間的增加，“紫花苜蓿+ 無芒雀麥+長穗偃麥草”組合的土地當(dāng)量比逐漸增大。說明隨著時間的增加，“紫花苜蓿+ 無芒雀麥+ 長穗偃麥草”組合的土地利用效率逐漸提高，對自然資源的利用效能逐漸增大(圖5)。

圖5 不同混播組合的產(chǎn)量穩(wěn)定性、可持續(xù)產(chǎn)量指數(shù)和土地當(dāng)量比Figure 5 Yield stability,sustainable yield index,and land equivalent ratio values for forage obtained with different mixed sowings

2.3 不同混播組合對牧草品質(zhì)的影響

2.3.1粗蛋白含量與粗脂肪含量

試驗結(jié)果表明，“紫花苜蓿+無芒雀麥+長穗偃麥草”組合的紫花苜蓿蛋白含量均最高，第1年為19.2%，較其他播種組合提高了36.9%～56.2%；第2年為15.1%，較其他播種組合提高了22.1%～37.1%；第3年為13.9%，較其他播種組合提高了21.1%～50.9% (圖6)。

試驗結(jié)果表明，“紫花苜蓿+ 無芒雀麥+ 長穗偃麥草”組合的長穗偃麥草脂肪含量均最高，第1年為9.8%，較其他播種組合提高了17.7%～255.4%；第2年為9.9%，較其他播種組合提高了14.5%～211.5%；第3年為8.5%，較其他播種組合提高了19.5%～242.5%(圖6)。

圖6 不同混播組合的粗蛋白含量與脂肪含量Figure 6 Crudeprotein and fat contentsof forage obtained with different mixed sowings

2.3.2粗灰分含量與半纖維含量

在草地建植當(dāng)年，“無芒雀麥+紅豆草”組合的無芒雀麥灰分含量最高，為31.23%，較其他播種組合提高了21.1%～91.5%。在草地建植第2年和第3 年，“紫花苜蓿+無芒雀麥+長穗偃麥草”組合的紫花苜?；曳趾烤罡撸?年為13.4%，較其他播種組合提高了4.8%～67.4%；第3年為13.3%，較其他播種組合提高了9.4%～73.9%(圖7)。

在草地建植第2年和第3年，半纖維含量禾本科均高于豆科牧草；在草地建植第1年和第2年，混播一定程度上提高了禾本科牧草的半纖維含量(圖7)。

圖7 不同混播組合的粗灰分含量與半纖維含量Figure 7 Ash and hemicellulose contents of forage obtained with different mixed sowings

2.3.3粗蛋白產(chǎn)量、粗脂肪產(chǎn)量、粗灰分產(chǎn)量與半纖維產(chǎn)量

“紫花苜蓿+無芒雀麥+長穗偃麥草”組合的紫花苜蓿蛋白產(chǎn)量最高，第1年為1 383.48 kg·hm?2，較其他播種組合提高了15.1%～215.9%；第2年為2 904.68 kg·hm?2，較其他播種組合提高了29.6%～189.2%；第3年為2192.58 kg·hm?2，較其他播種組合提高了42.6%～169.7%(圖8)。

草地建植第2年和第3年“紫花苜蓿+ 無芒雀麥 + 長穗偃麥草”組合的粗脂肪產(chǎn)量顯著高于其他所有混播組合(P<0.05)。第2年為1217.18 kg·hm?2，較其他播種組合顯著提高了28.09%～144.84%；第3年為1014.80 kg·hm?2，較其他播種組合顯著提高了50.60%～464.94%(圖8)。

3年灰分產(chǎn)量數(shù)據(jù)顯示，在草地建植第2年和第3年，“紫花苜蓿+無芒雀麥+ 長穗偃麥草”組合的灰分產(chǎn)量最高，第2年灰分產(chǎn)量為2 793.42 kg·hm?2，較其他播種組合提高了40.9%～147.7%；第3年灰分產(chǎn)量為2 581.16 kg·hm?2，較其他播種組合提高了38.3%～439.4%(圖8)。

“紫花苜蓿+無芒雀麥+長穗偃麥草”組合的半纖維產(chǎn)量在草地建植第1年和第3年最高，該組合第1年半纖維產(chǎn)量為972.56 kg·hm?2，較其他組合提高了30.2%～131.9%；第3年為1 617.52 kg·hm?2，較其他組合提高了1.0%～114.9%(圖8)。

圖8 不同混播組合的粗蛋白產(chǎn)量、粗脂肪產(chǎn)量、粗灰分產(chǎn)量與半纖維產(chǎn)量Figure 8 Crude protein,fat,hemicellulose,and ash yields of forage obtained with different mixed sowings

2.4 多準(zhǔn)則決策模型TOPSIS評價

通過熵權(quán)法建立TOPSIS模型對不同混播組合下牧草產(chǎn)量和品質(zhì)的多個指標(biāo)進(jìn)行綜合分析評價得出，各混播組合的貼近度由高到低排序為“紫花苜蓿+無芒雀麥+ 長穗偃麥草”>“無芒雀麥+紫花苜蓿”>“無芒雀麥+紅豆草”>“紫花苜蓿+紅豆草+無芒雀麥+ 長穗偃麥草”>“紅豆草+無芒雀麥+長穗偃麥草”，值分別為0.68、0.62、0.51、0.41和0.27。表明“紫花苜蓿+無芒雀麥+ 長穗偃麥草”組合優(yōu)于其他混播組合，是在河西走廊荒漠綠洲區(qū)建植的理想混播組合。

3 討論

3.1 豆禾混播組合對牧草產(chǎn)量的影響

生產(chǎn)力是建植栽培草地的直接價值體現(xiàn)和核心目標(biāo)[25]，牧草地上部分形成了草地生態(tài)系統(tǒng)的重要碳庫[26]。在自然條件下，影響牧草產(chǎn)量的因素通常與干旱、鹽分、pH、播種深度以及草食動物的啃食等有關(guān)，牧草產(chǎn)量受到生物和非生物因素的綜合影響[27-28]。河西走廊荒漠綠洲區(qū)水資源匱乏，夏季溫度較高，土壤水分蒸發(fā)較大[3]，對牧草產(chǎn)量的影響也相對較大，而豆禾混播因豆科牧草和禾本科牧草的生物學(xué)特性不同，牧草高度不一致，幾種牧草地上和地下部分均出現(xiàn)不同程度的生態(tài)位分離，能充分發(fā)揮組分內(nèi)各牧草的優(yōu)點，相互之間補償協(xié)同，實現(xiàn)水、肥、氣、熱、光照、空間等生態(tài)因子的利用互補，使資源利用達(dá)到最大化，同時也降低了混播牧草間的競爭強度，較單播可獲得更高[29-31]且更穩(wěn)定的生產(chǎn)力[32-34]。有研究表明，紫花苜蓿的高度與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，即株高越高，其產(chǎn)量就越大，且分蘗數(shù)、株高是決定禾本科牧草單株生物量的主要因子[35-36]。其次，禾本科牧草的葉片集中分布在下部，豆科牧草的葉片集中分布在上部，混播顯著提高了群落葉面積指數(shù)，從垂直空間上實現(xiàn)了生態(tài)位分離，可充分利用地上空間提高光合效率[37]，增加了牧草干物質(zhì)產(chǎn)量。但在群落葉面積達(dá)到一定程度后牧草群落光合達(dá)到飽和狀態(tài)，牧草葉片的過度疊加，也會使牧草群落下部葉片得不到光照而無法進(jìn)行光合作用，而因呼吸作用消耗部分營養(yǎng)物質(zhì)。因此，雖然部分混播處理的葉面積指數(shù)較高，但其產(chǎn)量未必會有提升。本研究表明，混播較單播牧草產(chǎn)量大幅提升且“紫花苜蓿+ 無芒雀麥+長穗偃麥草”組合的產(chǎn)量最高，混播的土地當(dāng)量比顯著提高，建植第3年提高了11.0%～313.6%，這與張慶昕[38]在內(nèi)蒙古通遼市科爾沁區(qū)的混播試驗研究結(jié)果基本一致。

此外，混播草地由于播種組分不同，混播群落出現(xiàn)相應(yīng)的競爭。一般來說，生態(tài)位重疊程度越大，競爭越激烈，則穩(wěn)定性越不好[21]。有學(xué)者認(rèn)為，影響草地群落穩(wěn)定性及草地生產(chǎn)力的主要因素是種間競爭作用[38]，種間相容性是混播群落長期穩(wěn)定性的重要決定因素[39]。也有學(xué)者認(rèn)為，苜蓿和禾草混播群落的種間競爭走向受控于苜蓿種群，在生長第1年因各種群未成型而種間競爭不大，在第2 年各種群因競爭群落優(yōu)勢生態(tài)位致使種間競爭激烈，在第3年各種群因各自生態(tài)位就位使得種間競爭趨于平穩(wěn)[40]，這與本研究結(jié)果基本一致。從整個混播群落來看，上繁草在垂直空間上的競爭力強于下繁草，在競爭中占優(yōu)勢。在混播群落中，牧草對土壤養(yǎng)分的競爭能力也在一定程度上決定了群落優(yōu)勢物種的組成，對牧草的產(chǎn)量和牧草的營養(yǎng)成分也有極大的促進(jìn)作用[41]，同時，也決定了混播群落中各牧草的密度。本研究中，在“紫花苜蓿+ 無芒雀麥+ 長穗偃麥草”組合中紫花苜蓿和無芒雀麥屬于上繁草，長穗偃麥草也分布較低，同時在競爭力較強的紫花苜蓿和無芒雀麥的競爭壓力下，主要占據(jù)混播群落下部生態(tài)位，該混播群落形成生態(tài)位分離，降低了競爭，進(jìn)而互補相容，提高了產(chǎn)量。此外，隨著混播年限的增加，混播群落中每一種牧草的生態(tài)位逐漸趨于穩(wěn)定，進(jìn)一步降低了群落的種間競爭，混播群落逐漸趨于穩(wěn)定。因此，在混播群落中形成一個資源共享、互利共生的良性循環(huán)生境，對于群落的穩(wěn)定發(fā)展和優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)具有重要意義。

3.2 豆禾混播能有效提高牧草品質(zhì)

牧草品質(zhì)的高低是衡量牧草優(yōu)質(zhì)程度的重要指標(biāo)，其養(yǎng)分也是草食動物不可或缺的營養(yǎng)物質(zhì)。在豆禾混播草地中，豆科牧草高效的固氮能力為禾本科牧草的生長發(fā)育提供了有利條件。同時，豆科牧草本身也是高蛋白牧草，因而能夠增加混播草地的蛋白含量，豆科牧草的加入也使得禾本科牧草的質(zhì)量得以提升[42]。本研究表明，混播后禾草的蛋白含量均高于單播禾草的蛋白含量，這與劉敏等[25]的研究結(jié)果基本一致。本研究結(jié)果還表明“紫花苜蓿+無芒雀麥+長穗偃麥草”組合的群落牧草蛋白產(chǎn)量最高，顯著提高了長穗偃麥草的粗脂肪含量。有文獻(xiàn)表明，牧草莖葉比與牧草品質(zhì)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系[43]。本研究中，“紫花苜蓿+ 無芒雀麥+長穗偃麥草”組合的葉面積指數(shù)最高，一定程度降低了牧草的莖葉比。牧草品質(zhì)的高低一定程度上取決于牧草對自然資源的捕獲能力[44]。本研究結(jié)果顯示，“紫花苜蓿+無芒雀麥+長穗偃麥草”組合擁有較高的土地當(dāng)量比，且該組合的紫花苜蓿分枝數(shù)較多，無芒雀麥株高較高，說明該組合使資源得到相對充分的利用，有效提高了自然資源的利用效率，提高了牧草群落對自然資源的捕獲能力。

4 結(jié)論

在河西走廊綠洲邊緣區(qū)鹽堿地建植不同組合的多年生豆禾混播草地，可不同程度提高牧草產(chǎn)量，其中“紫花苜蓿+ 無芒雀麥+ 長穗偃麥草”組合的產(chǎn)量最高?；觳ビ行岣吡巳郝鋵ψ匀毁Y源的利用效率，建植前3年，隨建植年限的增加，混播產(chǎn)量提高并趨于穩(wěn)定。豆禾混播不同程度提高了牧草粗蛋白、粗脂肪、粗灰分和半纖維的含量與單位面積產(chǎn)量，以“紫花苜蓿+ 無芒雀麥+ 長穗偃麥草”組合混合草的綜合品質(zhì)相對最優(yōu)。