宁夏引黄灌区燕麦与箭筈豌豆的混播效果研究

doi:10.11686/cyxb2023127

草业学报 ›› 2024, Vol. 33 ›› Issue (3): 107-119.DOI: 10.11686/cyxb2023127

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宁夏引黄灌区燕麦与箭筈豌豆的混播效果研究

冯琴¹^,²(), 何小莉⁴, 王斌¹^,², 王腾飞¹^,², 倪旺¹^,², 马霞¹^,², 明雪花¹^,², 邓建强¹^,², 兰剑¹^,²^,³()

^1.宁夏大学林业与草业学院，宁夏银川 750021
^2.宁夏草牧业工程技术研究中心，宁夏银川 750021
^3.农业农村部饲草高效生产模式创新重点实验室，北京 100125
^4.石嘴山市畜牧水产技术推广服务中心，宁夏石嘴山 753000

收稿日期:2023-04-18 修回日期:2023-07-10 出版日期:2024-03-20 发布日期:2023-12-27
通讯作者: 兰剑
作者简介:E-mail： ndlanjian@163.com
冯琴（1999-），女，贵州遵义人，在读硕士。E-mail： Fengqin0818@163.com
基金资助:
宁夏高等学校一流学科建设（草学学科）项目(NXYLXK2017A01);“一年两熟”人工草地可持续发展模式研究与示范项目(2020 BBF02001)

A study of mixed sowing effects for oat and common vetch in the Ningxia Yellow River Irrigation Area

Qin FENG¹^,²(), Xiao-li HE⁴, Bin WANG¹^,², Teng-fei WANG¹^,², Wang NI¹^,², Xia MA¹^,², Xue-hua MING¹^,², Jian-qiang DENG¹^,², Jian LAN¹^,²^,³()

^1.College of Forestry and Prataculture，Ningxia University，Yinchuan 750021，China
^2.Ningxia Grass and Animal Husbandry Engineering Technology Research Center，Yinchuan 750021，China
^3.Innovation Key Laboratory of Forage Efficient Production Mode of Ministry of Agriculture and Rural Affairs，Beijing 100125，China
^4.Animal Husbandry Technique Extensional Service Center of Shizuishan，Shizuishan 753000，China

Received:2023-04-18 Revised:2023-07-10 Online:2024-03-20 Published:2023-12-27
Contact: Jian LAN

摘要/Abstract

摘要：

豆禾混播比例是影响混播草地产量和品质的关键因素，为筛选宁夏引黄灌区适宜的燕麦与箭筈豌豆混播比例，试验设置燕麦与箭筈豌豆4个比例［A₅V₅（5∶5）、A₆V₄（6∶4）、A₇V₃（7∶3）和A₈V₂（8∶2）］混播及两者单播共6个处理，对混播草地生产性能、种间竞争以及营养价值进行研究。结果表明，混播处理的年干草产量为14.84~17.62 t·hm^-2，较燕麦单播提高4.53%~24.10%，较箭筈豌豆单播提高64.03%~94.75%，其中A₈V₂处理的年干草产量最高（17.62 t·hm^-2），且显著高于单播及A₅V₅处理，A₆V₄次之（16.61 t·hm^-2）。所有混播的土地当量比均大于1，表明混播提高了土地利用效率，且种间干扰小于种内干扰，燕麦和箭筈豌豆表现出共生关系，其中A₈V₂处理的土地当量比最高，为1.30，说明该处理增产效益最为明显。混播群落中燕麦的相对产量均大于箭筈豌豆，燕麦的侵略强度大于0，燕麦的竞争比率大于箭筈豌豆，表明燕麦的侵占力大于箭筈豌豆，燕麦具有竞争优势。而在饲草营养品质上，各混播处理间无显著差异，其中A₅V₅处理营养品质数值最高，A₆V₄处理的粗蛋白产量最高（1.90 t·hm^-2）。综上所述，燕麦和箭筈豌豆以A₈V₂混合配比的产量、土地当量比、系统生产力指数（8.94）以及年净收入（16418 元·hm^-2）均最高。因此推荐燕麦与箭筈豌豆以8∶2比例在宁夏引黄灌区推广种植。

关键词: 燕麦, 箭筈豌豆, 混播草地, 生产性能, 种间竞争

Abstract:

The ratio of seeding rates in mixed sowings of legumes and grasses is a key factor affecting the yield and quality of mixed grassland. This research investigated the optimal ratio of mixed sowing seeding rates for oat and common vetch in the Ningxia Yellow River Irrigation Area. Six treatments were set up： Four ratios of oat and common vetch ［A₅V₅ （5∶5）， A₆V₄ （6∶4）， A₇V₃ （7∶3） and A₈V₂ （8∶2）］ together with oat and common vetch monocultures， to investigate the production， interspecific competition and nutritional value of the two monocultures and their combinations. It was found that the annual hay yield of the mixed treatments ranged from 14.84 to 17.62 t·ha^-1， which was 4.53% to 24.10% higher than that of oats sown alone and 64.03% to 94.75% higher than that of common vetch sown alone. The A₈V₂ treatment had the highest annual hay yield （17.62 t·ha^-1）， which was significantly higher than that of the single sown and A₅V₅ treatments. The treatment A₆V₄ had the second highest trial yield of 16.61 t·ha^-1. The land equivalent ratio of all mixtures was greater than 1， indicating that the mixtures improved land use efficiency. Interspecies disturbance was less than intraspecies disturbance， and oat and common vetch showed a synergistic relationship， whereby the highest land equivalent ratio of 1.30 was found in the A₈V₂ treatment， indicating that this treatment had the greatest benefit in terms of increased yield. The relative yields of oat were all greater than those of common vetch in the mixed treatments. The aggression intensity of oat was greater than 0 and the competition ratio of oat was greater than that of common vetch， indicating that the aggression of oats was greater than that of common vetch and that oat had a competitive advantage. Regarding the nutritional quality of the forage， there was no significant difference between the mixed treatments. However， A₅V₅ had the numerically highest nutritional quality and A₆V₄ had the numerically highest crude protein yield （1.90 t·ha^-1）. Overall， mixed cropped oat and common vetch had the highest yield， land equivalent ratio， system productivity index （8.94） and net annual income （16418 yuan·ha^-1） with the A₈V₂ mixture. Therefore， it is recommended that oat and common vetch mixtures planted at a ratio of 8∶2 should be promoted in the Ningxia Yellow River Irrigation Area.

Key words: oat, common vetch, mixed grassland, production performance, interspecific competition

冯琴, 何小莉, 王斌, 王腾飞, 倪旺, 马霞, 明雪花, 邓建强, 兰剑. 宁夏引黄灌区燕麦与箭筈豌豆的混播效果研究[J]. 草业学报, 2024, 33(3): 107-119.

Qin FENG, Xiao-li HE, Bin WANG, Teng-fei WANG, Wang NI, Xia MA, Xue-hua MING, Jian-qiang DENG, Jian LAN. A study of mixed sowing effects for oat and common vetch in the Ningxia Yellow River Irrigation Area[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2024, 33(3): 107-119.

图/表 13

图1 2022年试验区不同月份降水量和平均气温情况

Fig.1 Precipitation and average temperature in 2022

表1 供试材料信息

Table 1 Information of test materials

材料

Material

纯净度

Purity （%）

发芽率

Germination rate （%）

千粒重

Thousand seed weight （g）

来源

Source

燕麦

A. sativa

98.0

94.0

36.7

北京百斯特草业有限公司Beijing Best Grass Industry Co.， Ltd

箭筈豌豆

V. sativa

92.0

80.0

65.5

表2 各处理播种量详细信息

Table 2 Test processing information （kg·hm-2）

处理 Treatment	燕麦播种量 The seeding rate of oats	箭筈豌豆播种量 The seeding rate of common vetch
A	180	-
A₅V₅	106	120
A₆V₄	127	100
A₇V₃	148	80
A₈V₂	169	60
V	-	150

图2 两物种的竞争模式

Fig.2 Competition patterns between the two species

表3 各项目的价格信息

Table 3 Price information of each item

项目 Items	单价 Unit price
燕麦种子 Oat seed （元Yuan·kg^-1）	12
箭筈豌豆种子 Common vetch seed （元Yuan·kg^-1）	8
机械 Machine （元Yuan·hm^-2）	400
肥料 Fertilizer （元Yuan·hm^-2）	500
灌溉 Irrigation （元Yuan·hm^-2）	2000
人工 Artificial （元Yuan·hm^-2）	4000
收割 Harvest （元Yuan·hm^-2）	1000
燕麦干草 Oat hay （元Yuan·t^-1）	2100
箭筈豌豆干草 Common vetch hay （元Yuan·t^-1）	2400

图3 不同混播比例下燕麦和箭筈豌豆的株高不同大写字母表示不同处理间有显著性差异，不同小写字母表示同一茬次不同处理间有显著性差异（P<0.05）。C：表示不同茬次间的显著性；R：表示不同处理间的显著性；C×R：表示茬次与处理的交互作用的显著性。ns：表示无显著效应；*：表示在0.05水平下存在显著作用；**：表示在0.01水平下存在显著作用，下同。Different uppercase letters indicate significant differences between treatments， and different lowercase letters indicate significant differences between treatments in the same cutting （P<0.05）. C： Indicating the significance between different cutting times； R： Indicating the significance among different treatments； C×R： Indicating the significance of the interaction between cutting times and treatment. ns： Indicating that no significant effect； *： Indicating significant effect at the level of 0.05； **： Indicating significant effect at 0.01 level， the same below.

Fig.3 Plant height of oat and common vetch under different mixed sowing ratios

表4 牧草产量的显著性检验（F值）

Table 4 Significance test of forage yield （F value）

项目 Items	燕麦产量Hay yield of oats	箭筈豌豆产量Hay yield of common vetch	总干草产量Total hay yield
茬次 Cutting times	13.10**	96.21**	32.77**
比例 Ratio	5.96**	923.39**	37.55**
茬次×比例 Cutting times×ratio	3.34*	38.01**	2.90*

图4 不同混播比例下牧草的干草产量图a和b中不同大写字母表示不同处理间草地总产量存在显著差异，不同小写字母表示同一作物不同处理间存在显著差异（P<0.05），图c同图3，图d和e不同小写字母表示不同处理存在显著差异。Different capital letters in figures a and b indicate significant differences in total grass yield among treatments， and different lowercase letters indicate significant differences among different treatments of the same crop （P<0.05）， figure c is the same as figure 3， and different lowercase letters in figures d and e indicate significant differences among treatments.

Fig.4 Hay yield of forage grass under different mixed sowing ratios

表5 牧草土地生产力及竞争指标的显著性检验（F值）

Table 5 Significance test of pasture land productivity and competition index （F value）

项目

Items

箭筈豌豆的偏土地当量比Partial land equivalent ratio for common vetch （

L E R v

）

燕麦的偏土地当量比Partial land equivalent ratio for oats （

L E R a

）

土地当量比Land equivalent ratio （

L E R

）

箭筈豌豆的相对产量

Relative yield for common vetch （ $R Y v$ ）

燕麦的相对产量

Relative yield for oats （ $R Y a$ ）

相对产量总和

Total relative yield （ $R Y T$ ）

箭筈豌豆的侵略强度Aggressivity for common vetch （

A v

）

燕麦的侵略强度Aggressivity for oats （

A a

）

箭筈豌豆的竞争比率

Competitive ratio for common vetch （ $C R v$ ）

燕麦的竞争比率

Competitive ratio for oats （ $C R a$ ）

茬次×比例

Cutting times×ratio

表5 牧草土地生产力及竞争指标的显著性检验（F值）

Table 5 Significance test of pasture land productivity and competition index （F value）

项目

Items

箭筈豌豆的偏土地当量比Partial land equivalent ratio for common vetch （

L E R v

）

燕麦的偏土地当量比Partial land equivalent ratio for oats （

L E R a

）

土地当量比Land equivalent ratio （

L E R

）

箭筈豌豆的相对产量

Relative yield for common vetch （ $R Y v$ ）

燕麦的相对产量

Relative yield for oats （ $R Y a$ ）

相对产量总和

Total relative yield （ $R Y T$ ）

箭筈豌豆的侵略强度Aggressivity for common vetch （

A v

）

燕麦的侵略强度Aggressivity for oats （

A a

）

箭筈豌豆的竞争比率

Competitive ratio for common vetch （ $C R v$ ）

燕麦的竞争比率

Competitive ratio for oats （ $C R a$ ）

茬次 Cutting times

19.76**

19.63**

19.38**

18.73**

16.12**

比例 Ratio

12.18**

4.21*

2.96*

6.72**

7.25**

5.86**

茬次×比例

Cutting times×ratio

图5 不同混播比例的偏土地当量比

Fig.5 Partial land equivalent ratio of different mixed sowing ratio

图6 牧草的竞争指数图c、d、e、f中的不同小写字母表示同一物种不同处理存在显著差异。图g中的不同大写字母表示不同处理间存在显著性差异，不同小写字母表示同一茬次不同处理间存在显著性差异。Different lowercase letters in figures c， d， e， and f indicate significant differences among treatments of the same species. Different uppercase letters in figure g indicate significant differences between treatments， and different lowercase letters indicate significant differences between treatments for the same cutting.

Fig.6 Competition index of herbage

表6 不同混播比例的牧草营养品质比较

Table 6 Comparison of nutrient quality of herbage in different mixed sowing ratio

茬次 Cutting times	处理 Treatment	粗蛋白 Crude protein （%）	中性洗涤纤维 Neutral detergent fiber （%）	酸性洗涤纤维 Acid detergent fiber （%）	相对饲喂价值 Relative feed value
第1茬 The first cutting	A	9.96±0.10cd	60.46±0.52abc	35.98±0.17bc	93.67±0.99abc
	A₅V₅	13.10±0.14ab	58.08±0.37bc	37.36±0.49abc	95.80±1.21ab
	A₆V₄	11.57±0.08abc	61.48±0.26ab	39.74±0.13a	87.67±0.24bc
	A₇V₃	10.80±0.26bc	63.50±0.95a	41.25±0.91a	83.23±2.30c
	A₈V₂	10.21±0.20c	63.62±1.12a	39.27±0.53ab	85.33±2.06bc
	V	18.01±0.09a	46.41±0.21c	35.58±0.20c	122.64±0.42a
第2茬 The second cutting	A	7.51±0.52d	68.75±2.96a	42.00±2.33a	76.49±5.51bc
	A₅V₅	12.19±0.34ab	65.14±0.20abc	40.36±0.70ab	82.07±1.03abc
	A₆V₄	11.35±0.18abc	63.07±0.51bc	39.47±0.74ab	85.78±1.26ab
	A₇V₃	10.20±0.24cd	66.59±1.51ab	42.94±0.77a	77.55±2.15c
	A₈V₂	10.64±0.04bcd	65.50±0.86ab	43.59±1.57a	78.02±0.88bc
	V	25.97±0.18a	45.53±0.22c	34.87±0.96b	126.13±0.97a
平均Average	A	8.74±0.59c	64.61±2.28a	38.99±1.70ab	85.08±4.58ab
	A₅V₅	12.65±0.26ab	61.61±1.59ab	38.86±0.77ab	88.93±3.15ab
	A₆V₄	11.46±0.10abc	62.28±0.43ab	39.61±0.34ab	86.73±0.71ab
	A₇V₃	10.50±0.20bc	65.05±1.05a	42.09±0.65a	80.39±1.89b
	A₈V₂	10.42±0.13bc	64.56±0.75a	41.43±1.21a	81.67±1.91b
	V	21.99±1.78a	45.97±0.24b	35.23±0.46b	124.38±0.91a
茬次 Cutting times		26.51**	29.94**	16.57**	34.72**
比例 Ratio		820.41**	87.50**	11.79**	127.69**
茬次×比例 Cutting times×ratio		122.55**	4.98**	3.46*	6.68**

表7 不同处理草地支出、毛收入、净收入的比较

Table 7 Comparison of grassland expenditure， gross income and net income under different treatments （元Yuan·hm-2）

处理 Treatment	毛收入Gross income		净收入Net income		平均Average			年净收入 Annual net income
处理 Treatment	第1茬 The first cutting	第2茬 The second cutting	第1茬 The first cutting	第2茬 The second cutting	支出 Expenditure	毛收入 Gross income	净收入 Net income	年净收入 Annual net income
A	12855	16962	2795	6902	10060	14909	4849	9697
A₅V₅	15173	16421	5041	6289	10132	15797	5665	11330
A₆V₄	17356	17863	7132	7639	10224	17610	7386	14771
A₇V₃	14974	19210	4658	8893	10316	17092	6776	13551
A₈V₂	18131	19104	7723	8695	10408	18617	8209	16418
V	8670	13045	-429	3945	9100	10858	1758	3516

参考文献 33

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宁夏引黄灌区燕麦与箭筈豌豆的混播效果研究

A study of mixed sowing effects for oat and common vetch in the Ningxia Yellow River Irrigation Area

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