燕麥與飼用豌豆混播對飼草產質量的影響

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草原站，青海 海東 810700； 2.青海畜牧獸醫職業技術學院， 青海 西寧 812100)

青海省東部農業區屬青藏高原向黃土高原過渡地帶，氣候為內陸性干旱氣候，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，是青海省農作物和蔬菜主產區[1]，也是高寒牧區牧草籽種和飼草生產主要的生產基地，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%，年生產飼草414.8萬t[2]，飼草已成為農牧業現代化轉型發展的重要組成部分[3],在緩解高寒牧區草地畜牧業發展冬春季飼草補給及維系畜牧業穩定發展過程中發揮了重要作用[4]。

燕麥(AvenasativaL)是1年生禾本科糧飼兼用作物，具有產量高、品質優、抗寒、耐旱、耐貧瘠和喜冷涼氣候等特點，適宜在高寒冷涼地區栽培，是青藏高原地區種植面積最大及最廣的優良牧草之一[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.)等豆科飼草營養豐富，蛋白質含量高，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，改善土壤結構，提高土壤肥力，并通過禾豆營養互補，進而提高飼草產量及品質[7]，燕麥與箭筈豌豆(毛苕子)混播必將成為東部農業區優化三元種植結構，擴大飼草種植規模，建植高產人工草地的一種首選生產模式。為此，選用青海省飼草產業創新平臺經過多年和系統選育的燕麥青甜1號(AvenasativaL.cv.Qingtian No.1)和飼用豌豆青建1號(PisumsativumLinn.cv.Qingjian No.1)進行混播試驗，篩選適合青海東部農業區燕麥和豆類混播高產品種及其最佳混播比例，探討不同比例混播對青甜1號燕麥和青建1號飼用豌豆農藝性狀、產草量及其飼草品質的影響，以期為青海省東部農業區飼草生產上禾豆牧草混播技術的推廣應用提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于青海省海東市樂都區馬營鄉卡拉村(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℃，年日照時數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號和飼用豌豆青建1號，均來源于青海省鑫瑞農牧業開發有限公司。2個品種籽種質量均為二級，后分別稱燕麥和飼用豌豆。

1.3 方法

1.3.1 試驗設計 試驗為單因素隨機區組設計，區組間設間隔帶1.5 m，燕麥為主播品種，試驗共設6個不同混播水平處理：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算。播種時施磷酸二銨底肥300 kg/hm2，拔節期結合降雨追施尿素150 kg/hm2，播前1個月整地，播種時間為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 項目測定

1) 密度。每個處理隨機選取3個400 m2(20 cm×20 cm)樣方，分別統計燕麥、飼用豌豆株數和樣方內總株數，計算實際出苗密度。

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

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

4) 產草量與營養成分。在燕麥乳熟期選擇晴好天氣刈割測定產草量，每個處理隨機取3個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個樣方飼草混合后自然風干稱干重，折算樣方干草重，將風干樣粉碎后，送中國科學院西北高原生物研究所進行營養成分檢測。

1.4 數據處理

采用Excel 2010和SPSS 17.0對數據進行整理與分析，差異顯著用LSD法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 燕麥與飼用豌豆混播對飼草農藝性狀的影響

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。總密度：在A1～A6的6個處理中， 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 從表2可知，不同處理燕麥和飼用豌豆分蘗(枝)數、有效分蘗(枝)數及有效分蘗(枝)占比的變化。分蘗(枝)數：燕麥，在A1～A55個處理中，變幅為5.40～6.07個，依次為A4>A1>A5>A2>A3，各處理間差異不顯著；飼用豌豆，在A2～A65個處理中，變幅為1.87～2.90個，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：燕麥，在A1～A55個處理中，變幅為3.8～4.4個，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個處理中，變幅為1.60～2.80個，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

2.2 燕麥與飼用豌豆混播對飼草產量的影響

飼草產量的高低是衡量禾豆混播最佳比例的重要指標之一，也可反映混播比例和混播方式對飼草生產性能的影響[8]。從表3可知，不同處理燕麥與飼用豌豆的鮮草產量、總產量及豆草占比的變化。鮮草產量：燕麥，在A1～A55個處理中，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。混播飼草中豆草在飼草中的結構比例高低決定飼草品質，豆草占比例越高，飼草品質就越好，營養價值就越高。在A2～A54個處理中，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量

2.3 燕麥與飼用豌豆混播對飼草營養成分含量的影響

從表4看出，不同處理燕麥和飼用豌豆飼草干物質、粗蛋白、粗脂肪和粗纖維等營養成分含量，以及粗蛋白產量的變化。干物質：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成分的含量

3 結論與討論

試驗結果表明，在燕麥與飼用豌豆不同混播比例中，混播比例為6∶4時，其鮮草、干草和粗蛋白產量最高，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，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可在青海東部農業區和農牧交錯地帶飼草混播生產中推廣應用。

株高能夠直觀表現飼草生長發育狀況，是反映牧草產量的重要指標[9]，一般情況下植株高的飼草產量也相對較高。趙方媛等[10]發現，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]在西藏河谷地區研究發現，在各個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(對照)無顯著差異，且各個處理間也基本無顯著差異。王偉等[2]研究結果表明，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種間在養分、水分、光照和空間資源等方面的競爭[12]，也存在互惠、協同和促進作用，特別在生長的中后期，燕麥競爭能力明顯強于飼用豌豆，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燕麥更進一步長高，致使燕麥與飼用豌豆混播株高比單播株高，與前人的研究結果一致。種植密度是影響作物產量、物質分配及品質的重要因素，合理的種植密度是增加作物產量，提高植株品質的關鍵技術[13]。研究結果表明，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和有效分蘗數與燕麥單播間差異均不顯著，飼用豌豆單播分枝數顯著高于各混播比例，飼用豌豆單播有效分枝數與混播(5∶5)和(6∶4)間差異不顯著，均顯著高于其余混播處理，與禾豆混播能促進植株生長及增加分蘗分枝數[14]結果不同，可能是試驗設計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，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于混播處理。

產草量是衡量飼草生產性能的重要指標，禾豆混播作為建植人工草地的一種生產模式，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量，也可提高營養成分的含量，改善飼草品質[15]。飼用小黑麥與箭筈豌豆混播處理的生產能力顯著優于單播處理[16]；甘引1號黑麥+箭筈豌豆混播草地種間協同效應最佳，鮮草產量高，混播牧草比單播表現出更大的生物優越性[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有利于提高其產質量[18]；播種方式對燕麥和箭筈豌豆混播鮮草和干草產量均有極顯著影響[19]；在燕麥與箭筈豌豆混播[7，20-21]和甘引1號與箭筈豌豆混播比例6∶4時[17]，其產草量和粗蛋白質含量相對較高，干草產量也最高。在燕麥與箭筈豌豆混播比例5∶5時[22-23]，具有較高生產性能，也有混播比例為7∶3[24]和8∶2[25]具有較高產量的研究報道。研究結果表明，燕麥與飼用豌豆混播處理鮮草產量顯著高于燕麥和飼用豌豆單播，當燕麥與飼用豌豆混播比例為6∶4時鮮草產量最高，達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%。干草產量在燕麥與飼用豌混播比例為6∶4時最高，達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%。在青海東部農業區和農牧交錯地帶種植混播飼草，燕麥與箭筈豌豆混播比例以6∶4時鮮草和干草產量最高。

不同禾豆混播組合都可有效提高混播飼草中的粗蛋白質產量，混播牧草比單播牧草的營養成分更加全面，同時混播牧草比單播牧草的產草量高[26]。研究結果表明，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，粗蛋白質產量最高，達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]的研究結果一致。