劉耀峰，藺 軍，王紅平，任曉明， 張選明

(1. 甘肅省隴西縣畜牧獸醫(yī)技術服務中心，甘肅 隴西 748100；2. 甘肅省定西市黃土高原旱區(qū)人工草地建植技術創(chuàng)新中心，甘肅 定西 748100；3. 甘肅省隴西縣雨潤農牧有限責任公司，甘肅 隴西 748100)

隴中黃土高原地區(qū)為典型的丘陵溝壑區(qū)，具氣候干旱、水資源匱缺，植被稀少，生態(tài)環(huán)境脆弱等特點。加上社會經濟的快速發(fā)展，大量農民進城務工，土地撂荒嚴重。因此通過建植的人工草地進行放牧飼養(yǎng)，可取得較佳的生態(tài)效益。土地也可得到充分利用，農民收入相應提高；在其全年可顯著提高土地植被覆蓋度并美化環(huán)境、減少水土流失，生態(tài)效益顯著。

施肥是提升人工草地生產力最有效的方法，尤其有機肥效果更好。有機肥施用后，可為撂荒地提供有機質和氮、磷、鉀等成分，促進牧草根系發(fā)育，迅速形成植物群落，抑制雜草生長。在各種牧草混播組合中，苜蓿(Alfalfa)與禾本科牧草混播是多年生人工草地的理想組合。苜蓿草蛋白含量高、適口性好、根瘤發(fā)達，能固氮為其本身和其他植物所利用。禾草纖維含量、碳水化合物含量高，同時可以利用豆科牧草固定的氮，豆禾混播的同時施用合理的有機肥可以更好的增加人工草地的產量和質量。

無芒雀麥()作為一種營養(yǎng)價值很高的多年生禾本科牧草，具有抗旱、耐牧等特點，適口性良好，是北方退耕還草主要優(yōu)質牧草。常見與苜蓿混播種植，謝開云等在苜蓿和無芒雀麥混播草地進行施氮肥的研究表明，施肥可以顯著提升牧草的生物量，但大部分施肥試驗都停留在施氮肥、磷肥，而對于施用有機肥對混播草地的影響研究幾乎沒有報道。因此，本研究通過施用有機肥，研究混播草地的農藝性狀及營養(yǎng)品質，以期為半干旱地區(qū)優(yōu)質人工草地建植提供理論依據和科學指導。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于西北黃土高原邊緣溫和干旱區(qū)的撂荒農田，東經104°18′～104°54′，北緯34°50′～35°23′，海拔1 867 m ，屬溫帶季風氣候。試驗地土壤類型為黃綿土(中國土壤系統(tǒng)分類，1995)，0～20 cm 土層土壤全氮含量為 0.86 g·kg，有機質含量為12.77 g·kg，有效磷含量為 19.76 mg·kg，速效鉀含量為 199.99 mg·kg，堿解氮含量為98.73 mg·kg。

1.2 試驗材料

試驗選擇生產中推廣較多，適應性較強的苜蓿、無芒雀麥種子作為試驗材料，均由甘肅欣海牧草飼料科技有限公司提供。

1.3 試驗設計

試驗采用隨機區(qū)組設計，苜蓿和無芒雀麥2種混播材料，施用有機肥和未施肥(對照)2種管理方式，每個處理3個重復。每個小區(qū)面積為5 m ×10 m，小區(qū)之間設置2 m緩沖帶。苜蓿和無芒雀麥播種量分別為15 kg/hm和30 kg/hm，有機肥施用量為：30 kg/hm。種植前，將牛糞、豬糞按照1∶1進行堆積發(fā)酵，發(fā)酵中添加發(fā)酵菌，發(fā)酵時長60 d以上。發(fā)酵過程中，糞便溫度保持在40 ℃以上保持20 d以上，以殺滅寄生蟲和有害菌及滅活草籽發(fā)芽能力，糞便呈灰黑色、無臭味、無蠅蛆為判定標準備用。

1.4 測定指標及方法

2021年9月中旬進行植物樣品采集。用卷尺(精度1 mm)在每個小區(qū)內隨機選取10株苜蓿和無芒雀麥，測其自然高度，求株高(H)平均值；并用游標卡尺(精度0.02 mm)測其莖基部，求莖粗(SD)平均值。每個小區(qū)隨機選取0.5 m×0.5 m的樣方，齊地面刈割帶回實驗室，將植株莖葉分離，分別裝入信封袋烘干稱重，計算莖葉鮮干比(S∶L)。每個處理設定3個0.5 m×0.5 m的隨機樣方，齊地面以上2 cm刈割地上部分植株，帶回實驗室后稱量其鮮重(FY)，然后置于烘箱中在105 ℃下殺青2 h，調至65 ℃條件下再烘48 h至恒重，稱其牧草干重(DY)。

將試驗干草樣粉碎成粉末狀，過1 mm篩備用，用以牧草營養(yǎng)成分測定。采用Van Soest法測定牧草的中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)含量；采用凱氏定氮法測定粗蛋白(CP)含量；采用索氏抽提法測定粗脂肪(EE)含量。相對飼用價值(Relative feed value, RFV)=(120/NDF)×(88.9-0.779×ADF)/1.29。

1.5 數據處理

用軟件Microsoft Excel 2019統(tǒng)計數據，采用SPSS 21.0 (SPSS, Inc., Armonk, NY, USA)進行統(tǒng)計軟件單因素方差分析(ANOVA)，<0.05為差異顯著，結果以“均值±標準誤”表示。用Microsoft Excel 2019和 R 4.1.0 (R Core Team 2021)進行圖形繪制。

2 結果與分析

2.1 施肥對牧草鮮草產量和相對飼用價值的影響

由圖1可見，施肥顯著提高了牧草的鮮草產量和相對飼喂價值(<0.05)，苜蓿鮮草產量和相對飼喂價值較不施肥對照分別增加了131.79%和6.99%；無芒雀麥鮮草產量和相對飼喂價值分別增加了118.49%和15.35%。施肥處理下，苜蓿的鮮草產量顯著高于無芒雀麥，而相對飼喂價值則相反；不施肥處理下，苜蓿產量與無芒雀麥的鮮草產量與相對飼喂價值無顯著差異(>0.05)。

圖1 施肥對牧草鮮草產量和相對飼用價值的影響不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)；下同。Fig.1 Effect of fertilizer application on fresh yield andrelative forage value of foragesDifferent lowercase letters indicate significantdifferences between the treatments at the 0.05level;the same below.

2.2 施肥對牧草生長特性的影響

由圖2可見，施肥顯著提高了苜蓿和無芒雀麥株高，較不施肥對照分別增加了53.93%，38.11%。施肥處理下，苜蓿株高顯著高于無芒雀麥(<0.05)，不施肥處理下，苜蓿產量與無芒雀麥的株高無顯著差異(>0.05)；施肥顯著增加了苜蓿莖粗(<0.05)，而對無芒雀麥莖粗無影響(圖2b)；施肥顯著增加(23.04%)無芒雀麥莖葉比，而顯著降低(54.55%)苜蓿莖葉比；施肥條件下，無芒雀麥莖葉比顯著高于苜蓿(<0.05)，不施肥條件下則相反(圖2c)。施肥顯著增加(10.64%)無芒雀麥莖葉比(<0.05)，而對苜蓿莖葉比無影響(圖2d)。

圖2 施肥對牧草生長特性的影響Fig. 2 Effect of fertilizer application on the growth characteristics of forages

2.3 施肥對牧草品質的影響

由圖3可見，施肥條件下，無芒雀麥粗蛋白顯著高于苜蓿。施肥與不施肥，苜蓿和無芒雀麥的粗蛋白含量均無顯著差異(>0.05)。施肥顯著降低苜蓿和無芒雀麥中性洗滌纖維，分別下降5.22%，8.30%，且各處間差異顯著(<0.05)，圖3b)。施肥顯著降低(9.41%)無芒雀麥酸性洗滌纖維，而對苜蓿酸性洗滌纖維無顯著影響；且無芒雀麥酸性洗滌纖維顯著高于苜蓿(<0.05，圖3c)。施肥顯著降低(14.42%)無芒雀麥粗脂肪，而對苜蓿粗脂肪無影響。施肥條件下，苜蓿粗脂肪顯著高于無芒雀麥，而不施肥無顯著影響(>0.05，圖3d)。

圖3 施肥對牧草品質的影響Fig. 3 Effect of fertilizer application on forages quality

2.4 牧草相對飼用價值與牧草品質、生長特性的關系

由圖4可見，牧草相對飼用價值與牧草品質、生長特性的都有顯著的相關性關系(<0.05)，且與CP表現出較強的相關性關系，與NDF和株高的相關性關系次之。

圖4 牧草相對飼用價值與牧草品質、生長特性的關系Fig. 4 Relationship between the relative value and qualityand growth characteristics of forages

3 討 論

3.1 施有機肥對農藝性狀和營養(yǎng)品質的影響

本研究中，施用有機肥后，地上生物量顯著提高，覆蓋度豐滿，禾、豆科比例協調，可能與施肥增加土壤堿解氮、銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的含量有關，這與王辛有等研究的施肥可以提高混播草地的產量并提高禾本科牧草的品質結果相一致；其中苜蓿的粗蛋白含量出現下降，可能是由于施用有機肥后，土地系水率增加，在干旱的隴中黃土高原區(qū)域牧草生長旺盛，導致苜蓿粗蛋白含量降低，也可能是肥料施用量過高致使牧草粗蛋白含量和相對飼用價值下降。中性洗滌纖維是飼料樣本在中型洗滌劑十二烷基硫酸鈉處理下不溶解的部分，包括半纖維素纖維素、木質素、礦物質；植物性飼料可溶于酸性洗滌劑的部分稱為酸性洗滌劑溶解物(ADS)，主要有中性洗滌劑溶解物(NDS)和半纖維素，剩余的殘渣稱為ADF。本研究中施有機肥顯著降低了苜蓿和無芒雀麥的中性洗滌纖維含量，顯著降低了無芒雀麥的酸性洗滌纖維，徐鑫磊等研究表明，施肥處理下牧草的粗蛋白含量和相對飼喂價值顯著高于不施肥處理，而不施肥處理的酸性洗滌纖維顯著高于施肥處理。

本研究中苜蓿草生長旺盛，葉片粗大，且株高顯著提高，施肥與不施肥差異顯著；牧草莖葉比降低，進而酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維含量降低；粗脂肪含量增加，牧草的鮮干比提高，莖粗也顯著增加；無芒雀麥葉片變大，株高顯著提高，莖葉比降低，差異顯著；酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維含量出現下降趨勢，粗蛋白含量提高，粗脂肪含量增加，鮮干比提高，莖粗顯著增加，合理的施肥量與混播比例均可提高牧草全年的總產量，與不施肥相比，具極顯著差異；施肥對于混播草地的根系影響同樣顯著，會提高根系生物量，其結果與本研究基本一致。

3.2 施有機肥對各組分產量的影響

草產量是評價草地生產力的一個重要指標。本研究結果表明，與不施用有機肥的對照組相比，苜蓿、無芒雀麥施用有機肥后鮮草產量、株高、鮮干比、莖粗提高，莖葉比下降，且差異顯著，這與何玉惠等研究氮素增加在短期內即可以提高黃土高原荒漠草原草本植物群落生產力，促進優(yōu)勢種群的生長的結果相一致。因此在黃土高原干旱區(qū)進行人工草地建植時，應切實提高對有機肥作用的認識，合理控制有機肥的施用量。有機肥可以顯著提高人工草地的生物量，實現土地利用效益的顯著提升。有機肥還可以提高土壤微生物含量、土壤保肥性以及酸堿緩沖性，也可以有效提供植物生長所需的礦質養(yǎng)分。本研究處理較單一，對于有機肥的選擇也有一定的限制性，施肥數據僅采用一年的數據，考慮到牧草對于肥料的長期利用效果和土地適應性，后續(xù)試驗應選擇多個地方多種有機肥對混播草地進行多年跟進研究，以期得到更加有效且充分的研究成果。

4 結 論

在黃土高原高海拔區(qū)撂荒地復耕利用、復合草地建植過程中，施用有機肥的生物量與營養(yǎng)品質均優(yōu)于不施肥，施肥不僅可以增加牧草產出量，還可以提高牧草品質和撂荒地產出效益。同時，可實現優(yōu)勢牧草的迅速占位，達到牧草植物群落建植的目的。