三江源區(qū)不同禾豆混播處理對飼草品質(zhì)及土壤養(yǎng)分的影響

魏希杰，馮廷旭，德科加，向雪梅，錢詩祎，林偉山

（青海省畜牧獸醫(yī)科學(xué)院 / 青海大學(xué), 青海 西寧 810016）

我國草地面積約占世界草地面積的12%，青海省草地面積約為全國草地面積的16%[1]，而三江源地區(qū)作為我國重要的水源發(fā)源地，有“中華水塔”之稱，該區(qū)域面積是青海省土地面積的50.3%，其在生態(tài)作用、涵養(yǎng)水源、防治水土流失、調(diào)節(jié)氣候等方面有重要作用[2-4]。然而，由于全球氣候條件變化、人為因素干擾(過度放牧、管護不當(dāng)?shù)?使我國高寒地區(qū)天然草地日益退化，并且飼草生長季短、牲畜在冷季飼草缺乏等問題嚴(yán)重制約著我國草地畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展進程[5-8]。目前，國外發(fā)達國家的飼草生產(chǎn)集約化模式已逐漸成熟，但由于氣候條件、地理位置等差異，國外大規(guī)模草地建植技術(shù)在一定程度上并不適合于我國。研究表明，建植栽培草地是緩解我國高寒草甸草畜矛盾、減輕牲畜在冷季掉膘及發(fā)展集約化草地畜牧業(yè)、恢復(fù)天然草地生態(tài)功能和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一項重要舉措[9]。

建植栽培草地是補充天然草地冬、春兩季飼草產(chǎn)量及營養(yǎng)成分缺乏的主要方法之一，而栽培草地中一年生禾豆混播作為一種新的種植方式在高寒地區(qū)逐步推廣應(yīng)用[10]。燕麥(Avena sativa)作為一年生耐寒耐旱的優(yōu)質(zhì)飼草料作物為青藏高原高寒牧區(qū)抗災(zāi)保畜、保護草地生態(tài)環(huán)境、提升草地畜牧業(yè)生產(chǎn)水平做出了巨大貢獻[11-14]。小黑麥(×TriticalWittmack)具有根系發(fā)達、耐寒性、抗旱性好等優(yōu)點。但常年在同一地塊連作單播燕麥、單播小黑麥，存在飼草產(chǎn)量逐年降低、土壤肥力下降、雜草增加的狀況[15-16]，同時因粗纖維含量高適口性較差[17]。箭筈豌豆(Vicia sativa)、飼用豌豆(Pisum sativa)兩種豆科飼草營養(yǎng)豐富，蛋白質(zhì)含量高，但是單播豆科飼草時，其生長高度受到限制，對自然資源的利用率低，導(dǎo)致飼草產(chǎn)量、品質(zhì)下降。前人的諸多研究結(jié)果表明燕麥、小黑麥與箭筈豌豆、飼用豌豆進行混播，合理分布生長空間結(jié)構(gòu)，對光照、熱量和水分等資源利用更加合理；豆科飼草固氮作用也減少了化肥的使用量，改善了土壤結(jié)構(gòu)，增加了肥力[18-19]。截止目前，大多數(shù)研究集中在高寒地區(qū)燕麥 + 豆科的產(chǎn)量及品質(zhì)，對小黑麥 + 豆科組合鮮有文獻研究，對混播飼草的土壤養(yǎng)分的研究較少。鑒于此，選擇在高寒地區(qū)適應(yīng)能力較強的禾本科(燕麥、小黑麥)與豆科飼草(箭筈豌豆、飼用豌豆)進行混播試驗，對不同混播比例飼草養(yǎng)分及土壤性質(zhì)進行對比分析，以期為高寒地區(qū)栽培草地的建植推廣提供科學(xué)依據(jù)及技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于青海省玉樹州稱多縣青海大學(xué)三江源生態(tài)系統(tǒng)教育部野外科學(xué)觀測站(33°24′30′′ N，97°18′00′′ E，海拔4 270 m)，該地區(qū)屬典型高原大陸性氣候，冬季漫長，氣候寒冷，2019－2021 年氣象資料顯示，該地區(qū)年平均氣溫為-5.6～3.8 ℃，極端最高氣溫在25 ℃左右，極端最低氣溫-30 極端最高氣溫在25 ℃左右，極端最低氣溫-30 ℃左右，四季不分明，只有冷熱兩季，無絕對無霜期，全年霜日數(shù)約為260 d，日照時數(shù)溫會隨著海拔升高逐漸降低，年均降水量為500.6 mm，降水主要分布在6 月－9 月，約占全年降水量的75%。試驗小區(qū)土壤為高山草甸土，雖腐殖質(zhì)含量豐富，但因分解不良而土壤肥力不高。土壤pH 6.92，有機質(zhì)含量為2.36%，全氮含量為0.95%，全磷含量為0.82%，全鉀含量為1.35%，無灌溉條件，試驗地前茬作物均為小黑麥 +飼用豌豆混播。

1.2 試驗材料

供試燕麥品種為‘青甜1 號’，小黑麥品種為‘甘農(nóng)2 號’，飼用豌豆品種為‘青建1 號’，箭筈豌豆品種為‘西牧333A’，均由青海省畜牧獸醫(yī)科學(xué)院草原所提供。

1.3 試驗設(shè)計

試驗于2020 年5 月份開展，采取裂區(qū)試驗設(shè)計，主區(qū)為混播組合，燕麥 + 箭筈豌豆(A1)、燕麥 +飼用豌豆(A2)、小黑麥 + 箭筈豌豆(A3)、燕麥 + 飼用豌豆(A4)，副區(qū)為混播比例，試驗設(shè)計如表1 所列，設(shè)混播處理3 個，分別為70 ? 30、50 ? 50、30 ? 70，單播處理4 個，編號為S1(單播燕麥)、S2(單播小黑麥)、S3(單播箭筈豌豆)、S4(單播飼用豌豆)，每個處理3 次 重 復(fù)，試 驗 小 區(qū) 面 積 為15 m2(3 m × 5 m)。5 月19 日對試驗地進行了翻耕耙耱，播種前基施磷酸二銨450 kg·hm-2，2020 年5 月20 日播種，條播，播深3～4 cm，各小區(qū)均人工開溝10 行，行距30 cm，9 月25 日收獲并測定飼草產(chǎn)量，同時采集土壤樣品，試驗期間不再施肥及灌溉，在禾本科拔節(jié)期進行人工除草一次?；觳橥胁シN，每行內(nèi)禾本科與豆科播量按計算的各單播處理播量分別播入，以燕麥 + 箭筈豌豆70 ? 30 混播組合為例，燕麥播量 =燕 麥 單 播 播 種 量225.01 kg·hm-2× 70% = 157.54 kg·hm-2、箭筈豌豆播量 = 箭筈豌豆單播量76.67 kg·hm-2× 30% = 23.00 kg·hm-2。

表1 試驗小區(qū)及各處理播種量Table 1 Experimental plots and seed sowing rate of each treatment(kg·hm-2)

1.4 測定指標(biāo)及方法

營養(yǎng)成分測定：收獲后(9 月28 日)將飼草莖稈、葉片用粉碎機粉碎后混合均勻，自然風(fēng)干后用凱氏定氮法[20]測定粗蛋白(crude protein, CP)含量，索氏浸提法[21]測定粗脂肪(crude fat, EE)含量，范式纖維法[22]測定酸性洗滌纖維(acid detergent fiber,ADF)和中性洗滌纖維(neutral detergent fiber, NDF)含量。

土壤養(yǎng)分分析：在飼草播種前(5 月19 日)隨機在試驗地采集0－20 cm 的6 份土樣均勻混合作為空白對照組，共3 次重復(fù)，收獲后(9 月26 日)將每個試驗處理小區(qū)用土鉆采集0－20 cm 的土樣，每個小區(qū)重復(fù)采樣3 次，曬干后過篩去除根系、石塊等雜質(zhì)后測定土壤養(yǎng)分，全氮(total nitrogen, TN)含量采用LY/T 1228-1999 測定標(biāo)準(zhǔn)進行檢測[23]，全磷(total phosphorus, TP)含 量 采 用 堿 熔 法LY/T 1232-2015 測 定 標(biāo) 準(zhǔn) 進 行 測 定[24]，全 鉀 (total potassium,TK)含量采用堿熔法LY/T 1234-2015 測定標(biāo)準(zhǔn)進行測 定[25]，有 機 碳 (organic carbon, SOC)含 量 采 用NY/T 1121.6-2006 測定標(biāo)準(zhǔn)進行測定[26]。土樣測定均送至青海韻馳檢測技術(shù)有限公司檢測。

1.5 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2016 分析制圖，運用SPSS 23.0 軟件進行方差分析，處理間差異分析用單因素方差分析，處理間多重比較用Duncan法檢測。所有表格數(shù)據(jù)均為平均值 ± 標(biāo)準(zhǔn)誤。

2 結(jié)果與分析

2.1 混播處理對飼草品質(zhì)及土壤養(yǎng)分的方差分析

混播組合、比例及二者交互作用對中性洗滌纖維、粗蛋白、粗脂肪、可溶性糖(soluble sugar, WSC)、全鉀和有機碳均有顯著影響(P< 0.05) (表2)，對酸性洗滌纖維均無顯著影響(P> 0.05)?；觳ソM合對全磷無顯著影響，但比例及交互作用對TP 有顯著影響。混播組合和比例對全氮無顯著影響，但交互作用對TN 有顯著影響(P< 0.05)。

表2 混播組合、混播比例及混播組合 × 混播比例交互作用對各指標(biāo)的方差分析Table 2 Variance analysis on production performance within the mixture combination, mixed ratio and the interaction of mixture combination and mixed ratio

2.2 混播組合及單播處理對飼草品質(zhì)及土壤養(yǎng)分的影響

2.2.1 不同混播組合對飼草品質(zhì)變化的影響

ADF 含量S2含量最高，為45.76%，比S3和S4顯著增加了35.14%和29.04%，S1比A2處理顯著增加了21.26%。A4比A2處理顯著增加了20.76%， S4比A4處理顯著降低了35.05% (圖1)。飼草NDF 含量趨勢與ADF 含量一致，S1比A2處理顯著增加了20.30%，S3和S4與A1、A2、A3、A4均差異顯著(P<0.05)，其中S3比A1、A4分別降低了48.15%、38.33%，S4比A1、A4分別降低了25.93%、63.91%。S3、S4處理CP 含量最高，分別為27.81%和19.79%，與A1、A2、A3、A4混播組合間均差異顯著(P< 0.05)，其中S3比A1、A4分別顯著增加了198.71%、206.27%，S4比A1、A4分別顯著增加了112.56%、117.95%。飼草EE 含量與CP 含量趨勢一致，S3、S4處理含量最高，分別為16.62%和15.63%，與A1、A2、A3、A4、S1、S2處理均差異顯著(P< 0.05)，其中S3比A1、A4分別增加了86.11%、85.08%，S4比A1、A4分別顯著增加了75.03%、74.05%。A2、A3混播處理WSC 含量與S3處理差異顯著(P< 0.05)，其中S3比A2顯著降低了61.52%，S3比A3顯著降低了62.74%。

圖1 不同混播組合及單播對照處理下的飼草品質(zhì)變化Figure 1 Differences in forage nutrient changes under different mixed sowing combinations and single sowing control treatments

2.2.2 不同混播組合對土壤養(yǎng)分變化的影響

S1處理土壤TP 含量最高，為1.52 g·kg-1，S4處理含量最低，為0.92 g·kg-1，S1處理比A3顯著增加了50.49% (P< 0.05)，比A4顯著增加了44.76%，比S4顯著增加了65.21%， S3比S4顯著增加了42.39%(圖2)。土壤TK 含量S1處理分別比A2、A3、A4、S2和S3分別顯著增加了48.61%、46.62%、37.28%、53.32%和51.75%， A1處理比A2、A3、A4、S2和S3分別顯著增加了45.04%、43.09%、33.98%、49.64%和48.09%。S1處理土壤TN 含量最高，為5.26 g·kg-1，A3處理比S2和S3分別顯著增加了42.59%、66.67%。S4處理比S3顯著增加了41.13%。土壤SOC 含量S1處理最高，為100.23 g·kg-1，比A2、A3、A4分別顯著增加了100.02%、69.39%、93.68%，A1處理比S3顯著增加了78.71%。

圖2 不同混播組合及單播對照處理下的土壤養(yǎng)分變化Figure 2 Differences in soil nutrient changes under different mixed sowing combinations and single sowing control treatments

2.3 混播比例及單播處理對飼草品質(zhì)及土壤養(yǎng)分差異分析

2.3.1 不同混播比例對飼草營養(yǎng)品質(zhì)間的差異

S2處理NDF 含量最高，為45.76%，比S3、S4分別顯著增加了35.14%、40.97% (P< 0.05)，B1、B2飼草NDF 含量均顯著高于S3和S4，其中B1比S3和S4分別增加了20.08%和25.26%，B2比S3和S4分別增加了20.82%和26.03% (圖3)。ADF 含量變化與NDF 含量變化趨勢基本一致，S2處理最高，為46.26%， S2比S3和S4分別顯著增加了45.15%和46.99%， S1比S3和S4分別顯著增加了35.14%和36.86%。S3和S4飼草CP 含量較高，分別為24.81%和19.79%，其中S3比B1、B2、B3、S1和S2處理分別顯著增加了207.05%、167.34%、138.55%、232.12%和202.56%， S3比S4顯著增加了25.37%。飼草EE含量變化趨勢與CP 含量一致，S3和S4處理最高，分別為16.60%和15.63%，其中S3比B1、B2、B3、S1和S2處理分別顯著增加了79.26%、89.28%、98.44%、103.43%和151.51%。B1比S2處理顯著增加了32.88%。B1、B2、B3處 理WSC 含 量 較 高，分 別 為12.81%、12.48%和11.99%， B1和B2比S3分別顯著增加了148.25%、141.86%。

圖3 不同混播比例及單播對照處理下的飼草養(yǎng)分變化Figure 3 Differences in forage nutrient changes under different blending ratios and single sowing control treatments

2.3.2 不同混播比例對土壤養(yǎng)分間的影響

不同混播比例下土壤TP 含量S1處理最高，為1.52 g·kg-1， S1比B1、B2、S4處理分別顯著增加了47.57%、43.39%、65.22% (P< 0.05)，S4處理含量最低，為0.92 g·kg-1， S4比B3、S2、S3處理分別顯著降低了38.04%、38.04%、42.39% (圖4)。土壤TK 含量S1處理含量最高，為29.53 g·kg-1， S1比S2、S3分別顯著增加了53.32%、51.74%。土壤TN 含量S1處理最高，為5.26 g·kg-1， S1比B1、B2、B3、S2、S3、S4處理分別顯著增加了74.17%、60.36%、64.37%、94.81%、128.69%、61.34%。土壤SOC 含量S1處理最高，為100.23 g·kg-1， S1比B1、B2、B3、S3、S4處理分別顯著增加了112.35%、54.41%、42.86%、118.36%、78.75%，S2比S3處理顯著增加了66.01%。

圖4 不同混播組合及單播對照處理下的土壤養(yǎng)分變化Figure 4 Differences in soil nutrient changes under different mixed sowing combinations and single sowing control treatments

2.4 混播組合 × 混播比例交互作用下對飼草品質(zhì)和土壤養(yǎng)分差異分析

2.4.1 混播組合 × 混播比例交互作用下對飼草品質(zhì)的影響

混播組合 × 混播比例交互作用下，隨著豆科混播比例的增加，飼草NDF 與ADF 含量整體呈逐漸降低趨勢，S1和S2處理NDF、ADF 含量較高，S2處理與A1B2、A1B3、A2B2、A2B3混播處理及S3、S4間ADF 含量差異顯著(P< 0.05)，其中S2比A1B2、A1B3、A2B2、A2B3、S3、S4分 別 增 加 了11.67%、12.23%、18.07%、20.16%、30.37%、31.63%，S3和S4處理NDF和ADF 含量較低，S4處理與各混播處理間NDF 含量均差異顯著(P< 0.05) (表3)。飼草CP 含量則隨著豆科飼草占比的增加而逐漸增加， A2B3比S1、S2處理分別顯著增加了4.87%、4.14%，各混播處理與S3和S4均 差 異 顯 著(P< 0.05)。EE 含 量S3和S4含量較高，分別為16.60%、15.63%，與混播處理組間均差異顯著(P< 0.05)，與S1和S2處理間也差異顯著(P< 0.05)，其中S3比S1和S2處理分別增加了8.43%和10.00%，S4比S1、S2處理分別增加了7.46%和9.03%。 WSC 含 量A2B2處 理 最 高， 為17.43%， A2B2比S1、S3、S4處理分別顯著增加了10.46%、12.27%和9.38%。

表3 混播組合 × 混播比例交互作用下飼草營養(yǎng)品質(zhì)差異分析Table 3 Differences of nutritional quality for the interaction of the mixture combination and mixed ratio%

2.4.2 混播組合 × 混播比例交互作用對土壤養(yǎng)分的影響

混播組合 × 混播比例交互作用下土壤TP 含量A1B1比A1B3、A2B3、S1處理分別顯著降低了31.11%、32.61%和38.81%， S1比S4處理顯著增加39.47%(表4)。 土 壤TK 含 量A1B3和S1與A2B1、 A2B2、A3B2、A3B3、A4B1處理間差異顯著(P< 0.05)，其中A1B3比A2B1、A2B2、、A3B2、A3B3、A4B1處理分別增加 了 13.33%、 14.81%、 28.15%、 20.00%、 24.44%。S1比A2B1、A2B2、A2B3、A3B1、A3B2、A3B3、A4B1、A4B2、A4B3處理分別增加了23.02%、24.36%、9.21%、35.53%、36.18%、28.94%、32.89%、43.42%和16.44%。土壤TN 含量S1、S2處理較高，S1比S3和S4處理分別顯著增加了56.27%、38.02%。S2比S3、S4處理分別增加55.51%、36.94%。土壤SOC 含量S1與A1B2、A1B3間無顯著差異，但均顯著高于其他處理。

表4 混播組合 × 混播比例交互作用下土壤養(yǎng)分差異分析Table 4 Soil nutrient differences under the interaction of mixed sowing combination × mixing ratio g·kg-1

2.5 飼草品質(zhì)與土壤養(yǎng)分變化間的相互關(guān)系

NDF 含量與ADF 含量極顯著正相關(guān)(P<0.01)，與 土 壤TN 含 量 間 顯 著 正 相 關(guān)(P< 0.05)，與CP 含 量 間 顯 著 負(fù) 相 關(guān)(P< 0.05) (表5)。ADF含量與CP、EE 含量間均極顯著負(fù)相關(guān)(P< 0.01)，與WSC 間顯著負(fù)相關(guān)(P< 0.05)，與土壤TN 含量間顯著正相關(guān)(P< 0.05)。飼草CP 含量與EE 間極顯著正相關(guān)(P< 0.01)，與WSC、土壤TN 含量間均顯著負(fù)相關(guān)(P< 0.05)。EE 含量與土壤TN含量間顯著負(fù)相關(guān)(P< 0.05)。土壤TP 含量與土壤TK 含量間顯著正相關(guān)(P< 0.05)，與土壤SOC含量間極顯著正相關(guān)(P< 0.01)。土壤TK 含量與土壤SOC 含量間極顯著正相關(guān)(P< 0.01)。土壤TN 與土壤SOC 含量間顯著正相關(guān)(P< 0.05)。

表5 飼草品質(zhì)與土壤養(yǎng)分變化間的雙因素分析結(jié)果Table 5 Results of bifactor analysis between forage quality and soil nutrient changes

3 討論與分析

3.1 禾豆混播組合對飼草養(yǎng)分和土壤養(yǎng)分的影響

適宜的禾豆混播組合，可以提高飼草品質(zhì)，改善土壤理化性質(zhì)[27-29]。本研究選擇燕麥、小黑麥、箭筈豌豆、飼用豌豆進行混播，是因為禾本科飼草在高海拔地區(qū)經(jīng)過了多年的單播試驗，產(chǎn)量相對穩(wěn)定，但因研究區(qū)地處4 270 m 的高海拔地區(qū)，飼草品質(zhì)會有較大變化[30-33]。本研究結(jié)果表明，混播組合的NDF 含量比單播燕麥降低了0.03%～16.87%，比單播小黑麥降低了0.09%～21.40%，ADF 含量比單播燕麥降低了0.01%～17.53%，比單播小黑麥降低了0.04%～20.65%。其中主要的差異可能是燕麥與小黑麥之間不同的NDF 與ADF 含量導(dǎo)致，因為小黑麥與燕麥屬于禾本科的兩個不同品種，其在生長過程中對養(yǎng)分積累量會有差異，導(dǎo)致兩種飼草莖、葉粗細(xì)程度以及在養(yǎng)分轉(zhuǎn)運時有區(qū)別[34-36]，也可能與本研究地區(qū)的日照時間、降水量等因素有密切關(guān)系。CP 含量比單播禾本科處理提高了15.58%～31.53%，EE 比單播禾本科提高了0.09%～26.83%，飼草WSC 含量比單播禾本科處理提高了31.33%～49.68%。郭孝等[37]研究表明混播草地中CP、EE 含量分別較單播禾本科草地提高了22.8%和10.59%，以及王旭等[38]研究表明灌漿期粗蛋白產(chǎn)量比燕麥提高了52.6%，與本研究結(jié)果相似。但與本研究也存在一定的差異，主要的原因可能是本研究添加豆科飼草后，豆科飼草可以提供大量蛋白以及粗脂肪，豆科飼草固氮作用，為禾本科飼草提供必要的養(yǎng)分供給，也可能與研究區(qū)的地理位置、氣候條件等因素導(dǎo)致，因為本研究區(qū)氣候條件相對較差，飼草整個生長季較短，營養(yǎng)物質(zhì)積累量少。飼草WSC含量表現(xiàn)為混播處理 > 單播處理，混播比單播草地提高了59.97%～168.41%，更有利于牲畜的消化與吸收，裴彩霞等[39]研究結(jié)果也表明，牧草中WSC 是放牧家畜最容易吸收利用的能源，與牧草的消化率正相關(guān)，而且還是干草質(zhì)量的一個重要標(biāo)志。

土壤作為承載植物生長發(fā)育的基礎(chǔ)，研究表明禾本科與豆科飼草對土壤元素的側(cè)重性不同，禾本科飼草對氮元素等有較強的吸收率，豆科飼草則偏重鈣、磷等元素。韓建國等[40]研究結(jié)果則表明，混播草地增加了有機碳的含量，穩(wěn)定了有機碳庫。本研究表明，不同混播組合處理的土壤TP 含量中燕麥 + 豆科組合低于單播燕麥28.81%和23.58%，小黑麥 + 豆科組合低于單播小黑麥25.74%和20.95%。土壤TK 含量燕麥 + 飼用豌豆組合低于單播燕麥處理2.46%、48.62%，小黑麥 + 豆科組合則高于單播小黑麥4.57%和11.68%。土壤TN 含量燕麥 + 豆科組合低于單播燕麥76.51%和106.27%，小黑麥 + 豆科組合則高于單播小黑麥42.59%和21.11%。土壤SOC 含量燕麥 + 豆科組合低于單播燕麥22.19%和100.02%，小黑麥 + 豆科組合低于單播小黑麥28.78%和47.25%，以上研究結(jié)果均表明了燕麥 + 豆科組合土壤養(yǎng)分含量低于單播燕麥處理，小黑麥 + 豆科組合土壤TP、SOC 含量低于單播小黑麥，土壤TN、TK 含量則高于單播小黑麥。這與其他學(xué)者的研究結(jié)果有較大差異，其主要的差異原因可能是研究區(qū)的土壤因素導(dǎo)致，高寒地區(qū)土壤較為貧瘠，土壤養(yǎng)分含量少，加上牲畜等對草地的過度踐踏等，水土流失加速，養(yǎng)分積累量低。張皓等[41]研究4 種混播方式下土壤養(yǎng)分的變化，結(jié)果表明土壤全磷含量為1.27 g·kg-1，顯著高于單播草地。關(guān)正翾[42]進行燕麥 +箭筈豌豆同行混播時，結(jié)果也表明混播草地可以提高土壤肥力。向雪梅等[43]研究也指出，高寒草地中有15%～75%的氮素會流失到環(huán)境當(dāng)中，證明高寒草地土壤中養(yǎng)分流失較為嚴(yán)重。

3.2 不同禾豆混播比例對飼草養(yǎng)分和土壤養(yǎng)分的影響

不同的禾豆混播比例會直接影響混播草地種群田間密度比，造成混播群落結(jié)構(gòu)的差異，對群落種間關(guān)系及穩(wěn)定性也有一定的影響[44]。本研究結(jié)果表明，在3 種混播比例下飼草NDF 含量均低于單播燕麥處理8.28%、7.63%、12.46%，低于單播小黑麥12.54%、11.86%、16.88%；ADF 含量低于單播燕麥處理7.01%、5.72%、10.21%，低于單播小黑麥14.93%、13.55%、18.37%。且隨著豆科飼草的占比增加，飼草中NDF 與ADF 含量逐漸降低。不同混播比例下飼草CP 含量高于單播燕麥處理8.16%、22.07%、11.81%，高于單播小黑麥處理13.17%、8.87%，但是70 ? 30 混播比例則低于單播小黑麥1.48%。EE 含量高于單播燕麥處理13.48%、9.24%、1.14%，高于單播小黑麥處理40.30%、13.07%、11.20%。這與劉云飛[45]的研究結(jié)果相似，這可能與所選擇的混播品種和建植比例有關(guān)。飼草WSC 含量高于單播燕麥83.78%、57.94%、97.28%，高于單播小黑麥34.70%、57.56%、30.81%，表明混播處理的飼草適口性和消化率優(yōu)于單播處理，也更適宜作為青貯飼料的原料。

不同混播比例下飼草土壤養(yǎng)分TP、TK、TN、SOC 含量均低于單播禾本科處理，與單播豆科處理間差異不顯著，且隨著豆科飼草混播比例增加土壤TP、SOC 含量均呈逐漸增加趨勢，表明混播草地中禾本科與豆科飼草搭配建植可以提高飼草對土壤養(yǎng)分的吸收速率，土壤養(yǎng)分含量相對均衡，而且由于豆科飼草的添加，豆科飼草根部的根瘤菌的固氮效應(yīng)也會使土壤中養(yǎng)分含量增加，促進土壤微生物的活性，減少土壤板結(jié)的現(xiàn)象，對土壤的肥力也有一定的提高作用[46]。

3.3 混播組合 × 混播比例交互作用下對飼草品質(zhì)和土壤養(yǎng)分的影響

本研究在混播組合 × 混播比例交互作用下探究飼草品質(zhì)的差異，結(jié)果表明；燕麥 + 豆科混播處理的飼草NDF 含量低于單播燕麥處理5.13%～32.54%，小黑麥 + 豆科混播處理低于單播小黑麥1.59%～17.16%，燕麥 + 豆科混播飼草ADF 含量低于單播燕麥處理9.26%～33.42%，小黑麥 + 豆科混播低于單播小黑麥2.23%～13.55%。CP 含量燕麥 +豆科混播處理高于單播燕麥處理10.57%～65.19%，小黑麥 + 豆科混播高于單播小黑麥7.19%～33.17%?；觳ヌ幚鞥E 含量最高比單播燕麥提高了2.10%，但呈逐漸下降趨勢。燕麥 + 豆科混播飼草WSC 含量高于單播燕麥12.97%～19.09%，小黑麥 + 豆科高于單播小黑麥6.06%～55.45%。以上結(jié)果均表明了混播組合 × 混播比例交互作用下飼草品質(zhì)相比于單播禾本科處理有明顯的增加，劉敏等[47]的研究結(jié)果也表明混播處理的CP 含量高于禾本科單播，EE 含量有所下降。閆慧穎等[48]的研究表明兩種玉米(Zea mays)與箭筈豌豆混播時CP 含量分別提高19.09%、34.38%，這與本研究結(jié)論相似。但本研究中CP 的增加量較低，主要的原因可能是高寒地區(qū)飼草生長條件受到海拔和溫度等因素的影響較大。

土壤作為牧草立地條件和獲取養(yǎng)分的源頭，是影響植物生長的主要因素之一。本研究中混播草地的土壤TP、TK、TN、SOC 含量均低于單播燕麥處理。TP、TK、SOC 含量均會隨著豆科飼草混播比例的增大。謝開云等[49]進行一年生禾豆混播研究結(jié)果表明，禾本科對氮素的競爭和豆科固氮效應(yīng)相結(jié)合，豆科為禾本科提供對氮素資源的需求，促進土壤－生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)。李志國等[50]研究紫花苜蓿(Medicago sativa)與無芒雀麥(Bromus inermis)混播結(jié)果也表明土壤中TN 與SOC 含量均會提高。董曉霞等[51]研究結(jié)果表明栽培混播草地會使淺層土壤中的有機質(zhì)、TN 含量提高了28.4%和69.8%。本研究則表現(xiàn)出現(xiàn)相反結(jié)果，其主要原因可能在于高寒草地土層較淺，僅在0～20 cm 左右，養(yǎng)分積累量少，加之近年來人為因素對草地破壞嚴(yán)重，大量裸露土地使養(yǎng)分快速流失。孫磊等[52]研究結(jié)果也表明大豆(Glycine max)連作可導(dǎo)致根際土壤有機質(zhì)含量低于正茬土壤，因此，混播草地對土壤養(yǎng)分的作用需要進行大量研究。

3.4 禾豆混播飼草品質(zhì)與土壤養(yǎng)分間的關(guān)系

建植禾豆混播草地時對所選擇研究區(qū)的土壤養(yǎng)分進行分析也是較為重要的一步。不同的地區(qū)建植時選擇的組合及比例不同，所選擇的研究區(qū)氣候條件及管理條件的差異都是導(dǎo)致結(jié)果產(chǎn)生差異的原因，也可能是不同的地區(qū)土壤養(yǎng)分之間存在差異[53]。本研究結(jié)果飼草品質(zhì)結(jié)果分析表明飼草ADF 與NDF 含量變化量與CP、EE 等呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，CP 與EE 含量則呈正相關(guān)關(guān)系，表明飼草中CP 與EE 含量越高，飼草適口性及品質(zhì)則越好。也證明了禾豆混播體系是一種優(yōu)于單播草地的建植方式之一。同時NDF、ADF 與土壤TN 含量呈正相關(guān)關(guān)系，NDF 與ADF 作為纖維性碳水化合物與結(jié)構(gòu)性碳水化合物的主要成分[54]，在植物向上生長過程中起重要的支撐作用。禾豆混播體系中，豆科飼草的根系根瘤菌固定游離的氮素，為禾本科提供更多的氮素，使禾本科飼草生長高度相比單播處理更高，從而獲得更多的水分、光照等自然資源的補充。豆科飼草依附在禾本科飼草的莖稈向上生長，減少了伏地生長導(dǎo)致的根部葉片接受不到光照而逐漸枯萎凋落的現(xiàn)象。但CP、EE 含量與土壤TN 之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，這也與植物發(fā)育過程中消耗氮素用于生長有關(guān)。研究結(jié)果還表明土壤SOC與土壤TP、TK、TN 含量間均呈正相關(guān)關(guān)系，說明土壤中N、P、K 含量的增加也有利于土壤SOC 的增加，而土壤SOC 作為土壤中極其重要的部分，不僅僅與土壤肥力密切相關(guān)，而且對地球碳循環(huán)有巨大的影響，既是溫室氣體的源頭，也是碳主要的匯集地，增加土壤中SOC 含量對降低溫室效應(yīng)有重要的作用，而且土壤中SOC 的循環(huán)也與微生物活性有密切聯(lián)系，增加土壤中SOC 含量也對提高微生物的活性有積極作用，促使土壤中肥力的逐漸增加[55]。

4 結(jié)論

在高寒地區(qū)建植的一年生不同禾豆混播處理研究中飼草生長良好，燕麥 + 飼用豌豆混播處理飼草品質(zhì)相比單播草地均有較大的提高。同時，混播草地中禾豆混播土壤養(yǎng)分相對均衡。綜合混播飼草品質(zhì)以及對土壤改良效果，燕麥 + 飼用豌豆(50 : 50)處理最優(yōu)，適宜在高寒地區(qū)推廣應(yīng)用，為高寒地區(qū)禾豆混播草地的推廣應(yīng)用提供了數(shù)據(jù)支撐。