燕麦与饲用豌豆混播对饲草产质量的影响

刚永和， 张海博*， 刚馥欣， 杜 江， 牛 勇， 萨仁花

(1.青海省海东市乐都区草原站，青海 海东 810700； 2.青海畜牧兽医职业技术学院， 青海 西宁 812100)

青海省东部农业区属青藏高原向黄土高原过渡地带，气候为内陆性干旱气候，海拔1 800～3 200 m,水热条件较好，气候温和，雨热同期，无霜期长，是青海省农作物和蔬菜主产区[1]，也是高寒牧区牧草籽种和饲草生产主要的生产基地，人工种植各类饲草18.73万hm2，占全省耕地面积58.8万hm2的31.85%，年生产饲草414.8万t[2]，饲草已成为农牧业现代化转型发展的重要组成部分[3],在缓解高寒牧区草地畜牧业发展冬春季饲草补给及维系畜牧业稳定发展过程中发挥了重要作用[4]。

燕麦(AvenasativaL)是1年生禾本科粮饲兼用作物，具有产量高、品质优、抗寒、耐旱、耐贫瘠和喜冷凉气候等特点，适宜在高寒冷凉地区栽培，是青藏高原地区种植面积最大及最广的优良牧草之一[5]，种植面积约占人工种草面积的70%以上[6]，以单播种植居多。箭筈豌豆(ViciasativaL.)和毛苕子(IiciavillosaRoth.)等豆科饲草营养丰富，蛋白质含量高，燕麦与箭筈豌豆或毛苕子等豆科牧草混播，可有效提高其生长空间，对光照、热量和水分等资源的利用更加合理，豆科牧草的固氮作用可减少氮肥使用量，改善土壤结构，提高土壤肥力，并通过禾豆营养互补，进而提高饲草产量及品质[7]，燕麦与箭筈豌豆(毛苕子)混播必将成为东部农业区优化三元种植结构，扩大饲草种植规模，建植高产人工草地的一种首选生产模式。为此，选用青海省饲草产业创新平台经过多年和系统选育的燕麦青甜1号(AvenasativaL.cv.Qingtian No.1)和饲用豌豆青建1号(PisumsativumLinn.cv.Qingjian No.1)进行混播试验，筛选适合青海东部农业区燕麦和豆类混播高产品种及其最佳混播比例，探讨不同比例混播对青甜1号燕麦和青建1号饲用豌豆农艺性状、产草量及其饲草品质的影响，以期为青海省东部农业区饲草生产上禾豆牧草混播技术的推广应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于青海省海东市乐都区马营乡卡拉村(36°29′41.21″E，102°37′55.21″N)，海拔2 527 m,年平均气温4.5℃, 5℃≥年积温为2 231.5～2 640℃，年日照时数2 600 h，作物生长期180～195 d，年降水量410 mm，雨热同期，春季旱情严重，降水量集中在6-10月，占全年降水量的79.2%，山地梯田无灌溉条件，土壤为栗钙土，前茬作物为马铃薯。

1.2 材料

燕麦青甜1号和饲用豌豆青建1号，均来源于青海省鑫瑞农牧业开发有限公司。2个品种籽种质量均为二级，后分别称燕麦和饲用豌豆。

1.3 方法

1.3.1 试验设计 试验为单因素随机区组设计，区组间设间隔带1.5 m，燕麦为主播品种，试验共设6个不同混播水平处理：A1，单播燕麦，燕麦∶饲用豌豆为10∶0；A2，燕麦∶饲用豌豆为8∶2；A3，燕麦∶饲用豌豆为7∶3；A4，燕麦∶饲用豌豆为6∶4；A5，燕麦∶饲用豌豆为5∶5；A6，单播饲用豌豆，燕麦∶饲用豌豆为0∶10。燕麦单播量为300 kg/hm2，饲用豌豆单播量120 kg/hm2，各品种混播量按比例计算。播种时施磷酸二铵底肥300 kg/hm2，拔节期结合降雨追施尿素150 kg/hm2，播前1个月整地，播种时间为2019年7月2日，方法为撒播，燕麦和饲用豌豆分别撒种，播种深度3～4 cm。

1.3.2 项目测定

1) 密度。每个处理随机选取3个400 m2(20 cm×20 cm)样方，分别统计燕麦、饲用豌豆株数和样方内总株数，计算实际出苗密度。

2) 分蘖(枝)数及有效分蘖(枝)数。分蘖(枝)数是指每株燕麦分蘖数和饲用豌豆根茎分枝数。有效分蘖(枝)数是指每株燕麦和饲用豌豆分蘖(枝)数中能够长成20 cm以上的营养枝和生殖枝的总和。在燕麦分蘖期和乳熟期每个处理组随机选取燕麦和饲用豌豆各5株分别测定分蘖(枝)数和有效分蘖(枝)数。

3) 株高。在乳熟期饲草刈割时测定燕麦和饲用豌豆植株生长自然高度，每个处理组随机选取5株，分别测定从地面到穗顶部最高处的自然高度。

4) 产草量与营养成分。在燕麦乳熟期选择晴好天气刈割测定产草量，每个处理随机取3个1 m2(1 m ×1 m)样方，齐地面刈割称鲜重，燕麦和饲用豌豆饲草分别称重，将3个样方饲草混合后自然风干称干重，折算样方干草重，将风干样粉碎后，送中国科学院西北高原生物研究所进行营养成分检测。

1.4 数据处理

采用Excel 2010和SPSS 17.0对数据进行整理与分析，差异显著用LSD法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 燕麦与饲用豌豆混播对饲草农艺性状的影响

2.1.1 株高 从图1看出，不同混播比例中燕麦和饲用豌豆株高的变化。燕麦：随着饲用豌豆播量增加，燕麦株高变化不大，A1～A55个处理中，其株高变幅为139.4～144.8 cm，依次为A3>A2>A5>A1>A4，A3株高较A1升高3.72%，相互间差异不显著。饲用豌豆：A2～A65个处理中，其株高变幅为69.6～127.2 cm，依次为A3>A2>A5>A4>A6，A2～A5显著高于A6(P<0.05)，原因是饲用豌豆借助燕麦直立攀援，生长高度提高；由于种间基因与农艺性状的差异，燕麦株高显著高于饲用豌豆。

2.1.2 密度 从表1可知，不同处理燕麦密度、饲用豌豆密度及其总密度的变化。燕麦密度：在A1～A55个处理中， A1最高，为591.67万株/hm2；A2其次，为458.33万株/hm2；A5最低，为291.67万株/hm2；A1显著高于其余处理，A5显著低于A1和A2，A2/A3/A4间和A3/A4/A5间差异均不显著。饲用豌豆密度：在A2～A65个处理中，A6最高，为108.33万株/hm2；A5其次，为66.67万株/hm2；A3最低，为33.33万株/hm2；A6显著高于除A5外的其余处理，A5与A6间和A2/A3/A4/A5间差异均不显著。总密度：在A1～A6的6个处理中， A1最高，为591.67万株/hm2；A2其次，为500.00万株/hm2；A6最低，为108.33万株/hm2；A1显著高于除A2外的其余处理，A6显著低于其余处理，A2/A3/A4/A5间差异不显著。总体看，燕麦与饲用豌豆混播处理间，随着饲用豌豆混播量的增加，燕麦密度呈下降趋势，饲用豌豆呈上升趋势。

表1 不同比例混播燕麦与饲用豌豆的密度

2.1.3 分蘖(枝)数 从表2可知，不同处理燕麦和饲用豌豆分蘖(枝)数、有效分蘖(枝)数及有效分蘖(枝)占比的变化。分蘖(枝)数：燕麦，在A1～A55个处理中，变幅为5.40～6.07个，依次为A4>A1>A5>A2>A3，各处理间差异不显著；饲用豌豆，在A2～A65个处理中，变幅为1.87～2.90个，依次为A6>A2=A4>A5>A3，A6显著高于其余处理，其余处理间差异不显著。有效分蘖(枝)数：燕麦，在A1～A55个处理中，变幅为3.8～4.4个，依次为A1=A5>A3>A4>A2，各处理间差异均不显著；饲用豌豆，在A2～A65个处理中，变幅为1.60～2.80个，依次为A6>A4>A5>A3>A2，A6显著高于A2和A3，A2/A3/A4/A5和A4/A5/A6间差异均不显著。有效分蘖(枝)占比：燕麦为65.9%～77.78%，饲用豌豆为73.73%～96.55%。

表2 不同比例混播燕麦与饲用豌豆的分蘖(枝)数

2.2 燕麦与饲用豌豆混播对饲草产量的影响

饲草产量的高低是衡量禾豆混播最佳比例的重要指标之一，也可反映混播比例和混播方式对饲草生产性能的影响[8]。从表3可知，不同处理燕麦与饲用豌豆的鲜草产量、总产量及豆草占比的变化。鲜草产量：燕麦，在A1～A55个处理中，A2最高，为45 835.29 kg/hm2；A1其次，为45 169.26 kg/hm2；A5最低，为34 601.73 kg/hm2；A5显著低于其余处理，其余处理间差异不显著。饲用豌豆，在A2～A65个处理中，A6最高，为38 934.94 kg/hm2；A5其次，为18 067.90 kg/hm2；A2最低，为4 467.22 kg/hm2；不同处理间差异显著。总产量：鲜草，A4最高，为57 935.90 kg/hm2，较A1和A6分别提高28.26%和48.80%；A3其次，为52 935.65 kg/hm2；A6最低，为38 934.94 kg/hm2；A4显著高于其余处理，A6显著低于其余处理，A1显著低于A2、A3和A5，A2、A3和A5间差异不显著。干草，不同处理变幅为8 482.63～16 345.52 kg/hm2，依次为A4>A2>A3>A1>A5>A6，A4较A1和A6分别提高17.25%和92.69%；A2、A3和A4间差异不显著，均显著高于其余处理；A6显著低于其余处理，A1与A5间差异不显著。混播饲草中豆草在饲草中的结构比例高低决定饲草品质，豆草占比例越高，饲草品质就越好，营养价值就越高。在A2～A54个处理中，豆草占比A5最高，为34.24%；A2最低，为8.88%；各处理依次为A5>A4>A3>A2。

表3 不同比例混播燕麦与饲用豌豆的饲草产量

2.3 燕麦与饲用豌豆混播对饲草营养成分含量的影响

从表4看出，不同处理燕麦和饲用豌豆饲草干物质、粗蛋白、粗脂肪和粗纤维等营养成分含量，以及粗蛋白产量的变化。干物质：不同处理变幅为87.98%～91.07%，依次为A6>A2>A1>A5>A3>A4。粗蛋白：不同处理变幅为8.53%～19.62%，依次为A6>A5>A4>A3>A2>A1。粗脂肪：不同处理变幅为2.07%～3.56%，依次为A1>A2>A3>A4>A5>A6。粗蛋白产量：A4最高，为1 897.71 kg/hm2；A5其次，为1 700.65 kg/hm2；A1最低，为1 189.17 kg/hm2，A4较A1和A6分别提高59.58%和14.03%。粗纤维：中性，不同处理变幅为31.44%～35.13%，依次为A1>A3>A2>A4>A6>A5；酸性，不同处理变幅为47.91%～55.24%，依次为A1>A2>A3>A4>A5>A6；总体看，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量随饲用豌豆播量增加呈下降趋势，混播饲草中粗脂肪含量也随着饲用豌豆播量的增加呈下降趋势。

表4 不同比例混播燕麦与饲用豌豆饲草营养成分的含量

3 结论与讨论

试验结果表明，在燕麦与饲用豌豆不同混播比例中，混播比例为6∶4时，其鲜草、干草和粗蛋白产量最高，分别为57 935.90 kg/hm2、16 345.52 kg/hm2和1 897.71 kg/hm2，较单播燕麦分别提高28.26%、17.25%和59.58%，较单播饲用豌豆分别提高48.80%、92.69%和14.03%；混播比例为5∶5时，豆草占比最高，为34.24%。燕麦与饲用豌豆混播比例为6∶4及种植总密度425万株/hm2可在青海东部农业区和农牧交错地带饲草混播生产中推广应用。

株高能够直观表现饲草生长发育状况，是反映牧草产量的重要指标[9]，一般情况下植株高的饲草产量也相对较高。赵方媛等[10]发现，小黑麦(Triticalewittmack)和黑麦(Secalecereal)的株高随着播种密度的增加，均无显著性变化。向洁等[11]在西藏河谷地区研究发现，在各个生育期的燕麦与箭筈豌豆不同混播和间作处理的燕麦株高与单播(对照)无显著差异，且各个处理间也基本无显著差异。王伟等[2]研究结果表明，在青藏高原燕麦单播与燕麦+箭筈豌豆不同比例混播间燕麦株高均无显著差异，箭筈豌豆单播株高显著低于混播。研究结果表明，在不同处理中，燕麦单播、混播及各混播比例间其株高差异均不显著；饲用豌豆混播其株高显著高于单播。主要是禾豆混播饲草既存在种内种间在养分、水分、光照和空间资源等方面的竞争[12]，也存在互惠、协同和促进作用，特别在生长的中后期，燕麦竞争能力明显强于饲用豌豆，随着生长资源需求量增加，促使燕麦快速增高，饲用豌豆为获得生存所需的光照和生长空间，借助燕麦植株直立茎攀援向上生长，饲用豌豆株高增高也促进燕麦更进一步长高，致使燕麦与饲用豌豆混播株高比单播株高，与前人的研究结果一致。种植密度是影响作物产量、物质分配及品质的重要因素，合理的种植密度是增加作物产量，提高植株品质的关键技术[13]。研究结果表明，燕麦密度混播(8∶2除外)均显著低于单播，饲用豌豆密度各混播比例(5∶5除外)均显著低于单播。燕麦与饲用豌豆混播的分蘖数和有效分蘖数与燕麦单播间差异均不显著，饲用豌豆单播分枝数显著高于各混播比例，饲用豌豆单播有效分枝数与混播(5∶5)和(6∶4)间差异不显著，均显著高于其余混播处理，与禾豆混播能促进植株生长及增加分蘖分枝数[14]结果不同，可能是试验设计中增大了燕麦播种密度，使燕麦生长密度过大，抑制了燕麦的分蘖能力；同时，饲用豌豆单播密度较混播处理低，有利于提高饲用豌豆分枝能力，使饲用豌豆单播的分枝能力明显强于混播处理。

产草量是衡量饲草生产性能的重要指标，禾豆混播作为建植人工草地的一种生产模式，选择合理的饲草品种组合和适宜的种植比例十分重要，不仅可以提高饲草产量，也可提高营养成分的含量，改善饲草品质[15]。饲用小黑麦与箭筈豌豆混播处理的生产能力显著优于单播处理[16]；甘引1号黑麦+箭筈豌豆混播草地种间协同效应最佳，鲜草产量高，混播牧草比单播表现出更大的生物优越性[17]；燕麦与箭筈豌豆混播的间作体系中，植物种间竞争和互补有利于提高其产质量[18]；播种方式对燕麦和箭筈豌豆混播鲜草和干草产量均有极显著影响[19]；在燕麦与箭筈豌豆混播[7，20-21]和甘引1号与箭筈豌豆混播比例6∶4时[17]，其产草量和粗蛋白质含量相对较高，干草产量也最高。在燕麦与箭筈豌豆混播比例5∶5时[22-23]，具有较高生产性能，也有混播比例为7∶3[24]和8∶2[25]具有较高产量的研究报道。研究结果表明，燕麦与饲用豌豆混播处理鲜草产量显著高于燕麦和饲用豌豆单播，当燕麦与饲用豌豆混播比例为6∶4时鲜草产量最高，达57 935.90 kg/hm2，明显高于其余各混播处理，较燕麦单播和饲用豌豆分别提高28.26%和48.80%。干草产量在燕麦与饲用豌混播比例为6∶4时最高，达16 345.52 kg/hm2，与混播比例为7∶3和8∶2间差异均不显著，与混播比例5∶5及燕麦和饲用豌豆单播间差异显著，分别比燕麦和饲用豌豆单播提高17.25%和92.69%。在青海东部农业区和农牧交错地带种植混播饲草，燕麦与箭筈豌豆混播比例以6∶4时鲜草和干草产量最高。

不同禾豆混播组合都可有效提高混播饲草中的粗蛋白质产量，混播牧草比单播牧草的营养成分更加全面，同时混播牧草比单播牧草的产草量高[26]。研究结果表明，燕麦与饲用豌豆混播处理的粗蛋白含量明显高于燕麦单播，随着各混播处理中饲用豌豆播量增加，粗蛋白质含量亦增加，但混播处理中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维随着饲用豌豆播量增加而呈下降趋势。燕麦与饲用豌豆混播比例为6∶4及种植总密度425万株/hm2时，粗蛋白质产量最高，达1 897.71 kg/hm2，明显高于燕麦和饲用豌豆单播及其他混播处理，较燕麦和饲用豌豆单播分别提高59.58%和14.03%，与王伟等[2，27-29]的研究结果一致。