青海湖北岸优质人工牧草分期混播试验技术研究

王 鹤，李全平，朱生翠

(青海省海北牧业气象试验站，青海 西海 812200)

1 背景及意义

青海湖东北岸由于其独特的环境条件，适宜人工种植的牧草品种较少，即使适宜栽培的品种，由于其栽培技术的不同，其牧草产量和质量差异较大。为了充分挖掘牧草的生产潜力，海北牧试站于2019年开展“环湖北岸优质人工牧草分期间作试验技术研究”。

王妍提出豆科牧草固定的氮比土壤氮更易为与之混作的燕麦吸收利用。燕麦能从与之混作的豆科牧草固定的氮中获得植株生长所需的氮，使燕麦对肥料氮的需求降低，对土壤氮的需求降低[1]。从而减轻禾本科牧草对间作系统中肥料和土壤氮的竞争，并使豆科牧草的固氮率提高。苗莉晨提出从发酵品质和提高粗蛋白的角度出发，建议以28%青稞秸秆42%苇状羊茅30%苜蓿或箭筈豌豆混贮较为适宜[2]。李新媛等人提出豆科牧草含量在25%～60%范围内均能成功制作青贮饲料；苜蓿混合青贮饲料粗蛋白和钙含量高于同比例红豆草组合；随豆科牧草比例增加，混合青贮饲料粗蛋白和钙含量增大；豆科牧草与带穗玉米混合青贮饲料无氮浸出物含量高于同比例去穗玉米或燕麦组合[3]。燕麦单播产量较低；单播箭舌豌豆，由于生长期间植株匍匐地面，茎叶易腐烂，降低产量。同时在饲喂家畜时，也因富含氰氢酸(44.2mg/kg)，而发生中毒现象[4]。

周青平提出各处理干草产量在2015年9月底最大，干草产量1∶0、1∶1、1∶2和1∶3间作比例分别为1 155.14、1 997.09、1 946.38、1 967.70 g/m2。箭筈豌豆单播处理(1∶0)干草产量显著低于其他处理(P<0.05)，比其他3种间作比例干草产量约低800 g/m2(约占41%)。箭筈豌豆与燕麦1∶1比例间作9月底粗蛋白含量最高，为364.79 g/m2，显著高于其他间作，大约是箭筈豌豆单播处理(1∶0)粗蛋白产量的1.5倍，是1∶2间作比例粗蛋白产量的1.4倍，是1∶3间作比例粗蛋白产量的2.4倍。综合干草产量及粗蛋白含量，该地区箭筈豌豆和燕麦的最佳间作比例是1∶1，牧草最佳收获时间是9月底[5]。燕麦与箭筈碗豆间作的最佳配比应该是3∶1，且以燕麦/箭筈碗豆=135∶45为好。以燕麦25%+箭筈豌豆75%和燕麦50%+箭筈豌豆50%间作比例最好[6]。马春晖等提出间作后，燕麦籽物质积累速率快，植株高，其竞争力超过箭筈豌豆，箭筈豌豆则处于竞争劣势地位[7]。

在前人的研究基础上，根据青储饲料中禾、豆牧草比例和耕作学中间作占优的原理来指导播种比例，结合当地气象实际条件来确定播期跨度。将这两种间作方式进行推广，为当地农牧民增产增收，减少生产资金投入，节约成本。

2 资料与方法

2.1 试验地概况

青海省海北牧业气象试验站试验地位于海北州海晏县境内，地处东经 100°51′、北纬 36°57′，海拔 3 140 m，具有高原大陆性气候特征，气候干旱降雨少，日照时间长，昼夜温差大，年平均气温0.9 ℃，年日照时数2 911.5 h时，年均降水量在403.6 mm左右，多集中在6～9月，降水量为308.5 mm。无绝对无霜期，气象灾害有冰雹、霜冻、干旱。土壤以粉壤土和粘壤土为主。

2.2 试验品种

燕麦品种为青海白燕麦青天1号；箭筈豌豆品种为兰箭1号，紫花苜蓿品种为公农1号。

2.3 试验设计

2.3.1 试验小区设计 燕麦与箭筈豌豆分别采取3个间作比例处理，即1∶0(全部是燕麦)、3∶1(3行燕麦，1行箭筈豌豆)、0∶1(全部是箭筈豌豆)；燕麦与紫花苜蓿分别采取3个间作比例处理，即1∶0(全部是燕麦)、3∶1(3行燕麦，1行紫花苜蓿)、0∶1(全部是紫花苜蓿)。每个处理重复3次；采用随机区组设计；每期播种15个小区，共播种6期，共设90个小区；小区面积14m2(4m×3.5m)。小区间距0.1 m，重复间距0.1 m，试验区四周设宽0.5 m的保护行。

2.3.2 播种量设计 按燕麦233.4 kg/hm2、紫花苜蓿24 kg/hm2和箭筈豌豆120 kg/hm2的播量播种，种子称量前进行认真清选，测定千粒重，然后计算播种量。小区燕麦、箭筈豌豆播种量按照不同间作比例分别折合计算称量(表1、表2)。

表1 燕麦与箭筈豌豆间作播种量

表2 燕麦与紫花苜蓿间作播种量

2.4 试验方法

2.4.1 整地施肥 播前整地达到松、平、细、碎的标准。底肥在整地后播种前按大田施肥量，尿素240 kg/hm2、二胺120 kg/hm2，按常规施肥法统一施入。施底肥后耥平地面，按试验设计划分试验小区。

2.4.2 分期播种 以西海镇地区表土消解10cm时进行第1次试播，每隔10d试播一次，总共分6期试播。对不同播期的人工牧草间各项指标进行对比研究。最终确定最适宜的牧草间作播种时间。

2.4.3 田间管理 试验各小区要求施肥量一致，各项田间管理统一、收获时间统一、观察记录标准统一。其他管理同大田一致。

表3 田间记录

2.5 调查统计

2.5.1 田间调查项目 对试验田整地时间、施肥时间、播种时间、中耕除草时间、除鼠时间、刈割时间及灾害性天气情况进行调查记载，播种和出苗记录除外。

2.5.2 高度观测 出苗后，当株高大于5 cm后，定株分别在每旬末测高，以10株平均值计算。

2.5.3 产量及指标测定 在燕麦扬花期进行小区草产量的测定，小区采用人工刈割的方式，将每行刈割测产，留茬高度4～5 cm，刈割后称每行草鲜重，取平均值，燕麦每平米产量除以小区面积14 m2算出每平米产量，并折合为每公顷产量。

2.5.4 试验田间记录 按照试验设计要求，在5月10日先施用底肥，再进行土壤处理。于5月17日进行人工开沟撒播燕麦，当天结束；箭筈豌豆在燕麦行间人工点播，紫花苜蓿由于种子非常小，将种子与细沙搅拌均匀，再在燕麦行间开沟播种，因紫花苜蓿种子较小，播种较浅。同时田间观察记录，燕麦6月4日出苗，6月6日箭筈豌豆零星出土，6月9日紫花苜蓿有少量出苗。

3 项目研究内容

3.1 出苗分析

随着播种期的推迟，气温升高、降水量逐渐增加，出苗天数在不断缩短，燕麦从出苗天数由19 d缩短到11 d，其中缩短了8 d；紫花苜蓿由24 d缩短到21 d；箭筈豌豆由18 d缩短到12 d，缩短了6 d(表4、图1)。

表4 出苗天数统计表

图1 从播种到出苗时长变化

3.2 高度分析

通过制作不同播期的高度变化图(图2)，5月17日播种的牧草中，燕麦从出苗到6月末高度生长了16 cm，7月高度生长了30.8 cm，8月生长了54.6 cm，其中，上旬生长最快为21.9 cm，9月高度生长了16.7 cm；紫花苜蓿从出苗到6月末高度生长了12.0 cm，7月高度生长了21.6 cm，8月高度生长了41.9 cm，其中，8月中旬高度生长最快为16.2 cm，9月高度生长了17.8 cm；箭筈豌豆6月份高度生长了10.4 cm，7月高度生长了27.1 cm，8月份高度生长了32.8 cm，其中，8月上旬高度生长最快14.8 cm，9月高度生长了13.1 cm。

5月27日播种的牧草中，燕麦从出苗到6月末高度生长了11.3 cm，7月高度生长了40.5 cm，8月生长了55.8 cm，其中，上旬生长最快为24.2 cm，9月高度生长了13.8 cm；紫花苜蓿从出苗到6月末高度生长了8.0 cm，7月高度生长了23.1 cm，8月高度生长了48.0 cm，其中，8月中旬高度生长最快为21.8 cm，9月高度生长了17.2 cm；箭筈豌豆6月份高度生长了7.5 cm，7月高度生长了17.2 cm，8月份高度生长了35.5 cm，其中，8月中旬高度生长最快13.2 cm，9月高度生长了19.9 cm。

6月7日播种的牧草中，燕麦从出苗到7月末高度生长了26.5 cm，8月生长了46.0 cm，其中，上旬生长最快为18.9 cm，9月高度生长了18.9 cm；紫花苜蓿从出苗到7月末高度生长了23.6 cm，8月高度生长了43.5 cm，其中，8月上旬高度生长最快为18.1 cm，9月高度生长了17.7 cm；箭筈豌豆7月份高度生长了18.6 cm，8月高度生长了33.2 cm，其中，8月中旬高度生长最快14.6 cm，9月高度生长了13.8 cm。

图2 人工牧草高度变化

c d

e f

6月17日播种的牧草中，燕麦从出苗到7月末高度生长了17.5 cm，8月生长了51.4 cm，其中，中旬生长最快为20.5 cm，9月高度生长了15.4 cm；紫花苜蓿从出苗到7月末高度生长了12.8 cm，8月高度生长了42.6 cm，其中，8月中旬高度生长最快为18.4 cm，9月高度生长了17.7 cm；箭筈豌豆7月份高度生长了12.0 cm，8月高度生长了31.8 cm，其中，8月上旬高度生长最快12.3 cm，9月高度生长了8.5 cm。

6月27日播种的牧草中，燕麦从出苗到7月末高度生长了13.8 cm，8月生长了40.5 cm，其中，中旬生长最快为14.9 cm，9月高度生长了13.3 cm；紫花苜蓿从出苗到7月末高度生长了12.8 cm，8月高度生长了38.6 cm，其中，8月中旬高度生长最快为16.5 cm，9月高度生长了13.2 cm；箭筈豌豆7月份高度生长了12.5 cm，8月高度生长了30.9 cm，其中，8月上旬高度生长最快14.5 cm，9月高度生长了6.7 cm。

7月7日播种的牧草中，燕麦从出苗到7月末高度生长了11.0 cm，8月生长了27.5 cm，其中，中旬生长最快为12.9 cm，9月高度生长了16.3 cm；紫花苜蓿从出苗到7月末高度生长了6.5 cm，8月高度生长了21.8 cm，其中，8月下旬高度生长最快为12.1 cm，9月高度生长了12.0 cm；箭筈豌豆7月份高度生长了7.3 cm，8月高度生长了25.9 cm，其中，8月中旬高度生长最快10.2 cm，9月高度生长了7.9 cm。

3.3 产量分析

由于从第四次开始到第六次播种，高度明显小于第三次播种的高度，故第四次、五次、六次播种的牧草均未测产。单播燕麦的产量从高到低依次为第二次、第一次、第三次，产量分别为4.9 kg/m2、4.8 kg/m2；4.6 kg/m2；紫花苜蓿单播的产量中，第一次和第二次的产量持平并高于第三次，产量分别为3.5 kg/m2、3.5 kg/m2、3.3 kg/m2；箭筈豌豆单播产量最高的出现在第二次，达到3.3 kg/m2；在不同耕作方式中燕麦产量最高为第一次与箭筈豌豆间作、第二次与紫花苜蓿间作、第二次与箭筈豌豆间作，均达到5.1 kg/m2，紫花苜蓿最高产量出现在第二次与燕麦间作中，产量为4.8 kg/m2，箭筈豌豆产量最高出现在第二次与燕麦的间作中，产量为3.7 kg/m2。

第一次播种的燕麦、紫花苜蓿和箭筈豌豆中，燕麦的产量最高的是与箭筈豌豆间作的，比单播燕麦偏高0.3 kg/m2，其次是与紫花苜蓿间作的，比单播燕麦产量偏高0.1 kg/m2；紫花苜蓿间作产量比单播偏高1.2 kg/m2；箭筈豌豆间作产量比单播偏高0.3 kg/m2。

第二次播种中燕麦与紫花苜蓿间作的与箭筈豌豆间作的产量持平，比单播燕麦的产量偏高0.2 kg/m2；紫花苜蓿间作产量比单播偏高1.3 kg/m2；箭筈豌豆间作产量比单播偏高0.4 kg/m2。

第三次播种的燕麦、紫花苜蓿和箭筈豌豆中，燕麦的产量最高的是与箭筈豌豆间作的，比单播燕麦偏高0.4 kg/m2，其次是与紫花苜蓿间作，比单播燕麦产量偏高0.1 kg/m2；紫花苜蓿间作产量比单播偏高0.1 kg/m2；箭筈豌豆间作产量比单播偏高0.2 kg/m2。

综上分析可得，第二次播种期最有利于海晏县当地牧草的种植，最佳的耕作方式为燕麦3行与紫花苜蓿1行的间作方式播种。

表5 第一次播种的产量

表6 第二次播种的产量

表7 第三次播种的产量

3.4 经济效益分析

从投入的经济性可得出，燕麦和紫花苜蓿间作比燕麦单作实惠，每公顷需要投入种子成本需2 301元，比燕麦单种方式每公顷节省成本39元；从产量方面分析燕麦和紫花苜蓿间作的产量是最高的每公顷能产鲜草49 930.5 kg，比单播燕麦的鲜草每公顷产量49 002 kg高928.2 kg；综合分析得知，燕麦与紫花苜蓿的间作播种方式更值得推广，因为在牲口的适口性和蛋白质含量等方面均优于单播的燕麦草(表8、表9)。

表8 播种成本分析表

表9 产量分析表

3.5 气象数据分析

5月平均气温7.1 ℃，降水量27.2 mm；6月平均气温11.1 ℃，降水量96.3 mm，其中各旬具体情况见表10。

表10 2019年5～6月份气温和降水统计

4 主要研究结论

(1)从出苗情况分析可得：5月17日播种的出苗天数最长，燕麦、紫花苜蓿和箭筈豌豆依次为19 d、24 d和18 d，7月7日播种的牧草出苗所用时间最短燕麦、紫花苜蓿和箭筈豌豆依次为11 d、21 d和12 d，其中，燕麦缩短的时间最多为8 d，其次为箭筈豌豆，缩短了6 d，缩短时间最少为紫花苜蓿3 d。

(2)从生长高度分析可得：5月27日播种的牧草所得生长高度最高，燕麦、紫花苜蓿和箭筈豌豆高度分别为121.0 cm、96.3 cm和80.1 cm，其中，8月高度生长最快，燕麦、紫花苜蓿和箭筈豌豆高度分别生长了55.8 cm、48.0 cm和35.5 cm；燕麦在8月上旬高度生长最快，高度生长了24.2 cm，紫花苜蓿和箭筈豌豆在8月中旬高度生长最快，分别生长了21.8 cm和13.2 cm。

(3)从产量分析可得：5月27日播种牧草收获产量最高，燕麦、紫花苜蓿、箭筈豌豆、燕麦与紫花苜蓿间作、燕麦与箭筈豌豆间作分别获得单播与混播产量为4.9 kg/m2、3.5 kg/m2、3.3 kg/m2、 9.9 kg/m2和8.8 kg/m2。

(4) 5月中旬平均气温较低，降水少，仅为6.1 mm，下旬气温略高于中旬，降水仅为9.7 mm，故5月中旬播种的牧草出苗较慢，6月上旬气温明显高于5月下旬，降水量较大，水热搭配较好，有利于5月下旬播种的牧草出苗，有效的缩短了出苗时间，更具有生产潜力，6月播种的牧草扎根比5月下旬的浅，原因是较高的气温和更多降水量的条件下种子出苗较快，根上部分生长较快，根下部分生长较慢，在海晏地区5月下旬的气象条件更有利于牧草种子的播种。