苜蓿混播方式及比例对混播草地生产力和稳定性的影响

doi:10.11686/cyxb2023161

摘要/Abstract

摘要：

为了探究适合科尔沁沙地的禾豆混播模式，将紫花苜蓿按8个水平（占单播量的5%， 10%， 15%， 20%， 25%， 30%， 35%， 40%，B₁~B₈）和2种方式（间行A₁和交叉A₂）混播到2月龄的无芒雀麦草地，分析混播方式与混播比例对禾豆混播草地生产力和群落稳定性的影响。结果表明：混播方式对第3茬无芒雀麦产量影响显著，A₂处理显著高于A₁（P<0.05）。A₁处理1~3茬及全年苜蓿产量均高于A₂，其中第3茬及全年苜蓿产量差异显著（P<0.05）。禾豆总产量除2茬A₁显著高于A₂（P<0.05）外，其余无显著差异。A₂处理2、3茬无芒雀麦相对密度（RD）和3茬相对产量（RY）显著高于A₁。苜蓿混播方式对各茬苜蓿RD和RY没有显著影响，而对全年苜蓿RY影响显著，A₁显著高于A₂（P<0.05）。A₁处理2茬及全年相对产量总和（RYT）显著大于A₂（P<0.05）。随着苜蓿混播比例增加，全年苜蓿产量、禾豆产量和RYT呈增长趋势，而无芒雀麦产量、无芒雀麦和苜蓿RD、RY均呈下降趋势。不同苜蓿混播比例下各茬无芒雀麦RY均小于1，而苜蓿RY均大于1。混播处理全年RYT均大于1，混播20%~40%苜蓿第3茬RYT>1。模糊综合评价结果表明A₂B₄组合最优，其次是A₂B₃组合。综合考虑牧草产量和群落稳定性，在固定播量的2月龄无芒雀麦草地上交叉混播15%~20%苜蓿较适宜。

关键词: 禾豆混播, 牧草产量, 种间相容性, 群落稳定性, 模糊综合评价

Abstract:

This research aimed to identify the optimal mixed sowing pattern for grass-legume mixes in Horqin Sandy Land. Alfalfa （Medicago sativa） was sown into 2-month-old smooth bromegrass （Bromus inermis） in two patterns （inter-row sowing， A₁， and crossed row sowing， A₂） at eight mixed sowing ratios （5%， 10%， 15%， 20%， 25%， 30%， 35% and 40%， calculated based on single plant density； Treatments B₁-B₈， respectively）. Three cuts were made during the growing season and bromegrass yield， alfalfa yield， and total herbage yield were determined for each cut and on an annual basis. Comparing sowing patterns A₁ and A₂， grass yield and legume yield differed only in Cut 3， with A₂>A₁ for grass yield and A₁>A₂ for legume yield while for combined grass+legume yield there was a significant difference （P<0.05） for all three cuts and in the annual total with A₁>A₂ in all cases. Across the mixed sowing ratios B₁-B₈， alfalfa and total herbage yield increased， while smooth bromegrass yield decreased （P<0.05）. With respect to relative density （RD）， grass RD was significantly higher （P<0.05） in the A₂ than the A₁ sowing pattern in Cuts 2 and 3， but legume RD did not differ between A₁ and A₂ sowing patterns in any of the three cuts. Across the mixed sowing ratios B₁-B₈， RD generally decreased for grasses in cuts 2 and 3 and for the legume component in all three cuts （P<0.05）. The relative yield （RY） differed between A₁ and A₂ sowing patterns for bromegrass only in Cut 3 （A₂>A₁） and for alfalfa only for the annual total （A₁>A₂； P<0.05）. For both bromegrass and alfalfa， RY decreased （P<0.05） across the mixture ratio series from B₁ to B₈ for all three cuts， and for the annual total. The results of fuzzy multivariateanalysis showed that the A₂B₄ combination was the best， followed by the A₂B₃ combination. Considering forage yield and stability of the sown mixture， the recommended practice based on these data is cross-sowing alfalfa into 2-month-old smooth bromegrass stands at a plant density of 15%-20% of the grass single-plant sowing rate.

Key words: grass-legume mixture, forage yield, interspecific compatibility, community stability, fuzzy comprehensive evaluation

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图/表 13

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茬次 Cutting time	种类 Species	牧草产量F值 Forage yield F value			相对产量F值 Relative yield F value			相对密度F值 Relative density F value
茬次 Cutting time	种类 Species	A因素 A factor	B因素 B factor	A×B	A因素 A factor	B因素 B factor	A×B	A因素 A factor	B因素 B factor	A×B
1茬 First cropping	禾草Grass	0.87	3.45**	4.63**	1.15	3.20**	4.40**	0.92	0.88	0.64
	苜蓿Alfalfa	2.78	11.09**	3.07*	3.64	21.50**	2.87*	2.06	18.36**	1.44
	禾豆Grass+alfalfa	0.27	2.98*	3.68**
2茬 Second cropping	禾草Grass	2.10	4.63**	3.34**	2.33	4.36**	3.16*	4.97*	3.27**	1.67
	苜蓿Alfalfa	2.28	5.16**	0.18	0.82	42.00**	0.31	0.11	10.06**	0.17
	禾豆Grass+alfalfa	6.07*	1.37	1.36
3茬 Third cropping	禾草Grass	20.91**	6.97**	4.23**	21.21**	6.70**	3.60**	5.08*	6.52**	2.27
	苜蓿Alfalfa	9.44**	7.42**	1.67	1.52	15.72**	0.14	0.01	37.64**	0.52
	禾豆Grass+alfalfa	3.80	5.30*	2.13
全年 Annual	禾草Grass	0.48	4.35**	3.29**	0.49	4.13**	3.21*
	苜蓿Alfalfa	7.30**	13.44**	0.83	4.90*	51.91**	0.39
	禾豆Grass+alfalfa	3.97	4.26**	1.43

茬次 Cutting time	种类 Species	牧草产量F值 Forage yield F value			相对产量F值 Relative yield F value			相对密度F值 Relative density F value
茬次 Cutting time	种类 Species	A因素 A factor	B因素 B factor	A×B	A因素 A factor	B因素 B factor	A×B	A因素 A factor	B因素 B factor	A×B
1茬 First cropping	禾草Grass	0.87	3.45**	4.63**	1.15	3.20**	4.40**	0.92	0.88	0.64
	苜蓿Alfalfa	2.78	11.09**	3.07*	3.64	21.50**	2.87*	2.06	18.36**	1.44
	禾豆Grass+alfalfa	0.27	2.98*	3.68**
2茬 Second cropping	禾草Grass	2.10	4.63**	3.34**	2.33	4.36**	3.16*	4.97*	3.27**	1.67
	苜蓿Alfalfa	2.28	5.16**	0.18	0.82	42.00**	0.31	0.11	10.06**	0.17
	禾豆Grass+alfalfa	6.07*	1.37	1.36
3茬 Third cropping	禾草Grass	20.91**	6.97**	4.23**	21.21**	6.70**	3.60**	5.08*	6.52**	2.27
	苜蓿Alfalfa	9.44**	7.42**	1.67	1.52	15.72**	0.14	0.01	37.64**	0.52
	禾豆Grass+alfalfa	3.80	5.30*	2.13
全年 Annual	禾草Grass	0.48	4.35**	3.29**	0.49	4.13**	3.21*
	苜蓿Alfalfa	7.30**	13.44**	0.83	4.90*	51.91**	0.39
	禾豆Grass+alfalfa	3.97	4.26**	1.43

种类 Species	处理 Treatment	产量 Yield
种类 Species	处理 Treatment	1茬 First cropping	2茬 Second cropping	3茬 Third cropping	全年 Annual
无芒雀麦 Smooth bromegrass	B₁	4816.77±1185.83a	1988.84±468.56a	406.00±179.08ab	7211.61±138.14a
	B₂	3966.46±761.18b	1612.47±572.29abc	216.58±89.37cd	5795.52±945.40b
	B₃	3621.13±817.78bc	2079.77±636.47a	264.81±109.93cd	5965.72±634.86b
	B₄	3817.93±618.64bc	1691.05±338.74ab	452.60±128.99a	5961.58±1010.84b
	B₅	4004.94±529.70b	1335.34±346.38bc	205.06±33.81d	5545.34±82.20bc
	B₆	3846.28±991.11bc	1471.85±310.29bc	326.99±172.55bc	5645.13±329.85bc
	B₇	3589.09±927.77bc	1269.78±424.86bc	294.11±151.35cd	5152.98±336.96cd
	B₈	3094.88±261.28c	1178.92±309.43c	192.25±62.94d	4466.06±185.96d
苜蓿 Alfalfa	B₁	1334.06±481.08e	1543.00±296.51c	1143.01±250.38d	4020.07±779.83d
	B₂	2359.55±404.19cd	1480.16±213.34c	1653.64±253.67c	5493.35±159.12c
	B₃	1873.11±534.71de	1561.05±494.32c	1554.91±231.18cd	4989.06±942.49cd
	B₄	2148.85±326.89d	1735.18±395.37c	1782.55±523.11c	5666.57±462.73c
	B₅	2955.84±575.15bc	2029.72±275.38bc	2302.56±518.39ab	7288.12±842.62b
	B₆	3209.03±1203.45b	2049.06±655.70bc	1876.19±387.85bc	7134.28±1741.12b
	B₇	2884.04±676.71bc	2523.44±372.02ab	2312.26±257.66ab	7719.75±994.73b
	B₈	3942.65±990.20a	2720.61±718.57a	2471.20±862.57a	9134.47±2069.99a
禾豆 Grass+alfalfa	B₁	6150.83±1442.27abc	3531.84±359.49ab	1549.01±275.92d	11231.68±1559.42d
	B₂	6326.01±958.48abc	3092.63±650.42b	1870.22±330.92cd	11288.87±1058.77cd
	B₃	5494.24±845.56c	3640.81±696.74ab	1819.72±190.20cd	10954.78±1096.06d
	B₄	5966.78±687.73bc	3426.22±356.70ab	2235.14±644.93abc	11628.45±729.21c
	B₅	6960.77±542.07ab	3365.06±441.02ab	2507.63±500.17ab	12833.46±1127.34ab
	B₆	7055.31±1026.23a	3520.91±578.46ab	2203.18±436.14bc	12779.40±1231.60bc
	B₇	6473.13±559.26abc	3793.22±636.90ab	2606.37±401.68ab	12872.72±1013.68ab
	B₈	7037.53±1152.35a	3899.53±666.52a	2830.13±861.80a	13767.19±1967.91a

种类 Species	处理 Treatment	产量 Yield
种类 Species	处理 Treatment	1茬 First cropping	2茬 Second cropping	3茬 Third cropping	全年 Annual
无芒雀麦 Smooth bromegrass	B₁	4816.77±1185.83a	1988.84±468.56a	406.00±179.08ab	7211.61±138.14a
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	B₃	3621.13±817.78bc	2079.77±636.47a	264.81±109.93cd	5965.72±634.86b
	B₄	3817.93±618.64bc	1691.05±338.74ab	452.60±128.99a	5961.58±1010.84b
	B₅	4004.94±529.70b	1335.34±346.38bc	205.06±33.81d	5545.34±82.20bc
	B₆	3846.28±991.11bc	1471.85±310.29bc	326.99±172.55bc	5645.13±329.85bc
	B₇	3589.09±927.77bc	1269.78±424.86bc	294.11±151.35cd	5152.98±336.96cd
	B₈	3094.88±261.28c	1178.92±309.43c	192.25±62.94d	4466.06±185.96d
苜蓿 Alfalfa	B₁	1334.06±481.08e	1543.00±296.51c	1143.01±250.38d	4020.07±779.83d
	B₂	2359.55±404.19cd	1480.16±213.34c	1653.64±253.67c	5493.35±159.12c
	B₃	1873.11±534.71de	1561.05±494.32c	1554.91±231.18cd	4989.06±942.49cd
	B₄	2148.85±326.89d	1735.18±395.37c	1782.55±523.11c	5666.57±462.73c
	B₅	2955.84±575.15bc	2029.72±275.38bc	2302.56±518.39ab	7288.12±842.62b
	B₆	3209.03±1203.45b	2049.06±655.70bc	1876.19±387.85bc	7134.28±1741.12b
	B₇	2884.04±676.71bc	2523.44±372.02ab	2312.26±257.66ab	7719.75±994.73b
	B₈	3942.65±990.20a	2720.61±718.57a	2471.20±862.57a	9134.47±2069.99a
禾豆 Grass+alfalfa	B₁	6150.83±1442.27abc	3531.84±359.49ab	1549.01±275.92d	11231.68±1559.42d
	B₂	6326.01±958.48abc	3092.63±650.42b	1870.22±330.92cd	11288.87±1058.77cd
	B₃	5494.24±845.56c	3640.81±696.74ab	1819.72±190.20cd	10954.78±1096.06d
	B₄	5966.78±687.73bc	3426.22±356.70ab	2235.14±644.93abc	11628.45±729.21c
	B₅	6960.77±542.07ab	3365.06±441.02ab	2507.63±500.17ab	12833.46±1127.34ab
	B₆	7055.31±1026.23a	3520.91±578.46ab	2203.18±436.14bc	12779.40±1231.60bc
	B₇	6473.13±559.26abc	3793.22±636.90ab	2606.37±401.68ab	12872.72±1013.68ab
	B₈	7037.53±1152.35a	3899.53±666.52a	2830.13±861.80a	13767.19±1967.91a

组合 Combination	产量 Yield
组合 Combination	1茬 First cropping	2茬 Second cropping	3茬 Third cropping	全年 Annual
A₁B₁	5828.03±486.50a	2275.67±406.15ab	256.33±34.37cde	8360.03±495.06a
A₁B₂	3373.29±128.30bc	1930.54±360.85bc	277.61±115.38cde	5581.44±408.63bc
A₁B₃	3174.54±159.72c	1519.81±126.93cd	257.27±198.87cde	4951.63±325.24c
A₁B₄	3665.84±626.33bc	1731.00±401.43bcd	369.94±142.67bcd	5766.77±1110.17bc
A₁B₅	4432.74±246.88b	1360.24±463.31cd	175.33±36.10e	5968.31±273.89bc
A₁B₆	3423.60±1252.48bc	1598.24±141.94bcd	197.61±91.73e	5219.45±550.12c
A₁B₇	3014.54±1194.99c	1513.57±519.12cd	169.58±12.08e	4697.69±163.70c
A₁B₈	3152.68±450.09c	1326.44±377.86cd	186.67±55.08e	4665.78±106.97c
A₂B₁	3805.50±196.37bc	1702.02±341.57bcd	555.67±107.66a	6063.19±298.71bc
A₂B₂	4559.64±867.58b	1294.41±650.49cd	155.56±34.69e	6009.60±1518.75bc
A₂B₃	4067.73±371.41bc	2639.72±248.14a	272.35±84.72cde	6979.81±43.26b
A₂B₄	3970.02±1152.30bc	1651.09±356.95bcd	535.26±106.76a	6156.37±1383.23bc
A₂B₅	3577.13±279.28bc	1310.44±278.36cd	234.80±27.69de	5122.37±437.70c
A₂B₆	4268.97±693.64bc	1345.45±397.96cd	456.37±121.53ab	6070.80±1183.28bc
A₂B₇	4163.64±387.97bc	1025.98±31.21d	418.63±92.11abc	5608.25±442.43bc
A₂B₈	3037.09±205.66c	1031.41±174.79d	197.84±34.63e	4266.34±414.26c