林草间作条件下对紫花苜蓿生长影响研究

王宜坤

（辽宁努鲁儿虎山国家级自然保护区管理局，辽宁 朝阳 122000）

紫花苜蓿（Medicago sativaL.）是豆科苜蓿属多年生草本植物。紫花苜蓿被称为“牧草之王”，以粗蛋白质含量高而著称，是家畜饲养的主要草种。随着中国畜牧产业规模的逐渐扩大，人们对牧草的产量需求也逐渐增加[1]。

辽西地区气候干旱，土壤贫瘠，经济主要以发展农牧业为主，对鲜草或干草的需求量较多。近年来，国家重视保护生态环境。在保护生态环境的前提下发展经济是当前一个重要研究方向[2]。林草间作是提高土地利用效率和增加经济效益的新型生产方式[3-4]。本研究以2年生大扁杏林下间作紫花苜蓿为研究对象，通过对紫花苜蓿的播种时间和方式进行比较研究，探讨幼龄大扁杏林下最佳牧草间作方式，为改善林地质量和牧草品质提供技术参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料与地点

试验在辽宁省朝阳市建平县白山林场苗圃内进行。试验材料为2年生幼龄大扁杏幼苗（苗圃繁育）和紫花苜蓿种子（市面购得）。

1.2 试验设计

2018年4月初，在新建2年生大扁杏林内（行距3～4 m）行间进行紫花苜蓿的间作，紫花苜蓿与大扁杏之间预留宽1 m左右的空地。大扁杏树冠长势基本一致，长势中庸。土肥水管理同常规。

1.2.1 间作紫花苜蓿对林下土壤理化性质的影响采取条播方式间作紫花苜蓿，播种量22.5 kg·hm-2，播种深度1.5 cm左右，并设置单作紫花苜蓿的大扁杏林作为对照（CK）。间作与对照（CK）处理均在每年6—7月施肥500 g·株-1，秋季间作施肥1 kg·株-1，紫花苜蓿每年刈割2～3次，将刈割下的1/3～2/3茎秆直接覆盖在树干根部表土上，待腐烂后可作为有机肥肥沃土壤。

2020年7月，在间作与对照（CK）处理林间，随机选择5个标准样地作为重复。在每个重复样地内，随机选取3个0～40 cm土层的土壤为样点，对不同处理分别取样，带回实验室，对土壤中的有机质、全氮、磷钾、土壤含水量进行测量分析。

1.2.2 不同播种时间对紫花苜蓿越冬率的影响在大扁杏林内，采取条播的方式间作紫花苜蓿，播种量22.5 kg·hm-2，播种深度1.5 cm左右。播种时间分别设置在2018年3月中旬、4月中旬、5月中旬、6月中旬、7月中旬、8月中旬、9月中旬，并设置单作大扁杏林作为对照（CK），3次重复。施肥方法与茎秆覆盖方式同上。

2018年10月底，对各小区内存活的紫花苜蓿数量进行统计；2019年4月中旬，再次统计存活的紫花苜蓿数量。

1.2.3 不同播种方式对紫花苜蓿产量和品质的影响 在大扁杏林内，分别采取条播和撒播2种方式间作紫花苜蓿，播种量均为22.5 kg·hm-2，播种深度均为1.5 cm左右。播种时间均在2020年4月中旬。以单种紫花苜蓿的地块作为对照（CK），间作条播及撒播为处理，设置3次重复，随机分布。各处理土肥水管理方式均同常规。

2021年，每个重复小区于每茬紫花苜蓿初花时进行收获，测定产量，并对每茬紫花苜蓿鲜草进行取样，烘干至恒重后，粉碎、过筛，对其中的氮、磷、中性洗涤纤维等主要营养指标进行测定。

1.3 测定方法

土壤理化性质：土壤有机质采用重铬酸钾外加热法测定；土壤碱解氮含量采用碱解扩散法测定；速效磷含量采用碳酸氢浸提——钼锑抗比色法测定；速效钾含量采用醋酸铵浸提——火焰光度法测定；土壤含水量、土壤容重选择环刀法取土测量。

紫花苜蓿越冬率：

紫花苜蓿的产量和品质：产量的测定选称量法；全氮含量测定用凯氏定氮法；全磷的测定用分光光度计比色法；中性和酸性洗涤纤维含量选择全自动纤维分析仪进行测定。

1.4 数据处理

采用Excel和SPSS13.0进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 间作紫花苜蓿对林下土壤理化性质的影响

大扁杏林下间作紫花苜蓿2年后，林间土壤的理化性质与未间作的林地相比呈现差异。由表1可知，间作后林间土壤容重降低了1.30%，土壤含水量升高了0.6%，有机质含量升高了90.0%，碱解氮、速效磷和速效钾含量分别升高了30.92%、6.63%、22.38%。由此可知，大扁杏林下间作紫花苜蓿后土壤养分含量增加，疏松度得到改善，含水量增加，土壤理化性质得到改善。

表1 间作紫花苜蓿对林下土壤理化性质的影响

2.2 不同播种时间对紫花苜蓿越冬率的影响

不同播种时间的大扁杏林下间作紫花苜蓿越冬能力表现出较大差异。由图1可见，4月中旬至5月中旬播种，紫花苜蓿越冬率相对较高，分别为66.1%和67.3%，之后随着播期的延迟，越冬率逐渐降低；9月中旬播种，越冬率仅为18.5%。由此可知，大扁杏林下间作紫花苜蓿的适宜播种时间为4月中旬至5月中旬；7月中旬以后播种，越冬率较低，不利于实现紫花苜蓿的安全越冬。

2.3 不同播种方式对紫花苜蓿产量和品质的影响

2.3.1 不同播种方式对紫花苜蓿产量的影响 由表2可知，播种方式不同，紫花苜蓿产量不同。间作第1年时，条播方式下第1茬、第2茬、第3茬紫花苜蓿的产量分别为2 845.6、1 432.0、1 247.9 kg·hm-2，全年总产量为5 525.5 kg·hm-2。撒播方式下第1茬、第2茬、第3茬紫花苜蓿的产量分别为 2 423.5、1 115.6、984.2 kg·hm-2，全年总产量为4 523.3 kg·hm-2；对照（CK）处理第1茬、第2茬、第3茬紫花苜蓿的产量分别为 3 641.5、1 790.0、1 652.7 kg·hm-2，全年总产量为7 084.2 kg·hm-2。林下间作紫花苜蓿的产量显著低于单种方式。间作条播方式的产量比撒播产量高1 002.2 kg·hm-2，增幅22.16%，达到显著性水平。

表2 不同播种方式对紫花苜蓿产量的影响

2.3.2 不同播种方式对紫花苜蓿品质的影响 由表3可知，在大扁杏林下间作紫花苜蓿，条播和撒播方式下紫花苜蓿的品质有所差异。2种播种方式的紫花苜蓿品质都较对照（CK）低；全氮含量以条播方式更高，比撒播方式高2.66%，但差异不显著；全磷含量以撒播方式较好，比条播方式高4.86%，差异不显著；条播方式下，紫花苜蓿的中性和酸性洗涤纤维分别比撒播方式低3.14%和3.30%，差异不显著。由此可知，大扁杏林下间作紫花苜蓿时，由于养分竞争会导致紫花苜蓿的品质有所下降。2种播种方式中，条播比撒播方式的苜蓿品质更好，在一定程度上可以增加牧草的全氮含量，并降低中性及酸性洗涤纤维含量。

表3 播种方式对紫花苜蓿间作后品质的影响

3 结论与讨论

幼龄大扁杏林下间作紫花苜蓿后，土壤有机质、速效氮磷钾、容重及含水量都有显著提升，改善了林下土壤质量；林下紫花苜蓿播种时间以4月中旬至5月中旬为宜，可以显著提高紫花苜蓿的越冬率；间作条播播种，虽然品质较苜蓿单作有所下降，但相对间作撒播播种，可以在一定程度上增加紫花苜蓿的产量，提高牧草全氮含量、降低中性及酸性洗涤纤维含量，改善牧草品质，在一定程度上增加了林地经济效益。

有研究表明，林下种植紫花苜蓿能够改善土壤质量和提高水土保持能力[5-6]。本试验中对林下间作紫花苜蓿后的土壤质量变化进行比较，试验结果表明，间作后的土壤理化性质显著提高，与前人研究结果一致。

有研究表明，林下间作紫花苜蓿会降低干草产量和品质[7-8]。本试验结果也证明了这一论点。分析认为，间作模式下林草之间会竞争光照和营养资源，并且树木在竞争上占据较大优势。

今后，提高林地生态质量可以通过调节林草间距，修剪林木和增施水肥等管理措施，减少系统内的资源竞争，促进林地经济发展。