全 文 ：收稿日期:2003-05-07;修回日期:2003-08-13
基金项目:中国科学院知识创新重大项目(KSCX-08)及国家重点基础研究发展规划(G2000018604)、省部共建国家重
点实验培育基地———内蒙古草原生态重点实验室资助
作者简介:刘美玲(1978-),女 ,内蒙古包头人 ,在读硕士研究生.
老芒麦与草原 2号苜蓿混播试验
刘美玲 , 宝音陶格涛
(内蒙古大学生态与环境科学系 ,内蒙古　呼和浩特　010021)
摘要:研究老芒麦与草原 2 号苜蓿在不同混播方式下种群的生长高度 、茎/叶 、叶面积指数及
产草量的积累动态。结果表明:老芒麦和草原 2号苜蓿高度的生长模式不受单播 、混播的影响 , 其
增长曲线为 H=at2+bt+c;生物量积累动态模式符合幂函数 W=cta。 老芒麦与草原 2 号苜蓿组
合以 3∶1混播 ,种群的茎/叶较之其他几种播种方式下的种群茎/叶要小。单播草原 2 号苜蓿的叶
面积指数最大 ,混播组合居中;单播老芒麦的叶面积指数最小。 人工草地较天然群落有显著的增
产作用。混播人工草地比单播人工草地又有明显的增产效应 , 其中老芒麦与草原 2 号苜蓿以 3∶1
的混播组合又比其他混播组合有很明显的增产现象。营养成分里的粗蛋白在单播草原 2 号苜蓿
中的含量最高 ,在单播老芒麦中的含量最低。混播组合的粗蛋白质含量介于这二者之间。
　　关键词:老芒麦;草原 2 号苜蓿;混播组合;人工草地
　　中图分类号:S54　　文献标识码:A　　文章编号:1000-6311(2004)01-0022-06
An Experiment on Mix_Sowing of Elymus Sibiricus and Medicago Varia.LIU Mei_
ling , BAOYIN Togeto(Department of Ecological and Env ironmental Sciences , Inner
Mongolia Universi ty , Hohhot ,010021 , China):Grassland of China , No.1 , 2004 , pp.
22 ～ 27.
Abstract:Planted g rassland w as an important artificial ecosystem which w as set up to
satisfy the grass needed for the local pastoral area.The planted grassland w as sow ed
w ith po rennial and annual herbage , and it could supply high quality herbage and good
gorage grass.Tw o herbage species , E lymus sibiricus and Medicago varia , were chosen
and the g row ing height , stem/ leave ratio , LAI , the content of nut rient and the above-
g round biomass w ere studied.The results show ed that:the height increased fashion of
E lymus sibiricus and Medicago varia were no t inf luenced by dif ferent mix_sow ing .The
regressive curve equation of height increased of E .sibiricus and M .varia was H=at2+
bt+c(H is height , t is time of growing).The regressive curve equat ion of aboveg round
biomass accumulation w as W=cta .The stem/ leave ratio and LAI were different in sin-
g le-sowing E .sibiricus or M .varia and mix-sow ings in dif ferent propo rt ion.LAI of
—22—
第 26卷　第 1期　　　　　　　　　　　　中　国　草　地　　　　　　　　　　　　2004 年 1 月
Vol.26　No.1 　 　　　　　　　　　　　Grassland of China　　　　　　　　 　　　　Jan .2004
M .varia was the largest of all and that of E .sibiricus was the smallest.Aboveg round
biomass community of mix -sowing grassland w as significant ly increased more quickly
than natural grassland , especially the mix -sowing of E.sibiricus and M .varia at the
propo rtion of 3:1.The content of crude protein of M .varia was larger than the o thers ,
and the one of E .sibiricus was the smallest.
Key words:E lymus sibiricus ;Alfalfa;M ix_sowing composit ion;Planted g rassland
　　人工草地是草地畜牧业集约化经营的基
础[ 1] 。人工草地的建植包括土地准备 、播种
期 、播种方法 、种子准备和田间管理等。在干
旱条件下 ,人工草地通常选择在丘陵间平坦 、
背风向阳或河滩地等气温和水分条件较好的
地段 ,以便减少干旱和低温对牧草生长的影
响 ,从而有利于开发草种的高产 、优质和持久
特性的潜力[ 2] 。其中 ,牧草草种的选择以及
不同草种的混播组合及其混播比例是决定人
工草地成功与否及生产力高低 、持续时间长
短的关键技措之一[ 3] 。因此 ,本试验选择了
根 茎 型 禾 本 科 牧 草 老 芒 麦 (Elymus
sibiricus)和直根型优质豆科牧草草原 2 号
苜蓿(Medicago.varia Martin.cv.Caoyuan
No.2)作为研究对象 ,进行单播及不同比例
的混播试验 , 期望能找出结构合理 、产量高
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理论依据。
1　试验区自然概况与试验材料
试验在中国科学院内蒙古草原生态系统
定位研究站(锡林河河漫滩的一段阶地上)进
行 ,地处 N43°37′、E116°33′,草原化草甸植
被 ,以羊草(Leymus chinensis)、无芒雀麦 、寸
草台(Cares duriussula)、碱茅(Puccinell ia
hauptiana)为主[ 4] 。大陆性温带草原气候 ,
年均气温 -0.4℃,年均降水量 332.8mm ,
主要集中在 6 ～ 8 月 , 占全年降雨量的
70%[ 5] 。土壤为草甸土 , 土壤水分较充
足[ 6] 。0 ～ 26cm 土壤含有机质 3.3%,全氮
0.205%,全磷 0.013%,速效氮112mg/100g ,
速效磷 4.17g/kg;pH 值为 8.76。试验期间
年降水量分别为 455.0mm(1992)、363.3mm
(1993)、290.0mm(1995)。
供试材料老芒麦与草原 2号苜蓿的种子
产于呼和浩特 ,发芽率分别为 75%～ 85%、
85%～ 90%。
2　试验方法
2.1　实验设计
试验共设 6个处理:A.单播老芒麦 ,播
量45.6kg/hm2;B.单播草原 2号苜蓿 ,播量
27.8kg/hm2;C.老芒麦 +草原 2 号苜蓿混
播 ,播量 30.6kg/hm2+10kg/hm2;D.老芒麦
+草原 2 号混播 , 播量 22.8kg/hm2 +
13.9kg/hm2;E.老芒麦 +草原 2 号苜蓿混
播 ,播量 15kg/hm2 +20kg/hm2;F.对照 ,天
然草原。试验采取单播和条形间作混播方
式 ,小区面积为 3m ×6m =18m2 ,行距 20cm ,
三次重复 。雨季之前在 1991年 6月 20日进
行单播及三种不同混播组合的混播 。
2.2　测定项目
从播种后的第二年(1992年)5月初开始 ,
每隔10d在各小区的两种牧草中随机抽取 20
株 ,测量其株高 、茎/叶 、叶面积和生物量;并且
在每年的 8月中旬测生物量及群落密度。
2.3　数据处理
采用统计软件中的 t-检验来做相关数
据的显著性检验 ,回归分析运用了 SPSS 软
件 ,以期得到合理的回归方程 ,从而较为真实
的模拟出牧草的生长规律 。
—23—
刘美玲　宝音陶格涛　老芒麦与草原 2 号苜蓿混播试验
3　结果与分析
3.1　种群生长高度特点
对 2年的观测数据进行经统计分析的结
果表明:老芒麦与草原 2号苜蓿的生长高度
随着时间的增长基本不受单播与混播的影
响 ,其生长曲线符合方程 H =at2+bt+c(表
1),其中 H为牧草生长高度(cm), t为生长时
间(返青后的天数)。
表 1　生长高度与生长期的回归关系
处　理 草　种 回归曲线方程 回归系数
A 老芒麦 H=0.0046t2+0.816t-14.56 0.979
B 草原 2号苜蓿 H=0.0079t2+0.078t+1.24 0.996
C
　
草原 2号苜蓿
老芒麦
H=0.0045t2+0.479t-6.60
H=0.0053t2+0.778t-16.16
0.997
0.970
D
　
草原 2号苜蓿
老芒麦
H=0.0079t2+0.060t+1.39
H=0.0080t2+0.401t-7.14
0.993
0.981
E
　
草原 2号苜蓿
老芒麦
H=0.0050t2+0.372t-4.98
H=0.0028t2+0.975t-20.07
0.996
0.959
　　牧草的生长速率在不同的播种方式下存
在着差异 ,但总体可看出这样一个规律:在 6
月中旬之前(反映在方程上为 t=60d 左右)
牧草的生长速率较缓 ,之后出现一个高速增
长期 ,一直持续到 8月(表现在方程上为 t=
100 ～ 120d左右)。这种生长规律表明 ,供试
两种牧草的高度增长速率与该地区的水 、热
同步。6 月中 、下旬到 8月中旬是草原地区
一年中气温最高 、降水量最集中的时间段 ,在
这段时间里水 、热条件非常适于牧草生长。
在北方干旱 、半干旱地区 ,水 、热因子是当地
植物生长的限制因子 ,当水热条件较满足植
物生长时植物就会表现出一个较为明显的快
速增长现象。
3.2　茎/叶和叶面积指数
茎/叶是一个用来表征植物光合能力的
指标 。在测定种群茎/叶时从 1992年 5月开
始每隔 10d 分段测量每 10cm 段的茎/叶。
测定结果(表 2 ,数据为 20株的平均值)表
明 ,处理 C(即老芒麦与草原 2号苜蓿以 3∶1
比例混播)的茎/叶较之其它几种播种方式下
的茎/叶要小。可见 ,在这种混播方式下牧草
叶子所占的比例最高 ,最有利于光合作用的
进行 ,且适口性最好 。
3.3　地上生物量积累动态
建植人工草地的目的就是为了在有限的
土地面积上获得高产优质牧草 ,所以生物量
是衡量人工草地价值的最重要的指标之一 。
对生物量积累动态数据进行的统计分析表
明 ,牧草的生物量积累过程符合幂函数的增
长方式W=cta ,其回归系数达到了 9.0 以上
(表 3)。分析表 3可看出 ,单播老芒麦(处理
A)的生物量积累速率最慢 ,而混播处理 C老
芒麦的增长速率明显加快 ,且产量也增加得
很快;单播草原 2 号苜蓿(处理 B)的生物量
增长速率也较快 ,但产量不如处理 C 草原 2
号苜蓿的产量高 。由此可见 ,老芒麦与草原
2号苜蓿的混播比例 3∶1是一种优势组合 。
—24—
中国草地　2004 年　第 26卷　第 1期
表 2　分段测量出的牧草茎/叶
测定段位
(cm)
A
老芒麦
B
草原 2号
苜蓿
C
老芒麦 草原 2号苜蓿
D
老芒麦 草原 2号苜蓿
E
老芒麦 草原 2号苜蓿
10～ 20
20～ 30
30～ 40
40～ 50
50～ 60
60～ 70
70～ 80
80～ 90
90～ 100
100～ 110
20.53
18.79
11.05
10.76
3.16
8.85
8.53
9.38
2.33
45.3
1.00
6.52
1.43
0.53
0.33
0.36
　
　
42.00
9.89
5.63
4.75
7.33
5.83
5.27
1.46
27.62
3.80
0.81
1.71
0.26
0.14
0.20
9.30
4.37
5.15
4.58
4.43
2.09
1.04
2.54
312.00
57.45
　6.92
　8.08
　8.29
　7.52
　2.09
　1.43
　1.22
　0.87
33.69
12.24
8.98
11.27
10.89
9.26
7.32
7.56
4.45
　
28.64
16.94
5.68
2.23
0.78
0.60
0.60
0.34
　
　
平均值 10.38 9.08 7.60 22.39 9.36
表 3　生物量与生长期的回归关系
处理 草种 回归曲线方程 回归系数
A 老芒麦　 　 W=0.0031＊t 1.88 0.977
B 草原 2号苜蓿 W=0.0015＊t 2.11 0.827
C
　
老芒麦　 　
草原 2号苜蓿
W=0.0009＊t 2.22
W=0.0008＊t 2.22
0.948
0.852
D
　
老芒麦　 　
草原 2号苜蓿
W=0.0014＊t 2.06
W=0.0014＊t 2.11
0.970
0.900
E
　
老芒麦　 　
草原 2号苜蓿
W=7.5E-05＊t 2.70
W=0.0024＊t 1.97
0.979
0.859
3.4　群落特征 、产草量
种植人工草地的目的是为了能找出更加
适合当地生长 、饲用价值高 、产量高的牧草 ,
改善草场 ,提高牧民的生活水平。因此 ,我们
在做此试验时特地选择了一块天然草场作为
对照区 ,进行地上生物量方差分析和多重比
较研究[ 8] ,以此来比较试验选择的牧草及播
种方式中哪一种最优 、最适合在当地推广。
3.4.1　群落的叶面积指数
群落的叶面积总和与群落下土壤表面积
的比值为叶面积指数(LAI),群落通过叶的
层次性和交错排列可以利用全部可利用的日
光能 ,在较低的层次中可以达到刚好使 R(呼
吸消耗)与 GP(总初级生产力)相等 ,当光强
增加时 ,以达平衡的叶面积指数也随之增加 ,
以便充分利用日光 。测定结果表明 ,单播草
原 2号苜蓿的叶面积指数最大 ,混播处理居
中 ,单播老芒麦的叶面积指数最小(有显著性
差异)。
3.4.2　群落的产草量
由表 4可看出 ,人工播种草地较天然草
地有明显的增产效应 ,而且混播处理的产量
又明显高于单播处理的 ,其中处理 C 的产量
最高 ,经统计分析存在显著差异(p<0.05)。
因此 ,老芒麦与苜蓿 3∶1的混播比例是该地
区人工草地的优化草种组合 ,理应推广 。
3.4.3　牧草的营养动态分析及能量含量
参考中国农业科学院草原研究所编的
《中国饲用植物化学成分及营养价值表》 ,并
分别计算了老芒麦在拔节期和草原 2号苜蓿
在营养期的粗蛋白质 、粗脂肪 、粗纤维 、粗灰
分 、钙 、磷及能量含量[ 9] 。结果表明 ,单播草
原2号苜蓿的粗蛋白质 、钙 、磷含量最高 ,而
单播老芒麦的粗蛋质白含量最低 , 三种混播
组合的粗蛋白质含量介于这二者之间;而在
—25—
刘美玲　宝音陶格涛　老芒麦与草原 2 号苜蓿混播试验
表 4　地上生物量(kg/ hm2)及增产比例
处理 播后年份
2 3 5
∑x X 较对照增产 增产百分数
A 8050 9150 12300 29500 9830 6200 170.8
B 5300 4750 6000 16050 5350 1720 47.4
C 16480 7980 11090 35550 11850 8220 226.4
D 10170 7260 9870 27300 9100 5470 150.7
E 11030 5970 6800 23800 7930 4300 118.5
F 4540 2930 3420 10890 3630 　 0 　0　
粗脂肪 、粗纤维 、粗灰分的含量上却表现出了
相反的规律 ,单播老芒麦最高 ,而单播草原 2
号苜蓿最低 ,混播处理仍居中(表 5)。由此
可见 ,在牧草营养方面草原 2 号苜蓿的营养
价值明显高于老芒麦及其与老芒麦的混播组
合。
表 5　营养物质含量
处　理 粗蛋白质含量(g/m2)占总量(%)
粗纤维
含量(g/m2)占总量(%)
磷
含量(g/m2)占总量(%)
钙
含量(g/m2)占总量(%)
A 180.77 18.39 32.14 3.27 2.56 0.26 5.80 0.59
B 95.71 17.89 8.03 1.50 1.55 0.29 5.78 1.08
C 161.42 13.62 26.69 2.25 2.33 0.20 5.80 0.49
D 150.80 16.57 23.64 2.60 2.21 0.24 5.80 0.64
E 134.55 16.97 19.04 2.40 2.01 0.25 5.79 0.73
处　理 粗脂肪
含量(g/m2) 占总量(%)
粗灰分
含量(g/m2) 占总量(%)
可消化粗蛋白
含量(g/m2) 占总量(%)
A 325.37 33.10 85.13 8.66 157.28 16.00
B 203.78 38.09 38.04 7.11 71.16 13.30
C 297.87 25.14 74.46 6.28 137.81 11.63
D 282.52 31.05 68.54 7.53 126.93 13.95
E 259.29 32.70 59.54 7.51 110.48 13.93
4　结论及讨论
4.1　老芒麦与草原 2号苜蓿的高度生长模
式不受单播与不同混播比例的影响 ,其生长
高度与生长天数的回归关系曲线符合方程 H
=at2 +bt+c。生长速率与该地的水 、热同
步 ,在 6月中 、下旬到 8月中旬气温高 、降水
集中的时间段生长速率最大。
4.2　老芒麦与草原 2 号苜蓿以 3∶1 比例混
播较其他几种播种方式下的茎/叶要小 ,叶子
所占的比例大 ,光合能力强 ,生产能力高 ,适
口性也好 ,是相对而言较好的牧草组合。单
播草原 2号苜蓿的叶面积指数最大 ,混播组
合居中 ,单播老芒麦的叶面积指数最小 。
—26—
中国草地　2004 年　第 26卷　第 1期
4.3　供试牧草生物量增长模式符合幂函数
W=ct a。人工混播草地较天然草场有显著的
增产效应 ,其中混播又比单播增产效应明显。
在几种混播组合中 ,老芒麦与草原 2号苜蓿
以 3∶1比例混播比其他混播组合有更为明显
的增产现象。
4.4　单播草原 2号苜蓿的粗蛋白质 、钙 、磷
含量最高 ,而单播老芒麦的粗蛋白质 、钙 、磷
含量最低 ,混播组合的粗蛋白质 、钙 、磷含量
介于这二者之间;而在粗脂肪 、粗纤维 、粗灰
分的含量上却表现出了相反的规律 ,单播老
芒麦最高 ,单播草原 2 号苜蓿最低 ,混播居
中。
参考文献:
[ 1 ] 　陈敏.改良退化草地与建立人工草地的研究[ M ] .呼
和浩特:内蒙古人民出版社 , 1998.55-77.
[ 2 ] 　戚秋慧.内蒙古典型草原禾本科牧草生态适应综合
评价[ J] .草地学报 , 1998 , 6(2):133-138.
[ 3 ] 　宝音陶格涛.无芒雀麦与苜蓿混播试验[ J] .草地学
报 , 2001 , 9(1):73-76.
[ 4 ] 　陈敏.退化草甸改良效果的试验研究[ M ] .北京:气
象出版社 , 1998.101-105.
[ 5 ] 　陈佐忠 ,锡林河流域地形与气候概况[ A] .草地生态
系统研究[ M] .第 3集.北京:科学出版社 , 1988.13
-19.
[ 6 ] 　佟乌云 ,陈有君.放牧破坏地表植被对典型草原地区
土壤湿度的影响[ J] .干旱区资源与环境 , 2000 , 14
(4):56-57.
[ 7 ] 　廖仰南 ,张桂枝.锡林河流域土壤微生物的季节变化
及其土层垂直分布[ A] .草地生态系统研究[ M] .第
1集.北京:科学出版社 , 1985.178.
[ 8 ] 　南京农业大学.田间试验和统计方法[ M ] .北京:农
业出版社 , 1988.
[ 9 ] 　中国农业科学院草原研究所.中国饲用植物化学成
分及营养价值表[ M] .北京:农业出版社 , 1990.
　　(上接第 13页)
3　结论
3.1　参试的 14个苜蓿品种单粒种子贮藏蛋
白单体多态性研究结果表明 ,单粒种子蛋白
单体多态性无品种特异性 ,参试品种基因丰
富度较高 ,主要存在于品种内(83.8%)。
3.2　聚类分析结果显示 ,参试品种划分组群
与其亲本有直接关系 ,其中草原 1号 、2号亲
缘关系最近 ,远缘杂交种———龙牧 1号 、2号
与其他参试品种较离散 ,公农 1号自成一组。
参考文献:
[ 1 ] 　卢欣石.中国苜蓿遗传多样性及基因生态类型研究
[ D] ,兰州:甘肃农业大学草业学院 , 1997.
[ 2 ] 　卢欣石 ,何琪.润布勒苜蓿遗传变异研究[ J] .草地学
报 , 1998 , 6(3):171～ 178.
[ 3 ] 　卢欣石 ,何琪.种群遗传变异及基因多样度[ J] .草业
学报 , 1999 , 8(3):76～ 82.
[ 4 ] 　李拥军 ,中国苜蓿地方品种遗传多样性及亲缘关系
的研究[ D] .北京:中国农业科学院畜牧所 , 1998.
[ 5 ] 　耿华珠.中国苜蓿[ M ] .北京:中国农业出版社 ,
1995.
[ 6 ] 　张树政 , 何忠孝.电泳[ M ] .第二版.科学出版社 ,
1999.1～ 67.
[ 7 ] 　Nei M .Molecular Population , Genetics and Evolution
[ J] .Front iers of biology , 1975 , 40:127～ 174.
—27—
刘美玲　宝音陶格涛　老芒麦与草原 2 号苜蓿混播试验