苜蓿混播方式及比例對(duì)混播草地生產(chǎn)力和穩(wěn)定性的影響

張永亮，滕澤，郝鳳，于鐵峰，張玉霞

（內(nèi)蒙古民族大學(xué)農(nóng)學(xué)院，內(nèi)蒙古 通遼 028042）

禾豆混播不僅能提高牧草產(chǎn)量和品質(zhì)，而且還能促進(jìn)豆科牧草的固氮性能，改善土壤質(zhì)量。紫花苜蓿（Medicago sativa）與無(wú)芒雀麥（Bromus inermis）混播建植人工草地，從牧草產(chǎn)量、品質(zhì)和混播組分種間相容性角度來看是理想的栽培模式，只要混播方式和混播比例適當(dāng)，可建成高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、且可持續(xù)利用的人工草地。禾豆混播比例是影響混播草地產(chǎn)量和群落穩(wěn)定性的主要因素之一［1-4］，它決定著混播草地中各組分是否受益或被抑制［1］。紫花苜蓿與不同種類禾草混播其適宜的混播比例不盡相同，如紫花苜蓿與緣毛雀麥（Bromus ciliatus）以1∶1 或1∶3 混播較適宜，紫花苜蓿與新麥草（Psathyrostachys juncea）或紫花苜蓿與長(zhǎng)穗偃麥草（Elytrigia elongata）以1∶1 或1∶2 混播較好［5］。劉敏等［6］發(fā)現(xiàn)紫花苜蓿與無(wú)芒雀麥1∶2 同行混播禾豆生長(zhǎng)較協(xié)調(diào)。陳積山等［7］在黑龍江地區(qū)的研究發(fā)現(xiàn)紫花苜蓿與無(wú)芒雀麥4∶1 同行混播較為理想。張輝輝等［8］在甘肅地區(qū)的研究表明紫花苜蓿與無(wú)芒雀麥7∶3 同行混播增產(chǎn)效果更明顯。魯富寬等［9］在內(nèi)蒙古中部地區(qū)的研究發(fā)現(xiàn)紫花苜蓿與無(wú)芒雀麥 2∶1 間行混播產(chǎn)量最高。禾豆混播比例不僅對(duì)混播草地產(chǎn)量有明顯影響，而且對(duì)群落穩(wěn)定性同樣有影響。鄭偉等［3］研究表明豆禾比4∶6 群落穩(wěn)定性較低，而5∶5 具有較高的穩(wěn)定性。張永亮等［2］發(fā)現(xiàn)豆禾1∶2 和2∶2 間行混播群落穩(wěn)定性優(yōu)于1∶1 和2∶1。可見，適宜的禾豆混播比例也會(huì)因土壤和生物氣候條件以及管理水平等差異而不同。

禾豆混播方式有同行混播、間行混播和交叉混播等。在生產(chǎn)實(shí)踐中，禾豆間行混播或交叉混播較同行混播易實(shí)施。禾豆混播方式對(duì)草地生產(chǎn)力和群落穩(wěn)定性有明顯影響。祁軍等［10］研究表明紅豆草（Onobrychis viciaefolia）與鴨茅（Dactylis glomerata）或無(wú)芒雀麥1∶1 間行混播牧草產(chǎn)量高于同行混播。茍蓉等［11］發(fā)現(xiàn)燕麥（Avena sativa）和箭筈豌豆（Vicia sativa）在行距為20 cm 同行混播下具有最高的草地總產(chǎn)量，箭筈豌豆產(chǎn)量在行距30 cm 間行混播下最大，而燕麥產(chǎn)量最小。白音倉(cāng)［12］研究發(fā)現(xiàn)紫花苜蓿與老芒麥（Elymus sibiricus）不同比例混播，兩年內(nèi)間行混播禾豆總產(chǎn)量明顯高于同行混播。沃野［13］研究表明紫花苜蓿與無(wú)芒雀麥間行混播禾草產(chǎn)量大于同行混播。

混播草地產(chǎn)量和群落穩(wěn)定性除受混播比例和混播方式影響外，同樣受禾草與豆科牧草混播時(shí)間的影響［14］。苜蓿與禾草同期混播時(shí)通常是苜蓿種間競(jìng)爭(zhēng)力大于禾草［15-16］。如果先按禾草單播量播種禾草，禾草生長(zhǎng)到一定時(shí)期后再混播不同比例苜蓿，與禾豆同期混播相比混播初期禾草種群密度較高，禾草個(gè)體較大，禾草種間競(jìng)爭(zhēng)能力增強(qiáng)。目前，關(guān)于在生長(zhǎng)一定時(shí)期的固定播量禾草地上混播不同比例苜蓿對(duì)混播牧草產(chǎn)量和群落穩(wěn)定性影響研究鮮見報(bào)道。本研究通過對(duì)固定播量的2 月齡無(wú)芒雀麥草地進(jìn)行間行和交叉混播不同比例苜蓿，分析苜?；觳シ绞胶突觳ケ壤龑?duì)牧草產(chǎn)量和群落穩(wěn)定性的影響，探尋適宜的苜?；觳シ绞胶突觳ケ壤瑸榭茽柷呱车睾潭够觳ゲ莸亟ㄖ蔡峁┛茖W(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于科爾沁沙地的內(nèi)蒙古民族大學(xué)農(nóng)牧業(yè)科技示范園區(qū)（E 122°03′、N 43°38′）。試驗(yàn)地年平均氣溫6.4 ℃，≥10 ℃年活動(dòng)積溫3184 ℃，無(wú)霜期150 d，年平均降水量399.1 mm，5-9 月降水量占全年降水量的89%，為典型的溫帶大陸性季風(fēng)氣候。試驗(yàn)地土壤為風(fēng)沙土，0～30 cm 土壤堿解氮11.15 mg·kg-1，速效磷10.46 mg·kg-1，速效鉀94.65 mg·kg-1，有機(jī)質(zhì)4.86 g·kg-1，pH 8.20。具有噴灌條件，干旱時(shí)灌水。

1.2 試驗(yàn)材料

供試紫花苜蓿品種為‘公農(nóng)1 號(hào)’，發(fā)芽率為74.3%，硬實(shí)率23.5%，由酒泉大業(yè)種業(yè)公司提供。無(wú)芒雀麥品種為‘原野’，發(fā)芽率為90.0%，由北京正道種業(yè)公司提供。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與田間管理

2021 年5 月20 日條播無(wú)芒雀麥，小區(qū)面積20 m2（4 m×5 m），每小區(qū)播12 行，行距30 cm，播種深度2～3 cm，所有小區(qū)播種量相同，均為30 kg·hm-2。同年7 月18 日以間行（A1）和交叉（A2）2 種方式混播苜蓿，間行混播是在無(wú)芒雀麥行間開溝播種苜蓿，每小區(qū)播12 行；交叉混播是垂直于無(wú)芒雀麥播行按行距30 cm 開溝播種苜蓿，每小區(qū)播12 行，播種深度1～3 cm。苜?；觳ケ壤紗尾チ康?%（B1）、10%（B2）、15%（B3）、20%（B4）、25%（B5）、30%（B6）、35%（B7）和40%（B8），苜蓿單播量12 kg·hm-2。以單播無(wú)芒雀麥和單播苜蓿為對(duì)照。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，小區(qū)間設(shè)50 cm 寬隔離帶。播種當(dāng)年沒有刈割，第2 年刈割3 次，在苜蓿盛花期刈割（第1、2、3 茬分別于6月7 日、7 月15 日和8 月28 日刈割），留茬高度5 cm。全年施N 140 kg·hm-2，P2O5100 kg·hm-2，K2O 120 kg·hm-2，返青期施總量的40%，頭茬和2 茬后各施30%。各小區(qū)灌水、除草、打藥等其他田間管理保持一致。

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

牧草產(chǎn)量測(cè)定：播種第2 年牧草返青后，每小區(qū)隨機(jī)選取3 個(gè)1 m2樣方進(jìn)行標(biāo)記（約1 m 長(zhǎng)3 行無(wú)芒雀麥范圍）。牧草產(chǎn)量測(cè)定時(shí)刈割每小區(qū)標(biāo)記的3 個(gè)樣方內(nèi)牧草，留茬5 cm，人工分揀紫花苜蓿和無(wú)芒雀麥，并分別稱其鮮重，均勻選取各500 g 帶回實(shí)驗(yàn)室在105 ℃下殺青30 min，65 ℃下烘干，稱干重。用樣品干鮮比換算牧草干重。

密度測(cè)定：在每次產(chǎn)量測(cè)定后數(shù)測(cè)產(chǎn)樣方內(nèi)無(wú)芒雀麥留茬數(shù)（分蘗數(shù)）和苜蓿留茬數(shù)（一級(jí)分枝數(shù)）。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Excel 2019 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與繪圖，用DPS 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件進(jìn)行差異顯著性分析和模糊綜合評(píng)價(jià)，采用Duncan 檢驗(yàn)方法進(jìn)行新復(fù)極差多重比較。

禾草相對(duì)產(chǎn)量（relative yield，RYij）：RYij=Yij/piYii。式中：Yij為混播條件下禾草產(chǎn)量，Yii為單播條件下禾草產(chǎn)量，pi為禾草在混播中的播種比例。

苜蓿相對(duì)產(chǎn)量（relative yield，RYji）：RYji=Yji/pjYjj。式中：Yji為混播條件下苜蓿產(chǎn)量，Yjj為單播條件下苜蓿產(chǎn)量，pj為苜蓿在混播中的播種比例。當(dāng)RY<1 時(shí)，表示種間競(jìng)爭(zhēng)大于種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)；當(dāng)RY>1 時(shí)，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)大于種間競(jìng)爭(zhēng)；而當(dāng)RY=1 時(shí)，表明種內(nèi)和種間競(jìng)爭(zhēng)水平相當(dāng)［15］。

禾草相對(duì)密度（relative density，RDij）：RDij=Dij/pi Dii。式中：Dij為混播條件下禾草分蘗數(shù)，Dii為單播條件下禾草分蘗數(shù)，pi為禾草在混播中的播種比例。

苜蓿相對(duì)密度（relative density，RDji）：RDji=Dji/pj Djj。式中：Dji為混播條件下苜蓿分枝數(shù)，Djj為單播條件下苜蓿分枝數(shù)，pj為苜蓿在混播中的播種比例。RD>1 表明該種混播時(shí)擴(kuò)大了自己的種群；RD<1 時(shí)表明該種混播時(shí)限制了種群數(shù)量的擴(kuò)展［15］。

種間相容性（相對(duì)產(chǎn)量總和relative yield total，RYT）：RYT=(Yij/Yii)+(Yji/Yjj)。式中：Yij為種i同種j混播時(shí)種i的產(chǎn)量，Yii為種i的單播產(chǎn)量；Yji為種j同種i混播時(shí)種j的產(chǎn)量，Yjj為種j的單播產(chǎn)量。RYT=1，說明在該組分下種間和種內(nèi)干擾相等；RYT<1，說明在該組分下種間干擾大于種內(nèi)干擾，環(huán)境資源沒有得到充分利用；RYT>1 說明種間干擾小于種內(nèi)干擾，各個(gè)競(jìng)爭(zhēng)種可能有某種程度的生態(tài)位分化，此時(shí)，組分共同利用資源比它們各自單獨(dú)利用資源更有效［1］。

模糊綜合評(píng)價(jià)：建植禾豆混播草地目的不僅希望牧草產(chǎn)量高，還希望混播群落穩(wěn)定性好。綜合考慮混播牧草產(chǎn)量和群落穩(wěn)定性，選用2 茬禾草產(chǎn)量、3 茬禾草產(chǎn)量、全年禾草產(chǎn)量、全年禾豆產(chǎn)量、2 茬禾草相對(duì)密度、3 茬禾草相對(duì)密度、3 茬禾草相對(duì)產(chǎn)量、3 茬相對(duì)產(chǎn)量總和、全年相對(duì)產(chǎn)量總和等9 個(gè)指標(biāo)對(duì)16 個(gè)混播組合進(jìn)行加權(quán)模糊綜合評(píng)價(jià)，各指標(biāo)權(quán)重依次為0.10、0.05、0.10、0.05、0.15、0.20、0.15、0.10 和0.10。權(quán)重系數(shù)依據(jù)各指標(biāo)對(duì)牧草產(chǎn)量及群落穩(wěn)定性影響程度確定。其指標(biāo)原始數(shù)據(jù)采用極差標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行無(wú)量綱化處理，U(Xij)=(XijminXi)/(maxXi-minXi) 。式中：i=1，2，…，m，m—指標(biāo)數(shù)（m=9），j=1，2，…，n，n—樣本數(shù)（n=16），maxXi、minXi分別為所有混播群落第i項(xiàng)指標(biāo)最大值和最小值。

2 結(jié)果與分析

2.1 苜?；觳シ绞郊盎觳ケ壤龑?duì)牧草產(chǎn)量的影響

2.1.1 苜蓿混播方式對(duì)牧草產(chǎn)量的影響 苜?；觳シ绞綄?duì)第3 茬無(wú)芒雀麥（以下簡(jiǎn)稱禾草）產(chǎn)量、苜蓿產(chǎn)量和全年苜蓿產(chǎn)量影響極顯著（P<0.01），對(duì)第2 茬禾豆產(chǎn)量影響顯著（表1）。A2處理第3 茬禾草產(chǎn)量（圖1a）比A1高15.84%（P<0.05），第1 茬和全年禾草產(chǎn)量雖然A2比A1高4.60%和5.35%，但差異不顯著（P>0.05）。A1處理各茬及全年苜蓿產(chǎn)量（圖1b）、各茬及全年禾豆總產(chǎn)量（圖1c）均高于A2，其中第3 茬和全年苜蓿產(chǎn)量以及2 茬禾豆總產(chǎn)量A1顯著高于A2（P<0.05），分別高21.08%、11.59%和11.79%。

圖1 不同苜?；觳シ绞较履敛莓a(chǎn)量Fig.1 Forage yield under different mixture patterns of alfalfa

表1 混播方式及混播比例對(duì)牧草產(chǎn)量、相對(duì)產(chǎn)量和相對(duì)密度影響的方差分析Table 1 Analysis of variance on the effects of mixed sowing patterns and ratios on forage yield，relative yield and relative density

2.1.2 苜?；觳ケ壤龑?duì)牧草產(chǎn)量的影響 苜?；觳ケ壤龑?duì)各茬及全年禾草和苜蓿產(chǎn)量以及全年禾豆產(chǎn)量影響極顯著（P<0.01），對(duì)頭茬和3 茬禾豆產(chǎn)量影響顯著（表1）。隨著苜蓿種群密度增加，禾草產(chǎn)量呈下降趨勢(shì)（表2）。第1 茬禾草產(chǎn)量B1顯著高于其他處理（P<0.05），B5顯著高于B8。第2 茬禾草產(chǎn)量B3最高，其次B1，顯著高于B2和B4之外的其他處理。第3 茬禾草產(chǎn)量B4顯著高于除B1外的其他處理，B1顯著高于除B6之外的其他處理。全年禾草產(chǎn)量B1顯著高于其他處理，B2、B3和B4顯著高于B7和B8，B8處理各茬及全年禾草產(chǎn)量均最低。各茬及全年苜蓿產(chǎn)量均以B8處理最高，除2 茬與B7，3 茬與B5和B7差異不顯著外，與其他處理差異均達(dá)顯著水平（P<0.05）。禾豆總產(chǎn)量1 茬B6處理最高，第2～3 茬及全年均以B8最高，其中1 茬顯著高于B3和B4，2 茬顯著高于B2，3 茬顯著高于B1、B2和B3，全年禾豆總產(chǎn)量顯著高于除B5和B7外的其他處理。上述結(jié)果表明，適宜的苜?；觳ケ壤纱龠M(jìn)混播牧草生長(zhǎng)，提高混播牧草產(chǎn)量，而較高的苜?；觳ケ壤黠@制約了禾草生長(zhǎng)，使其產(chǎn)量明顯下降，而苜蓿產(chǎn)量顯著增加，進(jìn)而影響全年禾豆總產(chǎn)量和組分產(chǎn)量比。

表2 不同紫花苜?；觳ケ壤履敛莓a(chǎn)量Table 2 Forage yield under different mixture ratios of alfalfa（kg·hm-2）

2.1.3 混播組合對(duì)牧草產(chǎn)量的影響 混播方式與混播比例互作對(duì)各茬和全年禾草產(chǎn)量及頭茬禾豆產(chǎn)量有極顯著影響（P<0.01），并顯著影響頭茬苜蓿產(chǎn)量（表1）。頭茬及全年禾草產(chǎn)量A1B1顯著高于其他混播組合（P<0.05），2 茬A2B3顯著高于A1B1之外的其他組合，第3 茬A2B1顯著高于A2B4、A2B6和A2B7之外的其他組合（表3）。A1B7、A1B8和A2B8全年禾草產(chǎn)量較低，分別比A1B1組合低43.81%、44.19%和48.97%。表明混播35%～40%苜蓿嚴(yán)重抑制了禾草生長(zhǎng)。各茬及全年苜蓿產(chǎn)量隨著苜蓿混播比例增加而上升（表4）。頭茬苜蓿產(chǎn)量以A2B8最高，2、3 茬和全年苜蓿產(chǎn)量均以A1B8最高。禾豆總產(chǎn)量頭茬A1B6最高，顯著高于A1B2、A1B3、A1B4、A2B1和A2B3，2茬除A1B8顯著高于A2B2和A2B4外，其余差異不顯著。第3 茬及全年禾豆總產(chǎn)量A1B8最高，其中第3 茬顯著高于A1B5、A1B7和A2B7之外的其他組合，全年產(chǎn)量顯著高于A1B2、A1B3、A1B4、A2B1、A2B2、A2B3、A2B4和A2B6（表5）。

表3 不同混播組合下無(wú)芒雀麥產(chǎn)量Table 3 Yield of smooth bromegrass under different mixed sowing combinations（kg·hm-2）

表4 不同混播組合下苜蓿產(chǎn)量Table 4 Yield of alfalfa under different mixed sowing combinations（kg·hm-2）

表5 不同混播組合下禾豆總產(chǎn)量Table 5 Yield of grass+alfalfa under different mixed sowing combinations（kg·hm-2）

2.2 苜蓿混播方式及混播比例對(duì)混播組分相對(duì)密度的影響

混播方式對(duì)1 茬禾草和1～3 茬苜蓿相對(duì)密度（RD）影響不顯著（表1），而對(duì)2 和3 茬禾草RD 有顯著影響（P<0.05）。A2處理2 和3 茬禾草RD 顯著高于A1（P<0.05），2 茬禾草RD 值最低（圖2a）。因?yàn)? 茬禾草處于夏季，高溫不利于禾草再生，而有利于苜蓿生長(zhǎng)。由圖2b 可以看出，苜蓿RD 隨刈割茬次增加而升高。

圖2 不同混播方式下混播組分相對(duì)密度Fig.2 Relative density（RD）of mixed sowing components under different mixture patterns of alfalfa

混播比例對(duì)2～3 茬禾草及各茬苜蓿RD 影響極顯著（P<0.01），而對(duì)1 茬禾草RD 影響不顯著（表1）。B2、B4和B5處理2 茬禾草RD 顯著高于B7和B8（P<0.05），B1、B2和B3處理3 茬禾草RD 顯著高于B6、B7和B8（表6）。各茬苜蓿RD 均以B1最高，其次是B2，二者均顯著高于其他處理（P<0.05）。從表6 可以看出，隨著苜?；觳ケ壤黾?，2～3 茬禾草和各茬苜蓿的RD 均呈明顯的下降趨勢(shì)。B8與B1相比，2、3 茬禾草RD 分別下降了31.71%和49.06%，1～3 茬苜蓿RD 分別下降了2.56，2.96 和4.17 倍。

表6 不同苜蓿混播比例下混播組分相對(duì)密度Table 6 Relative density（RD）of mixed sowing components under different mixture ratios of alfalfa

2.3 苜?；觳シ绞郊盎觳ケ壤龑?duì)混播組分相對(duì)產(chǎn)量的影響

苜?；觳シ绞綄?duì)3 茬禾草相對(duì)產(chǎn)量（RY）有極顯著影響（P<0.01），對(duì)全年苜蓿RY 影響顯著（表1）。A2處理第3 茬禾草RY 比A1高52.63%，且差異顯著（圖3a）。A1處理各茬及全年苜蓿RY 均高于A2（圖3b），但只有全年苜蓿RY 差異顯著。

圖3 不同苜?；觳シ绞较禄觳ソM分相對(duì)產(chǎn)量Fig.3 Relative yield（RY）of mixed sowing components under different mixture methods of alfalfa

混播比例對(duì)各茬及全年禾草和苜蓿RY 有極顯著影響（表1）。頭茬和全年禾草RY 以B1最高（表7），顯著高于其他處理（P<0.05）。第2 茬禾草B1和B3處理RY 顯著高于B5、B6、B7和B8，3 茬RY 以B4最高，顯著高于B1外的其他處理。隨著苜?；觳ケ壤黾樱鞑畿俎Y 均呈下降趨勢(shì)（表7）。第1～3 茬及全年苜蓿RY 均以B1最高，與其他處理（頭茬B2除外）差異顯著，B2處理1 茬RY 顯著高于其他處理。各茬及全年苜蓿RY（1 茬B7，2 茬B6除外）均大于1，而禾草RY 均小于1。表明混播群落中苜蓿種群擴(kuò)展能力明顯強(qiáng)于禾草。

表7 不同苜?；觳ケ壤禄觳ソM分相對(duì)產(chǎn)量Table 7 Relative yield（RY）of mixed seeding components under different mixture ratios of alfalfa

2.4 苜蓿混播方式及混播比例對(duì)混播草地種間相對(duì)產(chǎn)量總和的影響

混播方式對(duì)2 茬和全年禾豆種間相對(duì)產(chǎn)量總和（RYT）影響顯著。A1處理2 茬及全年RYT 顯著高于A2（P<0.05）。2 種苜蓿混播方式下1～2 茬RYT<1，3 茬和全年RYT>1（圖4）。表明在無(wú)芒雀麥草地上混播苜蓿對(duì)1、2 茬牧草存在種間干擾影響，尤其對(duì)2 茬牧草影響最大，而第3 茬牧草種間干擾相對(duì)較小。

圖4 不同苜?；觳シ绞较虏莸叵鄬?duì)產(chǎn)量總和Fig.4 Relative yield total（RYT）of grassland under different mixed sowing methods of alfalfa

混播比例對(duì)3 茬和全年禾豆種間相對(duì)產(chǎn)量總和（RYT）有顯著影響。B1、B2和B3處理第3 茬牧草RYT 顯著低于B7和B8（表8），B4處理RYT 顯著高于B1，其余處理間差異不顯著。B5、B6、B7和B8處理全年RYT 顯著高于B1、B2、B3和B4（P<0.05）。1 茬B5和B6處理RYT>1，3 茬B4～B8處理RYT>1，全年B1～B8處理RYT 均大于1。表明在無(wú)芒雀麥草地上混播25%～30%苜蓿，1、3 茬牧草種間干擾相對(duì)較小，禾豆混播較單播禾草更能充分利用資源。

表8 不同紫花苜?；觳ケ壤虏莸叵鄬?duì)產(chǎn)量總和Table 8 Relative yield total（RYT）of grassland under different mixed sowing ratios of alfalfa

2.5 禾豆混播組合模糊綜合評(píng)價(jià)

模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果表明，A2B4組合綜合評(píng)價(jià)最優(yōu)，其次為A2B3組合（表9）。綜合考慮牧草產(chǎn)量和種間相容性，在無(wú)芒雀麥草地上交叉混播15%～20%苜蓿較適宜，混播群落種間相容性較好，資源利用較合理。

表9 不同禾豆混播組合模糊綜合評(píng)價(jià)值Table 9 The value of fuzzy comprehensive evaluation of each combination under different alfalfa and grass mixed sowing combination

3 討論

3.1 苜蓿混播方式對(duì)混播牧草產(chǎn)量的影響

建植禾豆混播草地主要是為了提高草地牧草產(chǎn)量和品質(zhì)，并盡可能持續(xù)利用。禾豆混播方式能改變?nèi)郝涿芏?、同種個(gè)體距離、鄰株種類和大小，進(jìn)而影響混播草地產(chǎn)量和種間關(guān)系。有研究表明，禾豆間行混播禾豆總產(chǎn)量顯著高于同行混播［10，12］或禾草產(chǎn)量顯著高于同行混播［13］。在本研究中，混播方式對(duì)1～2 茬禾草和苜蓿產(chǎn)量影響不顯著，而對(duì)第3 茬禾草和苜蓿產(chǎn)量以及全年禾豆總產(chǎn)量影響顯著。因?yàn)轭^茬草時(shí)氣候條件適宜禾草生長(zhǎng)，苜蓿與禾草之間對(duì)光和空間資源的競(jìng)爭(zhēng)相對(duì)較弱，禾草生長(zhǎng)較旺盛。第2 茬草時(shí)正是夏季高溫時(shí)期，氣候條件更有利于苜蓿生長(zhǎng)發(fā)育，而禾草受到高溫和苜蓿遮蔭雙重脅迫以及前期刈割的影響，使其再生能力和分蘗力下降，生長(zhǎng)發(fā)育受阻，禾草產(chǎn)量較小，不同混播方式下禾草產(chǎn)量差異不顯著。間行混播有利于苜蓿生長(zhǎng)，交叉混播有利于禾草生長(zhǎng)。間行混播下，苜蓿與禾草間隔15 cm，禾草種間競(jìng)爭(zhēng)力小于苜蓿［15-16］，因此苜蓿生長(zhǎng)良好，而禾草生長(zhǎng)受到了一定抑制，主要是來自光資源和空間資源的競(jìng)爭(zhēng)抑制。交叉混播時(shí)僅有少部分苜蓿鄰近禾草生長(zhǎng)，而大部分禾草與苜蓿之間有30 cm 間隔，與間行或同行混播相比，禾草受苜蓿競(jìng)爭(zhēng)脅迫相對(duì)較小，有利于禾草生長(zhǎng)。滕澤等［17］研究表明紫花苜蓿與無(wú)芒雀麥交叉混播禾草產(chǎn)量顯著高于間行混播，間行混播全年苜蓿和禾豆產(chǎn)量顯著高于交叉混播，本研究結(jié)果與其一致。

3.2 苜?；觳ケ壤龑?duì)混播牧草產(chǎn)量的影響

豆科植物的比例是影響混播草地群落結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)鍵因素，決定著混播草地生產(chǎn)力和穩(wěn)定性，但適宜的混播比例因地、因種而異，也會(huì)因混播草地年齡不同而發(fā)生變化［2，18］。有報(bào)道表明苜蓿與無(wú)芒雀麥1∶2 同行混播增產(chǎn)效果顯著［6］，也有報(bào)道指出苜蓿與無(wú)芒雀麥1∶1 同行混播生產(chǎn)性能和資源利用效率較高［19］。張輝輝等［8］認(rèn)為苜蓿與無(wú)芒雀麥7∶3 同行混播，協(xié)同生長(zhǎng)效果更好，增產(chǎn)效果更明顯，而陳積山等［7］認(rèn)為紫花苜蓿與無(wú)芒雀麥4∶1 同行混播較為理想。杜俊穎等［20］發(fā)現(xiàn)豆禾3∶7 混播建植的3 年生紫花苜蓿+無(wú)芒雀麥或紫花苜蓿+無(wú)芒雀麥+垂穗披堿草（Elymus nutans）草地干草產(chǎn)量顯著高于4∶6、5∶5、6∶4 和7∶3 草地。李明等［21］通過對(duì)豆禾1∶2、2∶5、1∶3、2∶7 和1∶4 混播比例及間行和同行混播方式的紫花苜蓿-老芒麥混播研究發(fā)現(xiàn)，豆禾1∶2 同行混播年產(chǎn)量最高。在本研究中，苜?；觳ケ壤龑?duì)各茬及全年禾草、苜蓿及禾豆總產(chǎn)量（頭茬除外）有顯著影響。隨著苜?；觳ケ壤脑黾?，無(wú)芒雀麥產(chǎn)量呈下降趨勢(shì)，而苜蓿產(chǎn)量及禾豆總產(chǎn)量明顯增加。當(dāng)苜蓿混播比例超過30%時(shí)全年禾草產(chǎn)量顯著低于混播苜蓿20%以下的草地。這是因?yàn)檩^高的苜蓿比例導(dǎo)致禾草與苜蓿之間光資源競(jìng)爭(zhēng)更加激烈，使禾草光照強(qiáng)度減弱，光合能力下降［17］，碳氮代謝關(guān)鍵酶活性降低，可溶性糖和淀粉含量減少［22］，禾草生長(zhǎng)受阻。

3.3 苜蓿混播方式對(duì)混播群落穩(wěn)定性的影響

在禾豆混播群落中，混播組分間的競(jìng)爭(zhēng)和互利在混播群落中可同時(shí)存在，兩者對(duì)混播群落產(chǎn)量和穩(wěn)定性具有重要影響。禾豆混播組分間的競(jìng)爭(zhēng)和互利與混播種類、混播方式與混播比例、混播群落年齡以及管理水平等諸多因素相關(guān)。禾豆同行、間行或交叉混播使豆科牧草與禾草在資源競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度上存在差異，進(jìn)而影響到種間關(guān)系。朱亞瓊等［23］研究表明，紅豆草與無(wú)芒雀麥間行混播下無(wú)芒雀麥RD 和紅豆草RD 均高于同行混播，同行混播和行距30 cm 間行混播具有較高的RYT。祁軍等［10］發(fā)現(xiàn)禾豆1∶1 間行混播RYT 高于同行混播。在本研究中，交叉混播禾草RD 和RY 高于間行混播，而RYT 低于間行混播。第2 茬RYT 值最小，這是因?yàn)? 茬草生長(zhǎng)期間苜蓿與禾草種間競(jìng)爭(zhēng)更加激烈，禾草受夏季高溫、刈割和種間競(jìng)爭(zhēng)等脅迫影響，生長(zhǎng)受到明顯抑制，資源未能得到充分利用。鄭偉等［24］研究表明，在夏季氣溫較高時(shí)期，物種間對(duì)光資源競(jìng)爭(zhēng)更加激烈，RYT 值在此時(shí)期最?。划?dāng)氣溫降低后，RYT 值又有所升高。本研究結(jié)果與其一致。

3.4 苜蓿混播比例對(duì)混播群落穩(wěn)定性的影響

種間競(jìng)爭(zhēng)作用是影響混播草地群落穩(wěn)定性的主要因素，苜蓿與禾草混播群落的種間競(jìng)爭(zhēng)走向受控于苜蓿種群，因?yàn)檐俎５脑偕头N間競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)于禾草。適宜的混播比例有利于減小其種間競(jìng)爭(zhēng)［6］。在混播中適當(dāng)減少相對(duì)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的物種的比例，有利于促進(jìn) RY 和 RD 向雙方均受益的區(qū)域移動(dòng)［25］。有研究表明，在紫花苜蓿與無(wú)芒雀麥混播中當(dāng)苜蓿的比例為 65%和 80%時(shí)，苜蓿競(jìng)爭(zhēng)力大于無(wú)芒雀麥，無(wú)芒雀麥的生長(zhǎng)被嚴(yán)重抑制，當(dāng)苜蓿的比例小于 65% 時(shí)無(wú)芒雀麥競(jìng)爭(zhēng)力大于苜蓿，苜蓿的生長(zhǎng)被抑制［7］。在旱作條件下草原3 號(hào)雜花苜蓿（Medicago variacv.Caoyuan No.3）與蒙農(nóng)1 號(hào)蒙古冰草（Agropyron mongolicumcv.Mennong No.1）豆禾比2∶1和2∶2 間行混播群落穩(wěn)定性優(yōu)于1∶1 和1∶2 混播［26］。在苜蓿與鴨茅3∶1、1∶1 和1∶3 混播草地中，苜蓿與鴨茅1∶3 混播1～2 茬和全年RYT 均大于3∶1 混播，初始苜蓿占比越低苜蓿的種間競(jìng)爭(zhēng)力越高［27］。葉婷等［1］發(fā)現(xiàn)混播比例對(duì)苜蓿-無(wú)芒雀麥混播草地種群密度穩(wěn)定性有顯著影響。張輝輝等［8］研究表明，苜蓿與無(wú)芒雀麥混播草地RYT 大部分情況下都大于1，混播草地種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)大于種間競(jìng)爭(zhēng)。在本研究中，隨著苜?；觳ケ壤黾?，苜蓿、禾草RD 和RY 均明顯減小。不同混播比例中各茬禾草RY 均小于1，而苜蓿RY 均大于1，表明苜蓿的種群擴(kuò)展能力大于禾草，但苜蓿種群密度增加會(huì)制約禾草和苜蓿種群數(shù)量的擴(kuò)展，尤其對(duì)禾草的影響更大。所有混播比例全年RYT均大于1，表明從整個(gè)生長(zhǎng)季來看苜蓿與無(wú)芒雀麥混播資源利用較好。本研究結(jié)果與上述結(jié)果一致。在本研究中，苜?；觳ケ壤龑?duì)第3 茬和全年RYT 影響顯著，隨著苜?；觳ケ壤黾?，第3 茬和全年RYT 呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。這與張輝輝等［8］研究結(jié)果不一致，可能是禾豆混播比例和環(huán)境條件不同所致。

4 結(jié)論

苜?；觳シ绞胶突觳ケ壤龑?duì)牧草產(chǎn)量和群落穩(wěn)定性有顯著影響。交叉混播有利于禾草生長(zhǎng)，間行混播有利于苜蓿生長(zhǎng)。隨著苜?；觳ケ壤黾?，苜蓿產(chǎn)量、全年禾豆產(chǎn)量以及第3 茬和全年相對(duì)產(chǎn)量總和呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，禾草產(chǎn)量、禾草和苜蓿相對(duì)產(chǎn)量、相對(duì)密度均呈下降趨勢(shì)。綜合考慮牧草產(chǎn)量和群落穩(wěn)定性，在固定播量的2 月齡無(wú)芒雀麥草地上交叉混播15%～20%苜蓿較適宜。