青海湖北岸優(yōu)質(zhì)人工牧草分期混播試驗(yàn)技術(shù)研究

王 鶴，李全平，朱生翠

(青海省海北牧業(yè)氣象試驗(yàn)站，青海 西海 812200)

1 背景及意義

青海湖東北岸由于其獨(dú)特的環(huán)境條件，適宜人工種植的牧草品種較少，即使適宜栽培的品種，由于其栽培技術(shù)的不同，其牧草產(chǎn)量和質(zhì)量差異較大。為了充分挖掘牧草的生產(chǎn)潛力，海北牧試站于2019年開展“環(huán)湖北岸優(yōu)質(zhì)人工牧草分期間作試驗(yàn)技術(shù)研究”。

王妍提出豆科牧草固定的氮比土壤氮更易為與之混作的燕麥吸收利用。燕麥能從與之混作的豆科牧草固定的氮中獲得植株生長(zhǎng)所需的氮，使燕麥對(duì)肥料氮的需求降低，對(duì)土壤氮的需求降低[1]。從而減輕禾本科牧草對(duì)間作系統(tǒng)中肥料和土壤氮的競(jìng)爭(zhēng)，并使豆科牧草的固氮率提高。苗莉晨提出從發(fā)酵品質(zhì)和提高粗蛋白的角度出發(fā)，建議以28%青稞秸稈42%葦狀羊茅30%苜?；蚣Q豌豆混貯較為適宜[2]。李新媛等人提出豆科牧草含量在25%～60%范圍內(nèi)均能成功制作青貯飼料；苜?；旌锨噘A飼料粗蛋白和鈣含量高于同比例紅豆草組合；隨豆科牧草比例增加，混合青貯飼料粗蛋白和鈣含量增大；豆科牧草與帶穗玉米混合青貯飼料無(wú)氮浸出物含量高于同比例去穗玉米或燕麥組合[3]。燕麥單播產(chǎn)量較低；單播箭舌豌豆，由于生長(zhǎng)期間植株匍匐地面，莖葉易腐爛，降低產(chǎn)量。同時(shí)在飼喂家畜時(shí)，也因富含氰氫酸(44.2mg/kg)，而發(fā)生中毒現(xiàn)象[4]。

周青平提出各處理干草產(chǎn)量在2015年9月底最大，干草產(chǎn)量1∶0、1∶1、1∶2和1∶3間作比例分別為1 155.14、1 997.09、1 946.38、1 967.70 g/m2。箭筈豌豆單播處理(1∶0)干草產(chǎn)量顯著低于其他處理(P<0.05)，比其他3種間作比例干草產(chǎn)量約低800 g/m2(約占41%)。箭筈豌豆與燕麥1∶1比例間作9月底粗蛋白含量最高，為364.79 g/m2，顯著高于其他間作，大約是箭筈豌豆單播處理(1∶0)粗蛋白產(chǎn)量的1.5倍，是1∶2間作比例粗蛋白產(chǎn)量的1.4倍，是1∶3間作比例粗蛋白產(chǎn)量的2.4倍。綜合干草產(chǎn)量及粗蛋白含量，該地區(qū)箭筈豌豆和燕麥的最佳間作比例是1∶1，牧草最佳收獲時(shí)間是9月底[5]。燕麥與箭筈碗豆間作的最佳配比應(yīng)該是3∶1，且以燕麥/箭筈碗豆=135∶45為好。以燕麥25%+箭筈豌豆75%和燕麥50%+箭筈豌豆50%間作比例最好[6]。馬春暉等提出間作后，燕麥籽物質(zhì)積累速率快，植株高，其競(jìng)爭(zhēng)力超過(guò)箭筈豌豆，箭筈豌豆則處于競(jìng)爭(zhēng)劣勢(shì)地位[7]。

在前人的研究基礎(chǔ)上，根據(jù)青儲(chǔ)飼料中禾、豆牧草比例和耕作學(xué)中間作占優(yōu)的原理來(lái)指導(dǎo)播種比例，結(jié)合當(dāng)?shù)貧庀髮?shí)際條件來(lái)確定播期跨度。將這兩種間作方式進(jìn)行推廣，為當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧民增產(chǎn)增收，減少生產(chǎn)資金投入，節(jié)約成本。

2 資料與方法

2.1 試驗(yàn)地概況

青海省海北牧業(yè)氣象試驗(yàn)站試驗(yàn)地位于海北州海晏縣境內(nèi)，地處東經(jīng) 100°51′、北緯 36°57′，海拔 3 140 m，具有高原大陸性氣候特征，氣候干旱降雨少，日照時(shí)間長(zhǎng)，晝夜溫差大，年平均氣溫0.9 ℃，年日照時(shí)數(shù)2 911.5 h時(shí)，年均降水量在403.6 mm左右，多集中在6～9月，降水量為308.5 mm。無(wú)絕對(duì)無(wú)霜期，氣象災(zāi)害有冰雹、霜凍、干旱。土壤以粉壤土和粘壤土為主。

2.2 試驗(yàn)品種

燕麥品種為青海白燕麥青天1號(hào)；箭筈豌豆品種為蘭箭1號(hào)，紫花苜蓿品種為公農(nóng)1號(hào)。

2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.3.1 試驗(yàn)小區(qū)設(shè)計(jì) 燕麥與箭筈豌豆分別采取3個(gè)間作比例處理，即1∶0(全部是燕麥)、3∶1(3行燕麥，1行箭筈豌豆)、0∶1(全部是箭筈豌豆)；燕麥與紫花苜蓿分別采取3個(gè)間作比例處理，即1∶0(全部是燕麥)、3∶1(3行燕麥，1行紫花苜蓿)、0∶1(全部是紫花苜蓿)。每個(gè)處理重復(fù)3次；采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)；每期播種15個(gè)小區(qū)，共播種6期，共設(shè)90個(gè)小區(qū)；小區(qū)面積14m2(4m×3.5m)。小區(qū)間距0.1 m，重復(fù)間距0.1 m，試驗(yàn)區(qū)四周設(shè)寬0.5 m的保護(hù)行。

2.3.2 播種量設(shè)計(jì) 按燕麥233.4 kg/hm2、紫花苜蓿24 kg/hm2和箭筈豌豆120 kg/hm2的播量播種，種子稱量前進(jìn)行認(rèn)真清選，測(cè)定千粒重，然后計(jì)算播種量。小區(qū)燕麥、箭筈豌豆播種量按照不同間作比例分別折合計(jì)算稱量(表1、表2)。

表1 燕麥與箭筈豌豆間作播種量

表2 燕麥與紫花苜蓿間作播種量

2.4 試驗(yàn)方法

2.4.1 整地施肥 播前整地達(dá)到松、平、細(xì)、碎的標(biāo)準(zhǔn)。底肥在整地后播種前按大田施肥量，尿素240 kg/hm2、二胺120 kg/hm2，按常規(guī)施肥法統(tǒng)一施入。施底肥后耥平地面，按試驗(yàn)設(shè)計(jì)劃分試驗(yàn)小區(qū)。

2.4.2 分期播種 以西海鎮(zhèn)地區(qū)表土消解10cm時(shí)進(jìn)行第1次試播，每隔10d試播一次，總共分6期試播。對(duì)不同播期的人工牧草間各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比研究。最終確定最適宜的牧草間作播種時(shí)間。

2.4.3 田間管理 試驗(yàn)各小區(qū)要求施肥量一致，各項(xiàng)田間管理統(tǒng)一、收獲時(shí)間統(tǒng)一、觀察記錄標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。其他管理同大田一致。

表3 田間記錄

2.5 調(diào)查統(tǒng)計(jì)

2.5.1 田間調(diào)查項(xiàng)目 對(duì)試驗(yàn)田整地時(shí)間、施肥時(shí)間、播種時(shí)間、中耕除草時(shí)間、除鼠時(shí)間、刈割時(shí)間及災(zāi)害性天氣情況進(jìn)行調(diào)查記載，播種和出苗記錄除外。

2.5.2 高度觀測(cè) 出苗后，當(dāng)株高大于5 cm后，定株分別在每旬末測(cè)高，以10株平均值計(jì)算。

2.5.3 產(chǎn)量及指標(biāo)測(cè)定 在燕麥揚(yáng)花期進(jìn)行小區(qū)草產(chǎn)量的測(cè)定，小區(qū)采用人工刈割的方式，將每行刈割測(cè)產(chǎn)，留茬高度4～5 cm，刈割后稱每行草鮮重，取平均值，燕麥每平米產(chǎn)量除以小區(qū)面積14 m2算出每平米產(chǎn)量，并折合為每公頃產(chǎn)量。

2.5.4 試驗(yàn)田間記錄 按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)要求，在5月10日先施用底肥，再進(jìn)行土壤處理。于5月17日進(jìn)行人工開溝撒播燕麥，當(dāng)天結(jié)束；箭筈豌豆在燕麥行間人工點(diǎn)播，紫花苜蓿由于種子非常小，將種子與細(xì)沙攪拌均勻，再在燕麥行間開溝播種，因紫花苜蓿種子較小，播種較淺。同時(shí)田間觀察記錄，燕麥6月4日出苗，6月6日箭筈豌豆零星出土，6月9日紫花苜蓿有少量出苗。

3 項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容

3.1 出苗分析

隨著播種期的推遲，氣溫升高、降水量逐漸增加，出苗天數(shù)在不斷縮短，燕麥從出苗天數(shù)由19 d縮短到11 d，其中縮短了8 d；紫花苜蓿由24 d縮短到21 d；箭筈豌豆由18 d縮短到12 d，縮短了6 d(表4、圖1)。

表4 出苗天數(shù)統(tǒng)計(jì)表

圖1 從播種到出苗時(shí)長(zhǎng)變化

3.2 高度分析

通過(guò)制作不同播期的高度變化圖(圖2)，5月17日播種的牧草中，燕麥從出苗到6月末高度生長(zhǎng)了16 cm，7月高度生長(zhǎng)了30.8 cm，8月生長(zhǎng)了54.6 cm，其中，上旬生長(zhǎng)最快為21.9 cm，9月高度生長(zhǎng)了16.7 cm；紫花苜蓿從出苗到6月末高度生長(zhǎng)了12.0 cm，7月高度生長(zhǎng)了21.6 cm，8月高度生長(zhǎng)了41.9 cm，其中，8月中旬高度生長(zhǎng)最快為16.2 cm，9月高度生長(zhǎng)了17.8 cm；箭筈豌豆6月份高度生長(zhǎng)了10.4 cm，7月高度生長(zhǎng)了27.1 cm，8月份高度生長(zhǎng)了32.8 cm，其中，8月上旬高度生長(zhǎng)最快14.8 cm，9月高度生長(zhǎng)了13.1 cm。

5月27日播種的牧草中，燕麥從出苗到6月末高度生長(zhǎng)了11.3 cm，7月高度生長(zhǎng)了40.5 cm，8月生長(zhǎng)了55.8 cm，其中，上旬生長(zhǎng)最快為24.2 cm，9月高度生長(zhǎng)了13.8 cm；紫花苜蓿從出苗到6月末高度生長(zhǎng)了8.0 cm，7月高度生長(zhǎng)了23.1 cm，8月高度生長(zhǎng)了48.0 cm，其中，8月中旬高度生長(zhǎng)最快為21.8 cm，9月高度生長(zhǎng)了17.2 cm；箭筈豌豆6月份高度生長(zhǎng)了7.5 cm，7月高度生長(zhǎng)了17.2 cm，8月份高度生長(zhǎng)了35.5 cm，其中，8月中旬高度生長(zhǎng)最快13.2 cm，9月高度生長(zhǎng)了19.9 cm。

6月7日播種的牧草中，燕麥從出苗到7月末高度生長(zhǎng)了26.5 cm，8月生長(zhǎng)了46.0 cm，其中，上旬生長(zhǎng)最快為18.9 cm，9月高度生長(zhǎng)了18.9 cm；紫花苜蓿從出苗到7月末高度生長(zhǎng)了23.6 cm，8月高度生長(zhǎng)了43.5 cm，其中，8月上旬高度生長(zhǎng)最快為18.1 cm，9月高度生長(zhǎng)了17.7 cm；箭筈豌豆7月份高度生長(zhǎng)了18.6 cm，8月高度生長(zhǎng)了33.2 cm，其中，8月中旬高度生長(zhǎng)最快14.6 cm，9月高度生長(zhǎng)了13.8 cm。

圖2 人工牧草高度變化

c d

e f

6月17日播種的牧草中，燕麥從出苗到7月末高度生長(zhǎng)了17.5 cm，8月生長(zhǎng)了51.4 cm，其中，中旬生長(zhǎng)最快為20.5 cm，9月高度生長(zhǎng)了15.4 cm；紫花苜蓿從出苗到7月末高度生長(zhǎng)了12.8 cm，8月高度生長(zhǎng)了42.6 cm，其中，8月中旬高度生長(zhǎng)最快為18.4 cm，9月高度生長(zhǎng)了17.7 cm；箭筈豌豆7月份高度生長(zhǎng)了12.0 cm，8月高度生長(zhǎng)了31.8 cm，其中，8月上旬高度生長(zhǎng)最快12.3 cm，9月高度生長(zhǎng)了8.5 cm。

6月27日播種的牧草中，燕麥從出苗到7月末高度生長(zhǎng)了13.8 cm，8月生長(zhǎng)了40.5 cm，其中，中旬生長(zhǎng)最快為14.9 cm，9月高度生長(zhǎng)了13.3 cm；紫花苜蓿從出苗到7月末高度生長(zhǎng)了12.8 cm，8月高度生長(zhǎng)了38.6 cm，其中，8月中旬高度生長(zhǎng)最快為16.5 cm，9月高度生長(zhǎng)了13.2 cm；箭筈豌豆7月份高度生長(zhǎng)了12.5 cm，8月高度生長(zhǎng)了30.9 cm，其中，8月上旬高度生長(zhǎng)最快14.5 cm，9月高度生長(zhǎng)了6.7 cm。

7月7日播種的牧草中，燕麥從出苗到7月末高度生長(zhǎng)了11.0 cm，8月生長(zhǎng)了27.5 cm，其中，中旬生長(zhǎng)最快為12.9 cm，9月高度生長(zhǎng)了16.3 cm；紫花苜蓿從出苗到7月末高度生長(zhǎng)了6.5 cm，8月高度生長(zhǎng)了21.8 cm，其中，8月下旬高度生長(zhǎng)最快為12.1 cm，9月高度生長(zhǎng)了12.0 cm；箭筈豌豆7月份高度生長(zhǎng)了7.3 cm，8月高度生長(zhǎng)了25.9 cm，其中，8月中旬高度生長(zhǎng)最快10.2 cm，9月高度生長(zhǎng)了7.9 cm。

3.3 產(chǎn)量分析

由于從第四次開始到第六次播種，高度明顯小于第三次播種的高度，故第四次、五次、六次播種的牧草均未測(cè)產(chǎn)。單播燕麥的產(chǎn)量從高到低依次為第二次、第一次、第三次，產(chǎn)量分別為4.9 kg/m2、4.8 kg/m2；4.6 kg/m2；紫花苜蓿單播的產(chǎn)量中，第一次和第二次的產(chǎn)量持平并高于第三次，產(chǎn)量分別為3.5 kg/m2、3.5 kg/m2、3.3 kg/m2；箭筈豌豆單播產(chǎn)量最高的出現(xiàn)在第二次，達(dá)到3.3 kg/m2；在不同耕作方式中燕麥產(chǎn)量最高為第一次與箭筈豌豆間作、第二次與紫花苜蓿間作、第二次與箭筈豌豆間作，均達(dá)到5.1 kg/m2，紫花苜蓿最高產(chǎn)量出現(xiàn)在第二次與燕麥間作中，產(chǎn)量為4.8 kg/m2，箭筈豌豆產(chǎn)量最高出現(xiàn)在第二次與燕麥的間作中，產(chǎn)量為3.7 kg/m2。

第一次播種的燕麥、紫花苜蓿和箭筈豌豆中，燕麥的產(chǎn)量最高的是與箭筈豌豆間作的，比單播燕麥偏高0.3 kg/m2，其次是與紫花苜蓿間作的，比單播燕麥產(chǎn)量偏高0.1 kg/m2；紫花苜蓿間作產(chǎn)量比單播偏高1.2 kg/m2；箭筈豌豆間作產(chǎn)量比單播偏高0.3 kg/m2。

第二次播種中燕麥與紫花苜蓿間作的與箭筈豌豆間作的產(chǎn)量持平，比單播燕麥的產(chǎn)量偏高0.2 kg/m2；紫花苜蓿間作產(chǎn)量比單播偏高1.3 kg/m2；箭筈豌豆間作產(chǎn)量比單播偏高0.4 kg/m2。

第三次播種的燕麥、紫花苜蓿和箭筈豌豆中，燕麥的產(chǎn)量最高的是與箭筈豌豆間作的，比單播燕麥偏高0.4 kg/m2，其次是與紫花苜蓿間作，比單播燕麥產(chǎn)量偏高0.1 kg/m2；紫花苜蓿間作產(chǎn)量比單播偏高0.1 kg/m2；箭筈豌豆間作產(chǎn)量比單播偏高0.2 kg/m2。

綜上分析可得，第二次播種期最有利于海晏縣當(dāng)?shù)啬敛莸姆N植，最佳的耕作方式為燕麥3行與紫花苜蓿1行的間作方式播種。

表5 第一次播種的產(chǎn)量

表6 第二次播種的產(chǎn)量

表7 第三次播種的產(chǎn)量

3.4 經(jīng)濟(jì)效益分析

從投入的經(jīng)濟(jì)性可得出，燕麥和紫花苜蓿間作比燕麥單作實(shí)惠，每公頃需要投入種子成本需2 301元，比燕麥單種方式每公頃節(jié)省成本39元；從產(chǎn)量方面分析燕麥和紫花苜蓿間作的產(chǎn)量是最高的每公頃能產(chǎn)鮮草49 930.5 kg，比單播燕麥的鮮草每公頃產(chǎn)量49 002 kg高928.2 kg；綜合分析得知，燕麥與紫花苜蓿的間作播種方式更值得推廣，因?yàn)樵谏诘倪m口性和蛋白質(zhì)含量等方面均優(yōu)于單播的燕麥草(表8、表9)。

表8 播種成本分析表

表9 產(chǎn)量分析表

3.5 氣象數(shù)據(jù)分析

5月平均氣溫7.1 ℃，降水量27.2 mm；6月平均氣溫11.1 ℃，降水量96.3 mm，其中各旬具體情況見表10。

表10 2019年5～6月份氣溫和降水統(tǒng)計(jì)

4 主要研究結(jié)論

(1)從出苗情況分析可得：5月17日播種的出苗天數(shù)最長(zhǎng)，燕麥、紫花苜蓿和箭筈豌豆依次為19 d、24 d和18 d，7月7日播種的牧草出苗所用時(shí)間最短燕麥、紫花苜蓿和箭筈豌豆依次為11 d、21 d和12 d，其中，燕麥縮短的時(shí)間最多為8 d，其次為箭筈豌豆，縮短了6 d，縮短時(shí)間最少為紫花苜蓿3 d。

(2)從生長(zhǎng)高度分析可得：5月27日播種的牧草所得生長(zhǎng)高度最高，燕麥、紫花苜蓿和箭筈豌豆高度分別為121.0 cm、96.3 cm和80.1 cm，其中，8月高度生長(zhǎng)最快，燕麥、紫花苜蓿和箭筈豌豆高度分別生長(zhǎng)了55.8 cm、48.0 cm和35.5 cm；燕麥在8月上旬高度生長(zhǎng)最快，高度生長(zhǎng)了24.2 cm，紫花苜蓿和箭筈豌豆在8月中旬高度生長(zhǎng)最快，分別生長(zhǎng)了21.8 cm和13.2 cm。

(3)從產(chǎn)量分析可得：5月27日播種牧草收獲產(chǎn)量最高，燕麥、紫花苜蓿、箭筈豌豆、燕麥與紫花苜蓿間作、燕麥與箭筈豌豆間作分別獲得單播與混播產(chǎn)量為4.9 kg/m2、3.5 kg/m2、3.3 kg/m2、 9.9 kg/m2和8.8 kg/m2。

(4) 5月中旬平均氣溫較低，降水少，僅為6.1 mm，下旬氣溫略高于中旬，降水僅為9.7 mm，故5月中旬播種的牧草出苗較慢，6月上旬氣溫明顯高于5月下旬，降水量較大，水熱搭配較好，有利于5月下旬播種的牧草出苗，有效的縮短了出苗時(shí)間，更具有生產(chǎn)潛力，6月播種的牧草扎根比5月下旬的淺，原因是較高的氣溫和更多降水量的條件下種子出苗較快，根上部分生長(zhǎng)較快，根下部分生長(zhǎng)較慢，在海晏地區(qū)5月下旬的氣象條件更有利于牧草種子的播種。