青海東部農(nóng)區(qū)小黑麥與豆科牧草的混播組合與混播比例

剛永和，張海博，陳永瓏，杜 江，安林昌，牛 勇，薩仁花，徐 強

（1. 海東市樂都區(qū)林業(yè)和草原站, 青海 海東 810700；2. 海東市樂都區(qū)畜牧獸醫(yī)站, 青海 海東 810700；3. 青海東牧灣農(nóng)牧科技開發(fā)有限公司, 青海 海東 810700；4. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院, 甘肅 蘭州 730070）

合理的禾-豆混播比例與混播組分可以有效改善混播草地的草層結(jié)構(gòu)，提高光合作用面積，改善土壤養(yǎng)分供給，減少地下根系對土壤養(yǎng)分的直接競爭，增加對環(huán)境資源的利用效率，為禾-豆混播草地的持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)[6-7]。25%燕麥(Avena sativa)與100%多花黑麥草(Lolium multiflorum)混播時，多花黑麥草競爭優(yōu)勢穩(wěn)定，牧草飼喂價值及生產(chǎn)性能均較高，累計干物質(zhì)產(chǎn)量達(dá)19.4 t·hm?2，粗蛋白產(chǎn)量達(dá)2.8 t·hm?2，可消化干物質(zhì)產(chǎn)量達(dá)13.1 t·hm?2[8]。燕麥與箭筈豌豆(Vicia sativa)以50 ? 50 和75 ? 25 同行、以50 ? 50 異行混播時牧草產(chǎn)量和種子產(chǎn)量優(yōu)勢明顯，既能提高土壤肥力，還能提高牧草產(chǎn)量和營養(yǎng)價值[9]。混播組合和比例不當(dāng)會加劇種間競爭，進(jìn)而造成作物減產(chǎn)。有研究表明，苜蓿(Medicago sativa)與禾草混播產(chǎn)量高于單播禾草，但并不高于單播苜蓿[10]。紫花苜蓿與3 種禾草混播時，單播苜蓿全年產(chǎn)量顯著高于混播草地禾-豆總產(chǎn)量[11]。4 個雜花苜蓿(Medicago varia)品種與無芒雀麥(Bromus inermis)混播后，草產(chǎn)量并沒有顯著提高[12]。故而，確定混播牧草成員及其比例時需要考慮當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、混播種類的生物學(xué)特性、混播牧草的利用方式和牧草品種之間的競爭效應(yīng)[13]。

小黑麥(×TriticosecaleWittmack)是小麥(Triticum aestivum)和黑麥(Secale cereale)經(jīng)屬間有性雜交和雜種染色體加倍而人工合成的新物種，結(jié)合了小麥和黑麥雙親的優(yōu)良特性，具有草產(chǎn)量高、營養(yǎng)品質(zhì)高和抗逆性強的特點[14]。小黑麥在高寒牧區(qū)的草產(chǎn)量、莖葉比、株高等顯著高于青稞(Hordeum vulgare)、垂穗披堿草(Elymus nutans)和箭筈豌豆等常見牧草種類，且青貯品質(zhì)佳[15-17]。此外，小黑麥抗寒性極強，‘甘農(nóng)2 號’小黑麥在甘南高寒牧區(qū)可安全越冬[18]，對于冷季缺草的牧區(qū)來說，是牧草料貯備的可靠來源，可作為抗災(zāi)保畜牧草料優(yōu)良品種，加強牧區(qū)冷季牧草料儲備能力，緩解冬春季牧草不足的矛盾[19]。豆科牧草可提高耕地土壤肥力和耕地質(zhì)量，并且增加優(yōu)質(zhì)蛋白的供應(yīng)，有效減輕天然草地的放牧壓力，促進(jìn)草地生態(tài)環(huán)境改善和恢復(fù)[20]。飼用豌豆(Pisum sativum)抗寒性強，且產(chǎn)量明顯高于一般豆科牧草。毛苕子(Vicia villosa)是青海東部農(nóng)區(qū)大面積種植的豆科牧草之一，對當(dāng)?shù)氐臍夂蚓哂休^強的適應(yīng)性，但其單播時存在草產(chǎn)量低的缺陷。前人對青海地區(qū)燕麥與小黑麥最佳混播比例[21]和小黑麥播期[22]進(jìn)行了研究，而關(guān)于青海東部農(nóng)區(qū)小黑麥與飼用豌豆或毛苕子混播的研究鮮見報道。為此，本研究采用‘甘農(nóng)2 號’小黑麥與燕麥和毛苕子兩種豆科牧草分別以不同比例進(jìn)行混播，通過比較不同混播組合和不同比例混播的草產(chǎn)量篩選出最佳的混播組合和比例并探究其種間競爭關(guān)系，以期為該地區(qū)建植優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)混播草地提供理論依據(jù)和科學(xué)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗地自然概況

試驗地位于青藏高原邊緣的青海省海東市樂都區(qū)(36°29′41.21″ N，102°37′55.21″ E)，地處黃土高原向青藏高原過渡地帶的低位丘陵山地，海拔2 527 m，為內(nèi)陸性半干旱氣候，年均溫4.5 ℃，≥5 ℃年積溫為2 232～2640 ℃·d，年日照時數(shù)為2 600 h，作物生長期180～195 d，年均降水量410 mm，無霜期144 d，雨熱同期，春季旱情嚴(yán)重，降水量集中在6 月 - 10月，占全年降水量的79.2%，試驗地?zé)o灌溉條件，土壤類型為耕地栗鈣土，前茬作物為馬鈴薯(Solanum tuberosum)。

1.2 供試材料

‘甘農(nóng)2 號’小黑麥由甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)提供，‘青建1 號’飼用豌豆和毛苕子由青海省鑫瑞農(nóng)牧業(yè)科技開發(fā)有限公司提供，種子質(zhì)量等級為二級。

1.3 試驗設(shè)計

試驗采用裂區(qū)設(shè)計。主區(qū)為混播組合，設(shè)2 個水平，分別為A1：‘甘農(nóng)2 號’小黑麥與青建1 號飼用豌豆混播(簡稱小黑麥 × 飼用豌豆，下同)，A2：小黑麥和毛苕子混播。副區(qū)為不同混播組合的混播比例，設(shè)9 個水平，分別為B1(100 ? 0)、B2(80 ? 20)、B3(70 ? 30)、 B4(60 ? 40)、 B5(50 ? 50)、 B6(40 ? 60)、 B7(30 ? 70)、B8(20 ? 80)、B9(0 ? 100)。禾-豆等比例混播時播種量按其單播量的80%計算[23]，小黑麥、飼用豌豆和毛苕子的單播量在參考文獻(xiàn)[24-26]的基礎(chǔ)上，分別設(shè)置為300、120 和60 kg·hm?2。不同混播組合及比例下小黑麥、飼用豌豆與毛苕子的播種量如表1 所列。小區(qū)面積15 m2(3 m × 5 m)，每個小區(qū)種10 行，行距0.3 m，3 次重復(fù)，共54 個小區(qū)。播種時，將每個處理的豆科牧草和小黑麥種子混勻后條播。2019 年7 月2 日播種，播種前施磷酸二銨(N 和P2O5含量≥ 64.0%) 300 kg·hm?2，拔節(jié)期和抽穗期追施尿素(N 含量 ≥ 46.0%) 150 kg·hm?2。2019 年10 月19 日(小黑麥開花期)刈割測產(chǎn)。

表1 不同混播比例下小黑麥與豆科牧草的播種量Table 1 Seeding rate of triticale and leguminous forages under different mixed ratios

1.4 測定指標(biāo)及方法

株高：于開花期刈割前，從每個小區(qū)中隨機選出10 株植株，測量從地面至最高點的自然高度，將10 株的平均株高作為該小區(qū)的平均株高[27]。

作者的父親在上世紀(jì)90年代中期開始，就飽受阿爾茨海默氏病的折磨，病情逐漸加重后，子女們不能不請看護(hù)日夜照料他，并請假回老家陪伴他；連與父親離婚多年的母親，基于同情與責(zé)任，也回到老宅，替父親整理堆積了幾十年收藏與回憶的家，為他理發(fā)、剪指甲。

總枝條數(shù)：于開花期刈割前，在每個小區(qū)中隨機選取一個1 m 長樣段(邊行和距地邊0.5 m 部分除外)，數(shù)取樣段內(nèi)株高高于0.2 m 的小黑麥枝條數(shù)和豆科牧草枝條數(shù)，計算總枝條數(shù)[27]。

有效分蘗數(shù)/分枝數(shù)：于開花期刈割前進(jìn)行測定每株分蘗數(shù)中能夠抽穗的枝條或豆科牧草分枝，每個處理隨機選取5 株統(tǒng)計?！嘟? 號’飼用豌豆和毛苕子只統(tǒng)計根部分枝數(shù)[27]。

鮮草產(chǎn)量：于開花期進(jìn)行測定。將每個小區(qū)內(nèi)所有植株的地上部分齊地面刈割(邊行和地頭兩邊0.5 m 部分除外)，稱重，得到總鮮草產(chǎn)量。分撿各處理的小黑麥和豆科牧草，并分別稱重[27]。

相對產(chǎn)量總和(relative yield total, RYT)用于表達(dá)混作植物之間的種間關(guān)系。

式中：Yab為物種a與物種b混作時物種a的產(chǎn)量；Ya為物種a單作時的產(chǎn)量；Yba為物種a與物種b混作時物種b的產(chǎn)量；Yb為物種b單作時的產(chǎn)量。RYT> 1 表示兩物種間沒有競爭；RYT< 1 表示兩物種間有拮抗作用；RYT= 1 表示兩物種需要相同的資源，且一種可通過競爭將另一種排除出去。

相對產(chǎn)量(relative yield, RY)用來評價物種對已占有資源量的利用程度。

式中：RYa表示混作中物種a的相對產(chǎn)量；p表示混作中物種a的混播比例；Yab和Ya同式(1)；RYb表示混作中物種b的相對產(chǎn)量；q表示混作中物種b的混播比例；Yba和Yb同式(1)。RY> 1 表示種內(nèi)競爭大于種間競爭；RY< 1 表示種間競爭大于種內(nèi)競爭；RY= 1 表示種內(nèi)和種間競爭水平相當(dāng)。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

用Excel 2019 整理數(shù)據(jù)和作圖。用SPSS 25.0 軟件對所測數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，在對數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)分布和方差齊性檢驗后，對混播組合間的差異進(jìn)行配對樣本t檢驗，對混播比例間的差異進(jìn)行單因素方差分析(One-way ANOVA)，混播組合 × 混播比例交互作用間的差異采用雙因素方差分析(Two-way ANOVA)，如果差異顯著，用Duncan 法進(jìn)行多重比較(P< 0.05)。結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(standard error of mean, SEM)表示。并對各指標(biāo)進(jìn)行Person 相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

方差分析(表2)表明，混播組合對小黑麥株高存在顯著影響P< 0.05)，對豆科牧草株高和鮮草產(chǎn)量均存在極顯著影響(P< 0.01)；混播比例對除小黑麥有效分蘗數(shù)和豆科牧草分枝數(shù)外的其余各指標(biāo)均有極顯著影響(P< 0.01)，對小黑麥有效分蘗數(shù)有顯著影響(P< 0.05)；混播組合 × 混播比例交互作用對除小黑麥有效分蘗數(shù)和豆科牧草分枝數(shù)外其余各指標(biāo)均有極顯著影響(P< 0.01)。

表2 混播組合間、混播比例間和混播組合 × 混播比例交互作用間產(chǎn)量性狀的方差分析Table 2 Variance analysis of yield traits within the mixture combination, mixed ratio and the interaction of mixture combination and mixed ratio

2.1 混播組合間草地生產(chǎn)性能的差異

A1混播組合下的小黑麥平均株高和豆科牧草平均株高均顯著高于A2(P< 0.05) (表3)。平均鮮草產(chǎn)量A1也顯著高于A2(P< 0.05)。

表3 混播組合間株高和產(chǎn)量性狀的差異Table 3 Differences in plant height and yield traits between mixture combinations

2.2 混播比例間草地生產(chǎn)性能的差異

B5處理的小黑麥平均株高最高，顯著高于除B2和B4外的其余處理(P< 0.05)；B8處理的小黑麥平均株高最低，顯著低于B2、B4、B5處理(P< 0.05)；除最高的B5和最低的B8外，其余混播處理間小黑麥平均株高無顯著差異(P> 0.05)；所有混播處理間豆科牧草平均株高無顯著差異(P> 0.05)，但均顯著高于豆科牧草單播處理(P< 0.05) (圖1)。

平均總枝條數(shù)隨混播小黑麥混播比例的減少而降低(圖2)，B3、B4、B5、B6、B7混播比例間無顯著差異(P> 0.05)；小黑麥單播處理的平均總枝條數(shù)最高，顯著高于除B2外的其他處理(P< 0.05)；豆科牧草單播處理的平均總枝條數(shù)最低，顯著低于其余處理(P< 0.05)。平均鮮草產(chǎn)量隨著混播小黑麥比例的減少呈先升高后降低的趨勢。B5的平均鮮草產(chǎn)量最高，顯著高于除B4和B6外的其他處理(P< 0.05)；B1的平均鮮草產(chǎn)量最低，顯著低于B3、B4、B5和B6(P< 0.05)；B4、B5和B6的平均鮮草產(chǎn)量均顯著高于小黑麥單播和豆科牧草單播處理(P< 0.05)。

圖2 不同混播比例下總枝條數(shù)和鮮草產(chǎn)量的差異Figure 2 Differences in the total number of branches and fresh weight at different mixed ratios

與單播相比，適宜的混播比例可顯著提高小黑麥的平均有效分蘗數(shù)(P< 0.05) (圖3)，但不同混播比例間小黑麥的平均有效分蘗數(shù)無顯著差異(P>0.05)，除B2和B3外，其余混播比例下小黑麥的平均有效分蘗數(shù)均顯著高于小黑麥單播處理(P< 0.05)。

圖3 不同混播比例下小黑麥的分蘗數(shù)Figure 3 Number of tillers of triticale at different mixed ratios

2.3 混播組合 × 混播比例下牧草的生產(chǎn)性能

小黑麥株高以處理A1B5最高，顯著高于A1B1、A1B7、A1B8、A2B2、A2B3、A2B6、A2B7和A2B8處理(P<0.05)；A2B8的株高最低，顯著低于除A2B3和A2B6外的其余所有處理(P< 0.05) (表4)。

豆科牧草株高以A1B6最高，顯著高于除A1B2、A1B5和A1B8外的其余處理(P< 0.05)；A2B9的株高最低，顯著低于其他處理(P< 0.05) (表4)。

總枝條數(shù)以A1B1最高，顯著高于除A1B2和A2B1外的其他處理(P< 0.05)；A1B9的總枝條數(shù)最低，顯著低于除A2B9外的其余處理(P< 0.05) (表4)。

鮮草產(chǎn)量以A1B6最高，顯著高于除A1B4、A1B5、A2B4和A2B5外的其余處理(P< 0.05)；A2B8的鮮草產(chǎn)量最低，顯著低于除A1B1、A1B9、A2B1、A2B2、A2B7和A2B9外的其他處理(P< 0.05) (表4)。

表4 混播組合與混播比例交互作用下牧草產(chǎn)量性狀和鮮草產(chǎn)量的差異Table 4 Differences in yield traits and fresh weight based on the interaction of mixture combinations and mixed ratios

2.4 不同混播處理下植物種間關(guān)系特征

小黑麥不同混播處理下的相對產(chǎn)量總和(RYT)特征顯示(圖4)，除A2B7和A1B8外，各混播處理的RYT 值均大于1.0，說明不同混播處理下小黑麥與飼用豌豆和毛苕子占有不同的生態(tài)位，利用不同的資源，主要表現(xiàn)出共生關(guān)系。統(tǒng)計分析結(jié)果表明，A1B5和A1B6的RYT 值均顯著大于1.0 (P< 0.05)；A2B5的RYT 值顯著大于1.0 (P< 0.05)。

圖4 不同混播比例下牧草的相對產(chǎn)量總和Figure 4 Relative yield total (RYT) of forages at different mixed ratios

小黑麥不同混播處理下的相對產(chǎn)量(RY)特征顯示(圖5)，A1B2、A1B3、A1B4和A1B5時飼用豌豆受到抑制，小黑麥具有競爭優(yōu)勢；A1B4和A1B5時小黑麥RY 值均顯著大于1.0 (P< 0.05)；A1B6時小黑麥種內(nèi)競爭大于種間競爭，飼用豌豆種內(nèi)和種間競爭水平相當(dāng)，兩者RY 值均與1.0 無顯著差異(P> 0.05)；A1B7和A1B8時小黑麥?zhǔn)艿揭种?，飼用豌豆具有競爭?yōu)勢，但兩者RY 值均與1.0 無顯著差異(P> 0.05)。

圖5 不同混播處理下牧草的相對產(chǎn)量Figure 5 Relative yield (RY) of forages under different mixed treatments

小黑麥與毛苕子混播時，在各混播比例下均表現(xiàn)為小黑麥具有競爭優(yōu)勢，毛苕子受到抑制，除A2B2和A2B3外，其余混播處理下小黑麥的RY 值均顯著大于1.0 (P< 0.05)。

2.5 產(chǎn)量性狀指標(biāo)間的相關(guān)性分析

對各產(chǎn)量性狀指標(biāo)與鮮草產(chǎn)量進(jìn)行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，混播群體的鮮草產(chǎn)量與小黑麥株高呈顯著正相關(guān)關(guān)系(P< 0.05)，與豆科牧草株高呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P< 0.01)，說明株高是影響混播群體鮮草產(chǎn)量的主要因素。鮮草產(chǎn)量與小黑麥分蘗數(shù)、豆科牧草分枝數(shù)和總枝條數(shù)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，此外，豆科牧草株高與小黑麥株高呈顯著正相關(guān)關(guān)系(P< 0.05)(表5)。

表5 牧草產(chǎn)量性狀指標(biāo)間的相關(guān)性分析Table 5 Correlation analysis of yield traits

3 討論

3.1 混播組合間草地生產(chǎn)性能的差異及原因

與單播相比，牧草混播的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在提高了單位面積土地上的牧草生物產(chǎn)量[28]，其提高幅度因混播組合的類型而變化。不同草種的生物學(xué)、生態(tài)學(xué)和植物營養(yǎng)代謝特性不盡相同，混播草地植物群落與單一草種草地有著不同的植被數(shù)量及結(jié)構(gòu)特征，從而表現(xiàn)出不同的生態(tài)功能及生產(chǎn)性能。適宜的牧草品種生態(tài)位重疊程度小，兩者混播能有效提高牧草的產(chǎn)量和品質(zhì)，并形成穩(wěn)定的群落結(jié)構(gòu)[29]。沙打旺(Astragalus adsurgens)與老芒麥(Elymus sibiricus)混播的牧草產(chǎn)量分別比沙打旺與披堿草(Elymus dahuricus)和沙打旺與無芒雀麥混播高12%和29.4%[30]，用不同種類的豆科牧草與燕麥搭配混播組合，其牧草產(chǎn)量也有明顯的差異。燕麥與箭筈豌豆或紅豆草(Onobrychis viciifolia)混播，其草產(chǎn)量高于燕麥與毛苕子混播[31]。在本研究中，A1的鮮草產(chǎn)量比A2提高了5.93%，主要是由于A1混播組合的豆科牧草平均株高和小黑麥平均株高均顯著高于A2，說明與毛苕子相比，飼用豌豆更適宜與小黑麥混播，主要是由于飼用豌豆比毛苕子的競爭力相對更強，與小黑麥混播時更易于形成穩(wěn)定的群落結(jié)構(gòu)。

3.2 混播比例間草地生產(chǎn)性能的差異及原因

牧草混播比例由不同牧草的相對競爭力、自身功能特性、種群更新機制及營養(yǎng)配比需求來決定，因而不同牧草品種乃至不同地域間牧草的混播比例均有所不同[32]。不同作物種間和種內(nèi)存在競爭作用，混播比例的變化會影響混播物種的競爭關(guān)系，進(jìn)而影響作物產(chǎn)量[33]。趙青等[34]研究表明，黑麥與箭筈豌豆混播時，牧草產(chǎn)量隨箭筈豌豆混播比例的提高而上升，草產(chǎn)量提高的幅度很大程度上取決于箭筈豌豆在混播群體中所占的比例。這與本研究結(jié)果不同，本研究中鮮草產(chǎn)量隨著豆科牧草比例的增加先升高后下降，說明利用小黑麥建植混播草地時，豆科牧草比例過高或過低均不利于提高其草產(chǎn)量。有許多研究認(rèn)為，豆-禾以1 ? 1 比例種植效果最好[35]。舒思敏等[36]用扁穗牛鞭草(Hemarthria compressa)和紫花苜蓿進(jìn)行混播試驗，結(jié)果亦表明當(dāng)扁穗牛鞭草和紫花苜蓿的混播比例為1 ? 1 時在植株高度和產(chǎn)草量方面表現(xiàn)較好，這與本研究結(jié)果相似。本研究中B5(50 ? 50)處理的平均鮮草產(chǎn)量最高，但其枝條數(shù)并未達(dá)到最高水平，說明混播群體的平均單株生物量較高，主要得益于禾草、豆科牧草株高有所提高，地上部分在空間上具有較合理的配置比例，能夠充分地利用陽光和CO2，可制造更多的有機物質(zhì)。張瑜等[37]在貴州高寒山區(qū)的研究表明，飼用小黑麥與箭筈豌豆以50 ? 50 的比例混播時平均株高為176.9 cm，平均鮮草產(chǎn)量高達(dá)57.35 t·hm?2，遠(yuǎn)高于本研究中小黑麥與豆科牧草在該比例下的平均株高(144.83 cm)和平均鮮草產(chǎn)量(44.45 t·hm?2)，這主要是由于自然氣候條件差異較大所致。

3.3 混播組合 × 混播比例交互作用下草地生產(chǎn)性能的差異及原因

適宜的混播組合和混播比例可豐富群落層次，促進(jìn)空間合理搭配，顯著提高混播草地的產(chǎn)量，但不同牧草其最佳混播組合和混播比例不同。王富強等[38]在拉薩河谷地區(qū)的研究表明，燕麥與箭筈豌豆的適宜混播比為7 ? 3，相比單播燕麥增產(chǎn)11%，比單播箭筈豌豆增產(chǎn)148%；紫花苜蓿與垂穗披堿草的最適播種比例為3 ? 2，混播牧草的產(chǎn)量相對于紫花苜蓿單播增長35.2%，相對于垂穗披堿草單播增長54.8%；紫花苜蓿和葦狀羊茅(Festuca arundinacea)的適宜混播比例為7 ? 3，該比例可使混作總產(chǎn)量相對于紫花苜蓿單播增長13.6%，相對于葦狀羊茅單播增產(chǎn)19.4%。株高是反映牧草生長狀況和產(chǎn)量的主要指標(biāo)之一，當(dāng)環(huán)境資源有限，競爭促進(jìn)個體為了生存向上生長[25]。箭筈豌豆與燕麥混播使箭筈豌豆株高比單播提高85.2%，使燕麥株高比燕麥單播增高7.52%；黑麥與箭筈豌豆混播時黑麥株高較黑麥單播增高3.9%，箭筈豌豆株高較箭筈豌豆單播增高16.2%；豌豆與燕麥混播使兩者株高均有所提高，提高幅度分別為4.3%和3.1%[39-40]。飼用豌豆與燕麥、‘冬牧70’黑麥混播，豆科牧草盛花后期平均株高為60 cm，比單播增加20 cm[41]。本研究表明，隨著豆科牧草比例的增加，小黑麥株高逐漸下降，而豆科牧草株高表現(xiàn)出先升高后降低的趨勢，說明植物株高除了受自身遺傳特性的影響外，種間和種內(nèi)競爭的相對強弱亦會塑造其形態(tài)結(jié)構(gòu)特征，這與Kirst 等[42]的研究結(jié)果一致，A1B6處理的鮮草產(chǎn)量最高，主要得益于該比例下小黑麥和飼用豌豆株高較高，這與相關(guān)性分析結(jié)果相符。而隨著豆科牧草混播比例的進(jìn)一步增大，鮮草產(chǎn)量逐漸降低，主要是由于飼用豌豆比例較大時，在種間競爭中處于優(yōu)勢地位，抑制小黑麥的生長。燕麥與飼用豌豆混播的相關(guān)研究表明，燕麥與飼用豌豆混播時其株高顯著高于單播[43]。主要是由于種內(nèi)和種間同時存在競爭和促進(jìn)作用，促使燕麥快速增高，飼用豌豆攀援燕麥向上生長，飼用豌豆株高增加加劇了植株對光照資源的競爭，也促進(jìn)了燕麥進(jìn)一步長高，最終使燕麥與飼用豌豆混播株高均較各自單播有不同程度的提高，本研究結(jié)果表明小黑麥與豆科牧草混播時對株高也存在相似的促進(jìn)效應(yīng)。

3.4 不同混播處理下植物種間關(guān)系特征分析

不同的品種組合，群落達(dá)到穩(wěn)定時，豆科牧草在群落中所占的比例也不相同，豆科牧草與禾本科牧草之間形成互利或偏利的關(guān)系，競爭關(guān)系強度較小。合理的品種組合是實現(xiàn)草地高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)的前提基礎(chǔ)[44]。在同一植物群落中，由于不同植物利用資源能力的差異或同種植物因個體差異均可引起植物對資源競爭的不對稱性。本研究表明，兩種作物的競爭關(guān)系因混播組合而異，隨混播比例而變化。小黑麥與飼用豌豆/毛苕子混播時，大部分混播比例的RYT 值與1.0 無顯著差異，主要原因在于開花期牧草進(jìn)入生長旺盛階段，對資源的需求增大；A1B2、A1B3、A1B4、A2B2、A2B3和A2B4時RYT 值與1.0 無顯著差異，主要是由于總枝條數(shù)較高，加劇了地上部分對光照資源的競爭。提高豆科牧草的比例，有利于氮素轉(zhuǎn)移到禾草中[45]。A1B5、A1B6和A2B5的RYT 值與1.0 有顯著差異，這可能與適宜的混播比例下豆科牧草可以向禾本科牧草轉(zhuǎn)移較多氮素而降低對養(yǎng)分的競爭作用有關(guān)，此時主要表現(xiàn)出對小黑麥的偏利效應(yīng)；A1B7、A1B8、A2B7和A2B8時，豆科牧草的比例升高，而RYT 值依然與1.0 無顯著差異，這可能與豆科牧草比例過高，葉片密集加劇了豆科牧草與禾本科牧草對光照資源的競爭有關(guān)。

對不同混播處理下RY 值的研究結(jié)果表明，種間關(guān)系在不同混播組合與混播比例下有明顯差異，小黑麥與飼用豌豆混播時，種間與種內(nèi)競爭水平主要與混播組分所占比例有關(guān)；小黑麥與毛苕子混播時，小黑麥種內(nèi)競爭大于種間競爭，毛苕子種間競爭大于種內(nèi)競爭。種間關(guān)系與不同比例下混播組分利用資源的類型和能力有關(guān)。本研究分析了開花期小黑麥和豆科牧草的種間競爭關(guān)系，關(guān)于不同生育時期的種間動態(tài)競爭關(guān)系還需要進(jìn)一步探究。

4 結(jié)論

小黑麥與飼用豌豆的最佳混播比例為40 ? 60，小黑麥與毛苕子的最佳混播比例為50 ? 50，其中‘甘農(nóng)2 號’小黑麥與‘青建1 號’飼用豌豆以40 ? 60 的比例混播時，種間競爭可以達(dá)到相對平衡，可獲得最高的鮮草產(chǎn)量。而對不同水肥管理條件下混播牧草的產(chǎn)量、品質(zhì)及生態(tài)效益的研究尚未涉及，仍需從不同角度進(jìn)行試驗，以便更好地為實際生產(chǎn)和推廣應(yīng)用提供依據(jù)。