全 文 ：苜蓿和无芒雀麦混播草地生长速度和生物量动态的研究
王建丽　朱占林　张永亮　钟 鹏　梁怀宇
　　摘　要　研究科尔沁草原地区苜蓿和无芒雀麦
单播与混播草地生物量及生长速度动态变化 。结果
表明 ,无芒雀麦和苜蓿的株高生长模式不受单播 、混
播的影响 ,其增长曲线为 Y =at2 +bt+c。混播组合改
变了杂花苜蓿和无芒雀麦的生物量积累模式 ,使其由
单播时的W =a t2 +bt+c变化为混播时的W =atb ,而
混播没有改变紫花苜蓿的生物量积累模式 ,均为W =
at
2 +bt+c。 4种苜蓿在科尔沁地区种植均有较强的
适应性。与单播草地群落相比 ,混播可延长草地的利
用时间 ,比单播无芒雀麦草地产草量高 、品质好。 4
种混播群落最高产量出现时间均比单播群落晚 30天
左右 ,不同时期混播草地产量均高于单播无芒雀麦草
地。单播与混播群落各组分的干鲜比均呈逐渐上升
的趋势 ,而单播无芒雀麦干鲜比在整个生育期内均高
于苜蓿和混播群落。
关键词　苜蓿;无芒雀麦;混播;生物量积累速率
从 20世纪 80年代初开始 ,我国在南方亚热带
地区开展了人工草地的建植 ,随之开展了人工草地
生物量及生长速度的研究 , 并有相关的研究报
道 〔1 ～ 8〕。无芒雀麦和苜蓿都是营养价值高 、适口性
好 、抗寒抗旱能力强的多年生优良牧草 ,将这两种牧
草混播不仅能提高牧草产量和品质 ,延长草地的使
用年限 ,还能改善牧草的营养 ,提高牧草的适口性 ,
利于调制和青贮 。为了寻求更合理的牧草栽培群落
结构 ,改变单一栽培苜蓿的现状 ,对无芒雀麦和苜蓿
进行单播和混播组合试验 ,深入研究混播群落地上
生物量及生长速度动态 ,探求其生长规律 ,旨在找出
结构合理 、产草量高且稳定性好 、利用期长的混播组
合 ,为草原地区人工草地的建植提供依据 。
1　材料与方法
1.1　试验地自然条件
试验于 2003 ～ 2004年在内蒙古民族大学农学
王建丽 ,内蒙古民族大学农学院 , 028042,内蒙古通辽
E -m ail:zhongpengvip@ yahoo. com. cn;zhongpengvip@ sohu. com
朱占林 ,张永亮 ,钟鹏(通讯作者),梁怀宇 ,通讯地址同第 1作者
收稿日期:2005 - 05 - 09
院试验农场进行。试验地位于科尔沁草原中部 ,北
纬 43°36′、东经 122°22′,海拨 178.5m ,为典型的大
陆性季风气候 ,年平均气温 6.4℃, ≥10℃活动积温
3 184℃,无霜期 150d;多年平均降水量 399.1mm ,
试验地土壤为灰色草甸白五花土 ,土壤有机质含量
15.5g /kg,水解性氮 58.45mg /kg,速效磷 20.00mg /
kg,速效钾 123.67mg /kg, pH值 8.3。
1.2　试验材料
供试草种为草原 2号杂花苜蓿 、草原 3号杂花
苜蓿 、甘农 1号杂花苜蓿 、本地敖汉苜蓿和无芒雀
麦。分单播与混播两种形式 ,单播理论播种量苜蓿
为 15kg /hm2 ,无芒雀麦为 22.5kg /hm2 ,混播理论播
种量无芒雀麦占单播播种量的 70%,苜蓿占 30%。
苜蓿种子用砂纸磨擦处理 。禾豆同行混播 ,按小区
行数及播种量计算出各种牧草每行的播种量并分行
播种 ,行距 30cm , 每区 11行。播种时施混合底肥
500kg /hm
2 ,其中尿素 (含 N 45%)100kg /hm2 ,粉状
过磷酸钙 300kg /hm2(含 P2O 5 12%),氯化钾 100kg /
hm
2(含 K2O 60%)。
表 1　供试品种及来源
品种 来源
甘农 1号 甘肃农业大学　
草原 2号 内蒙古农业大学
草原 3号 内蒙古农业大学
敖汉苜蓿 通辽地区　　　
无芒雀麦 加拿大　　　　
1.3　试验小区设计
本试验共设 9个处理 ,单播 5个 ,即处理 A(甘
农 1号杂花苜蓿)、处理 B(草原 2号杂花苜蓿 )、处
理 C(草原 3号杂花苜蓿 )、处理 D(本地敖汉苜蓿 )
和处理 E(无芒雀麦 )。混播 4个:处理 F(A +E)、
处理 G(B +E)、处理 H (C +E)和处理 I(D +E)。
采用完全随机区组排列 ,每个处理设 3次重复。各
处理小区面积 4m ×4m =16m2 ,从播种后的第二年
(2004年 )5月 10日开始测定。
1.4　测定项目
1.4.1　株高　返青后 (从 5月 1日开始)不定株测
定株高 ,每 10天测定 1次 ,每处理测定 30株。
18
作物杂志　2005. 6 C rops
1.4.2　地上生物量　测定前将小区划分为 5等份 ,
取样面积 0.5m ×0.5m =0.25m2 ,全年共测定 5次 ,
测定日期为:5月 20日 、6月 10日 、7月 10日 、8月
10日和 9月 10日。齐地面刈割 ,刈割后分出苜蓿
和无芒雀麦 ,分别称其鲜重 ,同时分别取 200g鲜样
测定茎叶比 ,取 500g鲜样烘干测定干鲜比 ,然后根
据干鲜比换算干重 ,测产时分别记录混播草地中两
种牧草的生育期 。
2　结果与分析
2.1　株高生长动态
两种牧草在单播与混播情况下 ,株高的生长动
态与生长天数之间具有显著的回归关系 ,其回归方
程列于表 2。
表 2　二年生无芒雀麦与苜蓿单播及混播牧草株高的
生长动态与生长天数的回归关系
处理 草种 回归曲线方程 回归系数 r
A 甘农 1号 Y = - 0.0105t2 +2. 8383 t -16. 119 0. 9816
B 草原 2号 Y = - 0.0088t2 +2. 6491 t -9. 0085 0. 9709
C 草原 3号 Y = - 0.012t2 +2. 9361 t -12. 901 0. 973
D 敖汉苜蓿 Y = - 0.0087t2 +2. 6063 t -9. 7588 0. 9716
E 无芒雀麦 Y = - 0.0179t2 +3. 4515 t -30. 674 0. 9374
F 甘农 1号 Y = - 0.0124t2 +2. 9083 t -18. 841 0. 9735
无芒雀麦 Y = - 0.0168t2 +3. 2837 t -24. 546 0. 9424
G 草原 2号 Y = - 0.0134t2 +2. 9826 t -19. 366 0. 9778
无芒雀麦 Y = - 0.0135t2 +3. 0645 t -23. 225 0. 9468
H 草原 3号 Y = - 0.0153t2 +3. 2357 t -21. 061 0. 9778
无芒雀麦 Y = - 0.0169t2 +3. 2868 t -23. 648 0. 9491
I 敖汉苜蓿 Y = - 0.0135t2 +3. 0127 t -21. 261 0. 9807
无芒雀麦 Y = - 0.0183t2 +3. 4272 t -26. 512 0. 9413
　　注:Y—株高(cm), t—生长天数(d)。
2.1.1　株高生长模式　从表 2可以看出 ,无芒雀麦
和苜蓿的株高生长模式不受单 、混播的影响 ,其生长
曲线方程为 Y =at2 +bt+c。
2.1.2　混播组合对株高的影响　单播与混播草地
返青 1个月后 , 6月上旬无芒雀麦和苜蓿分别处于
抽穗期和初花期 ,在混播组合 F、G、H、 I中 ,苜蓿株
高比单播苜蓿低 ,而混播无芒雀麦的株高大于单播 。
混 播苜蓿的株高分别为 109.3 cm (F )、110.5 cm
(G)、116.9cm(H)和 106.1cm(I),单播苜蓿株高分
别为 114.2cm (A)、118.7cm (B)、 119.1cm (C)和
114.1cm (D), 分别比单播降低了 4.3%、 6.8%、
2.6%和 7.1%;而无芒雀麦株高在混播组合 F
(115.3cm )、 G ( 115.5cm )、 H ( 117cm )和 I
(112.3cm )中 , 分别比单播 (109.3cm )增高了
5.04%、5.11%、6.6%和 1.25%。由此可见 ,在 6月
以前 ,混播抑制了苜蓿的生长 ,有利于无芒雀麦的生
长。 7月上旬无芒雀麦和苜蓿均进入成熟期 ,在混
播组合中 ,苜蓿和无芒雀麦的高度均比单播低。苜
蓿在混播组合 F (122.7cm )、G (124.6cm )、H
(131.1cm)和 I(126.1cm)中 , 其株高分别比单播
(130.9cm、128.4cm、 132.7cm 和 127.7cm )降低了
6.3%、3.06%、1.3%和 1.33%;而无芒雀麦在混播
组合 F(126.9cm )、G(128.3cm )、H (126.5cm )和 I
(128.6cm )中 , 分别比单播 (131.3cm )降低了
3.35%、2.28%、 3.66%和 2.16%。说明在这个时
期 ,混播也抑制了无芒雀麦的生长 。这是因为混播
群落中苜蓿倒伏抑制了无芒雀麦的生长 ,是对光资
源和空间竞争的结果。
2.1.3　混播组合对生长速度的影响　将相邻两次
测定的株高相减 ,再除以生长时间 ,即得出某一时期
牧草生长速度(表 3)。结果表明 ,无芒雀麦和苜蓿
生长速度变化呈双峰模式 ,各处理的生长模式不受
单播与混播的影响。苜蓿在返青后迅速生长 ,在 6
月上旬初花期均达到最高峰 ,此阶段混播与单播的
差异并不显著 。以后随苜蓿逐渐成熟 ,叶片和子粒
的损失生长速度开始减慢 ,到 7月上旬生长速度又
加快 , 7月中旬果后营养期又达到高峰 ,此时由于混
播牧草之间的竞争使得单播苜蓿的生长速度明显快
于混播 ,而后均降低;无芒雀麦在返青后株高生长较
缓慢 ,以茎叶生长为主 ,在 6月初进入拔节抽穗期时
才开始迅速生长 ,到 6月中旬开花期均达到最高峰。
以后开始减慢 ,到 7月中旬生长略有加快 , 8月初无
芒雀麦在果后营养期又出现 1次比较小的峰值。在
整个生育期内单播和混播的差异不显著 。
表 3　单播与混播无芒雀麦生长速度的变化动态(cm /d)
处理 测定日期(月 日)
5 1～ 5 10 5 11～ 5 20 5 21～ 5 30 5 31～ 6 9 6 10～ 6 19 6 20～ 6 29 6 30～ 7 9 7 10 ～ 7 19 7 20～ 7 29 7 30～ 8 9
单播 E 0. 633 0. 903 2. 94 4. 527 1. 586 0. 393 0.320 0. 132 0. 25 0. 120
混 F -E 0. 990 0. 800 3. 01 4. 707 0. 953 0. 210 0.140 0. 913 0. 17 0. 110
混 G - E 0. 823 0. 763 3. 00 4. 967 1. 127 0. 350 0.186 1. 090 0. 23 0. 090
混 H -E 1. 250 0. 920 3. 03 4. 620 0. 533 0. 310 0.240 0. 150 0. 21 0. 110
混 I -E 0. 986 0. 893 3. 05 4. 330 1. 510 0. 370 0.234 1. 070 0. 13 0. 093
19
作物杂志　C rops 2005. 6
2.2　地上生物量季节变化动态
生物量的高低反映植物群落光合产物积累的大
小 ,是生产力的度量 ,也是群落功能的体现 ,收获较多
的地上部分生物量是人工草地经营的主要目标之一。
因此 ,植物群落学的研究离不开对生物量的研究。
2.2.1　生物量动态　各处理生物量测定结果表明
(表 4),单播苜蓿生物量在整个生育期内均高于混播
群落生物量 ,且产量差异极显著(α<0.01),主要因苜
蓿在混播群落中所占比例较少 (30%)。 4种混播群
落生物量均显著高于单播无芒雀麦生物量 (α<
0.05)。从牧草产量形成动态来看 ,单播苜蓿(A、B、
C、D)和无芒雀麦(E)群落的鲜草产量都在 7月 10日
达到最高 ,分别为 8 831.5g /m2 、8 978.2g /m2、8 659g /
m
2、9 098.7g /m2和 4 578.4g /m2。在单播苜蓿组合
中 ,敖汉苜蓿产量最高。 4个混播组合 (F、G、H、I)鲜
草产量最高值出现在 8月 10日 ,比单播草地晚 30d
左右 ,最高鲜草产量分别为 7 528.6g /m2 、6 897.9g /
m
2、6 796.6g /m2和 6 959g /m2 ,其中产草量最高的混
播组合是甘农 1号杂花苜蓿 +无芒雀麦 。干草产量
最高值出现时期与鲜草产量最高值出现日期相一致。
表 4　二年生单播及混播牧草群落地上生物量动态及干物质差异显著性分析(g /m2)
处理 测定日期(月 日)
5 20 6 10 7 10 8 10 9 10
A 鲜重 4320 6186. 7 8831. 5 8086. 9 6288. 2
干重 795. 6bB 1598. 5bB 2491 abAB 2398. 1aA 1945bcB
B 鲜重 4696 6238. 6 8978. 2 8113. 3 5866. 7
干重 815. 8bB 1608bAB 2376 cB 2255. 3bcAB 2205. 7 aA
C 鲜重 5426. 7 6975. 9 8659 8063. 5 5815. 8
干重 939. 6bAB 1724abAB 2413. 3b cAB 2263bAB 2040. 5bAB
D 鲜重 5160 6927. 1 9098. 7 7895. 4 6337. 2
干重 957. 6 aA 1796aA 2524. 1 aA 2185bcdB 1882. 3 cBC
E 鲜重 2093. 3 4000 4578. 4 3445. 8 3099. 9
干重 456. 9 eD 1036. 1eD 1540. 2 fE 1378. 3 fD 1184fE
F 鲜重 3035. 3 6016 6135. 4 7528. 6 4445. 9
干重 609. 9 cdC 1323. 3cC 1890. 6dC 2113 cdC 1645. 4d eD
G 鲜重 2680 5030. 8 5913. 3 6897. 9 4889. 1
干重 588. 9 cdC 1198. 3dC 1744 eD 2004. 2eC 1728. 8dCD
H 鲜重 3574. 2 4971. 6 6135. 1 6796. 6 4646. 6
干重 664cC 1280. 9cdC 1751. 5 eD 1998. 3eC 1708. 6dCD
I 鲜重 3046. 3 4630. 5 5975. 6 6959 4234. 7
干重 626. 1 cC 1187. 8dCD 1830deCD 2034. 6deC 1544. 1 eD
　　注:地上干物质重同列中标有不同小写字母间差异显著(α<0. 05),不同大写字母间差异极显著(α<0. 01)。
2.2.2　生物量积累模式　两种牧草的生物积累量
(W)与积累时间 t(d)的回归关系方程如表 5所示 ,
单播时生物量积累模式为W =at2 +bt+c,混播时生
物量积累模式为W =a tb ,而混播没有改变紫花苜蓿
的生物量积累模式 ,均为W =at2 +bt+c。
表 5　二年生无芒雀麦与苜蓿单播及混播群落地上
生物量动态与生长期的回归关系
处理 草种 回归曲线方程 回归系数 r
A 甘农 1号 W = - 0.428 t2 +78. 022 t - 618. 88 0. 9889
B 草原 2号 W = - 0.3572t2 +72.996 t -514. 7 0. 9781
C 草原 3号 W = - 0.3234t2 +63.491 t -155. 71 0. 9887
D 敖汉苜蓿 W = - 0.2875t2 +54.035 t+122. 6 0. 8571
E 无芒雀麦 W = - 0.3203t2 +57.983 t -637. 96 0. 9720
F 甘农 1号 W =55.483t0.354 0. 8978
无芒雀麦 W =186. 22t0.365 0. 9025
G 草原 2号 W =19.97 t0.5735 0. 9088
无芒雀麦 W =60.263t0.5898 0. 9614
H 草原 3号 W =21.776t0.599 0. 8236
无芒雀麦 W =114. 39t0.4765 0. 8484
I 敖汉苜蓿 W = - 0.0271t2 +5. 84446t - 23. 946 0. 8304
无芒雀麦 W =55.344t0.6115 0. 8934
2.2.3　生长率的季节变化动态　生长率是衡量生
物的净积累量 ,绝对生长率 (AGR)是单位时间内单
位面积生物量的净积累量 。它所表示的是瞬间值 ,
但因测定条件的限制 ,常以一定时间内的平均值表
示。计算公式如下:AGR =(W 2 -W1) /(t2 - t1)。
将不同时期测得的生物量代入上式中即可得到
不同时期的绝对生长速率。图 1描绘了各生育期内
单 、混播群落绝对生长速率的变化动态 ,结果表明 ,
单播 4种苜蓿绝对生长速率相似 ,均在 6月 10日达
到最高值 ,以后以相似趋势逐渐降低 。混播 F、G、H
和 I群落绝对生长速率变化趋势相似 ,在 7月 10日
之前明显低于单播苜蓿群落 ,主要是因为苜蓿和无
芒雀麦混播后相互有竞争趋势 ,并有相互抑制作用;
但略高于单播无芒雀麦 ,因为当苜蓿根瘤菌形成后
有固氮作用 ,增加了土壤的肥力 ,使混播群落绝对生
长速率有所增加。 7月下旬单 、混播群落均呈下降
趋势 ,此时混播群落绝对生长速率高于单播群落 , 9
月初再次低于单播群落 。
20
作物杂志　2005. 6 C rops
图 1　单播及混播群落地上生物量生长率变化动态(g /d m2)
图 2　单播与混播草地群落干鲜比的变化动态
2.3　干鲜比变化动态
干鲜比亦称为干青比 ,它是
反映牧草初级生产力的重要指标
之一 ,干鲜重比率 (植物体干重
与鲜重之比)反映了生物量和植
物体含水量之间的关系 ,通过横
向比较不同群落或地区间植物的
干鲜重比率就可以了解植物体在
干物质积累和含水量方面的特
点 。从图 2可知 ,单播苜蓿和混
播群落干鲜比变化均呈逐渐上升
的趋势 ,且在 6月 10日前二者变
化相似 ,以后混播群落干鲜比明
显高于单播苜蓿 ,而单播无芒雀
麦干鲜比在整个生育期内均高于
单播苜蓿和混播群落 。单播无芒
雀麦在 8月 10日前干鲜比变化
趋势与单播苜蓿 、混播群落相似 。
8月 10日测定时 ,单播群落的干
鲜比明显高于单播苜蓿 、混播群
落 。这可能是因为单播无芒雀麦
群落干枯的茎叶比单播苜蓿 、混
播群落多的原因 ,以后逐渐降低 ,
到 9月 10日 ,单播无芒雀麦与混
播群落干鲜比相似 ,但均高于单
播苜蓿干鲜比。
3　讨论
无芒雀麦与苜蓿混播人工草
地的株高生长模式不受单播和混
播的影响 ,株高与生长天数之间
的回归方程为 Y =a t2 +bt+c。
此结果与宝音陶格涛 〔9〕所得结
果一致 。
　　苜蓿与无芒雀麦混播后 ,混播草地的总产量低
于单播苜蓿草地 ,这是因为苜蓿比例较低的原因 ,但
混播草地产草量始终大于单播无芒雀麦草地产量 。
这一结果说明 ,以放牧利用为主的草地 ,杂花苜蓿与
无芒雀麦混播是较理想的组合 ,可提高放牧地产量
和品质 。 4种苜蓿和无芒雀麦在科尔沁地区均有较
强的适应性 。
混播组合改变了杂花苜蓿的生物量积累模式 ,
同时也改变了无芒雀麦的生物量积累模式 ,使其由
单播时的W =at2 +bt+c变化为混播时的 W =a tb ,
而混播没有改变紫花苜蓿的生物量积累模式 ,均为
W =at2 +bt+c。同时 ,不同混播组合牧草的生物量
积累速率各异 。
单播和混播苜蓿的干鲜比动态均呈逐渐上升的
趋势 ,而单播无芒雀麦干鲜比在整个生育期内均高
于苜蓿和混播群落 。
单播与混播相比 ,混播改变了苜蓿和无芒雀麦
的绝对生长速率 ,但变化趋势相似 。在成熟期前 (7
21
作物杂志　C rops 2005. 6
土壤磷素活化剂对大豆的增产作用
王萍　王 罡　季静　许景钢
　　摘　要　以吉林 35号为材料研究了土壤磷素
活化剂对大豆的增产作用。结果表明 ,土壤磷素活
化剂可增加大豆的株高 、单株粒重 ,降低病粒率 ,显
著地提高大豆百粒重和小区产量。产量随磷酸二铵
施用量的减少而增加 ,幅度为 3.64% ～ 17.25%,土
壤磷素活化剂是生产绿色大豆 、保护生态环境 、提高
大豆产量 、增加经济效益 、具有良好应用前景的生物
菌肥。
关键词　大豆;土壤磷素活化剂;产量
大豆是我国主要的油料作物之一 ,其产量低于
水稻 、玉米等高产作物 。随着化肥施用量 ,尤其是磷
肥的增加 ,虽然可以提高大豆的产量 ,但施入土壤中
的磷只有 15% ～ 20%被作物当年吸收利用 , 80%以
上的磷被固定在土壤中 ,较低的磷肥利用率不仅增
加了生产投入成本 ,而且造成土壤板结。土壤磷素
活化剂是一种纯生物制剂肥料 ,无毒 、无害 、无副作
用 ,属绿色生态肥料 ,可作为生产绿色作物的专用
肥;它是应用现代生物技术研制的高科技产品 ,能够
活化释放土壤中被固定的磷供给作物生长发育 ,提
王萍 ,教授 ,淮海工学院海洋学院 , 222005,连云港
王罡 ,季静 ,天津大学农业与生物工程学院 , 300072,天津市
许景钢(通讯作者),东北农业大学资源与环境学院 , 150030,哈尔滨
收稿日期:2005 - 06 - 03;修回日期:2005 - 08 - 18
高磷的利用率 ,改良土壤 ,提高作物产量 。本研究探
讨了磷酸二铵不同施用量配合土壤磷素活化剂对大
豆主要农艺性状与产量的影响 ,以期为土壤磷素活
化剂用于大豆生产提供理论依据 。
1　材料与方法
供试大豆品种为吉林 35号 ,密度 30万株 /hm 2。
试验地为黑钙土 ,前茬是油用向日葵 ,肥力中等 ,土
壤磷素活化剂由哈尔滨埃格瑞生物技术责任公司馈
赠。设 7个处理 (见表 1),随机区组设计 , 3次重
复 ,小区行距 0.6m ,行长 10m , 5行区 。
表 1　各处理的施肥量(kg /hm2)
施肥处理 磷酸二铵 尿素 土壤磷素活化剂
A(CK) 150(常规用量) 52. 5 0
B 150(常规用量) 52. 5 7. 5
C 112. 5(常规用量减 1 /4) 52. 5 7. 5
D 100(常规用量减 1 /3) 52. 5 7. 5
E 75(常规用量减 1 /2) 52. 5 7. 5
F 50(常规用量减 2 /3) 52. 5 7. 5
G 0 52. 5 7. 5
4月 25日播种 ,土壤磷素活化剂与磷酸二铵 、
尿素混匀做种肥施用。大豆生长期间常规田间管
理 ,调查生育时期 ,收获前取样考种 ,去掉边行与两
端收获 10m2小区测产 ,计算各性状的平均数与标
准差 ,并用 SPSS软件进行方差分析和相关分析 。
月 10日前),混播草地的绝对生长速率明显高于单
播无芒雀麦草地 ,但低于单播苜蓿草地。在生育后
期 (7月 10日至 8月 10日 ),混播草地的绝对生长
速率下降速度比单播草地慢 ,且下降幅度小。
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作物杂志　2005. 6 C rops