豆禾混播草地不同建植方式对草地生产性能的影响

2014-12-21张鲜花朱进忠丁红领

草原与草坪 2014年1期

张鲜花，朱进忠，丁红领

（新疆农业大学草业与环境科学学院／新疆草地资源与生态重点实验室，新疆乌鲁木齐 830052）

混播草地是人工草地建植常采用的一种方式，生产中普遍应用。但在实际操作过程中，由于组合不当或管理不善，以及资源环境的限制，常出现牧草生长不良，种间竞争激烈、群落稳定性差、抗干扰能力弱等一系列问题，从而影响其生产性能［1］。因此，要建立优质、高产稳定的混播人工草地，合理的混播组合、混播比例以及建植方式是实现草地优质、高产的前提，也是维系其稳定性的主要途径。围绕混播草地建植技术，诸多研究者从草地群落的种类组合、混播比例、建植方式、生产性能以及草地的稳定性等方面开展研究［2，3］，加娜儿古丽·穆沙等［4］研究表明，草地的产量与牧草混播的种类相关，同时也与混播比例以及建植方式有关，由于受地域、气候、土地与现有技术基础等条件的限制，研究的重点和所得结果也不尽相同［5－8］。目前，对于混播人工草地的研究多集中于同行混播方式，而对间行混播的报道较少［9－13］。为了充分发挥混播草地的优势及生产潜力，改变物种间的消长变化，解决牧草之间的种间竞争，维持草地的稳定性，依据草地群落学的植物种间竞争原理与平衡学说，设计了禾本科与豆科牧草在不同混播比例下，采取间行混播建植草地的试验。探索相异种群间通过间行建植处理，以求达到草地群落功能群的持久融合与稳定发展，为高产优质豆禾混播草地的建植与持续管理提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验地设在新疆伊犁昭苏县马场，地处N 43°09′，E 81°05′，海拔1 895m。年均温度2.7℃，≥10℃年积温1 416.8℃，无霜期85～100d；年均降水量512 mm，年均蒸发量1 261.6mm，积雪期158d，积雪厚度20～60cm，属温带山区半湿润冷凉气候类型。土壤为黑钙土，有机质含量为13.63%～14.89%。试验地原生植被类型为鸭茅（Dactylisglomerata）、无芒雀麦（Bromusinermis）、猫尾草（Phlemupratense）、草原老鹳草（Geraniumpretense）等的山地草甸，于2010年开垦建植以禾本科、豆科混播的多年生人工草地。

1.2 试验草种及设计

选用加拿大进口草种红豆草（Onobrychisviciifolia）、鸭茅与无芒雀麦。试验设红豆草与鸭茅、红豆草与无芒雀麦混播2种组合方式。每一组合设豆科与禾本科牧草比例为4∶6，6∶4和5∶5处理，在每个比例的基础上，各处理又采用1∶1行（1行禾本科与1行豆科）；2∶2行（2行禾本科与2行豆科）；3∶3行（3行禾本科与3行豆科）异行建植方式。试验小区采用完全随机区组排列，小区面积为3m×4m，每区播种20行，行距15cm，3次重复，各处理播量见表1。2011年5月4日播种，为生长第2年草地。

表1 牧草混播组分、比例、方式与播种量Table1 Forage mixture proportion，planting and seeding rate

1.4 测定方法

2012年6月下旬豆科牧草初花期、禾本科牧草抽穗期测定第1茬草产量，8月下旬测定再生草产量；产草量以样方法测定，样方面积1m2。牧草刈割留茬高度5cm，取500g鲜样高温杀青，放入65℃烘箱，24h烘干称重，计算干鲜比和干草重。

牧草营养成分测定的取样与草地产量测定时间同步，取第1茬豆、禾牧草混合样，对主要营养成分粗蛋白（CP）、粗脂肪（EE）和中性洗涤纤维（NDF）进行化学检测分析。

1.5 数据分析

数据分析采用DPS 6.0。采用LSD多重比较法对不同混播组合、比例与建植方式下牧草产量进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 混播组合、混播比例与建植方式对草地产量的影响

2.1.1 混播种类组合与草地产量采用红豆草分别与鸭茅和无芒雀麦2种牧草间行混播，结果表明，不论是在哪种混播比例与建植方式下，红豆草与鸭茅混播组合的单位面积干草产量普遍高于红豆草与无芒雀麦混播组合（表2），在混播4∶6处理中，3种建植方式的平均产草量达到906.8g／m2，6∶4为843.3g／m2，5∶5为888.6g／m2，而红豆草与无芒雀麦组合3种建植方式下的平均产草量，混播比例4∶6为780.7g／m2，6∶4为713.6g／m ，5∶5为839.3g／m ，较红豆草与鸭茅组合分别低于14%，15.4%和5.6%，表现出红豆草与鸭茅混播组合在当地人工草地建植中具有一定的生产优势。

表2 不同混播组合、混播比例和建植方式对草地产量的影响Table2 Yields under different mixing patterns

2.1.2 混播比例与草地产量在不同混播比例处理中（表2），红豆草与鸭茅混播组合单位面积干草产量普遍高于红豆草与无芒雀麦混播组合。其中，在红豆草与鸭茅的组合中，以4∶6比例的产草量普遍较高，5∶5比例次之，6∶4比例略低；而在红豆草与无芒雀麦混播组合中，则是以5∶5比例的产草量最高，4∶6比例次之，6∶4比例较低。

2.1.3 建植方式与草地产量试验表明（表2），建植方式对草地产量也有较大的影响，在红豆草与鸭茅混播组合中，以1∶1行建植的草地，干草产量普遍要高于2∶2行和3∶3行，总的趋势表现出随行比的增加，单位面积牧草产量呈现逐渐递减趋势；而在红豆草与无芒雀麦组合中，除个别处理外，有随行比的增加，单位面积牧草产量出现随之增加的趋势。由此说明，在建植人工草地中，不同的牧草组合采取合适的建植方式有助于提高草地牧草产量。

综合分析可以看出，红豆草与鸭茅在混播处理中，以混播比例为4∶6，建植方式为1∶1行方式下，草地牧草产量最高，达到1 060.24g／m2；其次混播比例为6∶4中1∶1行的建植方式，产草量为1 026.72g／m2，但二者与其他多数处理间草产量未达到显著性差异（P＞0.05）。以红豆草与无芒雀麦组合在各混播处理中，混播比例为5∶5，建植方式为3∶3方式下的产草量相对高，达到903.09g／m2，其次为混播比例为5∶5中的2∶2行建植方式，产草量为834.38g／m2，混播比例为6∶4中的3∶3行处理产草量最低，为676.55g／m2，与红豆草与鸭茅混播处理中最高产量处理间存在显著差异（P＜0.05）。

2.2 不同混播组合、比例及建植方式对草地营养物质的影响

测定结果表明，不同混播组合、比例及建植方式对牧草营养物质含量及产量具有一定的影响（表3）。

表3 混播组合、混播比例和建植方式与草地牧草营养物质Table3 Nutrient contents in legume under different mixing patterns

从牧草营养物质分析，草地牧草粗蛋白质含量各处理的趋势是以混播比例6∶4、建植方式3∶3处理，粗蛋白质含量相对较高，而以混播比例5∶5处理含量较低。呈现此规律，应与草群中豆科牧草所占总产量的比重大小有关。另外，红豆草与鸭茅组合中混播比例4∶6、建植方式2∶2行处理，牧草的粗蛋白质含量较高，其他处理间含量相差不大。粗脂肪的含量，红豆草与鸭茅组合粗脂肪含量普遍要高于红豆草与无芒雀麦组合，而以混播比例6∶4建植方式1∶1行下含量最高，达到了14.2g／kg，较混播比例为6∶4、建植方式2∶2的红豆草与无芒雀麦处理高出42.96%。中性洗涤纤维含量，红豆草与无芒雀麦组合普遍要高于红豆草与鸭茅组合，以两组合各处理的平均含量相比，前者较后者要高2.7%。

各处理牧草产量与其营养物质含量换算为牧草营养物质产量表明（表4），牧草营养物质产量中粗蛋白质的产量，在红豆草与鸭茅组合中，无论何种比例均表现出1∶1行优于3∶3行优于2∶2行，且以比例6∶4组合较为突出；红豆草与无芒雀麦组合中，表现出比例4∶6优于5∶5优于6∶4，建植方式上表现较好的是3∶3行。粗脂肪产量中各处理均表现出1∶1行优于2∶2行优于3∶3行。中性洗涤纤维产量，红豆草与鸭茅组合表现出1∶1行高于2∶2行高于3∶3行，而红豆草与无芒雀麦组合中，却表现出3∶3行产量最高。以上结果说明，在人工草地的建植中，在强调提高草地牧草产量的同时，还要重视草地牧草营养物质的含量与产量，用牧草的营养物质产量衡量草地的生产性能，更能体现草地的实际生产能力。

表4 混播组合、混播比例和建植方式与草地牧草营养物质Table4 Nutrient contents in forage under different mixing patterns

3 讨论与结论

以往的研究与生产实践证明，要使所建草地能够长时期保持理想的生产力，除了选择合理的牧草组合和适宜的种植比例，而种植方式也十分重要。在试验中，借鉴了农业作物间作原理，设置了豆禾牧草异行建植混播草地的研究，试图解决同行混播草地存在的牧草种间竞争激烈，群落稳态持续性差的问题。

目前，试验结果为草地建植生长与利用的第2年，作为多年生草地，采取异行混播建植方式能否达到草地群落功能群的持久融合与稳定，延长混播草地利用年限，还难以给出可靠的结论。在本试验中，采用了豆科牧草红豆草与禾本科牧草鸭茅和无芒雀麦异行混播，草地的产量与品质均达到了理想水平，同时也表现出，在同等条件下红豆草与鸭茅组合的产草量普遍要高于红豆草与无芒雀麦组合，而且草地的产量与红豆草在群落中重量所占比例有极大关系，凡草群中红豆草的产量高者，草地的总产量就高，这应与所选红豆草的植物与生物学特性以及对试验区气候条件的适应有一定关系。在伊犁昭苏地区，气候凉爽，降雨充沛，十分适宜红豆草生长，在返青后随着气温的升高，在较短时间内就能形成较高的生物产量，对混播草地牧草生物量的形成产生有较高的贡献率。这与以往在该地区开展的一些研究结果相一致［14－17］。

同样在牧草营养物质上表现出与牧草产量相似的规律，豆禾牧草组合不同、比例不同其营养物质则不同。本试验中的红豆草与鸭茅混播组合在不同混播比例下，均有较为理想的营养物质。由此可以说明，适宜的豆科与禾本科牧草混播可提高草地生物量和改善其营养成分的组成，这和国内许多学者的研究相一致［18－20］。

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［5］单贵莲，初晓辉，徐赵红，等.刈割时期和调制方法对紫花苜蓿营养品质的影响［J］.草原与草坪，2012（3）：17－21.

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