紫花苜蓿混播研究进展

庞丹波 李生宝 潘占兵 张龙

摘要 近年来，我国紫花苜蓿种植面积不断扩大。通过对紫花苜蓿、牧草混播优越性、牧草混播成员和比例的选择、刈割期和施肥等研究进行综述，并指出存在的不足，提出相应建议。

关键词 紫花苜蓿；牧草混播；研究

中图分类号 S541+.1 文献标识码

A 文章编号 0517-6611（2014）27-09395-03

Research Progress of Pasture MixedSowing of Alfalfa

PANG Danbo¹， LI Shengbao²， PAN Zhanbing2 et al

（1.School of Agriculture， Ningxia University， Yinchuan， Ningxia 750021；2.Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences， Yinchuan， Ningxia 750002）

Abstract In recent years， alfalfa planting areas expand unceasingly in China. The superiority of pasture mixedsowing with alfalfa， mixed sowing members and selection of proportion， mowing period and fertilization were reviewed， the existing shortcomings were presented， and corresponding suggestions were proposed.

Key words Alfalfa； Pasture mixedsowing； Research

紫花苜蓿因具有广泛的适应性、优质饲草产量高、优良的饲草品质、良好的适口嗜食性、利用方式多样化、较强的抗逆性以及易于家畜消化等特点，被誉为“牧草之王”^[1]。苜蓿及饲料作物是发展现代畜牧业和草业产业化的物质基础；苜蓿可沃土肥田，改良土壤理化性质；苜蓿是生态保护与建设的重要原材料以及蜜源植物。因为苜蓿具有良好的生产作用和巨大的经济潜力，受到国际和国内人们的广泛关注。笔者通过对苜蓿、牧草混播优越性、牧草混播成员和比例的选择、刈割期和施肥等研究进行了综述，并指出存在的不足，提出相应建议，以期为禾本科-豆科牧草混播种植方式的进一步发展提供理论支撑。

1 牧草混播研究

1.1 牧草混播的概念与分类

牧草混播（Pasture mixedsowing）一般意义上是指同期混合种植2种（品种）或2种以上的牧草于一块土地的种植方式^[2]。牧草混播包括间行混播和同行混播。间行混播指2种或2种以上作物各自为行播种，各个不同品种之间以一定的比例长度相互间隔开来。同行混播指将2种或2种以上的不同品种按照一定的比例混合在一起同时播种的方法。在禾本科、豆科牧草混播组合中，禾本科牧草大多用无芒雀麦、扁穗牛鞭草、黑麦草及燕麦等，豆科牧草大多用紫花苜蓿、豌豆、箭筈豌豆、红三叶和白三叶等。

1.2 牧草混播的优越性

1.2.1 单位面积产量高且稳定。

不同类型牧草的地上部分和地下部分在空间上具有比较合理的配置比例，能够充分利用水、肥、光和热等资源，在单位面积上制造更多的有机质。同时，由于不同类型的牧草寿命及抗逆能力不同，当混播时能起到一定的互补效应，所以各年牧草产量比较稳定。吴姝菊^[3]在黑龙江地区用紫花苜蓿与无芒雀麦、扁穗冰草混播，研究表明无芒雀麦和紫花苜蓿混播后混种群体的产量较单播无芒雀麦时3年产量平均提高7.27%，增产效果明显；扁穗冰草与紫花苜蓿混播后，混播群体的牧草产量比单播扁穗冰草时3年产量平均提高15.46%，增产效果十分显著。舒思敏等^[4]用紫花苜蓿和扁穗牛鞭草混播进行试验，研究表明混播显著提高紫花苜蓿植株高度，降低扁穗牛鞭草植株高度，总产草量大于2种单播草地。刘兰芳等^[5]在辽河平原的试验表明从年总草产量来看，紫花苜蓿与无芒雀麦混播草地的草产量随着生长年限的增加而增加。

1.2.2 改善牧草品质。

由于豆科牧草含有较高含量的蛋白质、钙、磷和多种维生素等，禾本科牧草含有较多的糖类及其他碳水化合物等，如果2者混播比其中任何一种牧草单播的营养成分合理和全面。吴姝菊^[3]在黑龙江地区用紫花苜蓿与无芒雀麦、扁穗冰草混播，研究表明在品质上混播群体的各项指标均高于2种禾本科牧草单播。宝音陶格涛^[6]对无芒雀麦与苜蓿混播试验表明混播时牧草中粗脂肪、粗纤维和粗灰分等营养成分均高于单播，粗蛋白及可消化蛋白含量低于苜蓿单播，但高于无芒雀麦单播，总养分产量增加显著。杜欣等^[7]在西北农林科技大学的研究表明在陕西关中地区燕麦与苜蓿以3∶1的比例进行间条播种植模式生产性能最好，粗蛋白产量比单播燕麦增产8.6%。

1.2.3 易于收获和调制干草。

有些牧草具有匍匐和缠绕其他物体的习性，单播时容易倒伏，有些牧草具有直立性的特点，因此当这2种牧草混播时便于收获。另外，豆科牧草茎叶含水量差异大、干燥不均匀，禾本科牧草茎叶含水量小、干燥均匀，因此当将豆科牧草和禾本科牧草混播时便于调制干草，在调制青贮饲料时更是如此，可使牧草体内营养物质损耗量减少。贾纳提等^[8]在新疆地区的试验表明苜蓿混合凋萎青贮无论从青贮感官指标还是从青贮料的营养成分及有机酸含量来看，其效果都比单独凋萎青贮好。在混合凋萎青贮处理的2个组合中，苜蓿+无芒雀麦+冰草混合青贮效果最为理想。李长慧等^[9]发现披碱草和紫花苜蓿以7∶3的比例混合青贮后青贮饲料气味芳香，具有较高的青贮发酵品质。刘秦华等^[10]研究发现多年生黑麦草与紫花苜蓿以4∶1的比例混合青贮饲料时，pH较低，乳酸含量较高，发酵品质最佳，但要完全抑制丁酸发酵，需要适当降低水分或添加产酸能力强的乳酸菌。

1.2.4 减轻杂草和病虫害的发生。

牧草混播由于实现生态及形态上的互补效应，稠密的草层抑制了杂草的生长发育，有效减少了混播地杂草的生长，遗留在土壤中的杂草种子出苗率低，即使出苗也会因为各种因素“饥饿而死”^[11]。研究表明，牧草混播的组分、混播群落的密度和稳定性都会影响到混播地杂草的数量。不同牧草品种抗病虫害能力不同，禾本科抗病虫害能力较豆科牧草强，当其混播时能有效减少病虫害的发生。郭芸江等^[12]研究表明应用燕麦伴播能有效控制春播紫花苜蓿苗期杂草。李治强^[13]在甘肃景泰县的试验表明紫花苜蓿与垂穗披碱草混播可以显著降低苜蓿褐斑病的发病率和严重度，使苜蓿褐斑病发病率降低7.07个百分点，严重度降低16.76个百分点，是苜蓿褐斑病生态防治的有效途径。

1.2.5 改善土壤结构，增强土壤肥力。

混播草地由于根系分布不同，使单位体积土壤中根量较单播草地明显增加。禾本科牧草根系浅，具有大量的须根，主要分布在土壤表层，豆科牧草根系深，主根可长达1～2 m。当这些根系死亡后，在土壤微生物的作用下形成腐殖质，使土壤中的营养元素得以积累。禾本科牧草的须根能够将土壤分成大小不同的颗粒，这些颗粒不够稳定，遇水即散，但当与豆科牧草主根从土壤深层吸收的钙离子和腐殖质结合后，形成稳定的土壤团粒结构，有益于土壤肥力的提高和牧草的生长。张永亮^[14]研究表明在杂花苜蓿和无芒雀麦混播的草地上，土壤速效氮含量顺序为单播苜蓿草地>混播草地>单播无芒雀麦草地，这是由于在混播草地中各草种之间竞争养分所致。在 0～20 cm 土层中，单播无芒雀麦草地土壤速效 P和速效 K 含量最高，其次为混播草地，而单播苜蓿草地最低。李治国^[15]在内蒙古呼和浩特市进行紫花苜蓿与无芒雀麦混播后各处理土壤的有机质、全氮含量均有不同幅度增长，有机质增长幅度在0.05～1.75 g/kg，全氮含量为0.01～0.50 g/kg。研究表明，与自然盐碱空白地相比，长期种植紫花苜蓿和林生山黧豆的人工草地上0～20 cm土壤值pH明显降低；0～20 cm土层的有机质和全氮含量分别提高了28.4%、42.5%和95.6%、69.8%^[16]。

1.3 牧草混播成员和比例的选择 当选择混播牧草成员时，既要考虑到各成员的生物学特性，又要考虑各品种之间的相互效应。为了选择符合要求的混播牧草成员，必须掌握和了解牧草的类群和混播牧草经济利用的目的等。确定混播牧草成员的比例时需要考虑到当地的自然条件、利用年限、利用方式和牧草之间的相容性^[11]。舒思敏等^[4]用扁穗牛鞭草和紫花苜蓿混播进行试验，研究表明混播组合比例（50%扁穗牛鞭草+50%紫花苜蓿）在植株高度和产草量方面较好，（75%扁穗牛鞭草+25%紫花苜蓿）在冠层结构上表现较好。锡文林和张仁平^[17]研究表明，以紫花苜蓿75 kg/hm²、无芒雀麦15 kg/hm²的比例混播并在紫花苜蓿初花期刈割为最佳组合。蒋慧等^[18]研究表明在绿洲区选择苜蓿与鸭茅混播可以发挥混播优势，提高产量，混播比例以苜蓿60%+鸭茅40%及苜蓿50% +鸭茅50%较好。李道明和申忠宝等^[19]在黑龙江农业科学院草原研究所的试验表明农菁1号紫花苜蓿与农菁6号无芒雀麦1∶1混播时产量最高，产鲜草17 710.0 kg/hm²，农菁1号紫花苜蓿与农菁6号无芒雀麦2∶1混播产量最低，鲜草产量仅13 579.5 kg/hm²。豆科牧草的比例越大，人工草地的粗蛋白含量越高，品质越好，营养期优于生殖期。杜欣等^[7]在西北农林科技大学的研究表明在陕西关中地区燕麦与苜蓿以3∶1的比例进行间条播种植模式生产性能最好，其产草量可比单播燕麦增产12%，粗蛋白产量比单播燕麦增产8.6%，单位面积获得的干物质产量和粗蛋白产量均最高。

1.4 刈割期和施肥

选择合适的刈割时期和刈割方式对获得高产和营养品质良好的牧草也很重要。利用目的不同、刈割时期和方式亦不同。一般情况下，禾本科牧草单播时在抽穗至初花期刈割较好，豆科牧草在初花期（10%）刈割较好^[20]。然而，人们对牧草混播时刈割时期的选择看法很不一致。张永亮等^[14]在对混播草地刈割次数的研究中发现无芒雀麦与苜蓿混播可在苜蓿盛花期、无芒雀麦孕穗期进行收割。刈割1次有利于苜蓿的生长，但会降低无芒雀麦的产量，刈割2次效果较好，刈割3次则不利于牧草的生长。赵海新^[21]研究发现在初花期刈割翌年苜蓿总产量达到最高，首次刈割时期推迟，翌年无芒雀麦头茬产量和光合速率呈逐渐降低趋势，苜蓿叶片的光合速率呈增加趋势。张仁平等^[22]研究发现在紫花苜蓿初花期刈割产草量最高，在紫花苜蓿现蕾期刈割时牧草的粗蛋白含量最高，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量最低，但该时期产量不高。当在紫花苜蓿初花期刈割时，品质虽有所下降，但是产量较高。

施肥是提高人工草地综合生产力的有效手段，也是保证人工草地持续高产、稳产的有效措施之一^[23]。许多研究表明^[24-25]，氮肥可以有效促进豆、禾混播草地中禾本科牧草的生长，而磷肥可以有效促进豆科牧草的生长，并且混播草地在单独施加氮肥的情况下，随着氮肥施加量的增加，草群的产草量在逐渐增加，但是当氮肥的施量达到一定的水平后，产草量不再随氮肥施量的增加而增加。郭海明等^[26]在特定施肥水平（N 225 kg/hm²、P 150 kg/hm²）下，对建植第3年不同比例（5∶5、6∶4、7∶3）混播草地中苜蓿和无芒雀麦的株高、产草量、茎叶比及产草量变异系数进行了研究，结果表明施肥对7∶3混播草地中苜蓿和无芒雀麦株高、产草量促进作用最大，产草量变异系数最小。张永亮等^[27]探讨了科尔沁沙地无芒雀麦+草原2号杂花苜蓿混播草地建植时，基肥中N、P和K配比对当年草地群落组分种产量及总产量的影响。结果表明，N、P和K的合理配比均有利于杂花苜蓿和无芒雀麦早期生长。在施肥效应中，杂花苜蓿与P肥效应最为显著，无芒雀麦与N肥效应最为显著。

1.5 生长动态和种间竞争

混播草地除用于饲草外，还用于退化草地的恢复方面，混播草地的生长动态是草地群落内竞争力大小的具体参考，由于地上部分与地下部分的生长存在较大的相关性，所以研究也主要集中在这些方面。姚文超等^[28]在河南地区用紫花苜蓿与无芒雀麦和羊茅二种禾草进行试验，并对混播草地地上、地下生物量的时空间动态进行了研究。结果表明，紫花苜蓿混播牧草地上和地下生物量季节动态均呈双峰曲线，地上生物量峰期分别在完熟期以及果后营养中期；地下生物量的峰期分别在种子完熟期和果后营养后期。郭孝等^[29]用苜蓿和高羊茅混播，并连续4年测定混播牧草的物侯特点、生物学指标及生长规律，结果表明混播牧草地上生物量动态呈现S型曲线变化，生物量增长最快在禾草的抽穗扬花期，生物量最大值在成熟期，其中蜡熟期是牧草利用最佳时期。宝音陶格涛^[6]研究无芒雀麦与草原二号苜蓿的混播比例、株高和地上生物量积累动态，结果表明无芒雀麦和苜蓿的生长高度模式不受单播、混播的影响。造成这种不同的结果的原因需要今后进一步的研究与探讨。

植物种群对有限资源的竞争是植物群落种类组成多样性的主要影响因素。混播草地内各个物种之间的竞争表现为对空间和土壤资源的竞争，空间资源的竞争主要是指地上茎叶对光资源的竞争，土壤资源的竞争则为根系对主要元素和水资源的竞争。一般认为，2种植物的需求越相似，其竞争就越激烈。锡文林和张仁平^[17]研究表明由于紫花苜蓿和无芒雀麦的植物学特性不同，不同混播比例和刈割期的2种牧草的相对总生物量都大于1，整个生长季都表现出共生关系。虽然无芒雀麦的地下生物量明显高于紫花苜蓿，但是紫花苜蓿对光资源竞争力强于无芒雀麦，表现在叶重明显高于无芒雀麦。紫花苜蓿的种间竞争率在不同的混播比例和刈割期始终占据着优势，表明光资源竞争是紫花苜蓿和无芒雀麦竞争的关键。左胜鹏等^[30]研究表明单混播苜蓿地上生物量与其绝对生长速率显著大于沙打旺，并且随播种密度升高而增大。不同密度处理下2种牧草表现为阶段性的资源共享和资源竞争关系，随着密度的增大，资源共享程度降低，而资源竞争反之。张永亮等^[31]研究发现在紫花苜蓿+无芒雀麦混播群落中，光资源竞争是种间竞争的关键，温度对种间竞争有明显影响，夏季较高的温度减弱了无芒雀麦的竞争力，增强了苜蓿的竞争力，因此夏季是混播草地中无芒雀麦种群衰退的关键时期。

2 小结与展望

豆科牧草与根瘤菌具有很强的生物固氮作用。种植豆科牧草可以改善土壤结构，增强土壤肥力，缓解作物对氮素的需求。紫花苜蓿作为优良的豆科牧草以及自身的优越性，其各种性状在遗传育种方面得到不断完善和加强，在我国的种植面积不断扩大。紫花苜蓿单播有较大的缺陷，然而禾本科—豆科牧草混播有很大的优越性。牧草混播是建立人工半人工草地、提高草地生产力、改善草地质量和增强草地持久力的有效措施。因此，应该利用禾本科—豆科牧草混播的优越性和有关理论大力进行牧草混播种植，维持稳定的种间关系和草地生产力。

近年来，虽然对禾本科—豆科牧草混播进行了大量研究，然而大多数都集中在指标变化明显、便于观测、易于得出结论的层次，例如混播草地牧草生长变化、混播比例、产草量和营养成分变化等方面，而对产生这些结果的深层次机理研究较少，例如微量元素在混播草地间的固定和转移，豆科和禾本科作物根系的相互作用、养分吸收利用特点，生物他感作用，混播草地对土壤微生物群落和数量的影响等分子生物学方面的研究较少。这些方面都应该成为今后重点研究的对象。通过深入研究混播草地的各方面性状，为禾本科—豆科牧草混播种植方式的进一步发展提供理论支撑。

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