氮添加对不同种植模式下人工草地产量稳定性的影响

　　

摘要：

【目的】 北方农牧交错区是我国重要的农畜产品生产基地和生态安全屏障，分析不同种植模式对草地产量、种间相容性及产量稳定性的影响，以期为揭示氮添加对不同种植模式人工草地的可持续利用性提供科学依据。【方法】 基于呼伦贝尔国家野外站长期栽培草地核心试验平台，设置3种种植模式，分别为杂花苜蓿单播（M）、无芒雀麦单播（B）、杂花苜蓿-无芒雀麦1﹕1混播（M﹕B）；设置3种施氮水平，分别为不施氮（CK）、75 kg N·hm^-2（N₇₅）、150 kg N·hm^-2（N₁₅₀）。利用产量、相对产量（RY）、相对产量总和（RYT）、竞争率（CR）、稳定性、异步性等指标，研究人工草地不同种植模式下牧草产量对氮添加的响应。【结果】 （1）通过8年长期定位观测，结果显示，N₇₅与N₁₅₀处理前期均显著提高混播草地牧草产量，其中N₁₅₀处理促进了单播草地牧草产量，且不同施氮水平下，混播草地牧草产量和稳定性均高于单播草地。（2）在杂花苜蓿-无芒雀麦混播草地，建植第1—5年杂花苜蓿竞争率>1，建植第6—8年杂花苜蓿竞争率<1，说明建植前期杂花苜蓿竞争力极大，而无芒雀麦后期通过持续养分利用维持系统平衡，这种时序互补性使混播草地牧草产量稳定性提升1.41—1.53倍，异步性提升1.27—1.57倍，进而缓冲产量波动，并且稳定性与异步性呈正比例关系。【结论】 物种产量异步性和稳定性是决定混播产量稳定的关键因素。在呼伦贝尔地区建植单播型杂花苜蓿或者无芒雀麦人工草地，建议施氮量150 kg N·hm^-2为宜；建植杂花苜蓿-无芒雀麦混播草地，建议建植初期加大施氮量，以75 kg N·hm^-2为宜。豆禾混播牧草通过互补共生，既有效利用土壤中的养分、提高了牧草产量，同时又实现减少外源氮的施入量，达到促进和维持草地高产状态的目的。