全 文 ：书江西农业学报 2016，28(8) :13～17
Acta Agriculturae Jiangxi
http:/ /www．jxnyxb．com
DOI:10．19386 / j．cnki．jxnyxb．2016．08．04
混播紫花苜蓿与无芒雀麦群落种间竞争分析
兰吉勇1，张学洲1，张丽萍1，张荟荟1，张学沣2，马海燕1，李学森1*
收稿日期:2016－01－20
基金项目:国家牧草产业技术体系(CAＲS－35－43)。
作者简介:兰吉勇(1975─) ，男，实验师，主要从事牧草栽培及草地农业系统技术研究。* 通讯作者:李学森。
(1．新疆畜牧科学院 草业研究所，新疆 乌鲁木齐 830000;2．新疆畜牧科学院 科技信息研究所，新疆 乌鲁木齐 830000)
摘 要:将紫花苜蓿和无芒雀麦以不同的比例进行间行和同行混播，以单播为对照，分析了混播牧草群落种间竞争
关系，研究了不同混播处理对牧草生长、产量及品质的影响。结果表明:紫花苜蓿的株高以同行混播处理 A7B3 最高，以
间行混播处理 a6b4最低，而无芒雀麦的株高以 A7B3最高，单播处理最低;以 5 ∶5混播的牧草总产草量最高，品质较好;
间行混播牧草的相对产量总和(ＲYT)从第 1茬刈割到第 2 茬刈割呈上升趋势，而同行混播的 ＲYT 值呈下降趋势;处理
A7B3的茎叶比显著低于其他各处理的;处理 A5B5的 CP、EE和 NDF全年收获量在各处理中均最高;在各处理中紫花苜
蓿的种间竞争力均高于无芒雀麦的。
关键词:紫花苜蓿;无芒雀麦;混播;种间竞争;产草量
中图分类号:S963．223．3 文献标志码:A 文章编号:1001－8581(2016)08－0013－05
Analysis of Interspecific Competition in Community of
Mixedly－sown Alfalfa and Awnless Brome
LAN Ji－yong1，ZHANG Xue－zhou1，ZHANG Li－ping1，ZHANG Hui－hui1，
ZHANG Xue－feng2，MA Hai－yan1，LI Xue－sen1*
(1． Grass Industry Ｒesearch Institute，Xinjiang Academy of Animal Science，Urumqi 830000，China;
2． Science and Technology Information Ｒesearch Institute，Xinjiang Academy of Animal Science，Urumqi 830000，China)
Abstract:Alfalfa (Medicago sativa)and awnless brome (Bromus inermis)were mixedly sown in different proportions and in
different manners (same line or interval line)． Using the singly－sown posture as the check，the author analyzed the interspecific
competition in the community of mixedly－sown pasture，and studied the influences of different mixed sowing treatments on the
growth，yield and quality of pasture． The results indicated that the plant height of alfalfa was the highest in the same－line mixed
sowing treatment A7B3，and was the lowest in the interval－line mixed sowing treatment a6b4;while the plant height of awnless
brome was the highest in the treatment A7B3，and was the lowest in the single sowing treatment． The mixedly－sown posture in the
proportion of 5 ∶5 had the highest total grass yield and better grass quality． The relative yield total (ＲYT)of interval－line mixedly
－sown posture revealed a rising trend from the first batch harvest to the second batch harvest，while that of same－line mixedly－
sown posture showed a decreasing trend． The stem－leaf ratio of posture in the treatment A7B3 was significantly lower than that in
other treatments． The CP，EE，and NDF annual harvest yield of posture in the treatment A5B5 were the highest among all treat-
ments． The interspecific competitivity of alfalfa in various treatments was higher than that of awnless brome．
Key words:Alfalfa;Awnless brome;Mixed sowing;Interspecific competition;Grass yield
多年生豆科与禾本科牧草混播是建立人工、半人
工草地及提高草地生产力、改善草地质量和增强草地
持久力的一项十分有效的措施［1］。混播牧草由于能
有效地利用草地的空间及地力，因此它比单播牧草具
有产量高、品质好、改土肥田效果明显、减轻病虫害
发生等优越性;在群落密度相同的条件下，混播比例
的变化所引起的生物量差异因种群不同而不同［2］。
紫花苜蓿与无芒雀麦都是营养价值高、适口性
好、抗寒抗旱能力强的多年生优良牧草，混播后它们
地下和地上部分在空间上的配置较合理［3］;由于根
系分布深度不同，紫花苜蓿可以从土壤层中吸收较多
的钙、镁和氯，而无芒雀麦可以吸收较多的磷、硅和
氮，并且无芒雀麦能够利用紫花苜蓿分泌的氮素，因
而增加了无芒雀麦的含氮量［4－5］。豆科牧草与禾本
科牧草是较理想的混播组合之一，紫花苜蓿与无芒雀
麦混播在我国北方地区具有较好的生态适应性。本
文研究了在不同混播比例下紫花苜蓿与无芒雀麦混
播草地种间竞争动态关系，探索了不同豆禾混播群落
持续稳定发展的机制，旨在为高产优质豆禾混播草地
的建植与持续管理提供科学依据。
1 材料与方法
1．1 试验地自然概况
试验地位于农业部新疆旱生牧草原种基地(呼图
壁县，N44°14、E86°37) ，海拔 504 m。该地区属典
型的温带大陆性季风气候，年平均气温 6．7 ℃，≥10
℃的活动积温为 1405．3 ℃·d，无霜期 129 ～ 176 d;
年平均降水量 500 mm左右。土壤为灰棕色荒漠土，
0 ～ 30 cm土层有机质含量 13．63% ～ 14．69%，碱解氮
439．20 mg /kg，速效磷 141．17 mg /kg，速效钾 468．58
mg /kg，pH值 3．5;有滴灌条件。
1．2 供试材料
供试材料为紫花苜蓿品种“三得利”(Medicago sa-
tiva cv． Sandeli)和无芒雀麦(Bromus innermis Leyss) ，
其中三得利来自百绿公司，无芒雀麦来自新疆奇台。
1．3 试验设计
紫花苜蓿与无芒雀麦按照 3 种不同的比例(5 ∶5、
6 ∶4、7 ∶3)进行混合播种，混播方式又分为间行混播
(ILMS)和同行混播(SLMS) ，其中 3 种不同比例的间
行混播处理分别记作 a5b5、a6b4、a7b3，同行混播的 3
个处理分别记作 A5B5、A6B4、A7B3;以紫花苜蓿和
无芒雀麦的单播为对照，分别记作 A 和 B;试验共设
8 个处理，每个处理 3 个重复，试验小区面积为 15 m2
(5 m×3 m) ，按完全随机区组排列。单播播量紫花苜
蓿为 22．5 kg /hm2，无芒雀麦为 18．0 kg /hm2;混播播
量按 3 种不同比例以单播量为标准;均采用条播，播
种深度 2 ～ 3 cm，行距 30 cm，每小区播种 10 行，于
2012 年 5 月 6 日播种，播种当年因杂草侵袭，没有产
量，故试验数据取自 2013 年至 2014 年。在试验期间
浇水 4 次，人工除杂草 2 次，化学除杂草 1 次。
1．4 测定方法
翌年返青后用目测法确定各个牧草品种的物候
期。在刈割前测定株高、产草量、相对产量总和以及
种间竞争力。
1．4．1 株高 在每茬次刈割前测定各小区的植株绝
对高度。
1．4．2 产草量及营养成分 在各小区取 1 行样段
(缺苗及边行不取样) ，按齐地面留茬高度 7 ～ 8 cm 进
行刈割，分拣紫花苜蓿与无芒雀麦，分别称量鲜草总
质量;在自然风干后再分别称量它们的干物质质量。
另取混合鲜样，分别测定混作牧草的茎、叶鲜重，并
计算其茎叶比;待混合鲜草自然风干后称量其干重，
并分别计算各处理牧草的干鲜比;最后将干物质样品
送新疆农科院分析测试中心，测定其粗蛋白、粗纤
维、粗脂肪、粗灰分、无氮浸出物、中性洗涤纤维
(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)的含量。
1．4．3 相对产量总和(ＲYT) 计算公式为:ＲYT =
YAB /YAA+YBA /YBB。式中 YAB 为种 A(紫花苜蓿)
与种 B(无芒雀麦)混播时种 A 的产草量;YAA 为单
播时种 A 的产草量;YBA 为种 B 同种 A 混播时种 B
的产草量;YBB为种 B单播时的产草量。
1．4． 4 种间竞争力(CＲ) 计算公式为:CＲA =
(YAB /YAA×ZAB)/(YBA /YBB×ZBA)。式中，CＲA 为
种 A 的竞争率;ZAB 为混播中种 A 的比例，ZBA 为
混播中种 B 的比例，ZAB+ZBA = 1;YAB、YAA、YBA、
YBB的意义同上。
2 结果与分析
2．1 不同混播方式对牧草产量和群落组分的影响
2．1．1 刈割期株高生长动态变化 由图 1 可见:在
不同播种方式下，紫花苜蓿的株高以同行混播比例 7
∶3处理最高，以间行混播比例 6 ∶4处理最低;从平均
值来看，同行混播的紫花苜蓿株高高于单播对照的，
单播的又高于间行混播的。由图 2 可见:在不同播种
方式下，无芒雀麦的株高以同行混播比例 7 ∶3处理最
高，以单播对照最低;从平均值来看，无芒雀麦的株
高表现为混播明显高于单播，间行混播略高于同行混
播。说明在禾本科牧草与豆科牧草混播中，豆科牧草
的固氮作用可以为禾本科牧草提供营养，有利于禾本
科牧草的生长;而单播的无芒雀麦因缺少氮素，其叶
片逐渐变成黄绿色，光合作用减弱，生长缓慢。
ILMS和 SLMS分别表示间行混播处理和同行混播处理。
图 1 不同播种方式下紫花苜蓿和无芒雀麦株高的比较
41 江 西 农 业 学 报 28卷
2．1．2 不同刈割期产草量的变化 由第 1 茬测定数
据可以得出:A7B3 处理的紫花苜蓿产量最高，a7b3
处理的产量最低;A6B4 处理的无芒雀麦产量最高，
A7B3 处理的产量最低;整体产量以混播比例为 5 ∶ 5
时最高。从第 2 茬测定数据可以得出:紫花苜蓿的产
量以处理 A5B5 最高，以处理 a6b4 最低;而无芒雀麦
的产量以处理 a6b4 最高，以处理 A7B3 最低;混播比
例为 5 ∶5时整体产量最高。由第 3 茬测定数据可以
看出:由于种群的竞争关系，无芒雀麦不再生长，而
紫花苜蓿在同行混播比例为 6 ∶4时产量最高(图 2)。
由此可见，不同的混播比例对牧草的产量有一定的影
响，5 ∶5是最适于紫花苜蓿和无芒雀麦的混播比例。
图 2 不同播种方式下不同刈割期紫花苜蓿和无芒雀麦产量的比较
2．1．3 不同混播处理对不同刈割期牧草产量的影响
对不同混播比例下不同刈割期的紫花苜蓿和无芒
雀麦产量进行方差分析，结果(表 1)表明:处理
a6b4、A5B5 和 A6B4 的第 1 茬产量显著高于单播处
理的(P＜0．05) ，处理 A5B5 和 A6B4 的显著高于处理
a5b5 和 a7b3 的，而其他处理间差异不显著;处理
a7b3 的第 2 茬产量显著低于其他处理的(P ＜0．05) ，
处理 A5B5 和 A6B4 的显著低于处理 A7B3 及紫花苜
蓿单播处理 A 的;处理 A 的第 3 茬产量显著高于除
A5B5 外的所有其他处理的(P＜0．05)。以上结果说
明混播比例为 5 ∶5的处理在牧草产量上优于其他混
播比例处理。
表 1 不同处理下不同刈割期紫花苜蓿和无芒雀麦的产量(干重) kg /hm2
处理
第 1茬
紫花苜蓿 无芒雀麦 总产量
第 2茬
紫花苜蓿 无芒雀麦 总产量
第 3茬
紫花苜蓿
a5b5 408．75 b 53．98 Bc 462．73 a 362．48 d 50．70 c 413．18 ac 344．25 c
a6b4 453．74 ac 83．09 Ab 536．83 c 334．39 e 63．88 c 398．27 ac 336．03 d
a7b3 430．40 d 65．85 Bc 496．25 ad 318．73 e 48．62 c 367．35 d 380．54 b
A5B5 459．09 ac 101．36 Aa 560．72 ce 379．91 bc 14．97 b 394．88 c 420．59 a
A6B4 442．81 ad 117．63 Aa 560．44 ce 384．62 b 25．20 d 409．82 c 375．88 b
A7B3 467．73 ac 39．47 Bb 507．20 ad 413．58 a 6．82 b 420．40 a 349．49 c
A 471．88 a / 471．88 a 427．62 a / 427．62 a 427．59 a
B / 122．40 Aa 122．40 b / 84．04 a 84．04 b 88．30 e
2．1．4 不同混播处理对牧草群落组分的影响 混播
草地产草量由紫花苜蓿与无芒雀麦共同构成，两者在
牧草群落中所占比例及其种群消长动态可调控混播
草地生产性能的维持。由表 2 可以看出:在第 1 茬刈
割时，处理 A7B3 的紫花苜蓿和无芒雀麦的干重比均
极显著高于其他处理的(P＜O．O1) ，且间行混播各处
理的紫花苜蓿和无芒雀麦的干重比均极显著高于同
行混播处理 A5B5 和 A6B4 的;在第 2 茬刈割时，处理
A7B3 和 A5B5 的紫花苜蓿和无芒雀麦的干重比均极
显著高于其他处理的，而在间行混播不同处理间差异
不显著，且间行混播各处理的牧草干重比均极显著低
于同行混播各处理的;从全年来看，同行混播比例为
7 ∶3处理的紫花苜蓿和无芒雀麦的干重比极显著高于
其他处理的，而其他各处理间差异不显著。
表 2 不同混播方式下紫花苜蓿与无芒雀麦的干重比
处理 第 1茬 第 2茬 全年
a5b5 8．81 B 5．61 A 6．90 A
a6b4 8．27 B 5．56 A 6．83 A
a7b3 8．40 B 7．02 A 7．67 A
A5B5 5．62 C 73．01 C 8．40 A
A6B4 4．80 C 15．56 B 6．67 A
A7B3 13．38 A 86．08 C 20．82 B
从第 1 茬的相对产量(ＲY)来看:紫花苜蓿以处
理 A5B5 最高，无芒雀麦以 A6B4 最高;除处理 A5B5
中紫花苜蓿的 ＲY 值大于 1 外，其他各处理均小于 1。
从第 1 茬的相对产量总和(ＲYT)值看，以处理 A5B5
最大，A7B3 最小。从第 2 茬的测定数据来看，各处理
518期 兰吉勇等:混播紫花苜蓿与无芒雀麦群落种间竞争分析
紫花苜蓿的 ＲY 值均大于 1，无芒雀麦的 ＲY 值均小
于 1;处理 a6b4 的 ＲYT值最大，A7B3 的最小;间行混
播比例为 6 ∶4和 7 ∶3处理的 ＲYT值均显著大于 1(P＜
0．05) ，而其他各处理的 ＲYT 值与 1 相比差异不显
著。另外，间行混播各处理的 ＲYT值从第 1 茬到第 2
茬均呈上升趋势，而同行混播各处理的 ＲYT值从第 1
茬到第 2 茬均呈下降趋势(表 3)。这表明无芒雀麦
在刈割后再生性能较差，但紫花苜蓿与无芒雀麦种间
相容性较好。
表 3 不同混播处理对紫花苜蓿和
无芒雀麦 ＲY和 ＲYT的影响
处理 牧草种类
相对产量(ＲY)
第 1茬 第 2茬
相对产量总和(ＲYT)
第 1茬 第 2茬
a5b5 紫花苜蓿 0．87 1．04 1．32 1．70
无芒雀麦 0．45 0．66
a6b4 紫花苜蓿 0．96 1．15 1．67 2．00*
无芒雀麦 0．71 0．85
a7b3 紫花苜蓿 0．87 1．03 1．44 1．82*
无芒雀麦 0．57 0．79
A5B5 紫花苜蓿 1．02 1．21 1．78 1．39
无芒雀麦 0．76 0．18
A6B4 紫花苜蓿 0．93 1．11 1．75 1．43
无芒雀麦 0．82 0．32
A7B3 紫花苜蓿 0．96 1．15 1．29 1．25
无芒雀麦 0．33 0．10
注:“* ”表示与“1”有显著性差异。
2．2 不同混播处理对牧草品质的影响
2．2．1 对牧草茎叶比的影响 牧草品质包括可被草
食动物利用的营养物质的数量及品质(适口性、消化
率、生物学效率)。CP 和 EE 含量反映牧草的营养价
值，茎叶比反映牧草的适口性，纤维素含量则反映牧
草的可消化情况。由表 4 可知:处理 a5b5 和 a6b4 第
1 茬刈割的茎叶比显著高于其他各处理的(P ＜
0．05) ，而处理 A7B3 的显著低于其他各处理的;处理
a7b3 和 A7B3 第 2 茬刈割的茎叶比均显著低于其他
各处理的。
表 4 不同混播条件下 2次刈割时牧草的茎叶比
处理 第 1茬 第 2茬
a5b5 1．20 a 1．04 a
a6b4 1．08 a 1．00 a
a7b3 0．90 b 0．98 b
A5B5 0．91 b 1．02 a
A6B4 0．93 b 1．33 a
A7B3 0．76 c 0．73 c
2．2．2 对牧草营养物质收获量的影响 从表 5 可以
看出:处理 A5B5 的 CP 和 EE收获量在两个刈割时期
均最高，且该处理的 CP、EE 和 NDF 全年收获量在各
混播处理中均最高;同行混播各处理的 CP、EE 收获
量总体上高于间行混播各处理的，而同行混播各处理
的 NDF收获量明显高于间行混播各处理的。
表 5 不同混播方式下牧草的 CP、EE和 NDF收获量 g /m2
处理
CP 收获量
第 1茬 第 2茬 全年
EE收获量
第 1茬 第 2茬 全年
NDF收获量
第 1茬 第 2茬 全年
a5b5 97．47 ab 11．30 b 108．77 ab 21．80 10．33 ab 32．13 417．04 b 201．35 a 618．39 ab
a6b4 97．66 ab 12．04 ab 109．70 ab 23．27 10．55 ab 33．82 421．77 b 180．51 bc 602．28 b
a7b3 98．27 ab 11．52 ab 109．79 ab 24．40 9．93 b 34．33 387．91 c 147．58 c 535．49 b
A5B5 102．39 a 13．77 a 116．16 a 25．42 11．39 a 36．81 524．04 a 155．06 c 679．10 a
A6B4 98．64 ab 11．49 ab 110．13 ab 24．85 9．87 b 34．72 500．37 a 145．26 c 645．63 a
A7B3 98．63 b 11．32 b 109．95 b 22．46 10．47 ab 32．93 430．77 b 149．17 c 579．94 b
2．3 不同混播方式下牧草的种间竞争力
由表 6 可以看出:在混播处理 A7B3 下紫花苜蓿
在不同刈割时期的竞争力值均最大，极显著高于其他
处理的(P＜0．01) ;在第 1 茬刈割期，处理 a7b3 中紫
花苜蓿的竞争力值显著高于除 A7B3 外的其他处理
的(P＜0．05) ;在第 2 茬刈割期，同行混播的其他两个
处理的紫花苜蓿的竞争力也极显著高于间行混播各
处理的。
3 结论和讨论
紫花苜蓿和无芒雀麦在单播时在新疆不同地区
均有较好的生长表现，但由于新疆不同牧区条件不
一，以上两个品种的混播研究结果不可适用于所有牧
区［6－7］。在本研究中，紫花苜蓿和无芒雀麦不同混播
比例处理在资源利用结构和生产性能方面均不如单
播处理，各混播处理两次刈割的产草量及全年总产草
量均低于单播处理，各混播处理的相对产量总和均大
于 1，这表明豆、禾牧草混播后各自处于占有不同生
态位、利用不同资源的情况，表现出一定的协调关
系。各混播处理两次刈割时紫花苜蓿的种间竞争力
均高于无芒雀麦的(CＲA 均大于 1) ，这表明紫花苜
蓿在种间竞争中取得了优势，抑制了无芒雀麦的生
长。张永亮等通过杂花苜蓿和无芒雀麦 3 ∶ 7混播试
验得出:杂花苜蓿的竞争力大于无芒雀麦;种间竞争
的关键竞争是光资源竞争，温度对种间竞争有明显的
影响。本研究试验基地的光照时间长，昼夜温差大，
不利于无芒雀麦的生长，故其在种间竞争中处于劣
势［8］。本研究得出紫花苜蓿和无芒雀麦以 3 ∶ 7混播
时产草量较高。这与鲁为华等在新疆石河子的研究
61 江 西 农 业 学 报 28卷
结果一致，不同的是本试验在刈割过程中紫花苜蓿逐
渐取得了优势［3］。
表 6 不同混播方式下紫花苜蓿的种间竞争力
处理 第 1茬 第 2茬
a5b5 1．93 Bc 1．58 C
a6b4 2．03 Bc 2．03 C
a7b3 3．56 Bb 3．04 C
A5B5 1．46 Bc 6．72 B
A6B4 1．70 Bc 5．20 B
A7B3 6．78 Aa 26．80 A
本试验还发现:同行混播比例为 5 ∶5和 7 ∶3的两
个处理的 2 次刈割的产草量、干重比、ＲYT 值均较其
他处理高，这表明在这两种混播处理下牧草不仅有较
高的生产性能，而且具有较高的环境资源利用效率。
不同混播比例对牧草生产性能影响较小，处理 a5b5
的 ＲYT值在 2 个刈割时期呈上升趋势，说明以 5 ∶5间
行混播的牧草群落有较稳定的资源利用结构;而处理
A5B5 的 ＲYT值在 2 个刈割时期呈下降趋势，表明以
5 ∶5同行混播时牧草群落中 1 个种群开始取得竞争
优势。
牧草品质是混播草地生产性能的重要体现，不同
混播方式对牧草品质也有影响［9］。本研究结果表
明:间行混播处理 a5b5 和 a6b4 第 1 茬刈割的茎叶比
显著高于其他各处理的，这表明在资源的利用上，紫
花苜蓿和无芒雀麦形成了较好的稳定性，混播不仅提
高了牧草产量，也提高了营养物质收获量;而同行混
播处理 A7B3 的茎叶比显著低于其他各处理的，这表
明紫花苜蓿播种量过大影响了其对资源的利用;CP、
EE 和 NDF全年收获量在混播比例为 5 ∶5时均显著高
于其它混播处理的。因此，提高并维持豆、禾混播草
地的生产性能要从调控牧草的干物质产量及相应草
群组分和调控牧草的品质两方面入手［10］。本研究由
于时间有限，仅测定了混播草地建植后 2 年的试验数
据，所得出的结论只是初步结论。
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(责任编辑:黄荣华)
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