燕麥與飼用豌豆混播對(duì)飼草產(chǎn)質(zhì)量的影響

剛永和， 張海博*， 剛馥欣， 杜 江， 牛 勇， 薩仁花

(1.青海省海東市樂都區(qū)草原站，青海 海東 810700； 2.青海畜牧獸醫(yī)職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 青海 西寧 812100)

青海省東部農(nóng)業(yè)區(qū)屬青藏高原向黃土高原過渡地帶，氣候?yàn)閮?nèi)陸性干旱氣候，海拔1 800～3 200 m,水熱條件較好，氣候溫和，雨熱同期，無霜期長，是青海省農(nóng)作物和蔬菜主產(chǎn)區(qū)[1]，也是高寒牧區(qū)牧草籽種和飼草生產(chǎn)主要的生產(chǎn)基地，人工種植各類飼草18.73萬hm2，占全省耕地面積58.8萬hm2的31.85%，年生產(chǎn)飼草414.8萬t[2]，飼草已成為農(nóng)牧業(yè)現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要組成部分[3],在緩解高寒牧區(qū)草地畜牧業(yè)發(fā)展冬春季飼草補(bǔ)給及維系畜牧業(yè)穩(wěn)定發(fā)展過程中發(fā)揮了重要作用[4]。

燕麥(AvenasativaL)是1年生禾本科糧飼兼用作物，具有產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)、抗寒、耐旱、耐貧瘠和喜冷涼氣候等特點(diǎn)，適宜在高寒冷涼地區(qū)栽培，是青藏高原地區(qū)種植面積最大及最廣的優(yōu)良牧草之一[5]，種植面積約占人工種草面積的70%以上[6]，以單播種植居多。箭筈豌豆(ViciasativaL.)和毛苕子(IiciavillosaRoth.)等豆科飼草營養(yǎng)豐富，蛋白質(zhì)含量高，燕麥與箭筈豌豆或毛苕子等豆科牧草混播，可有效提高其生長空間，對(duì)光照、熱量和水分等資源的利用更加合理，豆科牧草的固氮作用可減少氮肥使用量，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力，并通過禾豆?fàn)I養(yǎng)互補(bǔ)，進(jìn)而提高飼草產(chǎn)量及品質(zhì)[7]，燕麥與箭筈豌豆(毛苕子)混播必將成為東部農(nóng)業(yè)區(qū)優(yōu)化三元種植結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大飼草種植規(guī)模，建植高產(chǎn)人工草地的一種首選生產(chǎn)模式。為此，選用青海省飼草產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新平臺(tái)經(jīng)過多年和系統(tǒng)選育的燕麥青甜1號(hào)(AvenasativaL.cv.Qingtian No.1)和飼用豌豆青建1號(hào)(PisumsativumLinn.cv.Qingjian No.1)進(jìn)行混播試驗(yàn)，篩選適合青海東部農(nóng)業(yè)區(qū)燕麥和豆類混播高產(chǎn)品種及其最佳混播比例，探討不同比例混播對(duì)青甜1號(hào)燕麥和青建1號(hào)飼用豌豆農(nóng)藝性狀、產(chǎn)草量及其飼草品質(zhì)的影響，以期為青海省東部農(nóng)業(yè)區(qū)飼草生產(chǎn)上禾豆牧草混播技術(shù)的推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于青海省海東市樂都區(qū)馬營鄉(xiāng)卡拉村(36°29′41.21″E，102°37′55.21″N)，海拔2 527 m,年平均氣溫4.5℃, 5℃≥年積溫為2 231.5～2 640℃，年日照時(shí)數(shù)2 600 h，作物生長期180～195 d，年降水量410 mm，雨熱同期，春季旱情嚴(yán)重，降水量集中在6-10月，占全年降水量的79.2%，山地梯田無灌溉條件，土壤為栗鈣土，前茬作物為馬鈴薯。

1.2 材料

燕麥青甜1號(hào)和飼用豌豆青建1號(hào)，均來源于青海省鑫瑞農(nóng)牧業(yè)開發(fā)有限公司。2個(gè)品種籽種質(zhì)量均為二級(jí)，后分別稱燕麥和飼用豌豆。

1.3 方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)為單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，區(qū)組間設(shè)間隔帶1.5 m，燕麥為主播品種，試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)不同混播水平處理：A1，單播燕麥，燕麥∶飼用豌豆為10∶0；A2，燕麥∶飼用豌豆為8∶2；A3，燕麥∶飼用豌豆為7∶3；A4，燕麥∶飼用豌豆為6∶4；A5，燕麥∶飼用豌豆為5∶5；A6，單播飼用豌豆，燕麥∶飼用豌豆為0∶10。燕麥單播量為300 kg/hm2，飼用豌豆單播量120 kg/hm2，各品種混播量按比例計(jì)算。播種時(shí)施磷酸二銨底肥300 kg/hm2，拔節(jié)期結(jié)合降雨追施尿素150 kg/hm2，播前1個(gè)月整地，播種時(shí)間為2019年7月2日，方法為撒播，燕麥和飼用豌豆分別撒種，播種深度3～4 cm。

1.3.2 項(xiàng)目測定

1) 密度。每個(gè)處理隨機(jī)選取3個(gè)400 m2(20 cm×20 cm)樣方，分別統(tǒng)計(jì)燕麥、飼用豌豆株數(shù)和樣方內(nèi)總株數(shù)，計(jì)算實(shí)際出苗密度。

2) 分蘗(枝)數(shù)及有效分蘗(枝)數(shù)。分蘗(枝)數(shù)是指每株燕麥分蘗數(shù)和飼用豌豆根莖分枝數(shù)。有效分蘗(枝)數(shù)是指每株燕麥和飼用豌豆分蘗(枝)數(shù)中能夠長成20 cm以上的營養(yǎng)枝和生殖枝的總和。在燕麥分蘗期和乳熟期每個(gè)處理組隨機(jī)選取燕麥和飼用豌豆各5株分別測定分蘗(枝)數(shù)和有效分蘗(枝)數(shù)。

3) 株高。在乳熟期飼草刈割時(shí)測定燕麥和飼用豌豆植株生長自然高度，每個(gè)處理組隨機(jī)選取5株，分別測定從地面到穗頂部最高處的自然高度。

4) 產(chǎn)草量與營養(yǎng)成分。在燕麥乳熟期選擇晴好天氣刈割測定產(chǎn)草量，每個(gè)處理隨機(jī)取3個(gè)1 m2(1 m ×1 m)樣方，齊地面刈割稱鮮重，燕麥和飼用豌豆飼草分別稱重，將3個(gè)樣方飼草混合后自然風(fēng)干稱干重，折算樣方干草重，將風(fēng)干樣粉碎后，送中國科學(xué)院西北高原生物研究所進(jìn)行營養(yǎng)成分檢測。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010和SPSS 17.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與分析，差異顯著用LSD法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 燕麥與飼用豌豆混播對(duì)飼草農(nóng)藝性狀的影響

2.1.1 株高 從圖1看出，不同混播比例中燕麥和飼用豌豆株高的變化。燕麥：隨著飼用豌豆播量增加，燕麥株高變化不大，A1～A55個(gè)處理中，其株高變幅為139.4～144.8 cm，依次為A3>A2>A5>A1>A4，A3株高較A1升高3.72%，相互間差異不顯著。飼用豌豆：A2～A65個(gè)處理中，其株高變幅為69.6～127.2 cm，依次為A3>A2>A5>A4>A6，A2～A5顯著高于A6(P<0.05)，原因是飼用豌豆借助燕麥直立攀援，生長高度提高；由于種間基因與農(nóng)藝性狀的差異，燕麥株高顯著高于飼用豌豆。

2.1.2 密度 從表1可知，不同處理燕麥密度、飼用豌豆密度及其總密度的變化。燕麥密度：在A1～A55個(gè)處理中， A1最高，為591.67萬株/hm2；A2其次，為458.33萬株/hm2；A5最低，為291.67萬株/hm2；A1顯著高于其余處理，A5顯著低于A1和A2，A2/A3/A4間和A3/A4/A5間差異均不顯著。飼用豌豆密度：在A2～A65個(gè)處理中，A6最高，為108.33萬株/hm2；A5其次，為66.67萬株/hm2；A3最低，為33.33萬株/hm2；A6顯著高于除A5外的其余處理，A5與A6間和A2/A3/A4/A5間差異均不顯著?？偯芏龋涸贏1～A6的6個(gè)處理中， A1最高，為591.67萬株/hm2；A2其次，為500.00萬株/hm2；A6最低，為108.33萬株/hm2；A1顯著高于除A2外的其余處理，A6顯著低于其余處理，A2/A3/A4/A5間差異不顯著。總體看，燕麥與飼用豌豆混播處理間，隨著飼用豌豆混播量的增加，燕麥密度呈下降趨勢，飼用豌豆呈上升趨勢。

表1 不同比例混播燕麥與飼用豌豆的密度

2.1.3 分蘗(枝)數(shù) 從表2可知，不同處理燕麥和飼用豌豆分蘗(枝)數(shù)、有效分蘗(枝)數(shù)及有效分蘗(枝)占比的變化。分蘗(枝)數(shù)：燕麥，在A1～A55個(gè)處理中，變幅為5.40～6.07個(gè)，依次為A4>A1>A5>A2>A3，各處理間差異不顯著；飼用豌豆，在A2～A65個(gè)處理中，變幅為1.87～2.90個(gè)，依次為A6>A2=A4>A5>A3，A6顯著高于其余處理，其余處理間差異不顯著。有效分蘗(枝)數(shù)：燕麥，在A1～A55個(gè)處理中，變幅為3.8～4.4個(gè)，依次為A1=A5>A3>A4>A2，各處理間差異均不顯著；飼用豌豆，在A2～A65個(gè)處理中，變幅為1.60～2.80個(gè)，依次為A6>A4>A5>A3>A2，A6顯著高于A2和A3，A2/A3/A4/A5和A4/A5/A6間差異均不顯著。有效分蘗(枝)占比：燕麥為65.9%～77.78%，飼用豌豆為73.73%～96.55%。

表2 不同比例混播燕麥與飼用豌豆的分蘗(枝)數(shù)

2.2 燕麥與飼用豌豆混播對(duì)飼草產(chǎn)量的影響

飼草產(chǎn)量的高低是衡量禾豆混播最佳比例的重要指標(biāo)之一，也可反映混播比例和混播方式對(duì)飼草生產(chǎn)性能的影響[8]。從表3可知，不同處理燕麥與飼用豌豆的鮮草產(chǎn)量、總產(chǎn)量及豆草占比的變化。鮮草產(chǎn)量：燕麥，在A1～A55個(gè)處理中，A2最高，為45 835.29 kg/hm2；A1其次，為45 169.26 kg/hm2；A5最低，為34 601.73 kg/hm2；A5顯著低于其余處理，其余處理間差異不顯著。飼用豌豆，在A2～A65個(gè)處理中，A6最高，為38 934.94 kg/hm2；A5其次，為18 067.90 kg/hm2；A2最低，為4 467.22 kg/hm2；不同處理間差異顯著。總產(chǎn)量：鮮草，A4最高，為57 935.90 kg/hm2，較A1和A6分別提高28.26%和48.80%；A3其次，為52 935.65 kg/hm2；A6最低，為38 934.94 kg/hm2；A4顯著高于其余處理，A6顯著低于其余處理，A1顯著低于A2、A3和A5，A2、A3和A5間差異不顯著。干草，不同處理變幅為8 482.63～16 345.52 kg/hm2，依次為A4>A2>A3>A1>A5>A6，A4較A1和A6分別提高17.25%和92.69%；A2、A3和A4間差異不顯著，均顯著高于其余處理；A6顯著低于其余處理，A1與A5間差異不顯著?；觳ワ暡葜卸共菰陲暡葜械慕Y(jié)構(gòu)比例高低決定飼草品質(zhì)，豆草占比例越高，飼草品質(zhì)就越好，營養(yǎng)價(jià)值就越高。在A2～A54個(gè)處理中，豆草占比A5最高，為34.24%；A2最低，為8.88%；各處理依次為A5>A4>A3>A2。

表3 不同比例混播燕麥與飼用豌豆的飼草產(chǎn)量

2.3 燕麥與飼用豌豆混播對(duì)飼草營養(yǎng)成分含量的影響

從表4看出，不同處理燕麥和飼用豌豆飼草干物質(zhì)、粗蛋白、粗脂肪和粗纖維等營養(yǎng)成分含量，以及粗蛋白產(chǎn)量的變化。干物質(zhì)：不同處理變幅為87.98%～91.07%，依次為A6>A2>A1>A5>A3>A4。粗蛋白：不同處理變幅為8.53%～19.62%，依次為A6>A5>A4>A3>A2>A1。粗脂肪：不同處理變幅為2.07%～3.56%，依次為A1>A2>A3>A4>A5>A6。粗蛋白產(chǎn)量：A4最高，為1 897.71 kg/hm2；A5其次，為1 700.65 kg/hm2；A1最低，為1 189.17 kg/hm2，A4較A1和A6分別提高59.58%和14.03%。粗纖維：中性，不同處理變幅為31.44%～35.13%，依次為A1>A3>A2>A4>A6>A5；酸性，不同處理變幅為47.91%～55.24%，依次為A1>A2>A3>A4>A5>A6；總體看，中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量隨飼用豌豆播量增加呈下降趨勢，混播飼草中粗脂肪含量也隨著飼用豌豆播量的增加呈下降趨勢。

表4 不同比例混播燕麥與飼用豌豆飼草營養(yǎng)成分的含量

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，在燕麥與飼用豌豆不同混播比例中，混播比例為6∶4時(shí)，其鮮草、干草和粗蛋白產(chǎn)量最高，分別為57 935.90 kg/hm2、16 345.52 kg/hm2和1 897.71 kg/hm2，較單播燕麥分別提高28.26%、17.25%和59.58%，較單播飼用豌豆分別提高48.80%、92.69%和14.03%；混播比例為5∶5時(shí)，豆草占比最高，為34.24%。燕麥與飼用豌豆混播比例為6∶4及種植總密度425萬株/hm2可在青海東部農(nóng)業(yè)區(qū)和農(nóng)牧交錯(cuò)地帶飼草混播生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。

株高能夠直觀表現(xiàn)飼草生長發(fā)育狀況，是反映牧草產(chǎn)量的重要指標(biāo)[9]，一般情況下植株高的飼草產(chǎn)量也相對(duì)較高。趙方媛等[10]發(fā)現(xiàn)，小黑麥(Triticalewittmack)和黑麥(Secalecereal)的株高隨著播種密度的增加，均無顯著性變化。向潔等[11]在西藏河谷地區(qū)研究發(fā)現(xiàn)，在各個(gè)生育期的燕麥與箭筈豌豆不同混播和間作處理的燕麥株高與單播(對(duì)照)無顯著差異，且各個(gè)處理間也基本無顯著差異。王偉等[2]研究結(jié)果表明，在青藏高原燕麥單播與燕麥+箭筈豌豆不同比例混播間燕麥株高均無顯著差異，箭筈豌豆單播株高顯著低于混播。研究結(jié)果表明，在不同處理中，燕麥單播、混播及各混播比例間其株高差異均不顯著；飼用豌豆混播其株高顯著高于單播。主要是禾豆混播飼草既存在種內(nèi)種間在養(yǎng)分、水分、光照和空間資源等方面的競爭[12]，也存在互惠、協(xié)同和促進(jìn)作用，特別在生長的中后期，燕麥競爭能力明顯強(qiáng)于飼用豌豆，隨著生長資源需求量增加，促使燕麥快速增高，飼用豌豆為獲得生存所需的光照和生長空間，借助燕麥植株直立莖攀援向上生長，飼用豌豆株高增高也促進(jìn)燕麥更進(jìn)一步長高，致使燕麥與飼用豌豆混播株高比單播株高，與前人的研究結(jié)果一致。種植密度是影響作物產(chǎn)量、物質(zhì)分配及品質(zhì)的重要因素，合理的種植密度是增加作物產(chǎn)量，提高植株品質(zhì)的關(guān)鍵技術(shù)[13]。研究結(jié)果表明，燕麥密度混播(8∶2除外)均顯著低于單播，飼用豌豆密度各混播比例(5∶5除外)均顯著低于單播。燕麥與飼用豌豆混播的分蘗數(shù)和有效分蘗數(shù)與燕麥單播間差異均不顯著，飼用豌豆單播分枝數(shù)顯著高于各混播比例，飼用豌豆單播有效分枝數(shù)與混播(5∶5)和(6∶4)間差異不顯著，均顯著高于其余混播處理，與禾豆混播能促進(jìn)植株生長及增加分蘗分枝數(shù)[14]結(jié)果不同，可能是試驗(yàn)設(shè)計(jì)中增大了燕麥播種密度，使燕麥生長密度過大，抑制了燕麥的分蘗能力；同時(shí)，飼用豌豆單播密度較混播處理低，有利于提高飼用豌豆分枝能力，使飼用豌豆單播的分枝能力明顯強(qiáng)于混播處理。

產(chǎn)草量是衡量飼草生產(chǎn)性能的重要指標(biāo)，禾豆混播作為建植人工草地的一種生產(chǎn)模式，選擇合理的飼草品種組合和適宜的種植比例十分重要，不僅可以提高飼草產(chǎn)量，也可提高營養(yǎng)成分的含量，改善飼草品質(zhì)[15]。飼用小黑麥與箭筈豌豆混播處理的生產(chǎn)能力顯著優(yōu)于單播處理[16]；甘引1號(hào)黑麥+箭筈豌豆混播草地種間協(xié)同效應(yīng)最佳，鮮草產(chǎn)量高，混播牧草比單播表現(xiàn)出更大的生物優(yōu)越性[17]；燕麥與箭筈豌豆混播的間作體系中，植物種間競爭和互補(bǔ)有利于提高其產(chǎn)質(zhì)量[18]；播種方式對(duì)燕麥和箭筈豌豆混播鮮草和干草產(chǎn)量均有極顯著影響[19]；在燕麥與箭筈豌豆混播[7，20-21]和甘引1號(hào)與箭筈豌豆混播比例6∶4時(shí)[17]，其產(chǎn)草量和粗蛋白質(zhì)含量相對(duì)較高，干草產(chǎn)量也最高。在燕麥與箭筈豌豆混播比例5∶5時(shí)[22-23]，具有較高生產(chǎn)性能，也有混播比例為7∶3[24]和8∶2[25]具有較高產(chǎn)量的研究報(bào)道。研究結(jié)果表明，燕麥與飼用豌豆混播處理鮮草產(chǎn)量顯著高于燕麥和飼用豌豆單播，當(dāng)燕麥與飼用豌豆混播比例為6∶4時(shí)鮮草產(chǎn)量最高，達(dá)57 935.90 kg/hm2，明顯高于其余各混播處理，較燕麥單播和飼用豌豆分別提高28.26%和48.80%。干草產(chǎn)量在燕麥與飼用豌混播比例為6∶4時(shí)最高，達(dá)16 345.52 kg/hm2，與混播比例為7∶3和8∶2間差異均不顯著，與混播比例5∶5及燕麥和飼用豌豆單播間差異顯著，分別比燕麥和飼用豌豆單播提高17.25%和92.69%。在青海東部農(nóng)業(yè)區(qū)和農(nóng)牧交錯(cuò)地帶種植混播飼草，燕麥與箭筈豌豆混播比例以6∶4時(shí)鮮草和干草產(chǎn)量最高。

不同禾豆混播組合都可有效提高混播飼草中的粗蛋白質(zhì)產(chǎn)量，混播牧草比單播牧草的營養(yǎng)成分更加全面，同時(shí)混播牧草比單播牧草的產(chǎn)草量高[26]。研究結(jié)果表明，燕麥與飼用豌豆混播處理的粗蛋白含量明顯高于燕麥單播，隨著各混播處理中飼用豌豆播量增加，粗蛋白質(zhì)含量亦增加，但混播處理中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維隨著飼用豌豆播量增加而呈下降趨勢。燕麥與飼用豌豆混播比例為6∶4及種植總密度425萬株/hm2時(shí)，粗蛋白質(zhì)產(chǎn)量最高，達(dá)1 897.71 kg/hm2，明顯高于燕麥和飼用豌豆單播及其他混播處理，較燕麥和飼用豌豆單播分別提高59.58%和14.03%，與王偉等[2，27-29]的研究結(jié)果一致。