1、第 46 卷 第 3 期Vol.46 No.3 2024 年 3 月Mar.2024中 国 草 地 学 报Chinese Journal of Grassland混播比例对燕麦与箭筈豌豆生产性能的影响赵保文1,2,詹圆1,2,方嘉琪1,2,周青平1,2,汪辉1,2,*(1.西南民族大学四川若尔盖高寒湿地生态系统国家野外科学观测研究站,四川 成都 610041;2.西南民族大学青藏高原研究院,四川 成都 610041)摘要:为筛选适宜禾豆混播比例建立优质人工草地,提高草产品的生物产量与质量,本试验设置 5种混播比例开展田间试验,燕麦与箭筈豌豆分别按照 1 0、3 1、1 1、1 3和 0 1混合
2、播种。测定分析了燕麦在开花期、乳熟期和乳熟后期 3个生长阶段每个混播比例的干草产量、营养品质、相对密度、土地当量比和种子产量等指标。结果表明,混播比例为 1 1时,箭筈豌豆的株高较高;在燕麦开花期和乳熟期,混播比例为 1 1的干草产量最高;在燕麦乳熟期,燕麦和箭筈豌豆的相对密度都达到最高;随着箭筈豌豆混播比例的增加,干草粗蛋白含量、酸性洗涤纤维含量、相对饲喂价值逐渐增加,粗脂肪含量、中性洗涤纤维含量逐渐降低;在燕麦开花期和乳熟期,混播比例为 1 1的干草粗蛋白产量均最高;随着箭筈豌豆混播比例的提高,土地当量比逐渐增加,总种子产量逐渐降低。综上所述,相比燕麦单播,与箭筈豌豆混播的干草产量和品质上
3、都体现了较大的优势,提高了土地利用效率,1 1可作为推荐混播比例建植燕麦与箭筈豌豆混播草地。关键词:燕麦;箭筈豌豆;混播草地;生物量;营养品质中图分类号:S54 文献标志码:A 文章编号:1673-5021(2024)03-0081-10燕麦(Avena sativa)是禾本科燕麦属的一年生草本植物,其兼具高产、高营养价值、良好的适口性等优点,是一种适宜在高寒农牧区广泛栽培的高质量牧草。燕麦具有耐旱、抗寒、耐贫瘠等特点,种植广泛1。随着“粮改饲”“草原畜牧业转型升级”等国家相关政策的实施,以及畜牧业快速发展对优质草产品需求的增加,饲用燕麦等牧草在我国的种植面积不断增加。研究发现,燕麦连作存在土
4、壤肥力下降、杂草增加等限制其高产栽培的问题2,而与豆科牧草混播可避免以上种植问题,并可有效提高牧草的生产性能和营养品质3。禾豆混播具有充分利用土地等资源、提升土壤养分水平、丰富土壤微生物群落结构等优点,可实现作物高产栽培4。箭筈豌豆(Vicia sativa)茎枝柔软细嫩,适口性好,抗逆性强,是推广种植潜力较大的豆科牧草3。燕麦和箭筈豌豆混播是当前优质人工饲草基地建植的一种典型混播模式5。合理的混播组合以及混播比例是禾豆混播草地发挥生产潜力的前提6,可促进种间协同效应并提高资源利用效率7,从而使建植的人工草地保持理想的生产力8。以往关于燕麦和箭筈豌豆混播的相关研究多集中在地域气候、种类组合、组
5、合比例及增产机制等方面9。辛亚芬等10在四川阿坝的研究结果表明,燕麦与箭筈豌豆混播可以有效提高人工草地的生产性能和营养品质,混播比例为 2 1 时牧草产量最高,与秦燕等11的研究结果一致。胡海伟等12在青海农区以 7 3混播种植燕麦和饲用豌豆获得的混播牧草产量和品质最佳,与冯廷旭等13的研究结果相似。向洁等14在西藏拉萨进行的禾豆混播试验表明,获得高相对饲用价值牧草的最佳混播比例为 1 1。同样,杨鹏年等15在甘肃甘南和柳茜等16在四川凉山得到的燕麦与箭筈豌豆最佳的混播比例亦为 1 1。由此可见,人工建植的燕麦与箭筈豌豆混播草地在不同的地区和不同的混播比例条件下收获得到的牧草产量和品质有不同。
6、本研究拟探究 5个混合比例对甘肃山丹燕麦和箭筈豌豆混播牧草产量、种间关系、农艺性状、营养品质等方面的影响,筛选出最优的禾豆混播比例,为人工饲草地建植提供参考,促进种植区畜牧业发展。1材料与方法1.1试验地概况试验地位于甘肃省张掖市山丹县农业产业园区内。观测统计了试验区域 2022 年生长季的月平DOI:10.16742/j.zgcdxb.20230118*通信作者,E-mail:收稿日期:2023-04-27;修回日期:2023-10-31基金项目:国家自然科学基金(32001392);西南民族大学中央高校基本科研业务费专项资金项目(2023NYXXS089)作者简介:赵保文(1999-),男
7、(回族),北京朝阳人,在读硕士生,主要从事牧草栽培研究,E-mail:.81中国草地学报 2024 年 第 46 卷 第 3 期均温度、月最高温度、月最低温度以及降水量等气象指标特征(图 1)。试验期间,最高温度出现在7 月,最大降水量出现在 8 月,整体呈现雨热同期的状态。试验样地土壤中有机质、碱解氮、速效磷、速效钾的含量分别为 15.3 g/kg、75 mg/kg、31 mg/kg、149 mg/kg,pH为 8.2。1.2试验材料与设计试验材料为饲用燕麦(富翁)和箭筈豌豆(兰箭 2号),种子分别由北京正道种业有限公司和兰州大学提供。共设置 5种混播比例,包括 T1(禾豆=1 0)、T2(
8、禾 豆=3 1)、T3(禾 豆=1 1)、T4(禾 豆=1 3)、T5(禾豆=0 1)。混播比例按照单位面积播种粒数计算,总播种量为 600 粒/m2。2022 年 5 月 1 日条播种植,禾豆同行混播,行距为 30 cm。每个小区面积为 15 m2(3 m5 m),采用随机区组试验设计,3 次重复。基施 60 kg/hm2 P2O5(过磷酸钙含 12%P2O5),于分蘖期追施 90 kg N/hm2(尿素含 46%N),田间人工不定期除草。1.3试验指标与方法1.3.1株高分别于7月16日(燕麦开花期、箭筈豌豆现蕾期,记为S1)、7月26日(燕麦乳熟期、箭筈豌豆初花期,记为 S2)和 8月
9、3日(燕麦乳熟后期、箭筈豌豆结荚期,记为 S3)测定一次株高,每小区选择燕麦和箭筈豌豆各10株,用卷尺量取植株从地面到顶部的绝对高度。1.3.2分蘖数和分枝数于 S1、S2和 S3,每小区随机齐地刈割 2个 50 cm样段,将燕麦与箭筈豌豆分开,分别统计燕麦分蘖数和箭筈豌豆分枝数。1.3.3牧草生物量统计完燕麦分蘖数和箭筈豌豆分枝数后,将样品放至鼓风干燥箱内 130 杀青 30 min 后,65 烘20 h,并分别称重,计算单位面积产量。1.3.4营养成分将每小区称完干重的燕麦与箭筈豌豆混合,粉碎,用于测定营养成分。利用杜马斯燃烧法测定样本中粗蛋白(Crude protein,CP)含量17,
10、采用滤袋法对粗脂肪(Crude fat,CF)含量进行测定18,采用范式洗涤法对各混播处理下牧草样本的中性洗涤纤维(Neutral detergent fiber,NDF)含量进行检测,再对样本酸性洗涤纤维(Acid detergent fiber,ADF)含量进行检测19。按照以下公式,利用 NDF含量及 ADF含量分别对各混播处理下牧草的干物质采食量(Dry matter intake,DMI)及消化性干物质(Digestible dry matter,DDM)进行计算,利用 DMI和 DDM 的数据对相对饲喂价值(Relative feed value,RFV)进行计算,利用粗蛋白含量及
11、干草产量对粗蛋白产量进行计算20。DMI=120/NDFRFV=(DDM DMI)/1.29DDM=88.9-(0.779 ADF)粗蛋白产量=粗蛋白含量干草产量1.3.5种间竞争关系相对密度是群落各组成结构对资源潜在的占有能力的大小21,可以衡量种间竞争关系。燕麦的相对密度(RDo),箭筈豌豆的相对密度(RDv)计算公式如下:RDo=Do1/p DoRDv=Dv1/q Dv式中:Do1 指燕麦在与其他作物混播时的分蘖数,Do 指燕麦单播时的分蘖数,p 为混播时燕麦的图 12022年 410月试验地点温度和降水量Fig.1Temperature and precipitation in the
12、 experimental site from April to October in 202282赵保文 詹圆 方嘉琪等 混播比例对燕麦与箭筈豌豆生产性能的影响播种比例;Dv1 为箭筈豌豆在与其他作物混播时的分枝数,Dv为箭筈豌豆单播时的分枝数,q为箭筈豌豆在混播条件下的混播比例。RDo=1,表明种内竞争与箭筈豌豆的种间竞争对燕麦种群数量影响相似;RDo1,表明燕麦在与箭筈豌豆混播时扩大了自己的种群;RDo1 时,代表混播对于牧草产量有优势。1.3.7种子产量于种子成熟期,每个小区随机刈割 2个 50 cm 样段,将燕麦和箭筈豌豆分开晾晒后脱粒,风干一定时间后分别称取种子重量,并计算单位面积
13、种子产量。1.4数据处理试验数据整理及制图在 Excel 2016软件中进行。使用统计分析软件 R 4.3.0开展混播比例和取样时期的双因素因素方差分析,多重比较采用Duncan法,对牧草干草产量、株高、粗蛋白产量、土地当量比、相对密度、种子产量、粗脂肪含量、粗蛋白含量、中性洗涤纤维含量和酸性洗涤纤维含量等指标在=0.05的水平下进行差异显著性分析。2结果与分析2.1生产性能和干草品质影响相关指标的方差分析方差结果表明,除了燕麦和箭筈豌豆的株高和相对密度以外,混播比例显著影响其余指标;取样时期显著影响干草产量、燕麦相对密度、蛋白产量;混播比例和取样时期对所有指标均无交互影响(表1)。2.2混播
14、比例对牧草株高的影响不同混播比例下箭筈豌豆的株高随取样时期的延后而逐渐增高(图 2-A)。S1和 S3时,各处理箭筈豌豆株高间差异显著,均为 T3处理最高,T5处理最低。不同混播比例下燕麦的株高随箭筈豌豆比例的增加整体呈现增高趋势,并随取样时期的延后而逐渐增高,但 3 个取样时期下各混播处理间差异不显著(图 2-B)。2.3混播比例对牧草产量的影响单播与混播处理下的干草产量随取样时期的延后而逐渐增加(图 3)。S1时,T3处理下的干草产量显著高于 T2 和 T5 的干草产量(P0.05),但与T1和 T4之间无显著差异;T5处理下的干草产量显著低于其他处理下的干草产量(P0.05)。S2 时,
15、T3 处理下的干草产量最高,但与除 T5 外的各处理之间无显著差异,而 T5 的干草产量则显著低于其他处理(P0.05)。S3时,T1处理下的干草产量最高,但与 T2、T3 和 T4 之间无显著差异,T5 的干草产量显著低于其他处理(P0.05)。随着取样时期的延后,T1、T2和 T4的干草产量逐渐显著增加。2.4不同混播比例下的牧草种间竞争关系S1时,各处理箭筈豌豆的相对密度之间无显著差异(图 4-A)。S2时,T3处理下箭筈豌豆的相对密度最大且显著高于 T2 处理(P0.05),但与 T4 处理无显著差异;此时 T3 处理下箭筈豌豆的相对密度也为所有取样时期中各混播处理间的最高值。S3时,
16、各处理间均无显著差异。不同混播处理下燕麦的相对密度随取样时期的延后整体呈现先增大后减小的趋势(图 4-B)。S1时,T3 和 T4 处理下燕麦的相对密度显著高于 T2表 1混播比例和取样时期对燕麦与箭筈豌豆混播生产性能和干草品质影响相关指标的方差分析Table 1Variance analysis of production performance and hay quality parameters under different sampling stage and mixed sowing proportion指标Parameters混播比例取样时期混播比例取样时期株高Plant hei
17、ght箭筈豌豆Common vetchnsnsns燕麦Oatnsnsns干草产量Hay yield*ns相对密度Relative density箭筈豌豆Common vetchnsnsns燕麦Oatns*ns粗蛋白Crude protein*nsns粗脂肪Crude fat*nsns中性洗涤纤维Neutral detergent fiber*nsns酸性洗涤纤维Acid detergent fiber*nsns相对饲喂价值Relative feed value*nsns粗蛋白产量Crude protein yield*ns土地当量比Land equivalent ratio*nsns注:*表示
18、差异达到极显著水平(P0.01);*表示差异达到显著水平(P0.05);ns表示差异不显著。Note:*indicates significant differences at the 0.01 levels;*indicates significant differences at the 0.05 levels;ns indicates no significance.83中国草地学报 2024 年 第 46 卷 第 3 期(P0.05),且 T4 处理下的相对密度最大,但与 T3之间差异并不显著。S2 和 S3 时,各处理下燕麦的相对密度间均无显著差异。S1和 S2时,同一混播比例下,燕
19、麦的相对密度高于箭筈豌豆;S3时,2种牧草的相对密度相近。各取样时期的相对密度间均差异不显著。2.5混播比例对于牧草营养品质的影响混播草的 CP 含量随箭筈豌豆比例的增加而增加。S1 时,T5 处理下的 CP 含量为最高,显著高于T1、T2、T3 处理(P0.05),但与 T4 处理无显著差异(表 2)。S2 时,T5 处理下的 CP 含量为最高且显著高于 T1(P0.05),但在该时期其与 T2、T3、T4的差异并不显著。S3时,T5的 CP 含量最高且显著高于 T1、T2 和 T3(P0.05),但在该时期其与 T4的差异并不显著;T1处理显著低于 T2、T3和 T4处理(P0.05)。混
20、播草的 CF 含量随箭筈豌豆混播比例的增加图 4混播比例和取样时期对箭筈豌豆和燕麦相对密度的影响Fig.4Effects of mixed sowing proportion and sampling stage on relative density of common vetch and oatA:箭筈豌豆;B:燕麦,下同。*表示同一时期的不同混播比例间差异显著(P0.05),ns表示同一时期的不同混播比例间差异不显著。A:Common vetch;B:Oat,the same as below.*indicate significant differences among differe
21、nt mixed sowing ratios in the same sampling stage at the 0.05 levels,ns indicates no significance.图 2混播比例和取样时期对箭筈豌豆和燕麦株高的影响Fig.2Effects of mixed sowing proportion and sampling stage on plant height of common vetch and oat CabBaAaBbABaAaAaAaAaBabABaAaAcAbAb02000400060008000100001200014000160001800020
22、000 T1 T2 T3 T4 T5干草产量(kg/hm2)Hay yield(kg/hm2)取样时期Sampling stageS1S2S3大写字母不同代表同混播比例下不同时期差异显著(P0.05),小写字母不同代表同时期内不同混播比例差异显著(P0.05)。下同。Differences capital letters indicate significant differences among sampling period under the same mixed sowing ratios at the 0.05 levels.Different lowercase letters i
23、ndicate significant differences among different mixed sowing ratios in the same sampling period at the 0.05 levels.The same as below.图 3混播比例和取样时期对干草产量的影响Fig.3Effects of mixed sowing proportion and sampling stage on dry yield84赵保文 詹圆 方嘉琪等 混播比例对燕麦与箭筈豌豆生产性能的影响整体呈现下降的趋势(表 2)。S1 时,各处理间均无显著差异。S2 时,T1 处理下的
24、牧草 CF 含量最高,并显著高于 T3和 T4处理(P0.05),但与 T2和 T5之间无显著差异。S3时,T1处理下的牧草 CF 含量最高,并显著高于 T2、T4 和 T5 处理(P0.05),但与 T3无显著差异。混播草的 NDF 含量随箭筈豌豆混播比例的增加而降低,且随着取样时期的延后整体呈现增加趋势(表 2)。S1 和 S2 时,T5 处理下的 NDF 含量最低,并显著低于其他各处理(P0.05),且其他各处理之间差异不显著。S3 时,T1 处理下的 NDF 含量最高,并显著高于 T3、T4和 T5(P0.05),但与 T2差异不显著;T5 处理下 NDF 含量显著低于 T1 和T2(
25、P0.05)。混播草的 ADF 含量随箭筈豌豆混播比例的增加而增加(表 2)。S1时,各处理间 ADF均无显著差异。S2 时,T2 处理下 ADF 含量最低,并显著低于T5(P0.05),但与其他各处理间无显著差异。S3时,T2处理下的 ADF 含量最低,显著低于 T4和 T5(P0.05),但与 T1和 T3之间差异不显著。牧草的 RFV 值随箭筈豌豆混播比例的增加,整体呈现上升趋势(表 2)。S1 时,T5 处理下的 RFV最高,且显著高于 T3、T4(P0.05),但此时与 T1、T2处理间无显著差异。S2时,T5处理下的 RFV 最高,且显著高于 T1、T2 和 T4 处理(P0.05
26、),但与T3处理之间无显著差异。S3时,T5处理下的 RFV最高,且显著高于 T1 处理(P0.05),但与 T2、T3和 T4之间均无显著差异。随着混播草中豆科牧草比例的增加,CP产量整体呈现先增后减的趋势(图 5)。S1时,T3处理下的CP 产量最高,显著(P0.05)高于 T5,但与 T1、T2和 T4 之间无显著差异;T5 处理的 CP 产量最低,与T2之间差异不显著。S2时,T3处理下的 CP产量为最高,T5处理下的 CP产量为最低,但此时各处理之间均无显著差异。S3时,T4处理下的 CP产量最高,T5 处理下的 CP 产量仍为最低,但各处理之间的差异均不显著。T4处理下,随着取样时
27、期的延后,CP产量逐渐显著增加。AaAaAaAabAaAaAaAaAaBaABaAaAbAaAa050010001500200025003000 T1 T2 T3 T4 T5S1S2S3粗蛋白产量(kg/hm2)Crude protein yield(kg/hm2)取样时期Sampling stage图 5混播比例和取样时期对粗蛋白产量的影响Fig.5Effects of mixed sowing proportion and sampling stage on crude protein yield表 2不同取样时期与混播比例下牧草的营养含量Table 2Nutrient content o
28、f forage under different sampling stage and mixed sowing proportion取样时期Sampling stageS1S2S3处理TreatmentT1T2T3T4T5T1T2T3T4T5T1T2T3T4T5粗蛋白(%)Crude protein(%)13.922.28Ab14.200.70Ab14.670.52Ab15.430.64Aab17.672.13Aa12.242.15Ab14.281.77Aab13.740.19Aab14.941.13Aab15.912.32Aa10.772.04Ac13.390.70Ab13.390.97A
29、b15.500.62Aab17.321.25Aa粗脂肪(%)Crude fat(%)3.180.80Aa2.411.05Aa2.970.72Aa2.250.94Aa1.970.50Aa4.391.62Aa2.910.21Aab2.240.81Ab2.630.89Ab2.880.76Aab4.861.74Aa2.201.00Ab3.140.74Aab2.740.04Ab2.450.11Ab中性洗涤纤维(%)Neutral detergent fiber(%)52.127.48Aa51.984.28Aa51.791.25Aa51.795.81Aa40.733.87Ab52.890.58Aa52.8
30、53.55Aa50.803.27Aa50.881.10Aa44.252.06Ab59.083.69Aa54.103.70Aab50.541.22Abc49.401.32Abc47.043.39Ac酸性洗涤纤维(%)Acid detergent fiber(%)27.023.86Aa25.691.75Aa27.521.12Aa28.652.66Aa28.892.27Aa27.661.40Aab27.032.05Ab27.311.92Ab28.731.22Aab30.641.71Aa27.380.99Abc25.522.26Ac28.481.59Abc29.091.24Ab33.242.52Aa相
31、对饲喂价值Relative feed value123.2522.40Aab123.9612.28Aab121.254.22Ab120.9718.31Ab152.7617.73Aa118.462.32Ab119.9010.84Ab124.259.79Aab121.652.50Ab137.018.96ABa106.738.14Ab118.946.39Aab122.843.59Aa124.751.77Aa125.2212.97Ba注:同列大写字母不同代表同混播比例下不同时期差异显著(P0.05),同列小写字母不同代表同时期内不同混播比例差异显著(P0.05)。Note:Differences ca
32、pital letters in the same column indicate significant differences between sampling period for the same mixed sowing ratios at the 0.05 level.Different lowercase letters in the same column indicate significant differences between different mixed sowing ratios in the same sampling period at the 0.05 l
33、evel.85中国草地学报 2024 年 第 46 卷 第 3 期2.6混播比例对土地当量比的影响混播草地的 LER 随着箭筈豌豆混播比例的增加而增加(图 6)。在 S1 时,T4 处理下的 LER 显著高于 T2(P0.05),但与 T3 的差异不显著。在 S2时,T4处理下的 LER 最高,T2处理下的 LER 最低,但在该取样时期内 3 个混播处理间均无显著差异。在 S3 时,T4 处理下的 LER 最高,且显著高于 T2 和T3 处理(P0.05)。T2 与 T3 处理之间差异不显著。由图 6 可知,除 S1 时 T2 处理下的 LER1。各取样时期的 LER间差异不显著。2.7混播比
34、例对种子产量的影响箭筈豌豆的种子产量随着禾本科牧草比例的减少呈现先增加后减少的趋势(图 7),T4 种子产量最高,显著高于 T2(P0.05),但与 T3和 T5之间差异不显著。燕麦的种子产量随豆科牧草混播比例增加而逐渐减少,其中 T1处理下种子产量最高,显著高于 T4(P0.05),而与 T2 和 T3 之间差异不显著。燕麦和箭筈豌豆总种子产量随着箭筈豌豆混播比例的增加而逐渐降低,T1 的种子产量最高,显著高于T4和T5(P0.05),但与T2和T3之间差异不显著;T2和T3的总种子产量显著高于T5(P0.05)。3讨论禾豆混播是人工草地增产和提高营养品质的重要方式2324。以往研究结果表明
35、,与单播草地相比,禾豆混播的草产量和营养品质有不同程度的提高2526。禾豆混播草地可以更加充分地利用生长空间、水分、光照与养分2728,具体混播效果与混播草地的牧草品种、种植区域以及混播比例等诸多因素有关。燕麦与箭筈豌豆混播可以显著提高草地的干草产量。本研究中,在燕麦开花期和乳熟期刈割,播种粒数混播比例为 1 1 的草地得到的干草产量较高,且干草产量总体呈现先增加后减少的趋势(图 2)。周娟娟等29在西藏拉萨进行禾豆混播的试验结果表明,燕麦+箭筈豌豆与燕麦+饲用豌豆的组合,在干草产量上显著高于单播,且燕麦+箭筈豌豆组合的播种重量混播比例在 1 1的情况下干草产量最高。冯廷旭等13在青海对禾豆混
36、播的试验表明,随着箭筈豌豆混播比例的增加,燕麦+箭筈豌豆混播下的干草产量呈现先增加后减小的趋势,7 3 的播种重量比例效果最佳。辛亚芬等10在川西北高原地区进行燕麦与箭筈豌豆混播试验的结果表明,燕麦与箭筈豌豆混合种子重量比例为 2 1 时,干草产量最高。上述研究与本研究筛选得到的最佳混播比例有所差异,这可能是由于以往研究中混播采用了种子重量比例,而本试验则设置了单位面积种子粒数混合比例。燕麦和箭筈豌豆品种之间或者种子批次之间千粒重存在差异,导致以往研究筛选得到最佳混合比例与本研究有所不同。其次,各种植地区的光照、水热条件差异也可能导致禾豆混播的最佳比例有所差异。在建植混播草地时,往往会种植当地
37、适宜种植的饲草品种,筛选最佳混播种子粒数比例有助于推广人工混播草地建植技术,避免由于千粒重差异导致的单位面积株数不一致,进而无AbAaAbAaAaAbAaAaAaS1S2S300.20.40.60.81.01.21.41.61.82.0 T2 T3 T4土壤当量比Land equivalent ratio取样时期Sampling stage图 6不同混播比例和取样时期对 LER的影响Fig.6Effects of mixed proportion and sampling stage on LERaabababababababbabc020004000600080001000012000混合类
38、型Mixing type T1 T2 T3 T4 T5箭筈豌豆燕麦总产量种子产量(kg/hm2)Seed yield(kg/hm2)不同小写字母代表同时期内不同混播比例差异显著(P0.05)。Different lowercase letters indicate significant differences among different mixed sowing ratios in the same sampling period at the 0.05 levels.图 7取样时期和混播比例对于牧草种子产量的影响Fig.7Effects of sampling stage and mi
39、xed sowing proportion on forage seed yield86赵保文 詹圆 方嘉琪等 混播比例对燕麦与箭筈豌豆生产性能的影响法发挥混播种植“增产提质”效果。牧草的 CP、CF、NDF和 ADF含量等,是衡量牧草品质的重要指标30。本试验表明,与箭筈豌豆混播的 CP 含量显著高于单播燕麦,但低于单播箭筈豌豆(表 2)。以往研究结果表明,与单播燕麦相比,燕麦与豆科牧草混播可显著提高干草 CP 含量28。这是由于豆科牧草 CP 含量较高,随着豆科牧草混播比例的增加,混合干草中豆科牧草占比也逐渐增加,因此提升了混播草产品的营养品质。从牧草的实际生产价值来看,牧草 CP 产量比
40、 CP 含量更能体现出牧草的营养品质和混播效果。与单播燕麦、单播箭筈豌豆相比,燕麦与箭筈豌豆混播有利于提升干草 CP产量(图 5)。CF是牧草中重要的能量物质,其含量亦对牧草适口性有一定的影响。本研究中,单播燕麦的 CF含量最高,随着箭筈豌豆混播比例的增加而逐渐降低(表 2),这与方伟31在青海的研究结果一致。牧草中的 NDF 与 ADF 影响着家畜干物质采食量与消化状况,牧草的 NDF含量与干物质采食量呈负相关32,ADF 含量越低,消化率则越高33。本研究中,混播草的 NDF 含量高于单播箭筈豌豆,但低于单播燕麦,且 NDF含量会随着箭筈豌豆比例的增加而减少(表 2)。这与辛亚芬等10在四
41、川阿坝的试验结果一致。禾豆混播草 ADF 的含量在大部分情况下高于燕麦单播,随豆科牧草混播比例的增加而增加,且取样时期越晚,不同混播比例处理下的 ADF 含量都会随取样时期延后而升高。曹仲华等34在西藏山南地区进行的不同比例下燕麦与箭筈豌豆混播效益分析的试验结果显示,随着豆科牧草比例的升高,ADF 逐渐降低。本研究与以往的研究结果有差异,这可能和不同种植地区的气候、水分以及牧草品种的差异有关。本试验研究结果表明,随着箭筈豌豆混播比例的增加,混合牧草 RFV 逐渐增加,这主要得益于高 CP、低 NDF豆科牧草占比的增加(表 2)。曹仲华等34在西藏山南地区的研究结果表明,燕麦与箭筈豌豆的最佳播种
42、比例为 1 1,随着箭筈豌豆比例的增加,干草产量随之降低,CP 含量随之增加。本研究中,CP产量并没有随豆科牧草比例的增加而有明显的提高,这是因为在本试验中混播草的干草产量整体呈现先升高后降低的趋势,变化趋势没有明显受到豆科牧草比例变化的影响。此外,在干草产量方面燕麦有着更明显的优势。燕麦等禾本科牧草中碳水化合物的含量较高,箭筈豌豆等豆科牧草有较高的 CP 含量,且其自身的固氮作用也可以促进混播草地整体的生长发育,因此在建植混播草地时,需要利用好燕麦干草产量高、箭筈豌豆 CP 含量高且固氮能力强的特点,充分发挥二者的优势并选择适宜的混播比例,以达到混播草产量与营养品质俱佳的效果。相对密度和 L
43、ER 都可以反映出混播草地的种间竞争关系。在合适的禾豆混播比例下,混播草地展现出了比单播草地更加突出的产量优势、资源利用优势以及更稳定的种间竞争关系。在本试验对于相对密度的研究中,燕麦的相对密度整体大于箭筈豌豆(图 4),燕麦在与箭筈豌豆混播时更大程度地扩大了自己的种群数量,这也进一步说明了在禾豆混播时,燕麦具有更加强大的种间竞争力34。在本试验中,可以明显发现在 S2 时,混播比例为 1 1时的燕麦和箭筈豌豆的相对密度相比其他刈割时间和处理都是最大的并且其值均远大于 1,这与祁军等21在新疆的研究结果一致。该混播处理下的燕麦与箭筈豌豆在种间竞争中都最大程度上扩大了自身的种群数量,这说明群落种
44、间有良好的相容性和较小的竞争,产生混播优势。因此在不同地区建植人工草地时,为了维持混播草地的群落稳定性,应合理选择混播比例与品种,确保在种间竞争合理的情况下,使混播品种以更加平衡的状态共存。LER 的大小可以反映出牧草混播的产量优势和资源利用优势,LER 越大,代表混播优势越大35。本研究中,除了抽穗期取样时 T2 处理下的 LER 小于 1外,在其他各刈割时期的各处理下 LER 都大于1,且在大多数情况下混播草地的干草产量和 CP产量都多于单播草地(图 6)。这也充分说明相比单播,混播草地具有更大的产量优势和更高的资源利用效率。本研究结果表明,相比 1 3和 3 1混播比例,在禾豆混播比例为
45、 1 1 时,燕麦和箭筈豌豆的种子产量都较高并且品种所占比例较为平衡。牧草株高是衡量植物生长情况的重要指标。相比单播,混播可以明显提高燕麦和箭筈豌豆的株高(图 2)。箭筈豌豆在其生长过程中如有其他直立生长的作物作为支撑,会使其有较好的生长环境3637,燕麦可为箭筈豌豆生长提供攀附支撑,促进其向上生长;同时,箭筈豌豆可为燕麦生长提供生物固定的氮素。箭筈豌豆在生长期间会出现倒伏情况,影响下层植株种子鼓粒,千粒重降低,并最终导致种子产量降低,收获困难。在与燕麦混播时,燕麦的支撑作用87中国草地学报 2024 年 第 46 卷 第 3 期有利于箭筈豌豆的直立生长,帮助其改善受光条件,进而改善箭筈豌豆种
46、子的产量与质量。4结论本试验评价了燕麦与箭筈豌豆在 5个混播比例下的生产性能,相比燕麦单播,在燕麦乳熟期、箭筈豌豆初花期时,1 1 混播比例下燕麦和箭筈豌豆相对密度较高,牧草产量和 CP 产量分别提高 15%和27%;随着箭筈豌豆混播比例的增加,混合牧草的CP、ADF 和 RFV 逐渐增加,NDF 和 CF 逐渐降低,LER 逐渐增加。禾豆混播可以在平衡的种间竞争关系下显著提升牧草的干草产量和品质,相比燕麦单播,与箭筈豌豆混播可以提高牧草产量和品质,比例为 1 1建植混播草地,促进了燕麦的生长,提高了干草品质,改善了土地利用效果,可作为燕麦和箭筈豌豆混播的推荐比例。参考文献(Reference
47、s):1 钱诗祎,德科加,冯廷旭,等.高寒地区一年生禾豆混播对土壤养分与牧草营养的影响 J.青海畜牧兽医杂志,2022,52(4):34-40.QIAN Shiyi,DE Kejia,FENG Tingxu,et al.Effect of annual grass-legume mixture on soil nutrients and forage nutrients in alpine region J.Chinese Qinghai Journal of Animal and Veterinary Sciences,2022,54(4):34-40.2 Florence A M,Mcgu
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