帕米尔高原地处我国新疆西南部，具有气候冷凉、干旱少雨、太阳辐射强、土壤贫瘠等特点，天然草场生产能力低，冬季饲草严重短缺，同时雪灾等自然灾害发生频繁也是限制当地畜牧业发展的重要因素。燕麦属于禾本科（Gramineae）、燕麦属（Arena）一年生作物[1]，具有易栽培、优质高产等特点[2-3]。小黑麦是小麦属（Triticum）和黑麦属（Secale）可粮饲兼用的一种新型禾本科作物[4-5]。黑麦作为禾本科（Gramineae）植物，具有抗逆性较强以及产量较高的特点，在我国广泛栽培[6]。箭筈豌豆（Vicia sativa）属于一年生豆科植物，具有蛋白质含量高和抗寒性强的特性[7]，但其单播容易倒伏[8]、产草量低[9]。而豆禾混播可优势互补，利用豆科饲草营养丰富和禾本科饲草产量高的特点选择合适的混播组合，可提高饲草的品质。冯廷旭等[10]研究指出，混播草地产量接近单播燕麦，远高于单播豆科饲草；随着混播组合中豆科饲草比例的增加，饲草的中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）含量逐渐降低，粗蛋白、粗脂肪含量逐渐增加，提高了饲草品质。雷会义等[11]研究指出，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。目前，关于帕米尔高原地区建植混播人工草地的研究鲜有报道。本文选择合适的豆禾混播组合提高饲草产量和营养品质，为当地建植混播人工草地提供参考。1材料与方法1.1试验地概况试验在新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州（以下简称克州）乌恰县乌鲁克恰提乡萨热克巴依村（39°57′66″N，75°31′56″E）进行，海拔为2 790 m，年均气温2.8 ℃，月平均最高气温15.7 ℃（7月），月平均最低气温-11 ℃（12月），极端最高气温34.7 ℃，极端最低气温-29.8 ℃，年平均日照时数2 797.3 h，≥10 ℃的积温2 529.2 ℃，无霜期136 d。年平均降水量165 mm，年平均蒸发量2 564.9 mm，土壤质地为栗钙土，土壤pH值为6.4。1.2试验设计本试验于2022年6月10日在新疆克州乌恰县乌鲁克恰提乡萨热克巴依村进行。供试品种由新疆迈特威草业公司提供，品种特性及来源见表1。试验采用单因素完全随机区组设计，小区面积为4 m×5 m=20 m2，每个处理设3次重复。种植方式采取条播，行距为10 cm，播种量为单播禾草255 kg/hm2，豆草150 kg/hm2，混播为禾草210 kg/hm2+豆草120 kg/hm2。试验地在种植前进行了灌水、犁地、平整、旋耕和镇压等作业，后期在苗期和拔节期进行两次灌溉，播前撒施基肥（磷酸二铵）300 kg/hm2，拔节期随水追肥（尿素）75 kg/hm2。试验设计见表2。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.04.020.T001表1供试品种特性和来源项目供试品种特性来源燕麦边锋属中早熟品种，叶量大、长势强，茎秆比普通燕麦坚韧、抗倒伏，全生育期（103±10）d新疆迈特威草业公司凯速耐寒、耐旱、耐瘠薄，中早熟品种小黑麦速捷茎叶多汁、含糖量高、粗蛋白含量高，耐寒、耐旱、耐瘠薄、抗逆性强黑麦捷达冬牧70植株高大、分蘖多，生长快，抗旱、耐瘠薄、耐寒，抗病、适应性好箭筈豌豆陇箭2号耐旱、耐瘠薄、喜凉爽、抗寒性较强、茎叶柔软、营养丰富、适口性好，根系分泌氨基酸化合物，给微生物提供良好的条件10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.04.020.T002表2试验设计组别处理组别处理B-D边锋单播BL-H边锋+陇箭2号混播K-D凯速单播KL-H凯速+陇箭2号混播S-D速捷单播SL-H速捷+陇箭2号混播J-D捷达冬牧70单播JL-H捷达冬牧70+陇箭2号混播L-D陇箭2号单播1.3测定指标及方法1.3.1农艺性状株高：刈割前在每个小区分别选取长势一样并具有代表性的禾草和豆草各10株，用卷尺测量自然高度，求取10株的平均值作为该区植物株高。茎粗：刈割前在每个小区分别选取具有代表性的禾草和豆草各10株，用游标卡尺测量植株第二茎节处的直径，求取10株的平均值作为该区植物的茎粗。分蘖/分枝数：刈割前在每个小区选取具有代表性的禾草和豆草各10株，数出禾本科茎基部分蘖数和豆科根颈部着生的一级分枝数，取10株的平均值为该区植株的分蘖数。干鲜比、茎叶比：在样地均匀取500 g左右鲜草，分拣出禾草和豆草，称重，带回实验基地晾干，晾干后称取禾草和豆草的重量，计算干鲜比；称取干重后分离茎，叶、穗（豆科无），分别称取重量，计算茎叶比；记录穗重，计算穗占比。干鲜比=干草产量/鲜草产量(1)茎叶比=茎重/叶重(2)穗占比=穗重/干重(3)鲜干草产量：2022年8月下旬（开花乳熟期）在各小区随机选取3个具有代表性的1 m2（1 m×1 m）的样方进行刈割（远离边行），留茬高度3~5 cm，刈割好后分拣出禾草和豆草，将鲜样编号装进轻型网袋，用精度为克的便携式弹簧手提秤称取鲜草产量。利用干鲜比换算出1 m2干草产量，计算每公顷的鲜草和干草产量。1.3.2营养成分测量鲜草产量时，每个小区随机取3个500 g左右具有代表该小区总体现状的鲜样，待自然晾干后粉碎，混匀，过0.4 mm筛，测定粗蛋白（CP），粗脂肪（EE）、酸性洗涤纤维（ADF）、中性洗涤纤维（NDF）、粗灰分（Ash）和可溶性碳水化合物（WSC）。使用全自动凯氏定氮仪测定CP含量，乙醚浸提法测定EE含量，范式纤维法测定ADF和NDF含量，灰化法测定Ash含量，蒽酮比色法测定WSC含量。相对饲用价值（RFV）用NDF和ADF含量计算[12-13]。（B-D、K-D、S-D、J-D和L-D处理测定的为单播饲草营养成分，BL-H、KL-H、SL-H、JL-H处理测定的为混合饲草营养成分）RFV=(120/NDF)×(88.9-0.779ADF)/1.29(4)1.4数据统计与分析利用Excel软件对原始数据进行录入和基础整理，SPSS 26软件进行单因素方差分析，LSD法进行处理间多重比较，P0.05为差异显著。根据灰色关联系统，选取混播饲草的干草产量、CP、EE、NDF、ADF、RFV等6个指标的平均值进行分析，以干草产量、CP、EE及RFV的最大值和NDF、ADF的最小值构建一个“理想品种”，即参考数列，其他数值为比较数列。利用初值法对各项指标无量纲化处理，根据公式计算对应的关联系数和加权关联度并对其排序。关联度可真实地反映混播饲草与“理想品种”的差异，关联度越大，说明与“理想品种”间的差异越接近。|X0(k)-Xi(k)|代表参考数列与比较数列在k点的绝对差值，ρ代表分辨系数，取值范围为0~1，通常情况下ρ=0.5。具体运算过程如下：ξi(k)=minmin|X0(k)-Xi(k)|+ρmaxmax|X0(k)-Xi(k)||X0(k)-Xi(k)|+ρmaxmax|X0(k)-Xi(k)| (5)式中：ξi(k)为关联度系数；minmin|X0(k)-Xi(k)|表示比较数列各指标与其对应的参考数列指标之差的最小值；maxmax|X0(k)-Xi(k)|为最大值。根据权重决策法，计算7个关键指标数值[14]。等权关联度：Ri=1n∑k=1nξi(k) (6)权重系数：ωi=RiΣRi (7)加权关联度：R'=1nξi(k) ×ωi (8)2结果与分析2.1豆禾混播对饲草生产性能的影响（见表3）由表3可知，所有处理中，J-D的禾草株高最高，为167.88 cm，极显著高于除JL-H外的其他处理（P0.01）；混播处理中，JL-H的禾草株高极显著高于BL-H、SL-H和KL-H（P0.01），BL-H、SL-H、JL-H的豆草株高显著高于L-D（P0.05）。BL-H的禾草茎粗最大，为0.37 cm。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.04.020.T003表3豆禾混播对饲草生产性能的影响组别株高/cm茎粗/cm分蘖或分枝/个穗占比干鲜比茎叶比禾草豆科禾草豆科禾草豆科禾草禾草豆科禾草豆科B-D78.67±3.86De—0.30±0.02BCcd—2.63±0.93—0.30±0.01BCb0.43±0.02Aa—2.68±0.40BCbc—K-D89.67±2.30Cd—0.28±0.03Cd—3.03±0.40—0.35±0.03Aa0.40±0.03Aa—2.51±0.23BCDbcd—S-D112.87±8.64Bc—0.36±0.04ABab—2.97±0.68—0.30±0.04BCb0.30±0.01CDc—2.47±0.23BCDcde—J-D167.88±5.82Aa—0.33±0.05ABCabc—2.67±0.06—0.15±0.01Dd0.32±0.01BCc—2.21±0.07CDde—L-D—56.87±3.67Cd—0.35±0.01Aa—4.83±0.91Aa——0.30±0.01—3.46±0.13AaBL-H117.97±3.57Bc69.70±2.17BCbc0.37±0.03Aa0.22±0.02Bc2.93±0.252.57±0.40Bb0.31±0.01ABb0.32±0.02BCbc0.28±0.022.87±0.16Bb1.74±0.18BbKL-H92.00±2.72Cd63.50±9.70BCcd0.28±0.01Cd0.19±0.02Bc2.53±0.401.87±0.45Bb0.26±0.02Cc0.35±0.02Bb0.29±0.012.09±0.14De0.54±0.04CcSL-H111.00±2.25Bc76.10±5.97Bb0.36±0.02ABab0.29±0.03Ab3.33±0.852.43±0.23Bb0.28±0.01BCbc0.26±0.01Dd0.27±0.013.50±0.21Aa0.51±0.02CcJL-H157.40±1.28Ab113.97±4.60Aa0.32±0.01ABCbcd0.30±0.29Ab2.87±0.212.47±0.21Bb0.15±0.01Dd0.40±0.01Aa0.27±0.012.29±0.02CDcde3.40±0.31Aa注：1.同列数据肩标不同大写字母表示差异极显著（P0.01），不同小写字母表示差异显著（P0.05），无字母或相同字母表示差异不显著（P0.05）；下表同。2.“—”表示无相关数据；下表同。L-D豆草的茎粗最大，为0.35 cm，极显著大于BL-H、KL-H（P0.01）。L-D的豆草分枝数极显著大于BL-H、KL-H、SL-H和JL-H（P0.01）。B-D、K-D和JL-H的禾草干鲜比极显著高于其他处理（P0.01）。SL-H的禾草茎叶比最大（3.50），极显著高于其他处理（P0.01）。L-D处理豆草的茎叶比最大，极显著高于除JL-H处理外的其他处理（P0.01）。2.2豆禾混播对饲草产量的影响（见表4）由表4可知，J-D禾草鲜草产量最高，为43.05 t/hm2，极显著高于除S-D外的其他处理（P0.01）。与单播禾草相比，混播饲草中BL-H禾草鲜草产量显著高于B-D（P0.05）。L-D豆科鲜草产量最高，为20.55 t/hm2，显著高于除JL-H外的其他处理（P0.05）。JL-H和SL-H豆科鲜草产量极显著高于BL-H和KL-H（P0.01）。J-D禾草干草产量最高，为13.68 t/hm2，显著高于BL-H、KL-H及SL-H（P0.05）。L-D豆科干草产量最高，JL-H次之，其产量分别为6.08、4.64 t/hm2。所有处理中，JL-H总干草产量最高，J-D次之，分别为15.58、13.68 t/hm2，二者显著高于B-D、L-D、BL-H（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.04.020.T004表4豆禾混播对饲草产量的影响组别鲜草产量干草产量干草总产量禾草豆科禾草豆科B-D15.30±0.79Dc—6.57±0.58Cc—6.57±0.58CDdK-D28.60±0.98BCb—11.27±0.61ABab—11.27±0.61ABbcS-D37.97±0.22ABa—11.27±0.48ABab—11.27±0.48ABbcJ-D43.05±1.90Aa—13.68±0.71Aa—13.68±0.71ABabL-D—20.55±1.53Aa—6.08±0.69Aa6.08±0.69DdBL-H29.30±3.55BCb2.62±0.26Cc9.51±1.40ABCbc0.73±0.13Dc10.23±1.51BCDcKL-H26.91±5.44Cb3.83±1.30BCc9.56±2.26ABCbc1.11±0.39CDc10.67±2.56BCbcSL-H27.77±3.26BCb12.13±4.39ABb7.22±0.85BCc3.29±1.17BCb10.52±0.33BCbcJL-H27.25±8.78BCb16.85±5.67Aab10.95±3.56ABab4.64±1.57ABab15.58±3.98Aat/hm22.3豆禾混播对饲草营养品质的影响（见表5）由表5可知，L-D、SL-H和JL-H的CP含量最高，分别为15.70%、12.73%和11.87%。B-D的EE含量最高，为4.18%，极显著高于其他处理（P0.01）。L-D的Ash含量最高，为10.31%，极显著高于其他处理（P0.01）。各混播处理的饲草NDF含量均低于对应的单播禾草。L-D的NDF含量最低，为36.20%，极显著低于其他处理（P0.01）。混播处理中JL-H的ADF含量最高，极显著高于除J-D外的其他处理（P0.01）。L-D的Ca、WSC含量及RFV最高，极显著高于其他处理（P0.01）。S-D、SL-H和JL-H的P含量较高，其范围在0.24%~0.25%。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.04.020.T005表5豆禾混播对饲草营养品质的影响组别CP/%EE/%Ash/%NDF/%ADF/%Ca/%P/%WSC/%RFVB-D7.60±0.30De4.18±0.07Aa5.54±0.06Dd56.37±0.71Dd33.50±0.30Ed0.25±0.02EFe0.22±0.01ABb11.70±0.50Dd103.65±1.10BbK-D6.43±0.58Ef3.07±0.06Bb6.48±0.04Cc63.67±0.72Aa39.60±0.79Bb0.21±0.01Ff0.19±0.01BCcde11.17±0.40Dd84.83±1.72FeS-D9.33±0.42Cd2.64±0.04Cc8.38±0.04Bb62.83±0.70Aa39.30±0.75BCb0.29±0.01DEd0.25±0.02Aa15.50±0.62Bb86.30±1.83EFeJ-D7.17±0.35DEe2.12±0.18De7.02±0.07Cc64.00±0.70Aa42.57±1.05Aa0.29±0.02EDd0.21±0.02ABbcd12.87±0.35Cc81.02±0.72GfL-D15.70±0.57Aa2.17±0.06Dde10.31±0.67Aa36.20±0.89Ee29.00±1.00Fe1.45±0.04Aa0.16±0.02Ce21.07±0.40Aa170.44±3.05AaBL-H7.20±0.60DEe2.97±0.16Bb6.72±0.27Cc56.27±0.85Dd36.63±0.85Dc0.27±0.01EDde0.22±0.02ABbc15.00±0.20Bb99.27±0.57CcKL-H7.50±0.10De3.10±0.10Bb6.55±0.13Cc60.97±0.96Bb37.53±1.19CDc0.30±0.01Dd0.18±0.03BCde11.57±0.21Dd91.03±0.17DdSL-H12.73±0.35Bb2.32±0.07Dd8.59±0.45Bb56.37±0.85Dd36.97±0.42Dc0.56±0.01Cc0.24±0.02Aab11.40±0.26Dd99.20±1.00CcJL-H11.87±0.50Bc2.10±0.09De8.10±0.10Bb58.80±0.53Cc41.73±0.45Aa0.61±0.03Bb0.24±0.01Aab10.03±0.32Ee89.21±0.36DEd2.4豆禾混播饲草的综合评价结果（见表6、表7）采用灰色关联系统，选取混播饲草的总干草产量、CP、EE、ADF、NDF、RFV等6个指标的平均值进行分析，以总干草产量、CP、EE及RFV的最大值，NDF和ADF的最小值构建一个“理想品种”，利用初值法对各项指标无量纲化处理，结果见表6，根据公式计算对应的关联系数和加权关联度并对其排序，关联度结果见表7。其中minmin|X0(k)-Xi(k)|=0，maxmax|X0(k)-Xi(k)|=0.434。由表7可知，混播组合综合评价排序为SL-HBL-HJL-HKL-H。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.04.020.T006表6豆禾混播无量纲化处理组别总干草产量CPEENDFADFRFVBL-H0.6560.5660.9591.0031.0001.000KL-H0.6840.5890.9991.0821.0250.917SL-H0.6751.0000.7481.0001.0090.999JL-H1.0000.9320.6801.0431.1390.89910.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.04.020.T007表7豆禾混播处理与理想指标的关联系数及排序组别总干草产量CPEENDFADFRFV加权关联度排序BL-H0.3870.3330.8420.9841.0001.0000.1942KL-H0.4070.3460.9950.7270.8980.7240.1584SL-H0.4001.0000.4631.0000.9591.0000.2181JL-H0.9990.7620.4040.8340.6090.6820.17333讨论3.1豆禾混播对饲草产量的影响饲草产量可以反映饲草的生产性能，饲草产量越高，说明其生产性能越好[15]，主要与饲草的株高、茎粗、叶量等参数有关[16]。由于生境条件不同，种植在不同地区的饲草产量也不尽相同。本研究中，只有BL-H处理的禾草株高显著高于与其相对应的单播禾草，其他混播处理的禾草株高与之相对应的单播禾草株高变化并不明显，且所有混播处理的豆草株高均高于单播，与刘彦培等[17]在滇西北高海拔地区对小黑麦与饲用豌豆进行混播到的结果一致。这是因为豆草具有较强的攀附性能，禾草茎秆挺直可支撑豆科饲草使其变态茎缠绕在禾草植物上，从而增加豆草株高，这有利于光合作用能力提高和有机物积累[18]。本试验发现，混播禾草的茎粗与单播禾草差异并不明显，但混播豆草的茎粗显著小于单播豆草，表明豆禾混播会限制豆草茎粗的增加；混播处理减少了豆草的分枝数，而对禾草无明显影响。这可能是因为空间结构问题导致的，混播时豆草占有的平行空间变小，从而使豆草无法利用更大的空间加强分枝，减少了分枝数。茎叶比在饲草营养价值评价中起到间接作用，饲草生产中收获茎叶为主，叶片中的蛋白质含量远高于茎秆[19]，纤维含量低于茎秆，营养价值丰富，适口性较好。研究表明，通常混播饲草具有较单播饲草高产且稳定的产量，而且不同的混播种类和比例下的饲草产量存在很大的差异[20-22]。本研究中，所有混播饲草干草产量均高于豆草单播，这可能是因为豆禾饲草生长过程中，禾草的叶片主要集中在下部，豆草的叶片集中在上部，从而增加了光能利用率和单位面积的产量[23]。但KL-H和SL-H混播处理干草产量稍低于与之相对应的单播饲草（无显著差异），这可能是因为选择的豆禾播量不恰当，导致豆禾种间竞争加剧减少了饲草的产量。许留兴等[24]研究指出，与单播小麦相比，小麦与豆科牧草混播可增加饲草产量，这与本研究结果一致。徐强等[25]在高寒牧区将黑麦和箭筈豌豆混播，发现干草产量可达9.03 t/hm2。本研究中，总干草产量可达15.58 t/hm2，两个研究均采用黑麦和箭筈豌豆的混播，但是徐强等[25]是将黑麦新品系C33+箭筈豌豆混播，播量为160 kg/hm2+110.4 kg/hm2，本研究则选用捷达冬牧70+箭筈豌豆，播量为210 kg/hm2+120 kg/hm2。造成干草产量存在差异的原因可能是黑麦品种和播量不一致，说明适当的增加播种量对饲草产量的增加具有促进作用。3.2豆禾混播对饲草营养品质的影响豆禾混播会不同程度地增加饲草的营养品质，这是因为豆草具有较高的CP含量以及较低的NDF和ADF含量。CP含量作为营养品质重要的决定因素，在评价饲草营养品质时常作为第一考虑因素，而饲草的NDF作为评价饲草适口性因素也同样重要。此外，饲草的ADF含量影响饲草的消化率，NDF含量越高，饲草的适口性越差，ADF含量越高饲草越难以被消化。豆禾混播可作为一种优势互补型种植模式，禾草产量高，但CP含量较低，ADF含量和NDF含量较高；而豆草产量较低，CP含量却很高，ADF、NDF含量较低，因此选择合适的豆禾饲草进行混播种植从而达到高产优质的目的非常重要。有研究认为，豆禾植物混播时，CP含量显著高于单播禾草，NDF和ADF含量低于单播禾草[26-27]。本研究中，箭筈豌豆的CP含量为15.70%，而混播处理SL-H、JL-H的CP含量为11.87%~12.73%，混播饲草的NDF含量均低于相对应的单播饲草。有研究认为，燕麦脂肪含量高不容易保存，导致其保质期缩短[28]。本研究中B-D的EE含量最高，混播处理的饲草总体EE含量低于单播饲草，这可能使混播饲草更容易储存。3.3豆禾混播饲草的综合评价分析禾草和豆草混播研究常集中于研究饲草产量及品质[29-30]，但结合饲草产量和营养品质进行综合评价的研究较少。目前常采用的综合评价方法有灰色关联度评价、模糊综合评价及主成分分析法等。本试验利用灰色关联度综合评价方法，选择混播饲草的产量以及部分营养成分指标进行了综合分析。通过该方法兼顾饲草产量和品质，筛选出最优的混播组合，经过排序得到混播处理综合排名为SL-H＞BL-H＞JL-H＞KL-H。4结论本研究结果表明，豆禾混播饲草在新疆帕米尔高原牧区表现出良好的生产性能和营养品质，混播草地干草产量总体高于单播草地，混播草地的CP含量高于单播禾草，ADF含量和NDF含量低于单播禾草。通过利用灰色关联度综合评价法，兼顾产量和营养品质，得出混播饲草最优组合是SL-H处理，表明SL-H混播组合（速捷210 kg/hm2+陇箭2号120 kg/hm2）适宜在该地区推广种植。