全 文 ：文章编号: 1007-0435( 2001) 01-0073-04
无芒雀麦与苜蓿混播试验*
宝音陶格涛
(中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站,内蒙古大学生态与环境科学系,呼和浩特 010021)
摘要: 研究无芒雀麦与草原二号苜蓿的混播比例、株高和地上生物量积累动态。结果表明 ,无芒雀麦和苜蓿的生长
高度模式不受单播、混播的影响,其增长曲线为 H= a+ bt + ct2。苜蓿地上生物量积累模式不受单播、混播的影响,
其增长曲线为W= atb。无芒雀麦地上生物量积累模式在单、混播中分别为W= aebt和W= atb。单播及不同比例的
混播组合, 其地上生物量结构各异。生物量和叶片集中分布的空间不同。茎/叶、叶面积指在不同数混播小区的数值
各异。苜蓿的叶面积指数大于无芒雀麦。混播较天然草原有显著或极显著的增产作用。且混播较单播增产显著。混
播区的粗脂肪、粗纤维、粗灰分、总能和可消化能含量均高于单播,而粗蛋白质、可消化蛋白质则低于单播苜蓿,但
高于单播无芒雀麦。无芒雀麦与苜蓿越冬苗的比例为 1∶1,生物量比 1∶1(播种量 30kg 和10kg / hm2)为优化组合。
关键词: 无芒雀麦; 苜蓿; 混播组合
中图分类号: S 543; S541　　文献标识码: A
The Experimental Study of Mix-Sowing of Bromus inermis and Medicago varia
BAO Yin-tao-ge-tao
( The Inner M ongo lia Grassland Eco system Resear ch St ation, Chinese Academy Sciences, Huhho t 010027, China)
Abstract: The height increased fashion of Bromus inermis Ley ss and Medicago varia Marein, cv. Cao yuan
No. 2 no t by dif ferent proport ion o f m ix-sow ing , the regr ession curves equation of height increased of B .
inermis and M . varia is H= a+ bt+ ct 2 ( H is height , t is t ime of grow ing) . T he curves equat ion of biomass
accumulat ion of Medicago is W = at
b
, fashion of above-g round biomass accumulat ion of B . inerm is in
single-sow ing is W= ae
bt
and in mix-sow ing is W= at
b , r ate of increased of biomass are dif ferent on m ix-
sowing of dif ferent propo rt ion. Single-sow ing and m ix-sow ing dif ferent pr opo rt ion have dif ferent st ructur e
of biomass and leave w ere distr ibuted in dif ferent space. T he stem / leave value, LAI are dif fer ent on
dif ferent distr ict . LAI o f Med icago is more than LAI of B. inermis. T here w ere the much increased in
biomass of community by sow ing than natural g rassland. T he crude fat , crude f ibr e, crude ash content .
The energ y and DE in m ix-sow ing are mo re than single-sow ing , The crude protein and digestible pr otein in mix-
sow ing lower than single-sow ing Med icag o but mo re t han sing le-sow ing B . inermis. T he bigg est biomass in pr oducted in
district of density pr opor tion 1/ 1(B . inermis/ Medicago , sow ing seed w eight 30kg / hm
2
: 10kg / hm
2
) .
Key words : M ix-sow ing composit ion; Br omus inermis; M edicago varia
　　牧草草种的选择以及不同草种的混播组合及其
混播比例是决定混播草地成功与否的关键技措之
一[ 1]。为此, 笔者选用根茎型禾本科牧草无芒雀麦
( B romus innermis Ley ss)和直根型优质豆科牧草草
原二号苜蓿(M edicago varia Marein. cv . Caoyuan
NO . 2)进行单播及不同比例的混播组合试验,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。
　　收稿日期: 2000-01-19; 修回日期: 2000-04-06
　　* 中国科学院草原生态定位站基金,内蒙古教育厅重点项目子课题经费资助
　　作者简介: 宝间陶格涛,男,内蒙古大学副教授, 1983年毕业于内蒙古大学生物系,从事草原生态学及环境保护领域的教学及科研工作
第 9卷　第 1期
　Vol. 9　　No. 1
草　地　学　报
ACTA AGREST IA SINICA
　2001 年　3 月
March 　2001
1　材料与方法
1. 1　自然概况
试验区位于中国科学院内蒙古草原生态系统定
位研究站人工草地试验样地。地处 N43°37′, E 116°
33′草原化草甸植被以羊草( L eymus chinensis)、无芒
雀麦、寸草苔( Carex dur iussula)、碱茅( Puccinel lia
haup tiana)为主 [ 2]。土壤为草甸土,土壤水分较充
足[ 3]。属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,占全年的
70%
[ 4]。试验年份年均降水量分别为 455. 0mm
( 1992)、363. 3mm ( 1993)和290. 1mm( 1995)。
1. 2　无芒雀麦种子产于锡盟地区,草原二号苜蓿种
子产于呼和浩特(发芽率分别为 85%和 95%)。
1. 3　单播 (条播)和间条混播试验小区面积 3m×
6m= 18m
2, 行距 20cm, 重复 3次。
1. 4　雨季之前在 1991年 6月 20日进行同期播种。
混播组合及播种量(见表 1)。
1. 5　测试项目与方法
1. 5. 1　从播种后第 2年( 1992年) 5月初开始,每隔
10天在各小区的两种牧草中随机取 20 株, 测试株
高、重量和茎叶比。
1. 5. 2　每年 8月中旬测试生物量及群落密度。
1. 5. 3　同时取 0～80cm 深度的土壤, 测定土壤养
分含量(表 2)。其中: 有机质K 2Cr 2O 7容量法; pH 电
位法;全氨开氏法; N -NH 碱解扩散法;全磷钼锑抗
比色法;有效磷 0. 5mol / L NaHCO 3锑抗比色法。
1. 6　数据处理
采用回归分析法对数据进行二次方程 H= a+
bt + ct
2
, 对数方程 y= a+ bLnx , w= a+ b 等的拟
合[ 5] ,根据回归系数的大小,选取最大的方程作为代
表。
表 1　混播组合及其播种量
Table 1　The sow ing rat es o f mix tur e and monoculture fo r each plot
试验小区号
Test plot No.
草种组合
Sp ecies mixtur e
播种量( g/ 18m2)
S ow ing rate( g/ 18m2)
1 无芒雀麦+ 草原二号苜蓿　B. innermis+ M . varia 26+ 36
2 无芒雀麦+ 草原二号苜蓿B. innermis+ M . varia 40+ 25
3 无芒雀麦+ 草原二号苜蓿B. innermis+ M . varia 52+ 18
4 无芒雀麦 B. innermis 80
5 草原二号苜蓿 M . varia 50
6 天然草原( CK) Natur al grass land( CK) No sowin g
表 2　试验区土壤养分含量
T able 2　Content of v arious nutr ient in differ ent so il layer s o f exper itmental field
土壤深度( cm) 有机质( % ) 全量( % ) T otal ( % ) 速效氮 速效磷( mg/ k g)
Soil l ayer( cm) O. M( % ) pH N P N-NH( mg / 100g ) Avai lab le P
0～26 3. 3 8. 76 0. 205 0. 013 112 4. 17
26～38 1. 9 7. 78 0. 073 0. 005 112
38～60 1. 2 7. 53 0. 082 0. 003 29 4. 15
60～80 1. 3 8. 12 0. 033 0. 007 72 9. 8
2　结果与分析
2. 1　试验区土壤养分状况
试验区土壤有机质, 速效性N、P 含量均较高于典
型草原[ 6]。表层土壤 pH 明显高于下层土壤(见表 2)。
2. 2　生长特点
两年观测数据统计分析结果表明,在单、混播条
件下,两种牧草的生长量( cm )与生长天数( d)的回
归关系方程(表 3)。
2. 2. 1　生长高度　从表 3所列方程可以看出,无芒
雀麦和草原二号苜蓿的株高不受单、混播的影响, 其
生长曲线符合方程　H= a+ bt + c2　式中 H 为株
高( cm) , t 为返青后的生长天数( d)。
2. 2. 2　两种牧草的株高方式不受混播比例的影响,
混播比例不同, 生长速率各异。苜蓿的株高在 6 月
中旬以前为低速增长期, 以后生长速率加快, 一直持
续到 8月下旬。而无芒雀麦的与苜蓿的前期表现相
似, 只是在后期即 7月下旬开始, 速率生长放缓, 基
74 草　地　学　报 第 9卷
本保持不变。
2. 2. 3　生长速度与水、热同步　从 6月下旬开始,
草原地区气温升高且降水集中, 牧草充分利用这一
有利条件完成自身的生长。无芒雀麦在 7月下旬已
进入生殖生长期, 因而生长基本停止。就两种牧草比
较而言,前期的生长速率差异不大,而自 6月下旬开
始,无芒雀麦的株高明显超过苜蓿,一直持续到 7月
下旬。7月下旬开始, 苜蓿的生长仍保持高速率,进
而超过无芒雀麦。
2. 2. 4　混播组合对株高的影响　混播抑制了苜蓿
和无芒雀麦的生长速率,其特点是 7月中旬以前,单
播区的株高始终大于混播区。7月下旬在生长后期,
混播群落牧草的株高则超过单播。无芒雀麦在进入
后期仍继续生长, 提高草层高度, 延长其营养生
长期。
2. 3　生物量积累
为了研究牧草生物量积累W( g )与生长时间 t
( d)的关系,笔者在观测高度生长的同时,探讨牧草
生物量积累量W( g )与积累时间 t ( d)的回归关系方
程(表 3)。混播组合对苜蓿的生物量积累模式没有
影响,它的分布符合方程　W= at b。而混播改变了
无芒雀麦的生物量积累模式,使其由单播时的W=
ae
bt变化为混播时的W= atb。同时,不同混播组合牧
草的生物量积累速率各异。
2. 4　群落特征及产草量
2. 4. 1　单播苜蓿的叶面积指数最大,其次为混播小
区和单播无芒雀麦。单播苜蓿的茎叶比值高于混播
小区,也高于单播无芒雀麦(表 4)。
表 3　生长高度、生物量积累量与生长期的回归关系
Table 3　Reg ression equation of g rowing height( H) ( cm) , biomass
accum ulation (W ) ( g) and g rowing time of plant in differ ent tr eatments
试验小区号
T est plot No.
草种
Plant species
回归曲线方程
Regress ion equat ion
回归系数
r
回归方程
Regress ion equation
回归系数
r
1 无芒雀麦B. ine rmis H= 24. 04+ 1. 61t- 5. 93* 10- 4t 2 0. 93 W= 0. 018t 1. 62 0. 986
苜　蓿　M . varia H= - 19. 18+ 1. 2t- 5. 69* 10- 4t 2 0. 93 W= 0. 0025t 2. 08 0. 976
2 无芒雀麦 B. ine rmis H= t / ( 1. 64- 0. 012t+ 9. 02* 10- 6t2) 0. 95 W= 0. 0022t 2. 02 0. 971
苜　蓿　M . varia H= - 10. 01+ 0. 97t- 2. 07* 10- 4t 2 0. 95 W= 4. 16t 1. 97 0. 968
3 无芒雀麦 B. ine rmis H= - 18. 13+ 1. 35t- 3. 99* 10- 6t 2
苜　蓿　M . varia H= - 21. 57+ 1. 04t- 7. 72* 10- 4t 2 0. 86 W= 0. 0034t 2. 03 0. 965
4 无芒雀麦 B . iner mis H= - 18. 73+ 1. 41t- 3. 59* 10- 4t 2 0. 93 W= 1. 47e0. 028t 0. 977
5 苜　蓿 M . varia H= - 15. 76+ 1. 21t- 5. 12* 10- 4t 2 0. 94 W= - 7. 31t 0. 404 0. 787
表 4　茎叶比和叶面积指数
T able 4　Th e stem/ leave rat io and LAI in dif ferent t reatments
试验小区号
T est plot No.
叶面积指数
LAI
茎叶比
Stem/ leave
1 4. 18 5. 6
2 2. 91 2. 5
3 4. 26 6. 6
4 3. 15 6. 9
5 17. 7 1. 6
2. 4. 2　为了说明人工草地的增产效果,笔者将试验
区临近的天然草原作为对照群落, 进行地上生物量
方差分析和多重比较研究 [ 7] (表 5)。结果除单播苜
蓿( 5小区)外, 其余小区的产草量与对照间差异极
显著( P< 0. 01)。混播与单播小区间差异显著( P<
0. 05)。结果表明, 人工草地有着显著的增产作用。无
芒雀麦与苜蓿混播较单播增产效果显著。其中 3号
小区[播种量( 3+ 1) g / m2 ,无芒雀麦与苜蓿密度比
1∶1, 生物量比 1∶1]和 1号小区[播种量( 1. 5+ 2)
g / m
2 ,无芒雀麦( 78)与苜蓿( 216)密度比 1∶3, 生物
量比 1∶3]的增产效果显著。
2. 4. 3　为了对比研究试验小区的养分和能量状况,
参考中国农业科学院草原研究所编著 [ 8]。按群落生
物量的组成计算试验小区养分含量状况(表 7)。数
据显示,混播小区粗蛋白质、可消化蛋白质含量低于
单播苜蓿而高于单播无芒雀麦。混播小区的脂肪、粗
纤维、粗灰分以及总能和可消化能含量大于单播无
芒雀麦和单播苜蓿。上述结果表明,混播牧草无论从
产草量、质量和能量等方面均高于单播牧草。
3　结论
3. 1　无芒雀麦与草原二号苜蓿的生长高度模式不
受单播和不同混播比例的影响,其生长高度与生长
日期的回归关系曲线符合方程 H= a+ bt+ ct 2。
3. 2　混播改变了苜蓿和无芒雀麦的生长速率,在前期
75第 1期 宝音陶格涛:无芒雀麦与苜蓿混播试验
对生长高度有一定的抑制作用,后期则有促进作用。
3. 3　草原二号苜蓿的现存生物量与积累时间的回
归关系模式不受单播、混播的影响, 其回归方程为
W= at
b。
3. 4　混播改变了无芒雀麦生物量与积累时间的关
系模式, 使其由单播时的W= aebt改变为混播时的
W= at b。
3. 5　叶面积指数和茎叶比值在不同小区的数值各
异。苜蓿的叶面积指数大于无芒雀麦。
3. 6　人工混播草地较天然群落有显著的增产作用。
混播比单播群落也有显著的增产作用。
3. 7　混播小区的粗脂肪、粗纤维、粗灰分以及总能
和可消化能含量高于单播小区。
3. 8　混播小区的粗蛋白质和可消化蛋白质含量高
于单播无芒雀麦而低于单播苜蓿。
3. 9　综上分析, 无芒雀麦与苜蓿越冬苗密度比 1∶
1,生物量比 1∶1(播种量: 无芒雀麦 30kg/ hm2 , 苜
蓿 10kg/ hm 2)为优化的混播组合。
表 5　地上生物量及增产比例(播后 2～5年)
T able 5　T he comparison of biomass on different tr eatments after sow ing ( Second -fifth y ear) g/ m2
试验小区号 Test plot No. 播后年份 Year after sow ing 较对照增产( % ) Increase biom as s
2nd 3rd 5th 2 x X %
1 886. 7 1013. 0 1043. 3 2943. 0 981. 0 618. 0 170
2 720. 0 788. 5 760. 0 2268. 5 756. 2 393. 2 108
3 988. 3 825. 0 1185. 0 2998. 3 999. 4 636. 4 175
4 891. 7 814. 0 491. 7 2197. 4 732. 5 369. 5 102
5 687. 0 388. 0 498. 0 1564. 0 521. 3 158. 3 44
天然草原(对照)
Natural gr as sland( CK)
454. 0 293. 0 342. 0 1089. 0 363. 0 0 0
表 6　生物量差异
Table 6　The differ ence o f biomasses in different plo ts ( T -test p-levels)
试验小区号 Test plot No. 1 2 3 4 5 6
1 1. 00 0. 02* 0. 87 0. 36 0. 07 0. 02*
2 0. 02* 1. 00 0. 16 0. 97 0. 15 0. 03*
3 0. 87 0. 16 1. 00 0. 41 0. 05* 0. 02*
4 0. 36 0. 97 0. 41 1. 00 0. 05* 0. 02*
5 0. 07 0. 15 0. 05* 0. 20 1. 00 0. 05
6 0. 02* 0. 03* 0. 03* 0. 08 0. 051 1. 00
　　* 差异显著。S ignif icant dif f erence.
表 7　营养物质含量及能量
Table 7　Content o f nutr ient and ener gy in different t reatm ents
试验小区号
T es t plot
No.
粗蛋白质%
C rude
protein
粗脂肪%
Crude
fat
粗纤维%
Crude
f ibre
粗灰分%
Crude
ash
可消化蛋白质 g/ kg
Digest ible
p rotein
总能M J/ kg
T otal energy
(M J/ kg)
消化能 MJ /k g
D. E
( MJ / kg)
1 123. 17 30. 68 265. 66 74. 57 69. 16 37. 60 23. 10
2 99. 94 24. 91 215. 71 60. 55 56. 16 39. 53 18. 72
3 137. 18 34. 20 296. 09 83. 12 77. 09 41. 90 25. 70
4 123. 80 30. 86 267. 24 75. 02 69. 58 37. 82 23. 19
5 156. 48 15. 61 254. 58 59. 19 138. 99 28. 68 15. 39
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76 草　地　学　报 第 9卷