全 文 ：新疆农业科学 2012，49(6) :1142 － 1147
Xinjiang Agricultural Sciences
doi:10． 6048 / j． issn． 1001 － 4330． 2012． 06． 024
豆科、禾本科 5 种牧草异行混播草
地当年建植效果研究
张鲜花，朱进忠，穆肖芸，加娜尔古丽·穆沙，古伟蓉
(新疆农业大学草业与环境科学学院 /新疆草地资源与生态重点实验室，乌鲁木齐 830052)
摘 要:【目的】通过不同混播比例、不同种植方式建植混播草地的研究，探索自然降水在 500 mm以上的雨养
地区，建植优质、高产、稳定与中长利用年限混播人工草地的技术途径。【方法】试验设红三叶(Trifolium
pratens)、红豆草(Onobrychis viciaefolia )与鸭茅(Dactylis glomerata)、无芒雀麦(Broumis inermis)、猫尾草
(Phlemu pratense)5 种牧草混播，混播比例为 4∶ 6、6∶ 4、5∶ 5 三种处理，各处理又以 1∶ 1 行、2∶ 2 行、3∶ 3 行异行种
植;在豆科牧草花期与禾本科牧草抽穗期，刈割测定草地群落各种群组分的密度、高度与产草量，对比分析各
处理的草地经济性状表现。【结果】在不同种植方式的处理中，1∶ 1 行的异行种植方式，各项经济性状指标均
优于其它种植方式;在不同混播比例处理中，以 4∶ 6 混播比例的草群产量最高，在 1∶ 1 行处理中，平均产干草
1 209． 1 g /m2;其它处理也多在 800 g /m2 以上。【结论】试验区草地在建植当年就表现出良好的长势与较高的
生产性能，尤其是豆科牧草的产量在草群中大幅度增加，可极大地提升草地的质量。
关键词:种植方式;混播比例;草地经济性状
中图分类号:S812. 4 文献标识码:A 文章编号:1001 － 4330(2012)06 － 1142 － 06
收稿日期:2012 － 03 － 15
基金项目:农业部公益性行业科研专项“牧区优质高效饲草生产利用技术研究示范”(201003023)
作者简介:张鲜花(1978 －) ，女，讲师，博士研究生，研究方向为草地资源与生态，(E － mail)z1zxh1314@ 126． com
通讯作者:朱进忠(1953 －) ，男，河北唐县人，教授，博士生导师，研究方向为草地资源与生态、草地畜牧业和草业遥感应用，(E － mail)
xjauzjz@ 126． com
Study on the Planting Effect of the Mixed Grassland with Five
Kinds of Leguminous and Gramineous Forages
under the Different Sowing Patterns
ZHANG Xian － hua，ZHU Jin － zhong，MU Xiao － yun，Jianaerguli Musha，GU Wei － rong
(College of Pratacultural and Environmental Sciences，Xinjiang Agricultural University /Key Laboratory of
Grassland Resources and Ecology of Xinjiang，Urumqi 830052，China)
Abstract:【Objective】The different seeding rates and sowing ways were studied in order to explore the
technical way of planting high quality，high yield，stable and long － use life of mixed artificial grassland in the
area with rainfall of above 500 mm． 【Method】 The mixture patterns consist of five kinds of forage，
Onobrychis viciaefolia，Trifolium pratens，Dactylis glomerata，Broumis inermis，Phlemu pratense which were
designed at the mixed sowing ratio of 4∶ 6，6∶ 4 and 5∶ 5 of the three kinds of treatment and each treatment with
1∶ 1，2∶ 2 and 3∶ 3 lines of different planting;when flowering and heading，the density，height and forage yield
of various group community were studied and the economic characters were contracted． 【Results】The result
showed that various economic indexes are better than those of other planting patterns at 1 ∶ 1 line，and the
forage yield of mixed 6∶ 4 was the highest and the average yield was 1 209． 1 g /m2，at the same time the forage
6 期 张鲜花等:豆科、禾本科 5 种牧草异行混播草地当年建植效果研究
yield was above 800 g /m2 in other treatment． 【Conclusion〗So good growth vigor and high performance were
showed，especially the increases of legumes yield can greatly enhance the quality of grassland in planting year
at the research site．
Key words:sowing patterns;mixed sowing ratio;economic characters of grassland
0 引 言
【研究意义】近年来，混播人工草地的建植一直是发展集约化草地畜牧业、实施生态恢复重建及可
持续发展战略的重要措施。人工草地建植和可持续利用的关键指标是草地群落的稳定性和生产性能。
群落稳定性不仅是合理有效地建植、利用、管理草地的基本要求，同时也是衡量人工草地质量的一个重
要标准，是草地长期保持生产力的基础［1］。如何获得高稳定性及高生产性能的草地，一直是混播草地
建植与研究中关注的课题。【前人研究进展】国内以往对混播草地的研究多数集中在品种搭配、施肥、
刈割等方面文献，而对混播的种植方式研究甚少。【本研究切入点】通过种植方式的调整，改变以往混
播草地禾、豆牧草同行混播为异行混播的建植方式，藉以草地群落学的植物种间竞争理论与平衡学说，
调节混播草地群落组分物种的消长变化［2 ～ 6］。【拟解决的关键问题】通过组分种群间异行建植处理，探
索草地群落组合种类的种间相容性、混播群落功能群比例的协调性、组分空间与时间结构上的合理性。
1 材料与方法
1． 1 试验地概况
试验地设在新疆伊犁昭苏马场，地处 N 40°55 ～ 43°15，E 81°03 ～ 81°05，属温带山区半湿润冷凉
气候类型。年均温度 2． 7℃，≥10℃年积温 1 416． 8℃，无霜期 85 ～ 100 d;年均降水量 512 mm，降水集中
于 5 ～ 8 月，约占全年总降水量的 68%，年均蒸发量 1 261． 6 mm，是降水量的 2． 5 倍，积雪期 158 d，积雪
厚度 20 ～ 60 cm;土壤为黑钙土，有机质含量为 13． 63% ～ 14． 89%，全氮、全磷、全钾量分别为 9． 53、
2． 16、12． 20 g /kg，碱解氮、有效磷、有效钾含量分别为 459． 20、144． 43、473． 58 mg /kg。
1． 2 材 料
以红豆草(Onobrychis viciaefolia )、红三叶(Trifolium pratens)、鸭茅(Dactylis glomerata)、无芒雀麦
(Broumis inermis)、猫尾草(Phlemu pratense)5 种豆科、禾本科牧草为研究对象。表 1
表 1 混播草种与特性
Table 1 The properties of mixed sowing grass
物种名称
Species name
来 源
Source
生态经济类群
Ecological and economic groups
生长期(d)
Growth period
鸭茅 Dactylis glomerata 当地产 疏丛禾草 180
无芒雀麦 Broumis inermis 引进 根茎禾草 180
猫尾草 Phlemu pratense 当地产 疏丛禾草 180
红豆草 Onobrychis viciaefolia 引进 细茎豆科牧草 180
红三叶 Trifolium pratens 引进 细茎豆科牧草 180
1． 3 试验设计
试验设豆科(红豆草 +红三叶)与禾本科(鸭茅 +无芒雀麦 +猫尾草)牧草混播，豆科与禾本科牧草
混播比例为 4∶ 6、6∶ 4 与 5∶ 5 三种处理，在每个比例的基础上，又按照异行种植的方式间行种植 1∶ 1(豆
∶禾)行、2∶ 2(豆∶禾)行、3∶ 3(豆∶禾)行。小区采用完全随机区组排列，小区面积均为 3 m × 4 m，每小区
20 行，行距 15 cm，重复 3 次，共计 9 个处理，27 个小区。2010 年 5 月 4 日播种，出苗后，6 月中旬人工清
除杂草一次，再未实施其它管理措施。表 2
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新疆农业科学 49 卷
表 2 牧草混播比例、建植方式与播种量
Table 2 Forage mixture proportion，planting and seeding rate
序号
Number
混播处理
Processing
混播组分种类
Species
混播比例(%)
Proportion
种植方式与播种量(kg /hm2)
Planting and seeding rate
1∶ 1 行 2∶ 2 行 3∶ 3 行
1H
(红三叶 + 红豆
草)40% + (猫
尾草 +无芒雀麦
+鸭茅)60%
红三叶
红豆草
猫尾草
无芒雀麦
鸭茅
合计
20． 00
20． 00
20． 00
20． 00
20． 00
100． 00
4． 05
19． 2
3． 3
9． 6
6
42． 15
4． 05
19． 2
3． 3
9． 6
6
42． 15
4． 05
19． 2
3． 3
9． 6
6
42． 15
2H
(红三叶 + 红豆
草)60% + (猫
尾草 +无芒雀麦
+鸭茅)40%
红三叶
红豆草
猫尾草
无芒雀麦
鸭茅
合计
30． 00
30． 00
13． 33
13． 33
13． 34
100． 00
6． 15
28． 8
2． 25
6． 3
4． 05
47． 55
6． 15
28． 8
2． 25
6． 3
4． 05
47． 55
6． 15
28． 8
2． 25
6． 3
4． 05
47． 55
3H
(红三叶 + 红豆
草)50% + (猫
尾草 +无芒雀麦
+鸭茅)50%
红三叶
红豆草
猫尾草
无芒雀麦
鸭茅
合计
25． 00
25． 00
16． 66
16． 67
16． 67
100． 00
5． 1
24
2． 7
7． 95
4． 95
44． 85
5． 1
24
2． 7
7． 95
4． 95
44． 85
5． 1
24
2． 7
7． 95
4． 95
44． 85
1． 4 测定方法
根据植物生长情况，于 2011 年 9 月上旬(豆科牧草开花期，禾本科牧草抽穗期) ，进行群落有关经
济性状密度、高度、分蘖分枝和产草量的测定。密度采用分枝与分蘖数进行测定，高度测定采用牧草绝
对高度，产量测定采用样线法，样线长度 0． 5 m。牧草刈割留茬高度 5 cm，称鲜重，并取 500 g 鲜样放入
65℃烘箱中烘干称重，计算干鲜比和干草重。
1． 5 数据分析
数据分析采用 DPS6． 5。采用 LSD多重比较进行方差分析比较。
2 结果与分析
2． 1 不同处理混播群落组分种群密度的测定
草地群落及各组分种群的密度，是草地及种群生态学动态研究的核心内容之一，它们不但对草地的
生产力有重要影响，同时与草地的稳定性及利用年限也有直接关系。
试验结果显示，在 3 种混播比例和 3 种植方式处理中，不同混播比例草地群落密度与各组分种群密
度，以 1∶ 1 行的种植方式表现最大，2∶ 2 行与 3∶ 3 行种植方式密度相近，并均低于 1∶ 1 行种植方式，但差
异不显著(P ＞ 0． 05) ;在 1∶ 1 行种植方式中，草地群落的密度又以 4∶ 6 混播比例表现最高，达到 757． 65
个枝条 /m2 个枝条，其次为 6∶ 4 与 5∶ 5 混播比例，但差异也不显著(P ＞ 0． 05)。2∶ 2 行与 3∶ 3 行种植方
式中，分别以 6∶ 4 与 5∶ 5 混播比例的密度表现最大。
从群落密度组分的结构来看，草地的密度完全取决于禾本科牧草在草群中密度的大小，豆科牧草在
群落中的个体数量不占优势;而禾本科牧草中，鸭茅、无芒雀麦、猫尾草虽然在混播组合中的参与比例相
同，但在混播群落中猫尾草功能群的作用较低，与鸭茅、无芒雀麦功能群的作用相比形成较大差别。
在豆科牧草组分中，红三叶在混播群落中表现出较强的分枝能力，而红豆草表现稍差，这与红三叶
具有较强分枝能力，而红豆草分枝能力较弱的生物学特性有关。表 3
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6 期 张鲜花等:豆科、禾本科 5 种牧草异行混播草地当年建植效果研究
表 3 不同处理混播草地群落组分种群密度
Table 3 Effect on the density of different treatments in mixture grassland
序 号
Number
混播处理
Processing
混播组分种类
Species
植物枝条数(个 /m2)Plant shoots
1∶ 1 行 2∶ 2 行 3∶ 3 行
1H 混 5(4∶ 6) 红豆草 24a 18a 13a
红三叶 62． 9a 62． 9a 64a
鸭茅 389． 25a 193． 7a 278a
无芒雀麦 236． 55a 174． 2a 102b
猫尾草 44． 95a 13． 5b 26a
合计 757． 65 462． 3 483
2H 混 5(6∶ 4) 红豆草 29． 9a 18a 18a
红三叶 80． 85a 85． 6a 70a
鸭茅 404． 2a 193． 7a 175a
无芒雀麦 176． 65a 171． 2a 122a
猫尾草 26． 95a 25． 5a 40a
合计 718． 55 494 425
3H 混 5(5∶ 5) 红豆草 41． 9a 21b 15b
红三叶 50． 9a 45． 1a 88a
鸭茅 275． 45a 210． 25a 218a
无芒雀麦 278． 45a 129． 1a 168a
猫尾草 62． 85a 24a 33a
合计 709． 55 429． 45 522
2． 2 不同处理混播群落组分种群生长高度的测定
牧草的生长高度，是构成草地生产力的重要因素。一般情况下，在草地密度基本相同的情况下，株
高就成为草地生产力形成的决定性因素。
研究表明，在整个试验中，2 种豆科牧草红三叶与红豆草，无论是在不同混播比例处理中，还是在不
同种植的方式下，种群的高度均表现差异不显著(P ＞ 0． 05)。红三叶在各处理中的平均株高在 30 ～ 50
cm，红豆草长势较好，平均株高达到 80 ～ 90 cm;3 种禾本科牧草在各处理中，鸭茅与无芒雀麦的生长高
度基本一致，平均株高在 70 ～ 90 cm，且各处理间没有显著差异(P ＞ 0． 05) ，而猫尾草的株高在各处理中
均表现较低，平均株高只有 30 ～ 50 cm，与群落中的红三叶株高基本一致。说明猫尾草与无芒雀麦和鸭
茅相比，在当地混播草地群落中，当年的长势劣于鸭茅与无芒雀麦。表 4
表 4 不同处理混播草地群落组分种群高度
Table 4 Effect on the height of different treatments in mixture grassland
序 号
Number
混播处理
Processing
混播组分种类
Species
植物高度(cm)Height
1∶ 1 行 2∶ 2 行 3∶ 3 行
1H 混 5(4∶ 6) 红豆草 81． 5a 90a 88． 5a
红三叶 39． 7a 47． 7a 35． 3a
鸭茅 75． 4a 85a 74． 6a
无芒雀麦 81a 85． 8a 73． 6a
猫尾草 32． 7a 53． 5a 45． 8a
2H 混 5(6∶ 4) 红豆草 96． 5a 87． 8a 81． 6a
红三叶 34． 2a 39． 7a 39． 5a
鸭茅 68． 8a 79． 4a 64． 7a
无芒雀麦 70a 79． 4a 75． 4a
猫尾草 36． 1a 42． 5a 32． 7a
3H 混 5(5∶ 5) 红豆草 94． 2a 79． 4a 86． 9a
红三叶 31． 8a 44a 36． 7a
鸭茅 72． 2a 76． 8a 60． 3a
无芒雀麦 78． 7a 97． 8a 80． 7a
猫尾草 42． 1a 52． 7a 37． 4a
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新疆农业科学 49 卷
2． 3 不同处理混播群落及组分种群产草量的测定
草地的产草能力，是人工草地建植价值的直接体现。在各处理中，除了 3∶ 3 行种植方式中的 6∶ 4 与
5∶ 5 混播比例的群落干草总产量低于 600 g /m2，其它处理均在 800 g /m2 以上，个别高者可达 1 209． 1 g /
m2，总体上表现出了混播草地建植当年，就能产生较高的生产力。
在不同处理中，群落总生产能力的表现还是存在一些差异。在不同混播比例处理中，以 4∶ 6 混播比
例的产量表现高;在不同种植方式处理中，以 1∶ 1 行种植方式的产草量表现最好，3∶ 3 行种植方式表现
较低;在各组分种群之间，从草地群落产草量的结构可以看出，群落的总生产能力与豆科草在群落中的
产量份额有一定的关系，红豆草尽管在草地群落中种群的密度不及红三叶大，但株高优势弥补了在群落
中种群密度较低的不足，凡产草量高的处理，它在群落产量中所占份额都大，显示出红豆草在混播组分
中与其它 4 种牧草混播，具有一定的生长优势。表 5
表 5 不同处理混播草地群落及组分种群产草量
Table 5 The yield of different treatments in mixture grassland
序 号
Number
混 播处 理
Processing
混播组分种类
Species
产量(g /m2)Yield
1∶ 1 行 2∶ 2 行 3∶ 3 行
1H 混 5(4∶ 6) 红豆草 461a 332． 1a 405． 6a
红三叶 309． 7a 210． 1a 174． 6a
鸭茅 266． 4a 162． 7a 126． 8a
无芒雀麦 160． 8a 152． 9a 112a
猫尾草 11． 2a 7． 6a b 6． 1b
合计 1 209． 1 865． 4 825． 1
2H 混 5(6∶ 4) 红豆草 481． 2a 315． 9a 161． 1b
红三叶 262． 9ab 255． 4a 210． 1a
鸭茅 179． 6a 192． 2a 86． 6b
无芒雀麦 95． 6a 122． 5a 77． 6a
猫尾草 8． 3a 7． 9a 7． 3a
合计 1 027． 6 893． 9 542． 7
3H 混 5(5∶ 5) 红豆草 798． 1a 315． 3a 132． 85b
红三叶 97． 85b 171a 201． 4a
鸭茅 180． 4a 195． 4a 125． 3a
无芒雀麦 75． 6a 110． 1a 128． 2a
猫尾草 9． 4a 10． 2a 7． 95a
合计 1 161． 35 802 595． 7
3 讨 论
在草地组分种类确定之后，小幅度的混播比例调整，对草地产草量不会产生大幅度的影响，增产效
果不明显;同时对草地组分中，不同经济类群牧草的产量结构影响也不大。说明在建植混播人工草地的
实践中，要大幅的增加某一类群在草地中的份额，在混播比例上相对于其它组分草种要有较大的增幅。
在不同种植方式中，2∶ 2 行、3∶ 3 行异行种植方式，草地密度、产草量表现均低于 1∶ 1 行的种植方式，
禾本科与豆科牧草均表现出类似的规律。1∶ 1 行的种植方式，禾本科牧草与豆科牧草在草地群落的空
间结构上以 1∶ 1 行异行共生，2∶ 2 行与 3∶ 3 行的种植方式，禾本科牧草与豆科牧草是以 2∶ 2、3∶ 3 行异行
共生，从植物种群的竞争原理分析，同种植物对环境资源具有大致相同的要求，而不同植物种群间对同
一环境资源的利用会出现互补功能［8，9］。1∶ 1 行种植方式能较好的协调豆科草与禾本科草种间对光、水
和土壤矿物元素等资源的竞争，优化了豆科牧草与禾草生态位的分离［10，11］，有利于各组分牧草在群落
中的共存，种间相容性较好。而另外两种处理，同种植物以 2 行和 3 行共生再与其它植物异行种植，使
得种内竞争和种间竞争加剧，表现出群落系统的协调性相对较差，产生了在环境资源的利用互补与协调
上不及 1∶ 1 行种植方式的结果，导致草地的长势与生产能力减弱与下降。
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6 期 张鲜花等:豆科、禾本科 5 种牧草异行混播草地当年建植效果研究
4 结 论
在不同种植方式处理中，1∶ 1 行的异行方式，各项经济性状指标均优于其它方式，3∶ 3 行异行种植方
式的各项经济性状指标表现相对较低。在不同混播比例处理中，以 4∶ 6 混播比例的草群产量最高，在 1
∶ 1 行的异行种植处理中，平均可生产干草 1 209． 1 g /m2;5∶ 5 与 6∶ 4 混播比例的草群产草量也在 1 000
g /m2 以上，尤其是豆科牧草的产量在草群中大幅度增加，极大地改善了草地质量。
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