甘肅中部地區(qū)秋播小黑麥套作式復(fù)種甜高粱的效應(yīng)及品質(zhì)研究

常丹丹，王旭，田新會(huì)，杜文華

（甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院，草業(yè)生態(tài)系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中-美草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究中心，甘肅蘭州730070）

復(fù)種是常見的一種農(nóng)業(yè)種植制度，利用生物種間互利關(guān)系，提高土地、水分、光能等各種自然條件的利用率，增加牧草種類并提高生物產(chǎn)量，可為優(yōu)化牧草種植業(yè)結(jié)構(gòu)創(chuàng)造有利條件［1?4］。 在青海省干旱地區(qū)，冬小麥（Triticum aestivum）收獲后復(fù)種甜高粱（Sorghum bicolor）能夠獲得較高的鮮草產(chǎn)量，可為農(nóng)區(qū)畜牧業(yè)發(fā)展提供優(yōu)質(zhì)飼草料［5］。在甘肅省平?jīng)鍪袞|部旱塬區(qū)冬小麥或飼用小黑麥（×Triticosecale）復(fù)種玉米（Zea mays）在可顯著提高經(jīng)濟(jì)效益的情況下，還能解決冬春季飼草料短缺等問題［6?7］。隨著農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展和調(diào)整，飼用小黑麥可替代冬小麥與玉米進(jìn)行復(fù)種，形成一年兩熟種植模式［8］。甘肅中部地區(qū)屬于干旱半干旱氣候的農(nóng)牧交錯(cuò)帶，年降水量較低，日照充足，冬冷夏熱，在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一季有余，兩季不足；而牧草常在抽穗、灌漿或乳熟期收獲［9?11］，即使積溫不足導(dǎo)致常規(guī)種植無法完成孕穗、抽穗也可以提前收割獲得較高飼草產(chǎn)量，有效解決種植中“一熟有余、兩熟不足”的問題，因此，在甘肅中部地區(qū)種植牧草一年收兩茬草的模式具有很大的發(fā)展?jié)摿Α８拭C省中部地區(qū)存在大面積冬閑田，小黑麥屬冷季型牧草，耐寒性強(qiáng)，可在秋季播種并安全越冬［12］，能充分利用冬閑田進(jìn)行生長發(fā)育，翌年春夏季復(fù)種甜高粱等喜溫作物，兩種牧草通過合理搭配可在甘肅省發(fā)展復(fù)種模式，實(shí)現(xiàn)一年兩茬種植制度，大幅提高單位面積草產(chǎn)量，同時(shí)可增加種植區(qū)冬春季地表覆蓋度，具有重要的生態(tài)意義。同時(shí)小黑麥和甜高粱是高品質(zhì)的飼料資源，利用形式多樣，既可以做牧草，又可刈割做青飼、青貯和干草，可為農(nóng)牧區(qū)畜牧業(yè)的發(fā)展提供優(yōu)質(zhì)飼料。

目前尚未有小黑麥復(fù)種甜高粱一年兩熟種植技術(shù)方面的研究報(bào)道。為此，本試驗(yàn)擬以秋播小黑麥種植模式為主區(qū)，小黑麥復(fù)種甜高粱種植模式為副區(qū)，甜高粱品種為副副區(qū)，通過測定不同處理下秋播小黑麥的枝條數(shù)、株高和草產(chǎn)量，甜高粱的株高、葉片數(shù)、葉長、葉寬、莖粗、草產(chǎn)量，以及小黑麥和甜高粱的粗蛋白、酸（中）性洗滌纖維含量、干物質(zhì)消化率，以明確甘肅省中部地區(qū)最佳的小黑麥和甜高粱一年兩熟種植模式，為實(shí)現(xiàn)一年兩熟種植模式提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1. 1 試驗(yàn)材料

甘農(nóng)2 號(hào)小黑麥種子由甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院提供，甜高粱品種大獎(jiǎng)505 和大獎(jiǎng)1000 種子由甘肅猛犸農(nóng)業(yè)有限公司提供。

1. 2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)蘭州牧草試驗(yàn)站進(jìn)行。該站地處黃土高原西端，E 105°41′，N 34°05′，海拔1525 m，屬溫帶半干旱大陸性氣候，年平均氣溫11. 2 °C，年均降水量327 mm，全年平均日照時(shí)數(shù)2446 h，無霜期180 d 左右。試驗(yàn)地地勢平坦，土壤為黃綿土，黃土層較薄，肥力均勻，有灌溉條件。

1. 3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)為裂區(qū)設(shè)計(jì)。主區(qū)設(shè)置了3 種秋播小黑麥（前茬作物）的種植方式（A1：種3 行小黑麥留30 cm 空行；A2：種4 行小黑麥留30 cm 空行；A3：種5 行小黑麥留45 cm 空行），副區(qū)為3 種小黑麥和甜高粱復(fù)種方式（由于是跨年復(fù)種，因此簡寫為小黑麥→甜高粱［13］；B1：3→1，即3 行小黑麥套作式復(fù)種1 行甜高粱；B2：4→1，即4 行小黑麥套作式復(fù)種1 行甜高粱；B3：5→2，即5 行小黑麥套作式復(fù)種2 行甜高粱），副副區(qū)為兩個(gè)甜高粱品種（C1：大獎(jiǎng)1000；C2：大獎(jiǎng)505；生育時(shí)期基本一致）。試驗(yàn)小區(qū)面積為2 m×5 m=10 m2，設(shè)3 次重復(fù)。甘農(nóng)2 號(hào)小黑麥于2017 年10月16 日播種，播種行距為15 cm，播種量為300 kg·hm?2；甜高粱播種期為2018 年5 月4 日，株距為10 cm，行距根據(jù)不同處理而異，小黑麥→甜高粱復(fù)種方式為3→1 時(shí)甜高粱行距為60 cm，4→1 時(shí)甜高粱行距為75 cm，5→2 時(shí)為寬窄行種植，甜高粱行距為75 cm（寬行）+30 cm（窄行）；播種時(shí)每穴播種1～2 粒種子，播種深度3～4 cm。試驗(yàn)布置如圖1。小黑麥于開花期［14］（5 月29 日）刈割，甜高粱于抽穗期［15］（8 月28 日）刈割，共生期為18 d，總生長時(shí)間為10 個(gè)月左右。

圖1 小黑麥→甜高粱復(fù)種方式Fig. 1 Multiple intercropping method of triticale and sweet sorghum

1. 4 田間管理

每個(gè)小區(qū)的田間管理相同，施肥量分別為：小黑麥播種前90 kg N·hm?2，260 kg P2O5·hm?2；小黑麥返青后135 kg N·hm?2；小黑麥拔節(jié)期135 kg N·hm?2；小黑麥抽穗期90 kg N·hm?2，260 kg P2O5·hm?2［16］；甜高粱拔節(jié)期135 kg N·hm?2；甜高粱抽穗期135 kg N·hm?2［17］。每次施肥后進(jìn)行灌水，試驗(yàn)期間及時(shí)防除雜草。

1. 5 測定指標(biāo)與方法

1. 5. 1 秋播小黑麥 株高：開花期［18］刈割前進(jìn)行測定。每個(gè)小區(qū)內(nèi)選擇代表性植株10 株，測量從地面至最高點(diǎn)的自然高度。10 株的平均值作為該區(qū)小黑麥的株高。

枝條數(shù)：開花期刈割前測定。每個(gè)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選取1 m 樣段（除去邊行和地頭兩邊50 cm 部分），統(tǒng)計(jì)樣段內(nèi)株高高于30 cm 的枝條數(shù)［18］。

草產(chǎn)量：開花期進(jìn)行測定。齊地面刈割每個(gè)小區(qū)內(nèi)所有植株的地上部分（除去邊行和地頭兩邊50 cm 部分），稱重，得到鮮草產(chǎn)量。從每個(gè)小區(qū)分別取樣500 g，105 °C 烘箱中殺青30 min，然后在70 °C 烘箱中烘至恒重（48 h），稱重得到干草重，計(jì)算鮮干比。根據(jù)500 g 鮮草樣的鮮干比計(jì)算每個(gè)小區(qū)的干草產(chǎn)量。

營養(yǎng)價(jià)值：將草樣粉碎，過1 mm 孔徑的篩子，從混合均勻的草樣中隨機(jī)取3 份樣品，平行測定各項(xiàng)指標(biāo)，采用凱氏定氮法測定粗蛋白（crude protein，CP）含量，采用范氏的洗滌纖維分析法測定中性洗滌纖維（neutral detergent fiber，NDF）和酸性洗滌纖維（acid detergent fiber，ADF）含量，干物質(zhì)消化率（dry matter digestibility，DMD）采用公式DMD=88. 9?0. 779×ADF 計(jì)算［19］。

1. 5. 2 甜高粱 葉片數(shù)、葉長、葉寬、株高、莖粗生長動(dòng)態(tài)：甜高粱從間苗后（分蘗期）開始，每個(gè)小區(qū)內(nèi)固定10個(gè)單株，并做好標(biāo)記。每隔5 d 分別數(shù)出每個(gè)單株完全展開葉片的數(shù)量，并測定標(biāo)記植株頂部往下數(shù)第3 片葉子的長和寬（葉片中部的寬度）［20］，測定每個(gè)單株的自然高度和基部第1 節(jié)間的莖粗（測莖粗時(shí)包括葉鞘在內(nèi)）。

草產(chǎn)量：于甜高粱抽穗期齊地面刈割每個(gè)小區(qū)內(nèi)的地上部莖稈（除去邊行和地頭兩邊50 cm 部分），稱重，得到鮮草產(chǎn)量。然后從每個(gè)小區(qū)選取3 個(gè)單株分別稱重，切碎，帶回實(shí)驗(yàn)室，105 °C 烘箱中殺青30 min，然后在70 °C烘箱中烘至恒重，稱重得到干草重，計(jì)算鮮干比及每個(gè)小區(qū)的干草產(chǎn)量。測產(chǎn)后的草樣用于測定營養(yǎng)成分，測定指標(biāo)及方法同小黑麥。

1. 6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

利用Excel 2010 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和處理，運(yùn)用SPSS 20. 0 軟件進(jìn)行方差分析，如果差異顯著，用Duncan法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

方差分析（表1）表明，主區(qū)各處理間，株高、鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量存在極顯著差異（P<0. 01）；副區(qū)各處理間差異不顯著；副副區(qū)各處理間，鮮、干草產(chǎn)量差異達(dá)到極顯著水平（P<0. 01），CP 含量差異顯著（P<0. 05）。從交互作用看，主區(qū)×副區(qū)以及主區(qū)×副副區(qū)間，鮮、干草產(chǎn)量差異均達(dá)到極顯著水平（P<0. 01），副區(qū)×副副區(qū)間，鮮草產(chǎn)量差異顯著（P<0. 05），干草產(chǎn)量差異達(dá)到極顯著水平（P<0. 01）。主區(qū)×副區(qū)×副副區(qū)交互作用間，鮮、干草產(chǎn)量差異達(dá)到極顯著水平（P<0. 01）。需對上述存在顯著或極顯著差異的指標(biāo)進(jìn)行多重比較。

表1 單因素間、兩因素交互作用間和三因素交互作用間株高、枝條數(shù)、鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量、CP、NDF、ADF 及DMD 的方差分析Table 1 Variance analysis on the plant height，number of branches，fresh weight，hay yield，CP content，NDF content，ADF content and DMD values among the single factors，interaction of two factors，and interaction of three factors

2. 1 單因素間飼草生產(chǎn)性能和營養(yǎng)品質(zhì)的差異

2. 1. 1 主區(qū)間 由表2 可知，主區(qū)3 種小黑麥種植方式間的生產(chǎn)性能有顯著差異。從株高來看，A2處理的株高最高，顯著高于A3，但與A1無顯著差異；A1處理的鮮、干草產(chǎn)量均顯著高于A2和A3（P<0. 05），且A2與A3之間無顯著差異，其中A1的鮮、干草產(chǎn)量分別比A3高32. 34、9. 24 t·hm?2。

表2 主區(qū)間株高、鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量的差異Table 2 Differences of the plant height，fresh weight and hay yield among the main plot

2. 1. 2 副副區(qū)間 由表3 看出，C1的平均鮮、干草產(chǎn)量極顯著高于C2，且分別比C2高11. 47 和3. 63 t·hm?2；C2的平均CP 含量顯著高于C1。

表3 副副區(qū)間鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量和CP 含量的差異Table 3 Differences of fresh yield，hay yield and CP content among the sub-sub plots

2. 2 兩因素交互作用間飼草生產(chǎn)性能和營養(yǎng)品質(zhì)的差異

2. 2. 1 主區(qū)×副區(qū)交互作用間 由表4 看出，A1B1處理的平均鮮、干草產(chǎn)量最高，顯著高于A2B2、A3B3（P<0. 05），其中A3B3最低，但與A2B2處理差異不顯著。A1B1的平均鮮、干草產(chǎn)量比A3B3分別高35. 15、10. 29 t·hm?2。

表4 主區(qū)×副區(qū)交互作用間鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量的差異Table 4 Differences of the fresh yield and hay yield for the interaction of the main plot and sub-plot

2. 2. 2 主區(qū)×副副區(qū)交互作用間 由表5 看出，主區(qū)×副副區(qū)交互作用間，A1C1處理的平均鮮、干草產(chǎn)量最高，顯著高于其他處理；A1C2處理次之，其鮮草產(chǎn)量顯著高于除A1C1外的其他處理，干草產(chǎn)量顯著高于除A1C1和A2C1外的其他處理；A3C2處理的平均鮮、干草產(chǎn)量最低，顯著低于除A2C2外的其他處理；其中A1C1處理平均鮮、干草產(chǎn)量比A3C2處理分別高出43. 82、12. 87 t·hm?2。鮮、干草產(chǎn)量從大到小排列為：A1C1>A1C2>A2C1>A3C1>A2C2>A3C2。

表5 主區(qū)×副副區(qū)交互作用間鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量的差異Table 5 Differences of fresh yield and hay yield among the interaction of the main plot and sub-sub plots

2. 2. 3 副區(qū)×副副區(qū)交互作用間 甜高粱株高變化：不同處理下甜高粱株高的變化大體一致，6 月28日?7 月14 日株高增加緩慢（1. 54 cm·d?1），7 月14日?8 月3 日株高增加速度加快（4. 87 cm·d?1），8 月3日?20 日株高迅速增加（5. 20 cm·d?1）（圖2A）。刈割時(shí)各處理的株高變化范圍是219～259 cm，B1C1處理株高最高，B3C1處理次之，B1C2處理的株高最低。測定結(jié)果表明，C1處理的平均株高（245. 12 cm）大于C2（229. 47 cm）。

甜高粱葉片數(shù)變化：不同處理甜高粱整個(gè)生長時(shí)期葉片數(shù)的變化大體一致（圖2B）。生長后期基部葉片干枯導(dǎo)致葉片數(shù)有所下降，刈割時(shí)葉片數(shù)為9～10片且差異并不明顯，結(jié)果表明C1處理的平均葉片數(shù)（9. 67）大于C2（9. 33）。

圖2 副區(qū)×副副區(qū)交互作用間甜高粱株高和葉片數(shù)變化動(dòng)態(tài)Fig. 2 Dynamic changes of the plant height and the number of leaves for the interaction of the sub plot and sub-sub plots

甜高粱葉長變化：整個(gè)生育期間B1C1處理的葉長均大于其他處理，6 月28 日?7 月14 日葉長增加速度較快（1. 52 cm·d?1），7 月14 日?8 月3 日葉長增加速度更快（2. 17 cm·d?1），8 月3?20 日葉長增加減慢（0. 17 cm·d?1）；B2C1次之，B1C2最低（圖3A）。刈割時(shí)各處理平均葉長的變化范圍為82～114 cm；C1處理的平均葉長（105. 83 cm）大于C2（86. 92 cm）。

甜高粱葉寬變化：6 月28 日?7 月14 日葉寬增加迅速（0. 15 cm·d?1），7 月14 日?8 月3 日葉寬增加速度較快（0. 09 cm·d?1），8 月3?20 日葉寬增加減慢（0. 02 cm·d?1）（圖3B）。刈割時(shí)葉寬的變化范圍是5. 4～7. 6 cm，B1C1處理葉寬最大，B2C1處理次之，B3C2處理最低；測定結(jié)果表明，C1處理的平均葉寬（7. 22 cm）大于C2（5. 68 cm）。

圖3 副區(qū)×副副區(qū)交互作用間甜高粱葉長和葉寬的變化動(dòng)態(tài)Fig. 3 Dynamic changes of the leaf length and width for the interaction of the sub-plot and sub-sub plots

甜高粱莖粗變化：莖粗生長變化前期快速而后期緩慢，6 月28 日?7 月14 日莖粗增加速度較快（0. 04 cm·d?1），7 月14 日?8 月3 日莖粗增加速度稍快（0. 046 cm·d?1），8 月3?20 日莖粗增加緩慢（0. 01 cm·d?1）（圖4）。刈割時(shí)莖粗的變化范圍是1. 86～2. 53 cm；同一生長階段B1C1處理莖粗均最高，B2C1處理次之，B1C2處理最低；測定結(jié)果表明，C1處理的平均莖粗（2. 41 cm）大于C2（1. 96 cm）。

圖4 副區(qū)×副副區(qū)交互作用間甜高粱莖粗變化動(dòng)態(tài)Fig. 4 Dynamic changes of the stem diameter for the interaction of the sub plot and sub-sub plots

鮮、干草產(chǎn)量：B1C1處理的鮮草產(chǎn)量最高，顯著高于除B3C1外的其他處理；B2C2處理的鮮草產(chǎn)量最低，與B1C2、B2C1和B3C2無顯著差異（表6）；其中B1C1處理的鮮草產(chǎn)量比B2C2處理高17. 40 t·hm?2，鮮草產(chǎn)量從高到低排列為B1C1>B3C1>B2C1>B1C2>B3C2>B2C2；從干草產(chǎn)量來看，B1C1處理最高，B3C1次之，二者之間無顯著差異，均顯著高于其他處理（P<0. 05），B1C2、B2C1、B2C2、B3C2處理較低，且無顯著差異；B1C1的干草產(chǎn)量比B3C2高6. 19 t·hm?2，干草產(chǎn)量由高到低排列為B1C1>B3C1>B2C1>B1C2>B2C2>B3C2。

表6 副區(qū)×副副區(qū)間鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量的差異Table 6 Differences of fresh yield and hay yield among the interaction of the sub plot and sub-sub plots

2. 3 三因素交互作用間生產(chǎn)性能的差異

A1B1C1的鮮草產(chǎn)量最高，A1B1C2次之，二者之間有顯著差異，且均顯著高于其他處理（P<0. 05）；A3B3C2的鮮草產(chǎn)量最低，顯著低于除A2B2C2外的其他處理；A1B1C1的鮮草產(chǎn)量比A3B3C2高49. 61 t·hm?2，鮮草產(chǎn)量由高到低為：A1B1C1>A1B1C2>A2B2C1>A3B3C1>A2B2C2>A3B3C2；A1B1C1的干草產(chǎn)量最高，顯著高于其他處理；A3B3C2的干草產(chǎn)量最低；其中A1B1C1的干草產(chǎn)量比A3B3C2高15. 05 t·hm?2，干草產(chǎn)量由高到低為：A1B1C1>A1B1C2>A3B3C1>A2B2C1>A2B2C2>A3B3C2。綜合三因素分析得出，A1B1C1的鮮、干草產(chǎn)量均顯著高于其他處理（表7）。

表7 主區(qū)×副區(qū)×副副區(qū)三因素交互作用間鮮、干草產(chǎn)量的差異Table 7 Differences of fresh and hay yield among the interaction of the main plot×sub-plot×sub-sub plots

3 討論

3. 1 單因素間飼草生產(chǎn)性能和營養(yǎng)價(jià)值的差異及原因

主區(qū)間：同一牧草同一播種密度，種植方式不同導(dǎo)致產(chǎn)量有所差異。前人研究表明，套作小麥可充分利用邊行優(yōu)勢提高產(chǎn)量［21］。另有學(xué)者研究表明：在一定的范圍內(nèi)邊行優(yōu)勢隨小麥種植空帶寬度增加而增強(qiáng)，超過該范圍邊行優(yōu)勢不再增加［22］。本試驗(yàn)中，A1、A2處理平均株高顯著高于A3處理，這是由于二者處理下每個(gè)小區(qū)內(nèi)小黑麥分別有16 行、12 行處于邊行狀態(tài)，相較A3處理（8 行處于邊行狀態(tài)），邊行優(yōu)勢明顯，處于邊行狀態(tài)的小黑麥空間結(jié)構(gòu)合理，可以更好地利用光能和土壤養(yǎng)分來增加株高并提高產(chǎn)量。本試驗(yàn)A1處理的平均鮮、干草產(chǎn)量最高（77. 94、22. 27 t·hm?2），顯著高于A2（55. 00、15. 71 t·hm?2）和A3（45. 60、13. 03 t·hm?2），這主要是因?yàn)锳1種植模式充分利用了邊行優(yōu)勢，發(fā)揮了邊行單株產(chǎn)量優(yōu)勢，隨著小黑麥種植行數(shù)增加，邊行優(yōu)勢減弱，因此草產(chǎn)量降低［23］。由于參試小黑麥只有甘農(nóng)2 號(hào)小黑麥，所以本試驗(yàn)中不同種植方式間營養(yǎng)品質(zhì)無顯著差異。

副副區(qū)間：牧草品質(zhì)和產(chǎn)量由遺傳特性決定，并受環(huán)境條件、栽培因子和土壤肥力等因素的影響［24］，牧草的CP 含量越高，NDF 和ADF 含量越低，飼喂效果越好［25］。甜高粱品種間平均CP 含量大獎(jiǎng)1000（7. 95%）略低于大獎(jiǎng)505（8. 66%），但NDF、ADF、DMD 無顯著差異；郭秀卿等［26］研究表明，甜高粱二次刈割可以顯著提高草產(chǎn)量，但由于甘肅中部地區(qū)積溫不足，甜高粱第1 茬刈割期較晚，第2 茬生長期間降水較多，溫度較低，草產(chǎn)量極低，因此本試驗(yàn)中甜高粱的草產(chǎn)量只考慮了第1茬。從甜高粱草產(chǎn)量來看，大獎(jiǎng)1000 的平均鮮、干草產(chǎn)量（53. 58、15. 37 t·hm?2）均高于大獎(jiǎng)505（42. 11、11. 74 t·hm?2），在生產(chǎn)實(shí)踐中如果考慮飼草產(chǎn)量，大獎(jiǎng)1000 品種有較好的種植前景。

3. 2 二因素交互作用間飼草生產(chǎn)性能的差異及原因

不同的小黑麥→甜高粱套作復(fù)種模式下，其總平均產(chǎn)量差異顯著。主區(qū)×副區(qū)交互作用間，A1B1產(chǎn)量表現(xiàn)最佳，鮮、干草產(chǎn)量可達(dá)129. 16、36. 85 t·hm?2；鄭亭等［27］研究表明，種植行數(shù)越少，群體行間通風(fēng)透光條件越優(yōu)，可以提高內(nèi)行群體及單株產(chǎn)量。相較于A1B1，A2B2和A3B3隨著小黑麥和甜高粱種植行數(shù)增加，導(dǎo)致行間群體空間結(jié)構(gòu)分布不均衡，對單株產(chǎn)量造成一定影響，減少了個(gè)體干物質(zhì)積累，以致平均總產(chǎn)量有所降低，說明合理的套作復(fù)種模式有利于構(gòu)建合理的空間結(jié)構(gòu)，增加單位面積草產(chǎn)量。

甜高粱生長動(dòng)態(tài)（圖2～4）表明，不同處理的甜高粱長勢總體規(guī)律為前期同步增長，中期日新增長的速度快，后期增長較為緩慢，這與劉曉輝等［28］的研究結(jié)果一致。不同甜高粱品種其生產(chǎn)性能差異較大，葉片數(shù)、葉長和葉寬等可能會(huì)影響植物對能量的捕獲和轉(zhuǎn)化能力［29］。本試驗(yàn)中大獎(jiǎng)1000 的株高、葉長、葉寬、葉片數(shù)和莖粗等均高于大獎(jiǎng)505，表明甜高粱的草產(chǎn)量與株高、葉片數(shù)、葉長、葉寬、莖粗的大小有直接關(guān)系，副區(qū)×副副區(qū)交互作用間，B1C1的株高、葉片數(shù)、葉長、葉寬和莖粗均高于其他各處理，其鮮、干草產(chǎn)量也顯著高于各處理，可達(dá)58. 57、16. 63 t·hm?2；主區(qū)×副副區(qū)交互作用間，A1C1表現(xiàn)最優(yōu)，鮮、干草產(chǎn)量可達(dá)131. 53、37. 64 t·hm?2，無論哪種復(fù)種模式下，甜高粱大獎(jiǎng)1000 的產(chǎn)量均高于大獎(jiǎng)505。

3. 3 三因素交互作用間飼草生產(chǎn)性能的差異及原因

兼顧小黑麥和甜高粱全年總產(chǎn)，A1B1C1種植模式下鮮、干草產(chǎn)量（136. 52、38. 52 t·hm?2）最高，飼草產(chǎn)量較為可觀，主要是由于小黑麥和甜高粱套作共生期間，3 行小黑麥帶兩側(cè)透光通氣條件改善，邊際效應(yīng)顯著，提高了光能的利用率，所以小黑麥產(chǎn)量突出；在共生期間甜高粱為低位作物，受小黑麥遮陰較大，處于競爭劣勢地位，光能利用率較低，而小黑麥刈割后，增大了甜高粱群體的受光面積，減緩了個(gè)體之間對資源的競爭，單株光合作用增強(qiáng)，6?9 月正值甘肅光、熱、雨、氣最充足時(shí)期，甜高粱生長速度加快，干物質(zhì)積累量不斷加大，所以產(chǎn)量較高，綜合產(chǎn)量也達(dá)最高，說明該復(fù)種模式有利于構(gòu)建合理的空間結(jié)構(gòu)，可提高復(fù)種系統(tǒng)的整體產(chǎn)量，為適宜的復(fù)種模式。本研究的小黑麥和甜高粱的最優(yōu)復(fù)種模式為種植3 行小黑麥留30 cm 空行且翌年套作式復(fù)種1 行甜高粱，通過搭配高產(chǎn)甜高粱品種大獎(jiǎng)1000 并構(gòu)建合理的空間結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)，不僅可以提高單位面積土地的產(chǎn)出量，而且可以提高對自然資源的利用效率，更好地實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。

4 結(jié)論

甘肅中部地區(qū)小黑麥復(fù)種甜高粱最佳復(fù)種方式為秋季甘農(nóng)2 號(hào)小黑麥種植3 行留30 cm，翌年夏季空行間套作式復(fù)種1 行甜高粱大獎(jiǎng)1000，小黑麥和甜高粱分別于開花期和抽穗期收獲，總鮮、干草產(chǎn)量分別可達(dá)136. 52、38. 52 t·hm?2。因此，在該區(qū)域內(nèi)可適當(dāng)推廣該復(fù)種模式，以便充分利用當(dāng)?shù)氐那镩e田和自然資源，提高單位面積草產(chǎn)量，為甘肅中部地區(qū)秋播小黑麥復(fù)種甜高粱的生產(chǎn)實(shí)踐提供技術(shù)支持和理論依據(jù)。