豆禾科牧草混播种植可提高牧草品质、产量和土地利用率[1-2]，改善草地生态系统，培肥地力。关于多年生草地豆禾科牧草、一年生或越年生豆禾科牧草混播种植的报道较多。混播比例与混播物种之间的相互作用有关[3-5]，会影响混播牧草的产量和品质[6-8]。因此，科学合理搭配禾本科和豆科牧草的比例，可充分发挥牧草各自的优势和生产潜力[7]。豆禾科牧草混播可获得高产，还可稳定草地生态群落结构和功能。因此，豆禾混播草地成为许多地区人工草地建植的首选类型[9-11]。南方岩溶地区建植人工草地具有得天独厚的水热条件[12]，贵州省是我国南方岩溶区的核心区，适宜多种一年生或越年生、多年生牧草种植生长。多花黑麦草（Lolium multiflorum）属禾本科一年生、越年生或短期多年生优质牧草，在南方广大地区冬闲田土广泛推广种植，是贵州省冬闲田土推广种植的当家品种。光叶紫花苕（Vicia villosa）属豆科越年生或一年生草本植物，是良好的绿肥和生荒地的先锋作物。关于多花黑麦草与光叶紫花苕混播比例的研究较少。柳茜等[13]在四川省凉山地区以50%多花黑麦草+50%光叶紫花苕为一年生混播最佳种植模式；何仕荣等[14]在关岭自治县开展一年生黑麦草与光叶紫花苕混播种植试验。豆禾科牧草最佳优化组合混播比例是影响饲草品质和产草量的关键因素。因此，本试验在岩溶区利用冬闲田土开展多花黑麦草与光叶紫花苕混播草地生产力研究，筛选出最佳混播组成比例，为这一或相类似的区域建立优质高产的多花黑麦草与光叶紫花苕混播草地提供参考。1材料与方法1.1试验地概况试验地位于贵州省安顺市关岭自治县花江镇元林村杨家冲（25°44′36″N，105°36′01″E），海拔1 154 m，属南亚热带季风湿润气候，雨热同季，水、热、光充足，气候温和，冬无严寒，夏无酷暑。年平均气温13.7~18.6 ℃，极端最低温-3.3~9.1 ℃，极端最高温32.0~38.7℃，≥10 ℃的活动积温3 420.2~6 436.1℃；年平均相对湿度80%；年太阳总辐射量342.9~388.9 kJ/m2，年日照时数1 090.8~1 436.8 h，无霜期267~354 d；年降水量1 205.1~1 656.8 mm，75%的降水量主要集中在5—9月，暴雨洪水多发生在5—8月，每年11月至次年3月为枯水期[15]。试验地地势平坦，土壤为石灰土，pH值7.81，有机质31.13 g/kg，全氮1.98 g/kg、全磷0.91 g/kg、全钾0.91 g/kg、速效氮0.19 g/kg、速效磷10.85 mg/kg、速效钾0.17 g/kg。光照、通风条件良好，前茬作物为饲用甜高粱。1.2试验材料与试验设计多花黑麦草、光叶紫花苕种子由贵州省草地技术试验推广站提供。试验共设7个处理，多花黑麦草+光叶紫花苕混播比例及播种量见表1，混播比例按照种子发芽率的有效植株数计算，采取随机区组排列，重复3次，小区面积15 m2（5 m × 3 m），共21个小区，区距0.5 m。2021年9月17日播种，撒播，播种前施用钙镁磷肥（含P2O5 16%）750 kg/hm2，2021年11月3日，施用尿素（含N≥46%）作为提苗肥，用量为75 kg/hm2，2022年2月27日、4月10日施用尿素追肥，用量为225 kg/hm2。研究期间试验区气象资料见图1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.13.022.T001表1多花黑麦草+光叶紫花苕混播比例及播种量组别混播比例/%播种量/(kg/hm2)多花黑麦草光叶紫花苕多花黑麦草光叶紫花苕L100100—22.50.0V100—1000.060.0L30V7030706.742.0L40V6040609.036.0L50V50505011.230.0L60V40604013.524.0L70V30703015.718.010.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.13.022.F001图1研究期间试验区气象资料1.3测定指标及方法1.3.1株高在每个小区用钢卷尺随机测量10株牧草从地面到叶尖或花序顶端的绝对高度，求平均值。2021年12月12日测量1次株高，第2次刈割、第3次刈割株高均为再生性指标数值。生长期总高度=第1次刈割株高+第2次刈割株高+第3次刈割株高(1)1.3.2产草量第1次、2次、3次刈割时间分别为2022年2月25日、4月8日、5月16日，待多花黑麦草孕穗初期、光叶紫花苕为初花期进行测产，齐地刈割称量鲜重，留茬5 cm，随机取鲜样1 000 g，带回实验室，使用105 ℃杀青30 min，调至65 ℃烘干至恒重称量。1.3.3相对生长（再生）速度相对株高生长(再生)速度=株高(再生)株高/生长天数 (2)相对产量生长(再生)速度=烘干重/产量形成天数(3)1.3.4种间竞争力评定土地当量比（LER）[16-19]计算公式为：LER=Ylv/Yll+Yvl/Yvv (4)式中：Ylv、Yvl分别为混播草地多花黑麦草和光叶紫花苕的产草量（kg/hm2），Yll、Yvv分别表示单播多花黑麦草和光叶紫花苕的产草量（kg/hm2）。LER1时，表明多花黑麦草和光叶紫花苕种间在生态位上呈分层现象，表现为共生；LER=1时，表明多花黑麦草和光叶紫花苕利用共同资源；LER1时，表明多花黑麦草和光叶紫花苕种间存在对资源的激烈竞争，存在一定程度的拮抗。土地利用率=混播土地当量比/单播土地当量比×100%(5)1.4数据统计与分析数据采用Microsoft Excel 2007软件作图，DPS 7.05软件对数据进行单因素方差分析，Duncan's法进行多重比较，结果以“平均值±标准差”表示，P0.05表示差异显著，P0.01表示差异极显著。2结果与分析2.1多花黑麦草与光叶紫花苕混播比例对株高的影响（见表2）由表2可知，光叶紫花苕不耐刈割，只收获1茬产草量。第1次刈割多花黑麦草单播L100株高与各混播比例间差异不显著（P0.05），L40V60光叶紫花苕株高极显著高于L60V40（P0.01）。第2次、3次刈割，各混播比例间多花黑麦草及其总高度差异均不显著（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.13.022.T002表2多花黑麦草与光叶紫花苕混播比例对株高的影响组别第1次刈割第2次刈割第3次刈割总高度多花黑麦草光叶紫花苕多花黑麦草多花黑麦草多花黑麦草L10067.97±0.37ABab—69.80±3.1881.47±1.30219.24±1.54V100—77.13±1.99ABb———L30V7068.03±1.98ABab78.33±2.19ABb74.60±0.3881.40±2.72224.03±1.99L40V6068.53±3.95ABab93.00±6.51Aa72.70±4.1581.27±2.60222.77±3.52L50V5073.50±2.12Aa81.00±4.93ABb71.90±3.6982.27±1.30227.67±2.21L60V4074.90±1.36Aa74.33±1.86Bb71.10±3.1184.20±1.30230.20±1.91L70V3071.03±0.88ABa77.67±3.84ABb69.83±2.6980.60±0.95221.46±1.47注：1.同列数据肩标不同小写字母表示差异显著（P0.05），不同大写字母表示差异极显著（P0.01），相同字母或无字母表示差异不显著（P0.05）；下表同。2.“—”表示无此部分数据；下表同。cm2.2多花黑麦草与光叶紫花苕混播比例对产草量的影响（见表3、表4）由表3可知，L60V40全年总产草量最高，极显著高于其他混播和单播（P0.01），L40V60、L60V40混播比例产草量高于单播L100，产草量增幅分别为1.20%、10.79%，混播比例全年总产草量均极显著高于光叶紫花苕单播V100（P0.01），产草量增幅为4.26~4.96倍。L60V40第1次刈割总产草量显著高于L30V70和光叶紫花苕单播V100（P0.05），L60V40第1次刈割多花黑麦草产量显著高于L30V70（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.13.022.T003表3多花黑麦草与光叶紫花苕混播比例对产草量的影响组别第1次刈割第2次刈割第3次刈割全年总产草量多花黑麦草光叶紫花苕总产草量多花黑麦草多花黑麦草L1006 060.00±355.39ABab—6 060.00±355.39Aab4 673.33±160.454 733.33±98.21Aab15 466.67±118.17BCbcV100—3 456.67±635.25Aa3 456.67±635.25Cc——3 456.67±366.76DeL30V704 390.00±434.86Bc820.00±300.89Bb5 210.00±145.03ABb4 353.33±269.595 153.33±546.06Aab14 716.67±195.24CdL40V605 413.33±861.86ABabc823.33±232.47Bb6 236.67±705.70Aab4 423.33±224.824 993.33±233.55Aab15 653.33±157.06BCbcL50V505 560.00±345.59ABabc440.00±60.28Bb6 000.00±311.34Aab4 440.00±528.434 573.33±153.88Bb15 013.33±177.14BCcdL60V406 856.67±509.39Aa266.67±78.81Bb7 123.33±441.22Aa4 116.67±195.485 896.67±443.56Aa17 136.67±216.36AaL70V306 236.67±341.09ABab183.33±73.56Bb6 420.00±370.72Aab3 640.00±617.984 920.00±603.52Aab14 980.00±81.98BCcdkg/hm2由表4可知，第1次刈割产草量占全年总产草量的35.40%~42.86%（光叶紫花苕单播V100除外），第2次刈割产草量占24.02%~30.21%，第3次刈割产草量占30.60%~35.02%。混播比例间，第1次、3次刈割产草量要高于第2次刈割，多花黑麦草单播L100产草量呈递减趋势。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.13.022.T004表4多花黑麦草与光叶紫花苕混播比例对各茬次产草量占全年总产草量的比例的影响组别第1次刈割产草量占比第2次刈割产草量占比第3次刈割产草量占比L10039.1830.2130.60V100100.00——L30V7035.4029.5835.02L40V6039.8428.2631.90L50V5039.9629.5731.66L60V4041.5724.0234.41L70V3042.8624.3032.84%2.3多花黑麦草与光叶紫花苕混播比例对相对生长速度的影响（见表5、表6）相对生长速度可以反映植株株高生长或干物质积累的快慢，且能够在一定程度上反映牧草生长能力[20]。由表5可知，从播种到2021年12月12日，L100多花黑麦草单播的株高相对生长速度显著高于L30V70、L40V60（P0.05），L50V50、L60V40、L70V30混播比例中光叶紫花苕株高相对生长速度均显著高于光叶紫花苕单播V100（P0.05）；2021年12月13日至2022年2月25日，多花黑麦草株高相对生长速度差异不显著（P0.05），L40V60光叶紫花苕株高相对生长速度显著高于光叶紫花苕单播V100和其他混播比例（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.13.022.T005表5多花黑麦草与光叶紫花苕混播比例对株高相对生长速度的影响组别2021年9月17日—12月12日（营养生长期）2021年12月13日—2022年2月25日（第1次刈割）2022年2月26日—4月8日（第2次刈割）2022年4月9日—5月16日（第3次刈割）多花黑麦草光叶紫花苕多花黑麦草光叶紫花苕多花黑麦草多花黑麦草L1000.36±0.02Aa—0.49±0.01—1.66±0.082.20±0.03V100—0.21±0.03b—0.79±0.01ABb——L30V700.30±0.01ABc0.25±0.01ab0.56±0.020.77±0.05Bbc1.77±0.012.20±0.07L40V600.30±0.01ABc0.23±0.00ab0.58±0.060.98±0.08Aa1.73±0.102.20±0.06L50V500.35±0.02Aab0.26±0.00a0.59±0.020.78±0.07ABbc1.71±0.092.22±0.06L60V400.35±0.02Aab0.28±0.02a0.60±0.020.68±0.01Bbc1.69±0.072.28±0.04L70V300.34±0.01Aab0.27±0.01a0.56±0.020.74±0.06Bbc1.66±0.062.18±0.03cm/（株·d）由表6可知，L60V40多花黑麦草产草量积累显著高于L30V70（P0.05）；V100光叶紫花苕单播产草量积累显著高于各混播比例（P0.05）；L60V40第1次刈割产草量相对生长速度显著高于V100和L30V70（P0.05），L60V40全年产草量相对生长速度极显著高于多花黑麦草单播L100、光叶紫花苕单播V100和其他混播比例（P0.01）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.13.022.T006表6多花黑麦草与光叶紫花苕混播比例对产草量相对生长速度的影响组别第1次刈割第2次刈割第3次刈割全年产草量相对生长速度多花黑麦草光叶紫花苕第1茬产草量相对生长速度多花黑麦草多花黑麦草L1003.79±0.22ABabc—3.79±0.22Aab11.13±0.3812.79±0.276.47±0.08BCbcV100—2.16±0.39Aa2.16±0.39Bc——2.16±0.04EeL30V702.74±0.27Bc0.52±0.19Bb3.26±0.09ABb10.37±0.6413.93±1.486.16±0.52DdL40V603.38±0.54ABabc0.50±0.15Bb3.88±0.43Aab10.53±0.5313.50±0.636.55±0.08BCbL50V503.47±0.22ABabc0.28±0.04Bb3.75±0.20Aab10.57±1.2612.36±0.426.28±0.69CDcL60V404.28±0.32Aa0.17±0.05Bb4.45±0.27Aa9.80±0.4715.94±1.197.17±0.41AaL70V303.90±0.21Aab0.12±0.05Bb4.02±0.23Aab8.67±1.4713.30±1.636.27±0.72CDcg/（m2·d）2.4多花黑麦草与光叶紫花苕混播比例对种间竞争力的影响（见表7）由表7可知，除L30V70外，第1次刈割其他混播比例土地当量比（RYT）均大于1，提高了土地利用率4.0%~21.0%，表明多花黑麦草和光叶紫花苕在不同时期混播比例中占有不同的生态位，利用不同的资源，表现出一定的共生关系。与多花黑麦草单播L100、光叶紫花苕单播V100相比，L60V40土地当量比最高1.21，土地利用率提高了21%。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.13.022.T007表7多花黑麦草与光叶紫花苕混播比例对第1茬种间竞争力的影响组别第1次刈割产草量/(kg/hm2)土地当量比多花黑麦草光叶紫花苕L1006 060.00—1.00V100—3 456.671.00L30V704 390.00820.000.96L40V605 413.33823.331.13L50V505 560.00440.001.04L60V406 856.67266.671.21L70V306 236.67183.331.083讨论3.1多花黑麦草与光叶紫花苕混播比例对草地生物特性的影响牧草株高是牧草产草量积累的重要指标。本试验中，第1次刈割混播比例中多花黑麦草比单播L100株高提高0.08%~10.20%，除L60V40外光叶紫花苕比单播V100提高1.56%~20.58%，多花黑麦草总高度比单播L100提高1.01%~5.00%，表明混播有利于促进牧草株高生长，相互之间竞争空间资源；混播也有利于促进多花黑麦草分蘖和光叶紫花苕快速生长。本试验在2021年12月13日至2022年2月25日期间，各混播比例间多花黑麦草比单播L100株高日均相对提高14.28%~22.45%；光叶紫花苕株高日均相对生长速度高于多花黑麦草株高日均相对生长速度，株高日均相对提高13.33%~68.96%，这一时期正是多花黑麦草拔节期和光叶紫花苕分枝期，与郭常英等[21-22]研究结论一致。马春晖等[9,23]研究表明，箭筈豌豆与燕麦混播使箭筈豌豆较其单播增高16 cm，提高85.20%，比燕麦单播增高7.52%；黑麦与箭筈豌豆混播较黑麦草增高3.90%，较箭筈豌豆单播增高16.20%；豌豆与燕麦混播使两者株高都有所提高，提高幅度分别为4.30%和3.10%，与本文研究结果一致。本试验多花黑麦草单播L100的相对生长速率均低于混播比例组合，说明混播能够提高牧草株高的相对生长速率和产草量。3.2多花黑麦草与光叶紫花苕混播比例对草地产草量的影响混播牧草具有较单播牧草高而稳定的产量，通常产草量提高14%~25%左右[24]。科学合理的豆禾混播比例可以有效提高草地生产性能[25-26]，在多花黑麦草与光叶紫花苕混播群落中，其干草产量可反映出牧草对环境资源的利用效率[27]。本试验研究表明，L40V60、L60V40年产草量均高于多花黑麦草单播L100产草量，增幅分别为1.20%和10.79%。柳茜等[13]研究表明，多花黑麦草与光叶紫花苕混播比例中以50%~75%多花黑麦草与25%~50%光叶紫花苕的产草量最高结论一致。因本试验设置多花黑麦草与光叶紫花苕混播比例不同，本试验多花黑麦草50%~75%与25%~50%光叶紫花苕混播比例之间，比柳茜等[13]多设置了1个混播比例处理，本试验得出以L60V40年产草量最高。混播比例间第1茬产草量粗蛋白高于多花黑麦草单播L100，随着光叶紫花苕植株数增加，粗蛋白含量随之增加，这结论与关正翾等[28]研究结论一致。周雅欣等[29]研究表明，多花黑麦草+紫云英/白三叶/光叶紫花苕、燕麦+毛叶苕子/金花菜等优质豆禾牧草冬季混播生产模式能够减少化肥、农药施用，增加农民收入，保障生态经济效益。3.3多花黑麦草与光叶紫花苕混播比例对种间竞争的影响由于牧草混播后存在生态位差异，对资源空间和养分利用程度不同，因而牧草在不同组合中竞争力不同[30]。多花黑麦草茎秆、叶片粗壮直立可为光叶紫花苕枝叶攀缘生长，枝叶交错立体配置，增加资源利用空间[31]。柳茜等[13]研究表明，多花黑麦草、光叶紫花苕同为一年生短期牧草，但由于植物学特点以及适应环境的能力不同，光叶紫花苕不耐刈割，在频繁刈割条件下密度下降很快，因而其对产草量的贡献受到很大限制，多花黑麦草刈割促进分蘖，在草群中的密度迅速上升直到占据绝对优势。本试验研究表明，除L30V70混播比例中多花黑麦草和光叶紫花苕种间存在对资源的激烈竞争，存在一定程度的拮抗，产草量低于多花黑麦草单播L100。其余混播比例间土地当量均大于1，L60V40混播比例最优，说明多花黑麦草与光叶紫花苕均具有明显的生态位分化，有效发挥牧草对资源利用的种间互补效应，表现出利于增产的种间关系[32]。因此，在建植可实现稳定共存状态的混播草地时，禾草的混播比例应控制在合理范围，从而减少禾草的种内竞争使这种豆禾共存状态更平衡。4结论本试验研究得出，L60V40混播比例（13.5 kg/hm2多花黑麦草+24.0 kg/hm2光叶紫花苕）产草量最高，为17 136.67 kg/hm2，土地利用率提高了21%，是岩溶区的较优组合模式。