多花黑麦草╋光叶紫花苕混播草地生产力特征

柳 茜,王红梅,傅 平,何晓琴,敖学成,苏 茂,师尚礼

(1.凉山州畜牧兽医科学研究所，四川 西昌，615042； 2.中国农业科学院研究生院，北京 100081；3.甘肃农业大学草业学院，甘肃 兰州 730070)

多花黑麦草╋光叶紫花苕混播草地生产力特征

柳 茜1,王红梅2,傅 平1,何晓琴1,敖学成1,苏 茂1,师尚礼3

(1.凉山州畜牧兽医科学研究所，四川 西昌，615042； 2.中国农业科学院研究生院，北京 100081；3.甘肃农业大学草业学院，甘肃 兰州 730070)

2011年10月至2012年4月，在四川省凉山地区冬春休闲地进行了‘特高’多花黑麦草(Loliummultiflorumcv.Tetragold)与光叶紫花苕(Viciavillosacv.glabresens)8种不同播种模式效果的研究。结果表明，同行混播各处理干草产量均显著高于单播处理(Plt;0.05)，间作比单播‘特高’多花黑麦草和光叶紫花苕分别提高1.90%～8.45%和38.16%～47.04%。所有处理中，A6(50%‘特高’多花黑麦草+50%光叶紫花苕同行混播)干草产量(17 730.53 kg·hm-2)和粗蛋白产量(2 520.13 kg·hm-2)最高，土地利用率比单作提高了55%，其中干草产量比单播‘特高’多花黑麦草和单播光叶紫花苕分别提高43.19%和94.15%，粗蛋白产量比单播‘特高’多花黑麦草和单播光叶紫花苕分别提高90.59%和71.18%。综合饲草产量、粗蛋白产量以及土地当量比分析表明，在凉山地区50%‘特高’多花黑麦草+50%光叶紫花苕同行混播种植模式能更好地发挥‘特高’多花黑麦草和光叶紫花苕的种间互补优势，获得较高的干物质产量。

间作；同行混播；多花黑麦草；光叶紫花苕；产量；粗蛋白

豆科牧草与禾本科牧草混播不仅可以充分吸收利用光、热、水与CO2，还可以通过豆科牧草的根瘤菌固定氮素供禾本科牧草利用，提高牧草的产量和品质[1-4]。多花黑麦草(Loliummultiflorum)为疏丛型一年生或越年生禾草，喜温热湿润气候，最适于在我国长江流域种植[5]，常以青刈、调制干草等方式利用[6-7]。光叶紫花苕(Viciavillosa)为豆科野豌豆属，一年生草本[5]，是优质饲草[8]。多花黑麦草和光叶紫花苕是冬闲地推广种植的草种，栽培模式主要是单播，对其混播研究较少，仅云南地区有过报道。凉山是我国西南地区重要的畜牧业生产区，优质饲草不足是这一地区畜牧业发展的重要限制因素之一。为此，在该地区冬春休闲地进行了多花黑麦草与光叶紫花苕8种不同间作与混播模式效果的研究，以期为该地区建植高产优质一年生饲草提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1试验地概况 试验在四川省西昌市凉山彝族自治州畜牧兽医研究所的牧草试验地进行。该地位于101°46′-102°25′ E、 27°32′-28°10′ N，海拔1 550 m。年均温17 ℃，最热月7月平均气温22.6 ℃，最冷1月平均气温9.5 ℃，≥10 ℃积温5 329.9 ℃·d，年日照时数2 431 h，无霜期272 d。年均降水量1 013 mm，年均蒸发量1 945 mm，是降水量的1.92倍。土壤为黄壤，前作为牧草地，土壤肥力中等、一致，经翻耕、打细、清除杂草、耙松后作为试验地。

1.2试验材料与设计 供试种子材料凉山光叶紫花苕(V.villosavar.glabrescens)由凉山州草原站提供，‘特高’多花黑麦草(L.multiflorumcv.Tetragold)由百绿公司提供。

试验共设8个播种处理：A1(‘特高’多花黑麦草单播)、A2(25%‘特高’多花黑麦草+75%光叶紫花苕间作条播)、A3(50%‘特高’多花黑麦草+50%光叶紫花苕间作条播)、A4(75%‘特高’多花黑麦草+25%光叶紫花苕间作条播)、A5(25%‘特高’多花黑麦草+75%光叶紫花苕同行混播)、A6(50%‘特高’多花黑麦草+50%光叶紫花苕同行混播)、A7(75%‘特高’多花黑麦草+25%光叶紫花苕同行混播)以及A8(光叶紫花苕单播)。混播比例按占单播量的百分比计算，凉山光叶紫花苕单播量为60 kg·hm-2，‘特高’多花黑麦草单播量为22.5 kg·hm-2。30 cm行距条播，每个处理重复3次，随机区组排列，小区面积12 m2，小区间隔50 cm，区组间隔100 cm。

1.3栽培管理 于2011年10月10日按试验设计播种。播种前将土地翻耕、整细，人工锄沟播种，播后覆土1～2 cm。播前及生长期间均不施肥(同当地生产水平)，苗期锄草1次，干旱时整个处理进行同等灌水。

1.4观测项目与方法

1.4.1干草产量 第1次刈割时间为2012年3月7日。第2次刈割时间为2012年4月27日，刈割时，光叶紫花苕达盛花期，多花黑麦草达孕穗初期。均按留茬高度3 cm刈割测产，并随机取500 g鲜样，105 ℃杀青后，60 ℃烘干至质量恒定后称量，计算干草产量。

1.4.2粗蛋白产量 将烘干测定干物质的草样粉碎，过0.425 mm筛，保存测定粗蛋白含量。用凯氏定氮法测定粗蛋白含量[9]，粗蛋白产量根据不同处理干草产量和所测定粗蛋白含量之积来计算。

1.4.3土地当量比的计算 土地当量比 LER(Land Equivalent Ratio) 是获取与某种种植方式单位面积同等产量同类农田相同作物单作所需的土地总面积，是评价间作配置有效性的指标之一[10-12]。试验中用测定的不同播种方式的干物质产量计算LER。‘特高’多花黑麦草与光叶紫花苕间作草的LER计算公式：

LER=Li+Lj=(Yij/Yii)+(Yji/Yjj).

式中，Li和Lj分别表示多花黑麦草土地当量比和光叶紫花苕土地当量比，Yii和Yjj是单播‘特高’多花黑麦草和光叶紫花苕的干物质产量，Yij和Yji分别是‘特高’多花黑麦草和光叶紫花苕间作时的干物质产量。LERgt;1，表明间作在利用环境促进生长方面有优势；LERlt;1，表明间作劣势。

1.5数据的统计与分析 试验数据采用Excel和SPSS 13．0进行统计分析，多重比较用新复极差法(Duncan法)。

2 结果与分析

2.1饲草产量 产草量是衡量牧草群体结构的一项重要指标，合理的草群结构可充分利用有限的土地资源，获得高产[13]。两次刈割的干草产量在9 132.23～17 730.53 kg·hm-2(表1)，各处理的草产量由高到低依次为A6gt;A7gt;A5gt;A4gt;A2gt;A3gt;A1gt;A8。混播草产量均大于单播草产量，产量较高的A6、A7、A5均显著大于单播的A1和A8处理(Plt;0.05)，表明同行混播产量优于间作混播，优于单播。同行混播的饲草产量比单播‘特高’多花黑麦草提高14.08%～43.19%，间作条播的饲草产量比单播提高1.90%～8.45%，同行混播的饲草产量比单播光叶紫花苕提高54.67%～94.15%，间行条播的饲草产量提高38.16%～47.04%。处理A6和A7饲草产量最高，分别为17 730.53和16 501.25 kg·hm-2，显著高于其余处理(Plt;0.01)，但两处理之间差异不显著(表1)。各处理‘特高’多花黑麦草、光叶紫花苕在总产量中所占比例呈现出随混播组合中两组分比例的增加而增加的趋势。

2.2粗蛋白 单位面积粗蛋白质是决定饲草品质非常重要的条件之一[13]。该试验各处理粗蛋白产量在1 322.25～2 520.13 kg·hm-2(表2)。各处理粗蛋白产量由高到低依次为A6gt;A2gt;A4gt;A5gt;A3gt;A7gt;A8gt;A1，所有混播处理饲草粗蛋白产量均大于单播的A1、A8处理，且除A3、A7外，其余各处理与A1、A8间均差异显著(Plt;0.05)。混播处理粗蛋白产量分别比单播‘特高’多花黑麦草和光叶紫花苕分别提高27.75%～90.59%和10.12%～71.18%(表2)。

2.3‘特高’多花黑麦草与光叶紫花苕间作混播土地当量比 土地当量比是通过衡量不同种植模式下土地利用率来反映间作混播优势[13]。试验中间作和同行混播的土地当量比均大于1(表3)，表明间作和同行混播比单作在利用环境因子促进生长方面有优势，能利用更多的资源满足饲草生长的需要，也充分体现了间作混播的优势。其中A6与单作相比，土地当量比为1.55，土地利用率提高了55%，A7与单作相比，土地利用率提高了38%。

表1 两次刈割光叶紫花苕与多花黑麦草混播饲草产量比较Table 1 The comparison of grass yield of mixture seeding in 2 cuttings

注：A1为多花黑麦草单播，A2为25%多花黑麦草+75%光叶紫花苕间作，A3为50%多花黑麦草+50%光叶紫花苕间作，A4为75%多花黑麦草+25%光叶紫花苕间作，A5为25%多花黑麦草+75%光叶紫花苕同行混播，A6为50%多花黑麦草+50%光叶紫花苕同行混播，A7为75%多花黑麦草+25%光叶紫花苕同行混播，A8为光叶紫花苕单播。同列不同小写字母表示不同处理间差异显著(Plt;0.05)。下同。

Note：A1,Italian ryegrass single seeding;A2,25% Italian ryegrass+75% Smooth Vetch Inter-planting;A3,50% Italian ryegrass+50% Smooth vetch Inter-planting;A4,75% Italian ryegrass+25% Smooth Vetch Inter-planting;A5,25% Italian ryegrass+75% Smooth vetch same-row mixture seeding;A6,50% Italian ryegrass+50% Smooth vetch same-row mixture seeding;A7,75% Italian ryegrass+25% Smooth vetch same-row mixture seeding;A8,Smooth vetch single seeding.Different lower case letters within the same column indicate significant difference at 0.05 level.The same below.

表2 两次刈割混合饲草粗蛋白产量比较Table 2 The comparison of crude protein content of mixture grasses in 2 cuttings

表3 ‘特高’多花黑麦草与光叶紫花苕不同处理的土地当量比Table 3 Land equivalent ratio of different inter-planting treatment of Italian ryegrass and Smooth vetch

3 讨论与结论

3.1冬闲地‘特高’多花黑麦草与光叶紫花苕混播提高干草产量 禾本科与豆科牧草间作混播模式与体系中豆科、禾本科牧草种子比例、田间混播的行距、最适刈割期、种群内合理的冠层结构等多种因素有关[13]。本试验中间作和同行混播的干草产量都比单播有所提高，但提高的幅度不同。间作干草产量比单播‘特高’多花黑麦草和光叶紫花苕分别提高了1.90%～8.45%和38.16%～47.04%，同行混播的产量比单播‘特高’多花黑麦草和光叶紫花苕分别提高了14.08%～43.19%和54.67%～94.15%。随着豆科及禾本科种子比例的不同，群落中两组分比例也不同。间作中随播种比例由低到高，‘特高’多花黑麦草和光叶紫花苕群落中组分增长分别为49.20%～75.67%和24.33%～50.80%，同行混播中‘特高’多花黑麦草和光叶紫花苕分别增长63.90%～89.61%和10.39%～36.10%，都表现为随混播组合中两组分播种比例的增加而产量增加。干草产量最高的50%‘特高’多花黑麦草+50%光叶紫花苕同行混播处理中草群结构能初步反映出最适混播比。‘特高’多花黑麦草与光叶紫花苕混播后表现出不同的生物学生长特性，‘特高’多花黑麦草直立生长，光叶紫花苕是半直立生长，加之生长速度有差异，各自在不同空间利用光、热、水资源，实现生物量增加而提高单位面积上的生物产量，体现出生物群落及无机环境实际上是通过结构上或机能上的多种相互关系而相互作用的[14]。本试验中产量同行混播gt;间作gt;单播，其中50%‘特高’多花黑麦草+50%光叶紫花苕同行混播模式产量最高，这与混播牧草具有较单播牧草高而稳定的产量[15]，通常产草量提高14%～25%[16]。毛苕子(Viciabungei)与黑麦草混播比其单播分别提高70.1%和57.2%[17]，以及在云南暖温带冬季多花黑麦草+光叶紫花苕的混播饲草产量最高，能形成相对稳定的混播群落的结论均相一致[18]。可认为，在试验地区生态条件混间作均可提高产量， 其中同行混播可明显提高单位面积产草量。

3.2冬闲地‘特高’多花黑麦草混作光叶紫花苕提高粗蛋白产量 本研究中各处理粗蛋白质产量在1 322.25～2 520.13 kg·hm-2，粗蛋白产量和干草产量排序有不同。干草产量排序第1位的50%‘特高’多花黑麦草+50%光叶紫花苕同行混播处理粗蛋白产量也最高，达2 520.13 kg·hm-2, 干草产量排序第2位的75%‘特高’多花黑麦草+25%光叶紫花苕同行混播处理粗蛋白产量仅有1 621.15 kg·hm-2,排序降到混间作模式最后,干草产量排序3位的50%‘特高’多花黑麦草+50%光叶紫花苕同行混播下降到排序4，粗蛋白产量为2 098.34 kg·hm-2。表明草群结构与单位面积粗蛋白的产量有相关依赖关系,正如陈勇和龙伟[19]研究指出，多花黑麦草与光叶紫花苕按适当的比例播种能在不影响地上干物质产量的同时有效提高草地粗蛋白的产量,从而改善饲草品质。因此，具有最高干物质产量和最高蛋白质产量才可能是最适播种模式。本试验50%‘特高’多花黑麦草+50%光叶紫花苕同行混播处理模式实现了干物质产量和蛋白质产量都最高,其‘特高’多花黑麦草与光叶紫花苕混播比为1∶1，这和高寒阴湿地区燕麦与箭筈豌豆的最适混播比例1∶1[20],南方地区紫云英与黑麦草混播比例为1∶1[21],以及国内外豆科、禾本科饲草混播比例，认为大种子的豆科饲草与禾本科饲草最佳混播比例为1∶1或3∶1；而小种子豆科饲草与禾本科饲草最佳混播比例则为1∶3[13]的研究一致。

本研究采用‘特高’多花黑麦草与光叶紫花苕混间作模式，均可比单播不同程度提高单位面积的干草产量和蛋白质产量，提高土地资源利用率。以50%‘特高’多花黑麦草+50%光叶紫花苕同行混播为最佳种植模式，干草产量达17 730.53 kg·hm-2，粗蛋白产量2 520.13 kg·hm-2， 土地利用率提高55%。因此，在本试验所在的四川省凉山地区采用50%黑麦草+50%光叶紫花苕同行混播是最适混播模式。今后还需要在多花黑麦草与光叶紫花苕混播草地资源的竞争互补关系，以及混播草地对后作的影响等方面进行研究。

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EffectsofdifferentmixturemodelsofItalianryegrassandSmoothvetchonabovegroundbiomassandquality

LIU Qian1, WANG Hong-mei2, FU Ping1, HE Xiao-qin1, AO Xue-cheng1, SU Mao1，SHI Shang-li3

(1.Animal Husbandry Institute of Liangshan Prefecture, Xichang 615042, China;2.Graduate School of Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China;3.College of Pratacultural Science, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China)

Effects of 8 different planting models of Italian ryegrass and Smooth vetch on above ground biomass and quality were studied in Liangshan Prefecture. The results showed that, the hay yields of planting sowing treatments were significantly higher than that of single planting treatments(Plt;0.05). Compared with treatments of single planting Italian ryegrass and Smooth vetch, the yields of interplanting treatments increased by 1.90%～8.45% and 38.16%～47.04%, respectively. The highest hay yield(17 730.53 kg·ha-1) and crud protein yields(2 520.13 kg·ha-1) were observed in treatment A6(50% Italian ryegrass+50% Smooth vetch). Under this planting model, land usage efficiency were improved by 55%. Besides, compared with single plant Italian ryegrass and Smooth vetch, its hey yield improved by 43.19% and 94.15, and crud protein improved by 90.59% and 71.18%, respectively. According to the analysis of grass yield, crud yield and land equivalent ratio, higher interspecific synergistic benefits were generated, and relative high hay yield were produced by applying the planting model of 50% Italian ryegrass+50% Smooth vetch in Liangshan Prefecture.

Inter-planting; same-row mixture seeding; Italian ryegrass; Smooth vetch

SHI Shang-li E-mail: shishl@gsau.edu.cn

S344.1+4

A

1001-0629(2013)10-1584-05

2013-01-09 接受日期：2013-04-11

国家牧草产业技术体系(CARS-35)作者简介:柳茜(1977-)，女，四川西昌人，畜牧师，研究方向为牧草栽培与推广。E-mail:liuqianxichang@yahoo.com.cn

师尚礼(1962-)，男，甘肃会宁人，教授，博士，研究方向为牧草育种。E-mail:shishl@gsau.edu.cn