林草間作條件下對紫花苜蓿生長影響研究

王宜坤

（遼寧努魯兒虎山國家級自然保護區管理局，遼寧 朝陽 122000）

紫花苜蓿（Medicago sativaL.）是豆科苜蓿屬多年生草本植物。紫花苜蓿被稱為“牧草之王”，以粗蛋白質含量高而著稱，是家畜飼養的主要草種。隨著中國畜牧產業規模的逐漸擴大，人們對牧草的產量需求也逐漸增加[1]。

遼西地區氣候干旱，土壤貧瘠，經濟主要以發展農牧業為主，對鮮草或干草的需求量較多。近年來，國家重視保護生態環境。在保護生態環境的前提下發展經濟是當前一個重要研究方向[2]。林草間作是提高土地利用效率和增加經濟效益的新型生產方式[3-4]。本研究以2年生大扁杏林下間作紫花苜蓿為研究對象，通過對紫花苜蓿的播種時間和方式進行比較研究，探討幼齡大扁杏林下最佳牧草間作方式，為改善林地質量和牧草品質提供技術參考。

1 材料和方法

1.1 試驗材料與地點

試驗在遼寧省朝陽市建平縣白山林場苗圃內進行。試驗材料為2年生幼齡大扁杏幼苗（苗圃繁育）和紫花苜蓿種子（市面購得）。

1.2 試驗設計

2018年4月初，在新建2年生大扁杏林內（行距3～4 m）行間進行紫花苜蓿的間作，紫花苜蓿與大扁杏之間預留寬1 m左右的空地。大扁杏樹冠長勢基本一致，長勢中庸。土肥水管理同常規。

1.2.1 間作紫花苜蓿對林下土壤理化性質的影響采取條播方式間作紫花苜蓿，播種量22.5 kg·hm-2，播種深度1.5 cm左右，并設置單作紫花苜蓿的大扁杏林作為對照（CK）。間作與對照（CK）處理均在每年6—7月施肥500 g·株-1，秋季間作施肥1 kg·株-1，紫花苜蓿每年刈割2～3次，將刈割下的1/3～2/3莖稈直接覆蓋在樹干根部表土上，待腐爛后可作為有機肥肥沃土壤。

2020年7月，在間作與對照（CK）處理林間，隨機選擇5個標準樣地作為重復。在每個重復樣地內，隨機選取3個0～40 cm土層的土壤為樣點，對不同處理分別取樣，帶回實驗室，對土壤中的有機質、全氮、磷鉀、土壤含水量進行測量分析。

1.2.2 不同播種時間對紫花苜蓿越冬率的影響在大扁杏林內，采取條播的方式間作紫花苜蓿，播種量22.5 kg·hm-2，播種深度1.5 cm左右。播種時間分別設置在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，并設置單作大扁杏林作為對照（CK），3次重復。施肥方法與莖稈覆蓋方式同上。

2018年10月底，對各小區內存活的紫花苜蓿數量進行統計；2019年4月中旬，再次統計存活的紫花苜蓿數量。

1.2.3 不同播種方式對紫花苜蓿產量和品質的影響 在大扁杏林內，分別采取條播和撒播2種方式間作紫花苜蓿，播種量均為22.5 kg·hm-2，播種深度均為1.5 cm左右。播種時間均在2020年4月中旬。以單種紫花苜蓿的地塊作為對照（CK），間作條播及撒播為處理，設置3次重復，隨機分布。各處理土肥水管理方式均同常規。

2021年，每個重復小區于每茬紫花苜蓿初花時進行收獲，測定產量，并對每茬紫花苜蓿鮮草進行取樣，烘干至恒重后，粉碎、過篩，對其中的氮、磷、中性洗滌纖維等主要營養指標進行測定。

1.3 測定方法

土壤理化性質：土壤有機質采用重鉻酸鉀外加熱法測定；土壤堿解氮含量采用堿解擴散法測定；速效磷含量采用碳酸氫浸提——鉬銻抗比色法測定；速效鉀含量采用醋酸銨浸提——火焰光度法測定；土壤含水量、土壤容重選擇環刀法取土測量。

紫花苜蓿越冬率：

紫花苜蓿的產量和品質：產量的測定選稱量法；全氮含量測定用凱氏定氮法；全磷的測定用分光光度計比色法；中性和酸性洗滌纖維含量選擇全自動纖維分析儀進行測定。

1.4 數據處理

采用Excel和SPSS13.0進行數據分析。

2 結果與分析

2.1 間作紫花苜蓿對林下土壤理化性質的影響

大扁杏林下間作紫花苜蓿2年后，林間土壤的理化性質與未間作的林地相比呈現差異。由表1可知，間作后林間土壤容重降低了1.30%，土壤含水量升高了0.6%，有機質含量升高了90.0%，堿解氮、速效磷和速效鉀含量分別升高了30.92%、6.63%、22.38%。由此可知，大扁杏林下間作紫花苜蓿后土壤養分含量增加，疏松度得到改善，含水量增加，土壤理化性質得到改善。

表1 間作紫花苜蓿對林下土壤理化性質的影響

2.2 不同播種時間對紫花苜蓿越冬率的影響

不同播種時間的大扁杏林下間作紫花苜蓿越冬能力表現出較大差異。由圖1可見，4月中旬至5月中旬播種，紫花苜蓿越冬率相對較高，分別為66.1%和67.3%，之后隨著播期的延遲，越冬率逐漸降低；9月中旬播種，越冬率僅為18.5%。由此可知，大扁杏林下間作紫花苜蓿的適宜播種時間為4月中旬至5月中旬；7月中旬以后播種，越冬率較低，不利于實現紫花苜蓿的安全越冬。

2.3 不同播種方式對紫花苜蓿產量和品質的影響

2.3.1 不同播種方式對紫花苜蓿產量的影響 由表2可知，播種方式不同，紫花苜蓿產量不同。間作第1年時，條播方式下第1茬、第2茬、第3茬紫花苜蓿的產量分別為2 845.6、1 432.0、1 247.9 kg·hm-2，全年總產量為5 525.5 kg·hm-2。撒播方式下第1茬、第2茬、第3茬紫花苜蓿的產量分別為 2 423.5、1 115.6、984.2 kg·hm-2，全年總產量為4 523.3 kg·hm-2；對照（CK）處理第1茬、第2茬、第3茬紫花苜蓿的產量分別為 3 641.5、1 790.0、1 652.7 kg·hm-2，全年總產量為7 084.2 kg·hm-2。林下間作紫花苜蓿的產量顯著低于單種方式。間作條播方式的產量比撒播產量高1 002.2 kg·hm-2，增幅22.16%，達到顯著性水平。

表2 不同播種方式對紫花苜蓿產量的影響

2.3.2 不同播種方式對紫花苜蓿品質的影響 由表3可知，在大扁杏林下間作紫花苜蓿，條播和撒播方式下紫花苜蓿的品質有所差異。2種播種方式的紫花苜蓿品質都較對照（CK）低；全氮含量以條播方式更高，比撒播方式高2.66%，但差異不顯著；全磷含量以撒播方式較好，比條播方式高4.86%，差異不顯著；條播方式下，紫花苜蓿的中性和酸性洗滌纖維分別比撒播方式低3.14%和3.30%，差異不顯著。由此可知，大扁杏林下間作紫花苜蓿時，由于養分競爭會導致紫花苜蓿的品質有所下降。2種播種方式中，條播比撒播方式的苜蓿品質更好，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滌纖維含量。

表3 播種方式對紫花苜蓿間作后品質的影響

3 結論與討論

幼齡大扁杏林下間作紫花苜蓿后，土壤有機質、速效氮磷鉀、容重及含水量都有顯著提升，改善了林下土壤質量；林下紫花苜蓿播種時間以4月中旬至5月中旬為宜，可以顯著提高紫花苜蓿的越冬率；間作條播播種，雖然品質較苜蓿單作有所下降，但相對間作撒播播種，可以在一定程度上增加紫花苜蓿的產量，提高牧草全氮含量、降低中性及酸性洗滌纖維含量，改善牧草品質，在一定程度上增加了林地經濟效益。

有研究表明，林下種植紫花苜蓿能夠改善土壤質量和提高水土保持能力[5-6]。本試驗中對林下間作紫花苜蓿后的土壤質量變化進行比較，試驗結果表明，間作后的土壤理化性質顯著提高，與前人研究結果一致。

有研究表明，林下間作紫花苜蓿會降低干草產量和品質[7-8]。本試驗結果也證明了這一論點。分析認為，間作模式下林草之間會競爭光照和營養資源，并且樹木在競爭上占據較大優勢。

今后，提高林地生態質量可以通過調節林草間距，修剪林木和增施水肥等管理措施，減少系統內的資源競爭，促進林地經濟發展。