全 文 ：　黑龙江农业科学 2007(4):90～ 93　Heilong jiang Ag ricultural Sciences 畜牧兽医　
刈割频率对无芒雀麦 、苜蓿混播草层产量竞争
及翌年叶片功能的影响
赵海新1 , 2 ,黄晓群1 ,杨丽敏1 ,庄同春1 ,刘兆金3
(1.黑龙江省农科院水稻研究所 ,佳木斯 154026;2.内蒙古民族大学农学院 ,通辽 028042;
3.黑龙江省桦川县气象局 ,桦川 154300)
摘要:试验以草原 3号杂花苜蓿和无芒雀麦为试验材料,对 2 年生混播牧草进行刈割处理 ,通过对两种牧
草产量及翌年头茬牧草净光合速率测定结果表明:首次刈割时间推后 ,无芒雀麦的竞争力下降,产量降低。
年刈割频率降低无芒雀麦竞争力增大 ,而抑制苜蓿的竞争力;刈后翌年头茬苜蓿叶片的光合速率 、气孔导
度、蒸腾速率随上一年刈割频率升高逐渐下降 ,而无芒雀麦随刈割频率的升高呈逐渐增加的趋势,说明低频
刈割翌年苜蓿地上部分具有竞争优势,而高频刈割增强了无芒雀麦的种群竞争力。
关键词:刈割;混播;竞争;刈割频度;种群竞争
中图分类号:S 543.8;S 551.7　　　文献标识码:A　　文章编号:1002-2767(2007)04-0090-04
Effect of Mowing Frequency on Yield Competition and Leaf Function of
Mix-sowing Grassland of Bromus inermis and Alfalfa
ZHAO Hai-xin1 , 2 ,HUANGXiao-qun1 ,YANG Li-min1 ,ZHUANG Tong-chun1 , LIU Zhao-jin3
(1.Rice Research Inst itute , Heilong jiang Academy of Ag ricultural Sciences , Jiamusi
154026;2.College of Ag ricul ture , Inner M ongo lia U niversi ty fo r the Nationalities ,
Tong liao 028042;3.Huachuan Meteorolo gical Bureau o f Heilongjiang Province , Hua-
chuan 154300)
Abstract:Tw o-year g rass Caoyuan NO.3 alfalfa and bromus ine rmis were used a s the experiment mate-
rials , and tw o pasturage s w ere tr eated to mow.By analyzing yield and net photo synthetic rate of head
收稿日期:2007-01-30
基金项目:内蒙古自治区自然科学基金(20050810416)
第一作者简介:赵海新(1977-),男 , 内蒙古自治区奈曼旗人 ,硕士 , 助理研究员 , 主要从事作物栽培研究。 E-mail:zhaohaixin2005@
163.com。
设　黑龙江省多数玉米产区春季播种时 ,素有“十年
九春旱”之称 ,而同时受生态气候限制 ,生育时期与
活动积温存在有限性 ,以抢积温 、抢生育日数为核心
春季保全苗技术措施是保证相应品种成熟与丰产的
根本措施 ,所以建议财政在各市县有步骤地开展以
打井 、节水灌溉为核心的基础设施建设 。
4.8.3　支持和鼓励新型的农机合作社壮大发展　
在有农户投资的条件下 ,给予资金支持建立农机合
作社 ,购买大型农机具 ,减少田间作业次数 ,逐步推
广少免耕栽培法 。
4.8.4　实施玉米优质优价收购机制　逐渐引导和
实施玉米优质优价的收购机制 ,服务于玉米加工企
业的需要。
4.8.5　探讨专用玉米生产模式　研究摸索出适合
于黑龙江省不同生态区域的专用玉米生产技术
模式。
参考文献:
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术[ J] .山西农业科学 , 2004(3):25-27.
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4 期 赵海新等:刈割频率对无芒雀麦 、苜蓿混播草层产量竞争及翌年叶片功能的影响 畜牧兽医
stubble of the next year , the results show ed that the compe titio n of bromus ine rmis decreased and yie ld
reduced with pushing the fir st mow ing time.Reducing the year mowing frequency could increa se the
compe titio n o f bromus inermis , but restr ain the competition o f alfalfa.The ne t photo synthetic r ate , leaf
stomata conductance and transpira tion rate o f head stubble alfalfa gr adually reduced af te r mowing in
the nex t y ear , with last yea r mowing f requency increased , and net pho tosynthetic rate , leaf stomata con-
ductance and transpira tion rate of bromus ine rmis gr adually increased with increasing mow ing frequen-
cy.The results show ed tha t nex t-year alfalfa had competition advantag e w ith low mowing frequency in
g row th course , and nex t-year br omus inermis had competition advantage w ith high mowing f requency
in g row th course.
Key words:mowing;mix-sowing;mowing frequency;popula tion competitio n
　　近几年来 ,通辽地区畜牧业快速发展 ,但是随
之出现了饲草不足 、草场退化 、生态环境日益恶化
等问题 ,目前这一系列问题的解决寄希望于种草养
畜。与传统单一播种的种草方式相比 ,人工混播草
地在出苗长势[ 1 , 2] 、产草量[ 3 , 4] 、抗逆性[ 5] 、营养搭
配 、以及草群的稳定性[ 6] 等都占据明显优势 。苜蓿
与无芒雀麦混播相容性好 ,苜蓿根瘤菌的固氮作用
可以为无芒雀麦提供部分氮肥 ,能够节约成本投
入。刈割是草地管理的重要手段之一 ,对提高人工
草地的产草量[ 7] 、改善牧草品质 、合理搭配营养成
分的比例[ 8 , 9] 等方面均具有重要的影响。掌握好恰
当的刈割强度是能够充分利用“苜蓿+无芒雀麦”
这一类型人工草地的有效技术手段 。在通辽地区
的草业系统中 ,人工草地的主要类型是苜蓿单播 ,
苜蓿单播产量高 、品质好 ,但利用上有一定的局限 ,
尤其是苜蓿的高致胀病风险 ,严重限制了苜蓿的应
用[ 1] ;其次是以苏丹草杂交为主的一年生草地[ 10] ,
但是禾本科低营养品质及对水分过高需求 ,制约了
人们对它的大面积种植;多年生禾草与苜蓿的混播
草地虽然有种植 ,但是种植规模不大。本文主要通
过两种牧草在产量上的变化 ,来说明刈割对混播草
群组分种的竞争力消长关系 ,并在翌年观测这种消
长关系对头茬草群组分净光合速率的影响。对于
在通辽地区推广混播草地种植技术等具有重要的
现实意义[ 11] 。
1　材料与方法
1.1　试验材料
供试材料为草原 3号杂花苜蓿(Medicago varia
Mar tin.cv.Caoyuan NO.3),其来源于内蒙古农业
大学 。无芒雀麦品种为卡尔顿(Bromus inermis
Ley ss cv.Carlton),来自加拿大。
1.2　试验区自然概况
试验在内蒙古民族大学实验农场进行 ,试验地
所处地理位置为 43°36N , 122°22E ,属于典型的温带
大陆性季风气候 ,年均气温 6.4℃, ≥10℃活动积温
3 184℃,无霜期 150 d;年均降水量399.1 mm ,其中
4 ～ 9月份占全年降水量的 89%。试验地土壤养分
状况:有机质含量 16.09 g/kg 、碱解氮 62.01
mg/kg 、速效磷 35.60 mg/kg 、速效钾 154.79 mg/
kg 、pH 为 8.28。
1.3　试验设计
试验于 2004年进行。年刈割 2 次(间隔 65 d
刈割一次 ,首次刈割在 7月 20日)、年刈割 3 次(间
隔 50 d刈割一次 ,首次刈割在 6月 13日)、年刈割4
次(间隔 40 d刈割一次 ,首次刈割在 6月 3日)共 3
个处理(分别用 C2 、C3和 C4表示), 3次重复 ,随机
排列 ,试验小区面积为 10 m2(2.5m ×4.0m),小区
间宽度为 0.5 m ,刈割时留茬高度 5 cm 。试验小区
均在 2003 年 5 月 5 日播种 ,底施尿素 100 kg/hm2
(含纯 N 45%)、过磷酸钙300 kg/hm2(含 P2O 5
12%)、氯化钾 100 kg/hm2(含 K2O 10%),生育期
内不追肥。草原 3 号苜蓿发芽率 96%, 纯净度
92%;无芒雀麦发芽率 92%,纯净度 92%。播量:苜
蓿 4.5 kg/hm2 ,无芒雀麦 15.75 kg/hm2 。
1.4　测定项目与方法
1.4.1产量　每小区刈割后将无芒雀麦与苜蓿分
离 ,各自称其产量后分别取 500 g ,置于烘干箱内
105℃杀青 30 min ,调至 65℃烘干至恒重 , 最后
通过干鲜比和鲜草产量计算两种牧草干草产
量 。 　　
1.4.2　净光合速率 、蒸腾速率 、气孔导度　运用美
国 LICOR公司生产的 LI-6400便携式光合系统测
定仪进行测定;测定时苜蓿选取主茎上部第一片完
全展开叶 ,无芒雀麦选上部第三片展开叶 ,每处理选
取 15 片叶测定 , 取平均值 。叶片面积运用 LI -
3000A 叶面积仪测定 。
91
畜牧兽医 黑　龙　江　农　业　科　学 4 期
2　结果与分析
2.1　刈割频度对混播草层产量的影响
通过对苜蓿与无芒雀麦地上干物质产量测
定 ,结果表明 ,头茬苜蓿和无芒雀麦的产量以年
刈割 两 次 最 高 , 分 别 为 8 890.0 kg/hm 2 和
3 111.5kg/hm 2(见表 1),其次是年刈割 3 次 ,分
别达到 6 586.4 kg/hm2和 2 093.2 kg/hm 2 ,年刈
割 4 次产量最低(3 230.3 kg/hm2 、974.6 kg/
hm
2),仅为年刈割 2 次的 36.33%和 31.32%,
是年刈割 3 次的 49.01%和 46.56%。二茬牧草
苜蓿产量以年刈割 3 次最高 ,年刈割 4 次次之 ,
无芒雀麦则以年刈割 2次产量最高 ,其次是年刈
割 4次 。第三茬两种牧草产量均以年刈割 4 次最
高 。全年产草量苜蓿以年刈割 3 次干草产量最高 ,
为 14 521.3 kg/hm2 ,年刈割 2 次最低为12 483.7
kg/hm2 ,为最高产量的 86.43%。无芒雀麦以年刈
割 2次干草产量最高 ,达 4 500.1 kg/hm2 ,干草产量
以年刈割4次最低 ,仅为 2 665.9 kg/hm2 ,为年刈割
2次产量的 59.24%。全年禾豆总产以年刈割 3次
最高 ,年干草总产量为17 818.3kg/hm2 ,其次是年
刈割 2次 ,年干草总产量为16 983.8 kg/hm2 ,年刈
割 4次禾豆干草总产量最低 ,为 15 835.7 kg/hm2 。
分别比年刈割 3 次和刈割 2 次年总产量下降
11.13%和 6.76%。
表 1　2004年不同刈割次数产量
刈割
次数
头茬 第二茬 第三茬 第四茬 全年产草量/ kg· hm-2
苜蓿 无芒禾豆比/ %苜蓿 无芒禾豆比/%苜蓿 无芒禾豆比/ %苜蓿 无芒禾豆比/ %苜蓿 无芒 禾豆比/ %
总产量/ kg·
hm-2
C2 8890.0 3111.5 0.35 3593.7 1388.6 0.38 12483.7 4500.1 0.36 16983.8
C3 6586.4 2093.2 0.32 5110.3 771.1 0.15 2824.6 432.7 0.15 14521.3 3297.0 0.23 17818.3
C4 3230.3 974.6 0.30 4890.0 935.5 0.19 3811.6 512.3 0.13 1237.9 243.6 0.20 13169.8 2665.9 0.20 15835.7
　　由表 1可见 ,延长头茬牧草生长时间 ,无芒雀麦
产量比呈上升趋势 ,说明其后期生长力和竞争力增
强;末茬无芒雀麦的产量比相对前茬保持不变或略
有增加 ,说明后期温度下降适于无芒雀麦生长 ,增强
了对光资源竞争;由表 1也可知 ,随年刈割次数的增
多苜蓿相对无芒雀麦的竞争力有逐渐增加趋势 ,说
明高频刈割不利于各组分种的稳定 。
综上所述 ,对于 2年生禾豆型混播草地“杂花苜
蓿+无芒雀麦型”以年刈割 3 次苜蓿和禾豆的总产
量最高;年刈割 4 次 ,禾豆总产及无芒雀麦年产 、竞
争力均最低 ,不利于群落的稳定;年刈割 2次无芒雀
麦的总产量最高 ,竞争力相对在其它处理较强 。
2.2　刈割频度对翌年头茬草叶片功能的影响
光合速率亦称光合强度 ,是指单位时间单位面
积叶面吸收二氧化碳或放出氧气的量 。试验于
2005年 6月 22日 10∶00 ～ 11∶00进行 ,分析表 2
可知 ,随刈割频度增加 ,苜蓿净光合速率逐渐减小 ,
年刈割 2次最大 45.68μmol/(m 2 · s),年刈割 4次
最小 35.26 μmo l/(m2 · s),相比下降 22.81%。无
芒雀麦净光合速率则随刈割频度增加而增大 ,年刈
割 4次最大 24.73μmol/(m 2 · s),年刈割 2次最小
18.68μmol/(m 2 · s),相比下降 24.45%;气孔是植
物叶片与外界进行气体交换的通道 ,气孔的开度对
蒸腾有着直接的影响 ,开度大蒸腾快 ,反之则蒸腾减
弱 ,一般用气孔导度表示 ,单位为 mo l/(m2 ·s)。由
表 2可知 ,随刈割频度增大 ,翌年苜蓿的气孔开度逐
渐减小 ,年刈割 2 次最大 0.57 mol/(m2 · s),年 4
次刈割最小 0.40 mol/(m2 · s),年刈割 3次和 4次
苜蓿叶片的气孔开度与年刈割 2次相比分别下降
23.60%和 29.88%。无芒雀麦的气孔导度则随年
刈割频度增加而增加 ,年刈割 4 次气孔导度最大
0.44 mol/(m2 · s),年刈割 2次最小 0.30 mo l/(m2
· s),相对上升 46.67%;蒸腾速率也称作蒸腾强
度 ,指植物在一定时间内从叶面蒸腾的水量 ,单位为
mmol/(m2 · s)。由表 2可知 ,蒸腾速率的变化趋势
与光合速率及气孔导度变化相同 ,苜蓿最大蒸腾速
率为年 2次刈割 13.82 mmol/(m2 · s),年4次刈割
最小 9.51 mmol/(m2 · s),相比下降 31.15%。无
芒雀麦的最大蒸腾速率为 11.78 mmol/(m2 · s),最
小为 8.11 mmol/(m2 · s),下降 31.18%。
表 2　翌年返青牧草叶片功能的影响
测定指标
C2 C3 C4
苜蓿 无芒雀麦 苜蓿
无芒
雀麦 苜蓿
无芒
雀麦
光合速率
/μm ol·m-2 · s-1 45.68 18.68 36.90 21.60 35.26 24.73
气孔导度
/mol ·m -2· s-1 0.57 0.30 0.43 0.35 0.40 0.44
蒸腾速率
/mm ol ·m-2 · s-1 13.82 8.11 10.76 9.19 9.51 11.78
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4 期 赵海新等:刈割频率对无芒雀麦 、苜蓿混播草层产量竞争及翌年叶片功能的影响 畜牧兽医
　　分析表 2认为 ,苜蓿与无芒雀麦三种测定指标
变化趋势具有一致性 ,气孔的开闭影响蒸腾速度的
快慢 ,刈割对气孔导度具有一定的影响 。对于苜蓿 ,
刈割处理对翌年牧草气孔开张具有一定的抑制作
用 ,刈割频率越高对翌年抑制作用越明显;提高刈割
频率促进了无芒雀麦气孔开张 。牧草光合速率同气
孔开度的变化趋势相同 ,结果认为增加刈割频率苜
蓿叶片光合速率逐渐下降 ,而无芒雀麦叶片的光合
速率逐渐上升。
3　讨论
近年 ,在关于无芒雀麦与苜蓿的混播研究日渐
增多 ,并且逐步细化 ,其中单播与混播的比较研究较
多 ,例如 ,宝音陶格涛[ 6] 研究后得出苜蓿地上产草量
积累模式不受单播混播的影响 ,其增长曲线为W =
atb ,而无芒雀麦的增长模式为 W=aebt和 W =atb ,
而后王建丽 ,朱占林等[ 12]进一步证明了两种牧草株
高生长模式不受单播 、混播的影响 ,其增长曲线为 Y
=at2 +bt+c。并证明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 =
at
2 +bt +c 变为混播时的 W=atb ,但是却没有改变
紫花苜蓿的生物量积累模式 ,仍为 W=at2 +bt +c。
本研究也发现了混播草群的株高与生物量积累模式
具有同样的规律 。
宝音陶格涛等[ 13] 通过试验认为无芒雀麦和苜
蓿混播的越冬苗数和生物量均以 1∶1为优化组合 。
因此 ,本试验也依照采用 1∶1的组合进行播种。混
播草地的生长动态是草地群落内竞争力大小的具体
参考 ,地上部分与地下部分的生长存在很大的相关
性[ 14] ,但是本试验只对地上部分进行了研究 ,从种
群竞争的角度研究认为 ,通过采取不同的刈割频率
可以初步控制种间竞争力 ,如采取低频刈割能够抑
制苜蓿的竞争力 ,从而提升无芒雀麦的产量。而提
高刈割频率能够增强苜蓿的竞争力 ,从而提升苜蓿
的产量。
数据显示 ,无芒雀麦在产量数据中偏小 ,分析其
原因 ,应与在试验期间没有追肥等因素有关 ,试验只
是通过刈割频度单因素进行 ,如果在试验过程中引
进施肥因素 ,对于无芒雀麦的产量提升 ,必有重要影
响 。同时认为 1∶1为优化组合的说法 ,本人通过该
试验持怀疑态度 ,无限型生长的苜蓿必然会对处于
分蘖期的无芒雀麦具有遮挡作用 ,如若降低苜蓿在
混播种群中播种比例 ,将更有利于群落稳定 。此外
影响种群竞争的因素还有播种密度 、留茬高度 、灌溉
条件和气候因素等 ,因此应注意综合因素对试验结
果的影响。
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