三江源区不同禾豆混播处理对饲草品质及土壤养分的影响

魏希杰，冯廷旭，德科加，向雪梅，钱诗祎，林伟山

（青海省畜牧兽医科学院 / 青海大学, 青海 西宁 810016）

我国草地面积约占世界草地面积的12%，青海省草地面积约为全国草地面积的16%[1]，而三江源地区作为我国重要的水源发源地，有“中华水塔”之称，该区域面积是青海省土地面积的50.3%，其在生态作用、涵养水源、防治水土流失、调节气候等方面有重要作用[2-4]。然而，由于全球气候条件变化、人为因素干扰(过度放牧、管护不当等)使我国高寒地区天然草地日益退化，并且饲草生长季短、牲畜在冷季饲草缺乏等问题严重制约着我国草地畜牧业的可持续发展进程[5-8]。目前，国外发达国家的饲草生产集约化模式已逐渐成熟，但由于气候条件、地理位置等差异，国外大规模草地建植技术在一定程度上并不适合于我国。研究表明，建植栽培草地是缓解我国高寒草甸草畜矛盾、减轻牲畜在冷季掉膘及发展集约化草地畜牧业、恢复天然草地生态功能和可持续发展战略的一项重要举措[9]。

建植栽培草地是补充天然草地冬、春两季饲草产量及营养成分缺乏的主要方法之一，而栽培草地中一年生禾豆混播作为一种新的种植方式在高寒地区逐步推广应用[10]。燕麦(Avena sativa)作为一年生耐寒耐旱的优质饲草料作物为青藏高原高寒牧区抗灾保畜、保护草地生态环境、提升草地畜牧业生产水平做出了巨大贡献[11-14]。小黑麦(×TriticalWittmack)具有根系发达、耐寒性、抗旱性好等优点。但常年在同一地块连作单播燕麦、单播小黑麦，存在饲草产量逐年降低、土壤肥力下降、杂草增加的状况[15-16]，同时因粗纤维含量高适口性较差[17]。箭筈豌豆(Vicia sativa)、饲用豌豆(Pisum sativa)两种豆科饲草营养丰富，蛋白质含量高，但是单播豆科饲草时，其生长高度受到限制，对自然资源的利用率低，导致饲草产量、品质下降。前人的诸多研究结果表明燕麦、小黑麦与箭筈豌豆、饲用豌豆进行混播，合理分布生长空间结构，对光照、热量和水分等资源利用更加合理；豆科饲草固氮作用也减少了化肥的使用量，改善了土壤结构，增加了肥力[18-19]。截止目前，大多数研究集中在高寒地区燕麦 + 豆科的产量及品质，对小黑麦 + 豆科组合鲜有文献研究，对混播饲草的土壤养分的研究较少。鉴于此，选择在高寒地区适应能力较强的禾本科(燕麦、小黑麦)与豆科饲草(箭筈豌豆、饲用豌豆)进行混播试验，对不同混播比例饲草养分及土壤性质进行对比分析，以期为高寒地区栽培草地的建植推广提供科学依据及技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于青海省玉树州称多县青海大学三江源生态系统教育部野外科学观测站(33°24′30′′ N，97°18′00′′ E，海拔4 270 m)，该地区属典型高原大陆性气候，冬季漫长，气候寒冷，2019－2021 年气象资料显示，该地区年平均气温为-5.6～3.8 ℃，极端最高气温在25 ℃左右，极端最低气温-30 极端最高气温在25 ℃左右，极端最低气温-30 ℃左右，四季不分明，只有冷热两季，无绝对无霜期，全年霜日数约为260 d，日照时数温会随着海拔升高逐渐降低，年均降水量为500.6 mm，降水主要分布在6 月－9 月，约占全年降水量的75%。试验小区土壤为高山草甸土，虽腐殖质含量丰富，但因分解不良而土壤肥力不高。土壤pH 6.92，有机质含量为2.36%，全氮含量为0.95%，全磷含量为0.82%，全钾含量为1.35%，无灌溉条件，试验地前茬作物均为小黑麦 +饲用豌豆混播。

1.2 试验材料

供试燕麦品种为‘青甜1 号’，小黑麦品种为‘甘农2 号’，饲用豌豆品种为‘青建1 号’，箭筈豌豆品种为‘西牧333A’，均由青海省畜牧兽医科学院草原所提供。

1.3 试验设计

试验于2020 年5 月份开展，采取裂区试验设计，主区为混播组合，燕麦 + 箭筈豌豆(A1)、燕麦 +饲用豌豆(A2)、小黑麦 + 箭筈豌豆(A3)、燕麦 + 饲用豌豆(A4)，副区为混播比例，试验设计如表1 所列，设混播处理3 个，分别为70 ꞉ 30、50 ꞉ 50、30 ꞉ 70，单播处理4 个，编号为S1(单播燕麦)、S2(单播小黑麦)、S3(单播箭筈豌豆)、S4(单播饲用豌豆)，每个处理3 次 重 复，试 验 小 区 面 积 为15 m2(3 m × 5 m)。5 月19 日对试验地进行了翻耕耙耱，播种前基施磷酸二铵450 kg·hm-2，2020 年5 月20 日播种，条播，播深3～4 cm，各小区均人工开沟10 行，行距30 cm，9 月25 日收获并测定饲草产量，同时采集土壤样品，试验期间不再施肥及灌溉，在禾本科拔节期进行人工除草一次。混播为同行播种，每行内禾本科与豆科播量按计算的各单播处理播量分别播入，以燕麦 + 箭筈豌豆70 ꞉ 30 混播组合为例，燕麦播量 =燕 麦 单 播 播 种 量225.01 kg·hm-2× 70% = 157.54 kg·hm-2、箭筈豌豆播量 = 箭筈豌豆单播量76.67 kg·hm-2× 30% = 23.00 kg·hm-2。

表1 试验小区及各处理播种量Table 1 Experimental plots and seed sowing rate of each treatment(kg·hm-2)

1.4 测定指标及方法

营养成分测定：收获后(9 月28 日)将饲草茎秆、叶片用粉碎机粉碎后混合均匀，自然风干后用凯氏定氮法[20]测定粗蛋白(crude protein, CP)含量，索氏浸提法[21]测定粗脂肪(crude fat, EE)含量，范式纤维法[22]测定酸性洗涤纤维(acid detergent fiber,ADF)和中性洗涤纤维(neutral detergent fiber, NDF)含量。

土壤养分分析：在饲草播种前(5 月19 日)随机在试验地采集0－20 cm 的6 份土样均匀混合作为空白对照组，共3 次重复，收获后(9 月26 日)将每个试验处理小区用土钻采集0－20 cm 的土样，每个小区重复采样3 次，晒干后过筛去除根系、石块等杂质后测定土壤养分，全氮(total nitrogen, TN)含量采用LY/T 1228-1999 测定标准进行检测[23]，全磷(total phosphorus, TP)含 量 采 用 碱 熔 法LY/T 1232-2015 测 定 标 准 进 行 测 定[24]，全 钾 (total potassium,TK)含量采用碱熔法LY/T 1234-2015 测定标准进行测 定[25]，有 机 碳 (organic carbon, SOC)含 量 采 用NY/T 1121.6-2006 测定标准进行测定[26]。土样测定均送至青海韵驰检测技术有限公司检测。

1.5 数据处理

使用Excel 2016 分析制图，运用SPSS 23.0 软件进行方差分析，处理间差异分析用单因素方差分析，处理间多重比较用Duncan法检测。所有表格数据均为平均值 ± 标准误。

2 结果与分析

2.1 混播处理对饲草品质及土壤养分的方差分析

混播组合、比例及二者交互作用对中性洗涤纤维、粗蛋白、粗脂肪、可溶性糖(soluble sugar, WSC)、全钾和有机碳均有显著影响(P< 0.05) (表2)，对酸性洗涤纤维均无显著影响(P> 0.05)。混播组合对全磷无显著影响，但比例及交互作用对TP 有显著影响。混播组合和比例对全氮无显著影响，但交互作用对TN 有显著影响(P< 0.05)。

表2 混播组合、混播比例及混播组合 × 混播比例交互作用对各指标的方差分析Table 2 Variance analysis on production performance within the mixture combination, mixed ratio and the interaction of mixture combination and mixed ratio

2.2 混播组合及单播处理对饲草品质及土壤养分的影响

2.2.1 不同混播组合对饲草品质变化的影响

ADF 含量S2含量最高，为45.76%，比S3和S4显著增加了35.14%和29.04%，S1比A2处理显著增加了21.26%。A4比A2处理显著增加了20.76%， S4比A4处理显著降低了35.05% (图1)。饲草NDF 含量趋势与ADF 含量一致，S1比A2处理显著增加了20.30%，S3和S4与A1、A2、A3、A4均差异显著(P<0.05)，其中S3比A1、A4分别降低了48.15%、38.33%，S4比A1、A4分别降低了25.93%、63.91%。S3、S4处理CP 含量最高，分别为27.81%和19.79%，与A1、A2、A3、A4混播组合间均差异显著(P< 0.05)，其中S3比A1、A4分别显著增加了198.71%、206.27%，S4比A1、A4分别显著增加了112.56%、117.95%。饲草EE 含量与CP 含量趋势一致，S3、S4处理含量最高，分别为16.62%和15.63%，与A1、A2、A3、A4、S1、S2处理均差异显著(P< 0.05)，其中S3比A1、A4分别增加了86.11%、85.08%，S4比A1、A4分别显著增加了75.03%、74.05%。A2、A3混播处理WSC 含量与S3处理差异显著(P< 0.05)，其中S3比A2显著降低了61.52%，S3比A3显著降低了62.74%。

图1 不同混播组合及单播对照处理下的饲草品质变化Figure 1 Differences in forage nutrient changes under different mixed sowing combinations and single sowing control treatments

2.2.2 不同混播组合对土壤养分变化的影响

S1处理土壤TP 含量最高，为1.52 g·kg-1，S4处理含量最低，为0.92 g·kg-1，S1处理比A3显著增加了50.49% (P< 0.05)，比A4显著增加了44.76%，比S4显著增加了65.21%， S3比S4显著增加了42.39%(图2)。土壤TK 含量S1处理分别比A2、A3、A4、S2和S3分别显著增加了48.61%、46.62%、37.28%、53.32%和51.75%， A1处理比A2、A3、A4、S2和S3分别显著增加了45.04%、43.09%、33.98%、49.64%和48.09%。S1处理土壤TN 含量最高，为5.26 g·kg-1，A3处理比S2和S3分别显著增加了42.59%、66.67%。S4处理比S3显著增加了41.13%。土壤SOC 含量S1处理最高，为100.23 g·kg-1，比A2、A3、A4分别显著增加了100.02%、69.39%、93.68%，A1处理比S3显著增加了78.71%。

图2 不同混播组合及单播对照处理下的土壤养分变化Figure 2 Differences in soil nutrient changes under different mixed sowing combinations and single sowing control treatments

2.3 混播比例及单播处理对饲草品质及土壤养分差异分析

2.3.1 不同混播比例对饲草营养品质间的差异

S2处理NDF 含量最高，为45.76%，比S3、S4分别显著增加了35.14%、40.97% (P< 0.05)，B1、B2饲草NDF 含量均显著高于S3和S4，其中B1比S3和S4分别增加了20.08%和25.26%，B2比S3和S4分别增加了20.82%和26.03% (图3)。ADF 含量变化与NDF 含量变化趋势基本一致，S2处理最高，为46.26%， S2比S3和S4分别显著增加了45.15%和46.99%， S1比S3和S4分别显著增加了35.14%和36.86%。S3和S4饲草CP 含量较高，分别为24.81%和19.79%，其中S3比B1、B2、B3、S1和S2处理分别显著增加了207.05%、167.34%、138.55%、232.12%和202.56%， S3比S4显著增加了25.37%。饲草EE含量变化趋势与CP 含量一致，S3和S4处理最高，分别为16.60%和15.63%，其中S3比B1、B2、B3、S1和S2处理分别显著增加了79.26%、89.28%、98.44%、103.43%和151.51%。B1比S2处理显著增加了32.88%。B1、B2、B3处 理WSC 含 量 较 高，分 别 为12.81%、12.48%和11.99%， B1和B2比S3分别显著增加了148.25%、141.86%。

图3 不同混播比例及单播对照处理下的饲草养分变化Figure 3 Differences in forage nutrient changes under different blending ratios and single sowing control treatments

2.3.2 不同混播比例对土壤养分间的影响

不同混播比例下土壤TP 含量S1处理最高，为1.52 g·kg-1， S1比B1、B2、S4处理分别显著增加了47.57%、43.39%、65.22% (P< 0.05)，S4处理含量最低，为0.92 g·kg-1， S4比B3、S2、S3处理分别显著降低了38.04%、38.04%、42.39% (图4)。土壤TK 含量S1处理含量最高，为29.53 g·kg-1， S1比S2、S3分别显著增加了53.32%、51.74%。土壤TN 含量S1处理最高，为5.26 g·kg-1， S1比B1、B2、B3、S2、S3、S4处理分别显著增加了74.17%、60.36%、64.37%、94.81%、128.69%、61.34%。土壤SOC 含量S1处理最高，为100.23 g·kg-1， S1比B1、B2、B3、S3、S4处理分别显著增加了112.35%、54.41%、42.86%、118.36%、78.75%，S2比S3处理显著增加了66.01%。

图4 不同混播组合及单播对照处理下的土壤养分变化Figure 4 Differences in soil nutrient changes under different mixed sowing combinations and single sowing control treatments

2.4 混播组合 × 混播比例交互作用下对饲草品质和土壤养分差异分析

2.4.1 混播组合 × 混播比例交互作用下对饲草品质的影响

混播组合 × 混播比例交互作用下，随着豆科混播比例的增加，饲草NDF 与ADF 含量整体呈逐渐降低趋势，S1和S2处理NDF、ADF 含量较高，S2处理与A1B2、A1B3、A2B2、A2B3混播处理及S3、S4间ADF 含量差异显著(P< 0.05)，其中S2比A1B2、A1B3、A2B2、A2B3、S3、S4分 别 增 加 了11.67%、12.23%、18.07%、20.16%、30.37%、31.63%，S3和S4处理NDF和ADF 含量较低，S4处理与各混播处理间NDF 含量均差异显著(P< 0.05) (表3)。饲草CP 含量则随着豆科饲草占比的增加而逐渐增加， A2B3比S1、S2处理分别显著增加了4.87%、4.14%，各混播处理与S3和S4均 差 异 显 著(P< 0.05)。EE 含 量S3和S4含量较高，分别为16.60%、15.63%，与混播处理组间均差异显著(P< 0.05)，与S1和S2处理间也差异显著(P< 0.05)，其中S3比S1和S2处理分别增加了8.43%和10.00%，S4比S1、S2处理分别增加了7.46%和9.03%。 WSC 含 量A2B2处 理 最 高， 为17.43%， A2B2比S1、S3、S4处理分别显著增加了10.46%、12.27%和9.38%。

表3 混播组合 × 混播比例交互作用下饲草营养品质差异分析Table 3 Differences of nutritional quality for the interaction of the mixture combination and mixed ratio%

2.4.2 混播组合 × 混播比例交互作用对土壤养分的影响

混播组合 × 混播比例交互作用下土壤TP 含量A1B1比A1B3、A2B3、S1处理分别显著降低了31.11%、32.61%和38.81%， S1比S4处理显著增加39.47%(表4)。 土 壤TK 含 量A1B3和S1与A2B1、 A2B2、A3B2、A3B3、A4B1处理间差异显著(P< 0.05)，其中A1B3比A2B1、A2B2、、A3B2、A3B3、A4B1处理分别增加 了 13.33%、 14.81%、 28.15%、 20.00%、 24.44%。S1比A2B1、A2B2、A2B3、A3B1、A3B2、A3B3、A4B1、A4B2、A4B3处理分别增加了23.02%、24.36%、9.21%、35.53%、36.18%、28.94%、32.89%、43.42%和16.44%。土壤TN 含量S1、S2处理较高，S1比S3和S4处理分别显著增加了56.27%、38.02%。S2比S3、S4处理分别增加55.51%、36.94%。土壤SOC 含量S1与A1B2、A1B3间无显著差异，但均显著高于其他处理。

表4 混播组合 × 混播比例交互作用下土壤养分差异分析Table 4 Soil nutrient differences under the interaction of mixed sowing combination × mixing ratio g·kg-1

2.5 饲草品质与土壤养分变化间的相互关系

NDF 含量与ADF 含量极显著正相关(P<0.01)，与 土 壤TN 含 量 间 显 著 正 相 关(P< 0.05)，与CP 含 量 间 显 著 负 相 关(P< 0.05) (表5)。ADF含量与CP、EE 含量间均极显著负相关(P< 0.01)，与WSC 间显著负相关(P< 0.05)，与土壤TN 含量间显著正相关(P< 0.05)。饲草CP 含量与EE 间极显著正相关(P< 0.01)，与WSC、土壤TN 含量间均显著负相关(P< 0.05)。EE 含量与土壤TN含量间显著负相关(P< 0.05)。土壤TP 含量与土壤TK 含量间显著正相关(P< 0.05)，与土壤SOC含量间极显著正相关(P< 0.01)。土壤TK 含量与土壤SOC 含量间极显著正相关(P< 0.01)。土壤TN 与土壤SOC 含量间显著正相关(P< 0.05)。

表5 饲草品质与土壤养分变化间的双因素分析结果Table 5 Results of bifactor analysis between forage quality and soil nutrient changes

3 讨论与分析

3.1 禾豆混播组合对饲草养分和土壤养分的影响

适宜的禾豆混播组合，可以提高饲草品质，改善土壤理化性质[27-29]。本研究选择燕麦、小黑麦、箭筈豌豆、饲用豌豆进行混播，是因为禾本科饲草在高海拔地区经过了多年的单播试验，产量相对稳定，但因研究区地处4 270 m 的高海拔地区，饲草品质会有较大变化[30-33]。本研究结果表明，混播组合的NDF 含量比单播燕麦降低了0.03%～16.87%，比单播小黑麦降低了0.09%～21.40%，ADF 含量比单播燕麦降低了0.01%～17.53%，比单播小黑麦降低了0.04%～20.65%。其中主要的差异可能是燕麦与小黑麦之间不同的NDF 与ADF 含量导致，因为小黑麦与燕麦属于禾本科的两个不同品种，其在生长过程中对养分积累量会有差异，导致两种饲草茎、叶粗细程度以及在养分转运时有区别[34-36]，也可能与本研究地区的日照时间、降水量等因素有密切关系。CP 含量比单播禾本科处理提高了15.58%～31.53%，EE 比单播禾本科提高了0.09%～26.83%，饲草WSC 含量比单播禾本科处理提高了31.33%～49.68%。郭孝等[37]研究表明混播草地中CP、EE 含量分别较单播禾本科草地提高了22.8%和10.59%，以及王旭等[38]研究表明灌浆期粗蛋白产量比燕麦提高了52.6%，与本研究结果相似。但与本研究也存在一定的差异，主要的原因可能是本研究添加豆科饲草后，豆科饲草可以提供大量蛋白以及粗脂肪，豆科饲草固氮作用，为禾本科饲草提供必要的养分供给，也可能与研究区的地理位置、气候条件等因素导致，因为本研究区气候条件相对较差，饲草整个生长季较短，营养物质积累量少。饲草WSC含量表现为混播处理 > 单播处理，混播比单播草地提高了59.97%～168.41%，更有利于牲畜的消化与吸收，裴彩霞等[39]研究结果也表明，牧草中WSC 是放牧家畜最容易吸收利用的能源，与牧草的消化率正相关，而且还是干草质量的一个重要标志。

土壤作为承载植物生长发育的基础，研究表明禾本科与豆科饲草对土壤元素的侧重性不同，禾本科饲草对氮元素等有较强的吸收率，豆科饲草则偏重钙、磷等元素。韩建国等[40]研究结果则表明，混播草地增加了有机碳的含量，稳定了有机碳库。本研究表明，不同混播组合处理的土壤TP 含量中燕麦 + 豆科组合低于单播燕麦28.81%和23.58%，小黑麦 + 豆科组合低于单播小黑麦25.74%和20.95%。土壤TK 含量燕麦 + 饲用豌豆组合低于单播燕麦处理2.46%、48.62%，小黑麦 + 豆科组合则高于单播小黑麦4.57%和11.68%。土壤TN 含量燕麦 + 豆科组合低于单播燕麦76.51%和106.27%，小黑麦 + 豆科组合则高于单播小黑麦42.59%和21.11%。土壤SOC 含量燕麦 + 豆科组合低于单播燕麦22.19%和100.02%，小黑麦 + 豆科组合低于单播小黑麦28.78%和47.25%，以上研究结果均表明了燕麦 + 豆科组合土壤养分含量低于单播燕麦处理，小黑麦 + 豆科组合土壤TP、SOC 含量低于单播小黑麦，土壤TN、TK 含量则高于单播小黑麦。这与其他学者的研究结果有较大差异，其主要的差异原因可能是研究区的土壤因素导致，高寒地区土壤较为贫瘠，土壤养分含量少，加上牲畜等对草地的过度践踏等，水土流失加速，养分积累量低。张皓等[41]研究4 种混播方式下土壤养分的变化，结果表明土壤全磷含量为1.27 g·kg-1，显著高于单播草地。关正翾[42]进行燕麦 +箭筈豌豆同行混播时，结果也表明混播草地可以提高土壤肥力。向雪梅等[43]研究也指出，高寒草地中有15%～75%的氮素会流失到环境当中，证明高寒草地土壤中养分流失较为严重。

3.2 不同禾豆混播比例对饲草养分和土壤养分的影响

不同的禾豆混播比例会直接影响混播草地种群田间密度比，造成混播群落结构的差异，对群落种间关系及稳定性也有一定的影响[44]。本研究结果表明，在3 种混播比例下饲草NDF 含量均低于单播燕麦处理8.28%、7.63%、12.46%，低于单播小黑麦12.54%、11.86%、16.88%；ADF 含量低于单播燕麦处理7.01%、5.72%、10.21%，低于单播小黑麦14.93%、13.55%、18.37%。且随着豆科饲草的占比增加，饲草中NDF 与ADF 含量逐渐降低。不同混播比例下饲草CP 含量高于单播燕麦处理8.16%、22.07%、11.81%，高于单播小黑麦处理13.17%、8.87%，但是70 ꞉ 30 混播比例则低于单播小黑麦1.48%。EE 含量高于单播燕麦处理13.48%、9.24%、1.14%，高于单播小黑麦处理40.30%、13.07%、11.20%。这与刘云飞[45]的研究结果相似，这可能与所选择的混播品种和建植比例有关。饲草WSC 含量高于单播燕麦83.78%、57.94%、97.28%，高于单播小黑麦34.70%、57.56%、30.81%，表明混播处理的饲草适口性和消化率优于单播处理，也更适宜作为青贮饲料的原料。

不同混播比例下饲草土壤养分TP、TK、TN、SOC 含量均低于单播禾本科处理，与单播豆科处理间差异不显著，且随着豆科饲草混播比例增加土壤TP、SOC 含量均呈逐渐增加趋势，表明混播草地中禾本科与豆科饲草搭配建植可以提高饲草对土壤养分的吸收速率，土壤养分含量相对均衡，而且由于豆科饲草的添加，豆科饲草根部的根瘤菌的固氮效应也会使土壤中养分含量增加，促进土壤微生物的活性，减少土壤板结的现象，对土壤的肥力也有一定的提高作用[46]。

3.3 混播组合 × 混播比例交互作用下对饲草品质和土壤养分的影响

本研究在混播组合 × 混播比例交互作用下探究饲草品质的差异，结果表明；燕麦 + 豆科混播处理的饲草NDF 含量低于单播燕麦处理5.13%～32.54%，小黑麦 + 豆科混播处理低于单播小黑麦1.59%～17.16%，燕麦 + 豆科混播饲草ADF 含量低于单播燕麦处理9.26%～33.42%，小黑麦 + 豆科混播低于单播小黑麦2.23%～13.55%。CP 含量燕麦 +豆科混播处理高于单播燕麦处理10.57%～65.19%，小黑麦 + 豆科混播高于单播小黑麦7.19%～33.17%。混播处理EE 含量最高比单播燕麦提高了2.10%，但呈逐渐下降趋势。燕麦 + 豆科混播饲草WSC 含量高于单播燕麦12.97%～19.09%，小黑麦 + 豆科高于单播小黑麦6.06%～55.45%。以上结果均表明了混播组合 × 混播比例交互作用下饲草品质相比于单播禾本科处理有明显的增加，刘敏等[47]的研究结果也表明混播处理的CP 含量高于禾本科单播，EE 含量有所下降。闫慧颖等[48]的研究表明两种玉米(Zea mays)与箭筈豌豆混播时CP 含量分别提高19.09%、34.38%，这与本研究结论相似。但本研究中CP 的增加量较低，主要的原因可能是高寒地区饲草生长条件受到海拔和温度等因素的影响较大。

土壤作为牧草立地条件和获取养分的源头，是影响植物生长的主要因素之一。本研究中混播草地的土壤TP、TK、TN、SOC 含量均低于单播燕麦处理。TP、TK、SOC 含量均会随着豆科饲草混播比例的增大。谢开云等[49]进行一年生禾豆混播研究结果表明，禾本科对氮素的竞争和豆科固氮效应相结合，豆科为禾本科提供对氮素资源的需求，促进土壤－生态系统循环。李志国等[50]研究紫花苜蓿(Medicago sativa)与无芒雀麦(Bromus inermis)混播结果也表明土壤中TN 与SOC 含量均会提高。董晓霞等[51]研究结果表明栽培混播草地会使浅层土壤中的有机质、TN 含量提高了28.4%和69.8%。本研究则表现出现相反结果，其主要原因可能在于高寒草地土层较浅，仅在0～20 cm 左右，养分积累量少，加之近年来人为因素对草地破坏严重，大量裸露土地使养分快速流失。孙磊等[52]研究结果也表明大豆(Glycine max)连作可导致根际土壤有机质含量低于正茬土壤，因此，混播草地对土壤养分的作用需要进行大量研究。

3.4 禾豆混播饲草品质与土壤养分间的关系

建植禾豆混播草地时对所选择研究区的土壤养分进行分析也是较为重要的一步。不同的地区建植时选择的组合及比例不同，所选择的研究区气候条件及管理条件的差异都是导致结果产生差异的原因，也可能是不同的地区土壤养分之间存在差异[53]。本研究结果饲草品质结果分析表明饲草ADF 与NDF 含量变化量与CP、EE 等呈负相关关系，CP 与EE 含量则呈正相关关系，表明饲草中CP 与EE 含量越高，饲草适口性及品质则越好。也证明了禾豆混播体系是一种优于单播草地的建植方式之一。同时NDF、ADF 与土壤TN 含量呈正相关关系，NDF 与ADF 作为纤维性碳水化合物与结构性碳水化合物的主要成分[54]，在植物向上生长过程中起重要的支撑作用。禾豆混播体系中，豆科饲草的根系根瘤菌固定游离的氮素，为禾本科提供更多的氮素，使禾本科饲草生长高度相比单播处理更高，从而获得更多的水分、光照等自然资源的补充。豆科饲草依附在禾本科饲草的茎秆向上生长，减少了伏地生长导致的根部叶片接受不到光照而逐渐枯萎凋落的现象。但CP、EE 含量与土壤TN 之间呈负相关关系，这也与植物发育过程中消耗氮素用于生长有关。研究结果还表明土壤SOC与土壤TP、TK、TN 含量间均呈正相关关系，说明土壤中N、P、K 含量的增加也有利于土壤SOC 的增加，而土壤SOC 作为土壤中极其重要的部分，不仅仅与土壤肥力密切相关，而且对地球碳循环有巨大的影响，既是温室气体的源头，也是碳主要的汇集地，增加土壤中SOC 含量对降低温室效应有重要的作用，而且土壤中SOC 的循环也与微生物活性有密切联系，增加土壤中SOC 含量也对提高微生物的活性有积极作用，促使土壤中肥力的逐渐增加[55]。

4 结论

在高寒地区建植的一年生不同禾豆混播处理研究中饲草生长良好，燕麦 + 饲用豌豆混播处理饲草品质相比单播草地均有较大的提高。同时，混播草地中禾豆混播土壤养分相对均衡。综合混播饲草品质以及对土壤改良效果，燕麦 + 饲用豌豆(50 : 50)处理最优，适宜在高寒地区推广应用，为高寒地区禾豆混播草地的推广应用提供了数据支撑。