全 文 ：第 4 卷
V J
.
4 N O
第 4 期
4
草 地 学 报
A C T A A G R E ST IA SIN CA
1 99 6 年
1 9 9 6
四川盆地低山丘陵区混播冬性一年生牧草玉米轮作的研究 ’
周寿荣‘ U . s. m o n Z 毛 凯‘
(l 四川农业大学 , 雅安市 6 2 5 0 14 )
(2 In s t itu t e o f G r as la n d
,
T e ehn iq u e U n iv ers ity o f M u n ieh
,
D 一 8 5 3 5 0 Fr e isin g 一W e ihe n s t ep h a n
,
Ge rm
a n y )
摘典 : 本项研究旨在为四川盆地亚热带低山丘陵区增产饲料发展牧业探索高效的旱地混播
冬性一年生牧草一玉米短期草田轮作系统。 重复了三年 , 所有资料为三年的平均值和共同趋势。
研究结果表明, 混播冬性一年生禾草和豆草与玉米轮作 , 即意大利黑麦草 (20 % ) + 紫云英 (80 % )
~ 玉米 、意大利黑麦草 (30 % ) + 南首楷(7 0 % )~ 玉米和意大利黑麦草 (25 % ) 十 长柔毛野豌豆
(75 % )~ 玉米三个轮作系统。 在玉米产量稍低于对照但差异不显著的情况下 , 获得 了很高的饲料
价值(D M 5 . 3 1一 5 . 7 7 t/ hm Z , T 〔X〕M 4 . 06 一 4 . 36 t/ hm Z , CP 1 . 10 一 1 . 58 t/ h时 , ME 3 . 1 8 一 3 . 39
X 1 0 4 川/ h衬 , ca 3 3 . 6 z 一sz . 4 9 kg/ h衬 , P 2 7 . 79 一 3o . 59 k g/ 腼2 ) , 较充分地利用了禾草和豆草
的共生互惠作用 , 提高了农田生态位的利用效率 , 从而获得较高的总生产效率 。
关工词 : 混播冬性牧草 ;轮作 ; 南首楷 ; 意大利黑麦草 ; 玉米 ; 总生产效率
1 前言
中国四川盆地亚热带低山丘陵区 , 土地栽培利用率 高 , 天然草地很少且零星分散 , 也缺乏
栽培牧草 。 过去的畜牧业多依附于农副产品。 随着动物养殖业的发展 , 牧草和饲料缺乏问题
日益突出 。 为通过农业结构改革 , 探索牧草和饲料增产开辟途径 , 即改变现行的二元 (粮食作
物 、经济作物 )结构为三元(粮 、经 、饲草 )结构的农业 , 将牧草和饲料纳入作物生产计划 , 逐步推
行一套短期的草田间 、套 、轮作系统 , 为牧业生产提供大量优质饲草 , 从而促进养殖业的进一步
发展 , 以适应市场经济和提高人民生活水平的需要 。 为此 , 四川农业大学草学专业与德国慕尼
黑科技大学草地研究所合作 , 于 19 91 一 1 9 9 4 年在德国国际合作研究协会 (G T Z) 和德意志研究
联合会 (D FG )的资助下 , 在四川盆地进行“中国亚热带气候区豆 、禾牧草与粮食作物间 、套 、轮
作的生态经济效益的研究” 。 本文系该项 目子课题的部分研究内容 , 目的在于探索高效的牧草
混播组合与轮作系统 , 为中国南方推行短期草田轮作制提供理论基础和应用技术。
2 材料与方法
2
.
1 试验地设在四川盆地 , 位于北纬 3 0 0 0 8 ‘ , 东经 1 0 2 ’ 1 4 ‘ , 海拔 6 2 0 m 的低山丘陵地带 , 属亚
热带气候 , 年均气温 16 . 2 ℃ , 一 月和七月平均气温分别为 6 . 1℃ 和 25 . 3℃ ; ) 10 ℃ 的积 温
5 2 31 ℃ , 年均降水量 17 74 m m (刘清泉等 , 1 985 )。 土壤为紫色大土 , 肥力较好。 历年栽培旱地
作物 , 包括玉米和麦类 。
2
.
2 试验材料包括冬性一年生豆科牧草(简称豆草 ) : 紫云英(A “ra ga zus sl’ , i。“、 L . )、南 首楷
中德合作研究 85 . 2 5 2 . 2 一 0 6 . 1 0 项 目研究内容的一部分
第 4 期 周寿荣等 : 四川盆地低山丘陵区混播冬性一年生牧草玉米轮作的研究
(乃瓜过ica go h isP艺d a G a e r t n . )、 长柔毛野豌豆 (Vi c ia v illosa RO th )、饲用豌豆 (P is u m sa t i洲 m
L
.
) ;冬性一年生禾本科牧草 (简称禾草 ) : 意大利黑麦草(Lo li u m m ul t识or u m La m . )等适于
当地的草种(梁祖铎等 , 19 82; 焦彬等 , 19 86; 谢仁兴 , 19 9 0 )。 后作为当地玉米(及“ m ays L
.
)
。
2
.
3 牧草混播比例系在过去研究(马海天才等 , 1 9 92; 梁祖铎等 , 1 9 92) 的基础上 , 采用能获得
较好群落结构的比例 。
田间试验内容包括禾草与豆草混播 , 不同种豆草混播 , 并以冬季休闲为对照 , 均与玉米轮
作 , 观测 比较不同轮作系统的经济和生态效益。 试验共设 6 个处理 , 其名称 , 牧草混播比例和
代号如下 :
紫云英(50 % )十 南首稽(50 % )~ 玉米(A M~ Z)
紫云英(80 % )十 意大利黑麦草(20 % )~ 玉米 (A L~ Z)
南首楷(70 % ) + 意大利黑麦草(30 % )~ 玉米(ML~ Z)
长柔毛野豌豆 (75 % ) + 意大利黑麦草(25 % )~ 玉米(V L ~ Z)
饲用豌豆 (70 % ) + 意大利黑麦草(30 % )~ 玉米(PL~ Z)
冬季休闲(对照)一玉米(CK ~ Z)
每处理重复 4 次 , 小区面积 巧砂(3 x 5衬 ) , 随机区组排列 , 试验 田周围设保护行 , 以减少
边际效应导入的误差 。 牧草播种期为每年 9一 10 月 , XlJ 草 2 一 3 次 , 时间自 12 月至翌年 4 月 ,
每次测定鲜重 (FW )和干物质重 (D M )外 , 并按试验处理取样 , 送德国慕尼黑科技大学草地所
实验室作体外(玩 vi tro )消化率试验 、测有机物和代谢能 ;并用常规法测粗蛋白 、粗纤维 、矿物
元素含量 、饲草生育期间各类营养物质的单位面积产量 , 以每次XlJ 割时各类物质的含量和单位
面积干物质产量之积相加即得 。 (玩d a w y , A . M . e t al , 1 9 7 6 ; K itam u r a , e t al, 1 9 7 8 )。
2
.
4 最后一次测产后 , 挖取土壤剖面观察其根系分布 , .并在每处理各重复小区代表性地段取
土柱 (25 x 25 x 3 0 c m )用清洗法测算 30c m 深耕作层每衬 面积中的根系量 , 再计算每公顶单位
面积土壤中根系生物量 , 以干物质(R D M )计量 , 由四川农大土化系化验 , 测定全氮 、碱解氮 、有
机质 、pH 值等 , 以分析不同组合牧草对土壤性质和肥力的影响 。 方法见 H ei ch el , G . H . et al,
(19 9 1 )
。
2
.
5 玉米播种期为4 一 5月 , 收获期为 8 一 9 月 , 产量以干重 (D W )计量 , 用以 比较分析饲草不
同组合对后作玉米产量的影响 。
2
.
6 本试验重复三年 , 所获数据和资料为三年平均值 。
3 结果与分析
3
.
1 不同轮作 来统饲草产蚤 、根 来生物童及后作玉米产蚤的比较
结果表明 (表 1 ) : 在不同轮作系统中 , 冬性饲草在约半年的生长期间 , 收获 2 一 3 次 , 干物
质(D M )总产量以豆草和禾草混播 , 即 A L 、ML , v L 和 PL 四个组合最高 , 但组合间差异不显著
(P > 0
.
05 )
。 不同种豆草组合(AM )干物质产量低于豆 、禾组合 , 其间差异显著(P < 0 . 05 )。
根系生物量以禾草和豆草混播组合最高 , 豆草混播的根系生物量较少 , 与前者比较 , 差异
显著或极显著(P < 0 . 05 或 P < 0 . 0 1 )。
在有饲草的轮作系统中 , 后作玉米的产量 , 稍低于对照 , 但差异不显著(P > 0 . 05 )。
3
.
2 不同轮作 系统饲草营养价值比较
结果表明 (表 2 ) : 粗蛋 白质三年平均含量以 v L 和 A M 两个组合最高(25 . 0 一 27 . 57 % ) ,
草 地 学 报 19 96 年
A L
、
ML 和 PL 等组合稍低(20 . 72 一 23 . 91 % ) ;而单位面积粗蛋白质的总产量以豆 、禾混播组
合最高 (1 . 10 一 1 . 5 8 t/ h扩 )。 不同种豆草混播由于受干物质产量低的影响 , 其粗蛋白质产量也
较低(仅 0 . 97 t/ h时 )。 结果说明冬性一年生饲草实行豆 、禾混播 , 由于共生的效应 , 因而能生
产更多的粗蛋白质 。
饲草粗纤维产量以有禾草混播组合最高。
表 l 饲草产t , 根系生物t 和玉米产t 比较 ,
T ab le 1 Cb m p a ri so n o n the 厂e ld an d ro t bio m as o f fo r a g es an d
th e 厂e ld o f ma iz e in differe n t rot ation 邓terns “
处 理
T r e a tm en t s
饲草产量
Y ield o f fo r a g es
(D M t/ h衬)
饲草根系生物量
Fo r a g e ro
t bi om as
(D M t / h m 早)
玉米产量
Y ield of M
a lz e
(D M t/ h衬 )
AM ~ Z
AL ~ Z
M L~ Z
V L~ Z
PL ~ Z
CK ~ Z
3
.
88 b
5
.
3 1 a
5
.
7 7 a
5
.
73 a
5
.
0 6 a
0
.
35 e
0
.
7 0b
0
.
9 8 a
0
.
63 b
0
.
9 4 a
4
.
7 1 a
4
.
3 7 a
4
.
55 a
4
.
26 a
4
.
23 a
4
.
5 7 a
注 : 同一纵列 中不同字母者为差异显著或极显著(P < 0 . 05 或 P < 0 . 01 )
N o tes : Pos tsc ri p ts in th e sa m e col
u m n w ith d ift e r e n t le tters m ea
n w hieh ar e s ign ifi
ea n tly d iffe re n ee at P ( 0
.
0 5
o r P < 0
.
0 1
混播冬性一年生饲草可消化有机物质(T D O M )含量以 A L 和 V L 组合相对较高(76 . 09 一
76
.
46 % )
,
AM 略低 。 以单位面积可消化有机物质(T D OM )总产量进行比较 , 豆 、禾混播组合
(特别是 A L 、 ML 和 v L) 显著高于不同豆草混播(AM ) , 结果说明冬性一年生豆 、禾牧草混播可
以提高单位面积可消化有机物质的总产量。
表 2 牧草曹养物质含t 和产t 比较
T abl e Z Cbm p a五so n on the con
ten ts an d 如eld s of lo r a , n u tri tiv e m a tter in d ift e re n t ro ta tio n s邓 te m s
处 理
T rea t
r n e n ts
。一7146509n。一73654
粗蛋白质
CP
(% )
C o n te n ts
总可消化有机物
T以〕M
代谢能
M E
(峋/ 掩)
粗蛋白质
C P
(t/ hmZ )
产量
粗纤维
C F
(t/ hmZ )
Y id d s
总可消化有机物
T IX )M
(t/ h扩 ) L x
代谢能
M E
10 4阅/ 加11平)
吸In八Q了O‘n“,‘,月几J气Q,八J内、,‘‘U()2匕6工只0内、门j,z弓‘4内、3412708nU
J.l11
门.
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沙6R,lO产,五,‘、2n门1月.1.‘nQO八4八j, 声O产07口,夕、J以工尸11.尸J7‘.1,4‘U4八“内、
.⋯,二弓.,‘nUJ.l2,‘勺八“247‘.1八“70气OJ.⋯砂、n,人7月、2,‘自AM~ ZAL ~ ZM L~ Z
V L~ Z
PL ~ Z
CK ~ Z
混播冬性一年生饲草代谢能的平均含量在各组合间差异不显著。 豆草混播组合 (A M )的
单位面积代谢能产量较低 ( 2 . 2 1 x 104 码 / h耐 ) , 而豆 、 禾混播组合则较高 (2 . 90 一 3 . 39 X
10 4叫/h 扩 ) , 表明豆 、禾混播时 , 由于营养互补作用 , 其代谢能得以较大幅度地提高。
第 4 期 周寿荣等 : 四川盆地低山丘陵区混播冬性一年生牧草玉米轮作的研究
3
.
3 不 同轮作 来统中饲草矿物元素含蚤与贮存蚤
结果表明(表 3) : N a 、M g 的含量以 AM 最高 (0 . 34 一 0 . 37 % ) , 其余处理间差异不显著。
豆草混播组合 K 的含量较低(2 . 17 % ) , 而禾草与豆草混播时 , K 含量较高(3 . 62 一 4 . 16 % )。
C a 的含量以豆草混播最高(0 . 98 % ) , 豆禾混播时 , Ca 含量较低(0 . 63 一 0 . 97 % )。 单位面积饲
草干物质中 M g 、P 、 K 、Ca 的贮量以豆 、禾混播最高 , 而不同豆草混播较低 。
表 3 饲草矿物元素含t 与贮存t
T ab le 3 Mi
n e ra l con
ten t an d res
rv e of fo r ag es in diffe re n t ro ta tio n s” terns
含量 O 〕n te n t
P K C石
贮存量 R es rv e
P K C妞
咤,一哎曰Q沙,‘O八乙‘.14飞曰37405290
.
4 2 2
.
17 0
.
98
0
.
52 4
.
1 6 0
.
63
0
.
4 9 3
.
7 4 0
.
70
0
.
53 3
.
9 8 0
.
92
0
.
4 9 3
.
6 2 0
.
97
84
.
1 9
22 0
.
9 6
2 15
.
67
22 8
.
88
1 83
.
24
4079185616278304
丛3.145978“
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处 理
T r e a tr n即 ts N a
00on
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J.几OD八“内J‘.12j
.⋯00onA M~ ZA L ~ ZM L ~ Z
V L ~ Z
PL~ Z
CK~ Z
3
.
4 不 同轮作来统中饲草对土壤性质和营养的影响
种植混播饲草的土壤养分动态 , 既有输出(牧草生长消耗养分 ) , 也有输入 (牧草提供有机
质和豆草固氮)和养分的转移 (豆草固氮通过土壤转至禾草 ) ( H ei ch el 等 , 19 9 1 ) 。
从表 4 的化验结果看出 :种植冬性一年生饲草的土壤在有较多养分输出情况下 , 多数混播
组合的全氮含量高于对照 , 仅 M L 与对照持平。 A L 组合的速效氮高于对照 , 其余组合趋近或
低于对照 , 有机质含量仍以 A L 组合最高 , 其余组合也趋近或稍低于对照 , 彼此间差异不显著。
这些材料表明 , 种植冬性一年生豆 、禾混播饲草部分处理对土壤的影响较好 , 其中 A L 组合表
现尤为明显 。
表 4 播种冬性饲草的土城特性及其营养状况
T a bl e 4 N u t ri t ion an d
e ha ra e t e ri s ti cs o f the 501 1
a ft e r g m w in g a n n u a l w in t e r fo ra g es in d i ffe ren
t ro t a t ion
s外tems
处 理
T r e a tm e n
速效氮
A N
( m 岁10 0 9 )
有机质
9M
( % )
水 份
W a t e r
(% )
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月,峙哎J,1ORO丹魂j气口4门J八j⋯‘.1‘,l月.,几,‘内J‘.1⋯6尹勺乙U‘6产O,工今妇6巧R月呼,几n6IgQ声勺‘⋯吸1,夕‘Jn06J.1.有五.1.7,只凡尸JC八气‘U,飞J4J卫1,l‘. .1通⋯0no八UAM , ZA L ~ ZM L~ Z
V L~ Z
PL ~ Z
C K ~ Z
3
.
5 综合上述结果可以看出 : 冬性一年生禾草和豆草混播与玉米轮作的三个组合 ( AL ~ Z 、
ML~ Z 和 v L 一卡Z) 在玉米产量与对照差异不显著的情况下获得了很高的饲料价值 ( D M 5 . 31
一 5 . 7 7 t/ hm Z , T EK)M 4 . 0 6 一 4 . 3 6 t/ h耐 , CP 1 . 10 一 1 . 5 8 t/ h时 , ME 3 . 1 8 一 3 . 3 9 x 10 4 叫 /
h时 ) , 显著 ( P < 0 . 05 )或极显著 (P < 0 . 01 )地高于豆草混播组合 ( AM )所获的饲料价值 ( D M
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3
.
8 8 t/ h衬 , T D O M z . 8 6 t/ h衬 , CP O . 9 7 t / h耐 , ME 2 . 2 1 x 10 4 阅 / h耐 ) , 且在蛋白质 , 代谢能
和矿物元素(P 、M g 、 K 、 ca )等方面有明显的互补作用 , 改善了草群结构 , 提高了饲用价值 。 此
外 , 冬性一年生豆 、禾饲草混播种群更能充分地利用农田生态资源 , 对土壤也有较好的影响。
4 结语和讨论
4
.
1 冬性一年生牧草混播与玉米轮作 , 是四川盆地亚热带低山丘陵及其类似地区解决牲畜饲
料的可行途径之一 , 特别是禾草和豆草混播与玉米轮作 (A L ~ Z 、M L、 Z 和 v L ~ Z) 的三个短
期草 田轮作系统能较充分地利用禾草和豆草的共生和营养互补作用 , 提高了农 田生态位的利
用效率和饲草的饲用价值 , 从而获得较高的总生产效益 。
4
.
2 冬性一年生饲草混播与玉米轮作有利于四川盆地亚热带低山丘陵区农业结构改革和 实
现农牧结合 , 利用大春良好的水热条件以生产粮食为主 , 在小春则将粮食 、经济和饲料作物相
结合 , 以平衡生活和生产的多种需要 。
4
.
3 今后通过对混播冬性一年生饲草高效品种筛选及合理施肥等措施的研究 , 其生产潜力还
可进一步提高。
参 考 文 献
1 马海天才 、周寿荣 , 199 2 , 一年生豆科和禾本科牧草混播比例的研究 , 四川草原 , (3 ) : 13 一 15
2 刘清泉等 , 1985 , 四川经济地理 , 四川科学技术出版社 , 1 一 37 , 14 7 一 17 5 , 2 4 6 一 2 4 8
3 周寿荣 , 1 9 8 5 , 充分利用草被的生态经济效益 , 生态学杂志 , (6 ) : 39 一47
4 周寿荣 , 1 9 8 9 , 中国南方草地农业的研究与展望 , 中国草地 , (3 ) : 1 一 5
5 梁祖铎等 , 1 982 , 饲料生产学 , 农业 出版社 , 117 一 131
6 焦彬等 , 1 98 6 , 中国绿肥 , 农业出版社 , 2 9 1 一4 10 , 4 5 6 一 4 69
7 谢仁兴 , 19 90 , 稻田紫云英和黑麦草混播增粮效益的初步研究 , 耕作与栽培 , (6) : 38 一40
8 Ba d
a叼 , A . M . a n d N . M . H a bib . , 19 7 6 , Fu rt h er stu d ies o n th e a~ ia tion be tw e en lta lia n 斗 eg r aS an d
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n ro u g ha g e p r司 u e tion , Al e x an dri a Jon rn a l of Ag rieul tu ra l Resa
r e h
,
2 4
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: 39 一 4 5
9 H e ieh e l
,
G
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H
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.
H en u m
.
,
1 9 9 1
,
d in itr o g e n fix a tion
, n it代嗯e n tra n sf e r a n d p r记u e tiv ity of lo r a g e
leg u m e gr a S eom m
u n ities
,
C ro p s Sc i
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: 2 02 一 20 8
10 K it am u ra
,
Y
.
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.
N ism u r a
. ,
197 8
,
S t u d ies on m i
x ted
eu ltiv a tio n of t r 0 p ie a l le即m e a n d 盯as . 6 . eh a n g e in
m ix t u r e e ffe e t o n in e rea s in g dry m a t ter p n x lu e tio n
.
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,
2 4 (2 )
: 1 2 3
一 127
第 4 期 周寿荣等 :四 川盆地低山丘陵区混播冬性一年生牧草玉米轮作的研究、 2 6 5
T h e S tu d y o n D iffe r e n t R o ta tio n Sys te m s o f A n n u a lW in te r F o r a g e
C ro Ps W ith M a iz e in S u b tro Pie a l L o w M o un t
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.
T h is e x p e r im e n t w a s r e p e a te d fo r th r e e y e ars a n d all o f the d a t a a r e the a v e ra g e v alu e a n d the
com mo
n te n d e n e y o f them in thr e e ye a r s
.
T h e r e s u lt sho w e d th a t th e thr e e ro t a tio n sys tem s o f
A stra 邵lu s s in ic u s (8 0 % ) + 上刀ziu m m u ltif o r u m (2 0 % )~ Ze s m a笋 , 几介己ic a即 h isPida (7 0 % )
+ Lo li
u m m u lt价o r u m (3 0 % )~ 及“ m a ys a n d Vi c ia 沉 llo sa (7 5 % ) + Lo liu m m u ltif 、 r u m
(2 5 % )~ zes m
a笋 ob ta in e d g (x〕(1 fo r a g e v al u e s (D M 5 . 3 1 一5 . 7 7 t/ h时 , T IX )M 4 . o6 一 4 . 3 6 t/
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.
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一 3 0 . 5 9 kg / hmZ ) w h ile the yield s o f su b se q e n t 。ro p s o f 。o r n s w e r e 场w e : tha n th a t 。 f e K u n d e r
the e o n di t io n w itho u t s ig n ifie a n t d iffe r e n e e s
,
b e tw e e n th o se thre e tr e a tm e n ts a n d CK
.
T h e fu n e
-
tio n o f n u tri tiv e m u tu al co m p lem e n ta珍 o f g ra s e s a n d le g u m es a n d the u tiliz a tio n e ffieie n ey o f
ero p a n d n ieh e ha v e b e e n in e re a s ed d u e to t he u s e o f tho s e th re e ro t a t io n sys tem s
,
th u s the g r as
Prod
u e tiv ity o f ero Pla n d ha s b e e n a lso in e r e a s e d
K ey w o rd s : W i
n te r fo ra g e m ix t u r e ; R o ta tio n ; H is p id a ; Ita lia n r ye g ra s ; M a iz e ; G ra s p r o
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d u e t iv ity