1、第 43 卷 第 2 期草 原 与 草 坪 2023 年高寒牧区小黑麦与 3种豆科牧草混播草地的土壤肥力特征徐强，田新会，杜文华*（甘肃农业大学草业学院，草业生态系统教育部重点实验室，甘肃省草业工程实验室，中美草地畜牧业可持续发展研究中心，甘肃 兰州 730070）摘要：【目的】探究小黑麦与不同豆科牧草混播时草地土壤养分特征。【方法】研究了 3个豆科牧草品种（青建 1 号饲用豌豆，青海箭筈豌豆和绿箭 1 号箭筈豌豆）与甘农 2 号小黑麦以不同混播比例（0 100、20 80、30 70、40 60、50 50、60 40、70 30、80 20、100 0）混播对浅层土壤养分含量的影响。【结果
2、】混播组合 A1（小黑麦青建 1 号）有利于提高土壤有机质、碱解氮含量和降低土壤 pH 值，A2（小黑麦青海箭筈豌豆）和 A3（小黑麦绿箭 1号）有利于提高土壤全磷、速效磷和速效钾的含量；混播比例随豆科牧草比例的增加，有机质、全氮、碱解氮和全磷含量显著升高（P0.05），土壤 pH 值和速效磷含量显著下降（P0 的年积温为 2 8003 600。土壤类型为亚高山草甸土，020 cm 土层土壤养分含量：有机质 49.51 g/kg、全氮 1.06 g/kg、全磷 0.8 g/kg、全钾 4.79 g/kg、碱解氮 262.40 mg/kg、有 效 磷 75.04 mg/kg、速 效 钾187.1
3、8 mg/kg，pH值为 7.30。1.2供试材料甘农 2号小黑麦，千粒重 52 g；青建 1号饲用豌豆，千粒重 171.9 g；青海箭筈豌豆，千粒重 65.7 g；绿箭 1号箭筈豌豆，千粒重 52.05 g。上述种子均由甘肃农业大学草业学院提供。1.3试验设计裂区设计。主区为混播组合，设 3个水平，分别为A1：甘农 2 号与青建 1 号饲用豌豆混播（简称甘农 2号青建 1 号，下同），A2：甘农 2 号青海箭筈豌豆，A3：甘农 2号绿箭 1号。副区为混播比例，设 9个水平，分别为 B1（0 100），B2（20 80），B3（30 70），B4（4060），B5（50 50），B6（60 4
4、0），B7（70 30），B8（80 20），B9（100 0）。禾-豆等比例混播时播种量按其单播量的 80%计算5，不同混播比例下小黑麦与箭筈豌豆的播种量如表 1 所示。小区面积 4 m3 m，每个小区种 10 行，行距 0.3 m，3 次重复，共 81 个小区。播种前 1周引水灌溉试验地，播种时（2019年 4月 17日），将每个处理的豆科饲草和小黑麦种子混匀后条播。播种前施磷酸二铵（N+P2O564.0%）250 kg/hm2，小黑 麦 出 苗 期 和 小 黑 麦 拔 节 期 分 别 追 施 尿 素（N46.0%）157 kg/hm2。小黑麦分蘖期和拔节期各除草 1次。小黑麦开花期（20
5、20年 9月 2日）刈割测产。1.4测定指标及方法采用土钻采集土样：于 2020 年 5 月牧草地翻耕前采集土壤基础样品，2020年 9月，刈割后采集各小区土样。采样时用管形土钻采取 020 cm 的浅土层土壤，每个小区以 S 型取样法采集 5 个点的土样，装入自封袋带回实验室，在室内充分混匀后，以四分法取适量土样，置阴凉处自然风干，研磨，过 2 mm 筛，用于土壤肥力指标的测定。指标测定12：土壤 pH 值用 Sartorius PB10 pH 计测定（水土=2.5 1）；土壤有机质采用重铬酸钾容量法-外加热法；土壤全氮测定采用凯氏定氮法测定；土壤全磷采用酸溶-钼锑抗显色法测定；土壤全钾采表
6、 1不同混播比例下小黑麦与豆科的播种密度Table 1Seeding rate of rye and legume of different mixed ratio编号B1B2B3B4B5B6B7B8B9播种密度/（万基本苗hm-2）小黑麦7509608407206004803602400豆科牧草070105140175210245280218108第 43 卷 第 2 期草 原 与 草 坪 2023 年用浓硫酸消煮后，火焰光度计测定；碱解氮采用碱解扩散法；速效磷用碳酸氢钠浸提-钼蓝比色法测定；速效钾用乙酸铵浸提-火焰光度法测定。1.5数据处理用 Excel 2019 进 行 数 据 整 理
7、和 作 图。在 SPSS 25.0 软件中用 one-way ANOVA 对混播组合间、混播比例间、混播组合混播比例交互作用间各指标进行方差分析。如果差异显著，用 Duncan法进行多重比较。结果用平均值标准误（standard error of mean，SEM）表示。采用灰色关联度法对不同混播处理下草地土壤肥力状况进行综合评价，以所有混播组合各项指标的最优值为参考数列，记为 X0（k）（k=1，2，3，n），各项指标作为评价指标为比较数列，记为 Xi（k）（i=1，2，3，m；k=1，2，3，n）。参试混播方式以 X 表示，性状以 k 表示，各混播方式 X 在性状 k 处的值构成以比较数列
8、 Xi，X0为理想构建混播方式。对数据进行无量纲化处理13，求出 X0与对应 Xi的绝对差值，再根据公式（1）计算出参试混播处理与性状间的关联系数 i（k）。i(k)=minimink|X0(k)-Xi(k)+maximaxk|X0(k)-Xi(k)|X0(k)-Xi(k)+maximaxk|X0(k)-Xi(k)（1）式 中，|X0（k）Xi（k）|为 k 点 的 绝 对 值，minimink|X0(k)-Xi(k)为 两 极 度 差 最 小 值，maximaxk|X0(k)-Xi(k)为两极度差最大值，是分辨系数（取值为 0.5），由公式（2）和（3）计算各指标的权重，由公式（4）求出加权
9、关联度。Yi=1nk=1n(k)（2）=riri（3）ri=k=1nWk(k)（4）2结果与分析方差分析（表 1）表明，混播组合间除全氮、全磷和全钾外均存在显著差异（P0.05）；混播比例间除全钾外各指标均有显著差异（P0.05）；混播组合混播比例交互作用间除全钾外各指标均有显著差异（P0.05）。需对以上存在显著差异的指标进行多重比较。2.1混播组合间土壤肥力的差异A1 和 A3 的土壤 pH 值无显著差异，均显著低于A2（P0.05）；A2 和 A3 的土壤有机质和碱解氮含量无显著差异但均显著低于 A1（P0.05）；A2 和 A3 的土壤速效磷含量无显著差异但均显著高于 A1（P0.05
10、）；A1和 A2的土壤速效钾含量无显著差异但均显著低于 A3（P0.05）（表 3）。2.2混播比例间草地土壤肥力的差异B1 的土壤 pH 值最高，显著高于其他比例（P0.05），B7 最低，显著低于 B1、B2 和 B3（P0.05），其他比例间无显著差异；B1的土壤有机质含量最低，B6最高，其他比例间无显著差异（图 1）。土壤全氮含量随着豆科牧草比例的增加而升高，B9 最 高，显 著 高 于 除 B7 和 B8 外 的 其 他 比 例（P表 2混播组合间、混播比例间和混播组合混播比例交互作用间土壤肥力的方差分析Table 2Variance analysis on soil fertili
11、ty within the mixture combination，mixed ratio and the interaction of mixture combination and mixed ratio变异来源混播组合混播比例混播组合混播比例F值pH值6.57*6.72*24.83*有机质15.25*2.78*21.91*全氮0.4818.15*7.36*碱解氮11.45*8.35*14.63*全磷0.864.66*2.79*速效磷5.46*14.59*15.03*全钾2.160.570.95速效钾6.38*16.96*12.57*注：*表示差异达到显著水平（P0.05）109GRASS
12、LAND AND TURF（2023）Vol.43 No.2 0.05），B1最低；B8的土壤碱解氮含量最高，显著高于除 B6、B7 和 B9 外 的 其 余 比 例（P0.05），B1 最低（图 2）。B6 的土壤全磷含量最高，显著高于除 B4、B5 和B8外的其余比例（P0.05），B1和 B2最低；土壤速效磷含量随着豆科牧草比例的增加而下降，B1 最高，显著高于其余比例（P0.05），B8 最低，显著低于 B5、B6、B7和 B9外的其余比例（P0.05）（图 3）。B6土壤速效钾含量最高，显著高于除 B7和 B8外的其余比例（P0.05），B1最低，显著低于 B2和 B9外的其余比例（
13、P0.05）（图 4）。2.3混播组合混播比例交互作用间草地土壤肥力的差异土壤 pH值：A1混播组合间，小黑麦单播处理显著高 于 混 播 处 理（P0.05），A1B2、A1B4、A1B6 和A1B7 显著低于饲用豌豆单播（P0.05）；A2 混播组合间，除 A2B2、A2B6和 A2B8外的其余混播处理显著低 于 小 黑 麦 单 播 处 理（P0.05），A2B2、A2B6 和A2B8 显著高于箭筈豌豆单播（P0.05）；A3 混播组合间，小黑麦单播处理显著高于除 A3B2 外的其余混表 3各混播组合的土壤养分含量Table 3Soil nutrients among the mixture
14、 combination混播组合A1A2A3pH值7.150.01b7.20.01a7.170.01b有机质/%5.440.15a4.790.02b4.860.03b碱解氮/（mgkg-1）257.11.33a243.882.84b243.492.43b速效磷/（mgkg-1）36.231.75b431.96a44.181.8a速效钾/（mgkg-1）149.32.08b151.161.78b157.342.19a注：同列不同字母表示差异显著（P0.05），下同图 1各混播比例的土壤 pH值和有机质含量Fig.1Soil pH and organic matter content of mix
15、ed ratio图 2各混播比例的土壤全氮和速效氮含量Fig.2Soil total nitrogen and avaliable nitrogen content of mixed ratio图 3混播比例间的土壤全磷和速效磷含量Fig.3Soil total phosphorus and available phosphorus content of mixed ratio图 4各混播比例的土壤速效钾含量Fig.4Soil available potassium content of mixed ratio110第 43 卷 第 2 期草 原 与 草 坪 2023 年播 处 理（P0.05
16、），箭 筈 豌 豆 单 播 显 著 低 于 A3B2、A3B3和 A3B4（P0.05），混播处理间，A3B2最高，显著高于其余混播处理（P0.05），混播比单播小黑麦土壤 pH值降低 5.44%12.5%（表 4）。土壤有机质含量：A1 混播组合间，除 A1B2 外的其余混播处理显著高于小黑麦单播处理（P0.05），除 A1B2、A1B7 和 A1B8 外的其余混播处理显著高于饲用豌豆单播处理（P0.05），混播处理间，A1B6 最高，显著高于其余混播处理（P0.05）；A2 混播组合间，混播处理 A2B2、A2B3和 A2B5显著高于小黑麦单播处理（P0.05），A2B2显著高于箭筈豌豆单播处理（P0.05），各混播处理间无显著差异；A3 混播组合间，除 A3B6 外的其余混播处理显著高于小黑麦单播处理（P0.05），混播处理 A3B2、A3B3 和 A3B5 显著高于箭筈豌豆单播处理（P0.05），混播处理间 A3B2最高，显著高于 A3B6（P0.05），其余混播处理间无显著差异，混播比小黑麦单播土壤有机质含量提高13.07%18.30%（表 4）。表 4混播组合混播比例交互作