间套作系统在饲草产量和青贮品质上是否优于单作？基于反刍动物营养需求的Meta分析

为解决全球畜牧业面临的饲料供应与营养平衡难题，中国研究人员通过Meta分析评估了间套作与单作系统在饲草产量(FWY/DMY)、粗蛋白(CP)产出及青贮发酵品质(pH/NH3 -TN)的差异。研究发现间套作虽未实现超量生产(TOI)，但显著提升CP产量36.7%和氮肥利用效率(TOIN +40.3%)，玉米/豆科组合表现最优。该研究为可持续饲草生产提供了"从田间到饲喂"的科学依据。

　　

随着全球人口增长和肉奶需求激增，畜牧业正面临饲料供应量与营养均衡的双重挑战。当前全球饲料年产量达12.9亿吨，其中19%用于反刍动物，但传统单作系统存在明显缺陷：玉米虽能量高却缺乏粗蛋白(CP)，豆科作物CP丰富但水溶性碳水化合物(WSC)不足影响青贮发酵，热带牧草则因高纤维含量降低消化率。更棘手的是，农民为追求产量往往单一化种植，可能牺牲饲料多样性和营养均衡。在此背景下，中国的研究团队在《Field Crops Research》发表了一项开创性研究，通过分析过去50年133篇文献的871组数据，首次系统评估了间套作系统对饲草"田间产量-青贮品质-资源效率"的全链条影响。

研究采用Meta分析方法，从Web of Science和中国知网筛选全球范围内间套作饲草的相关研究。通过建立超量生产指数(TOI，比较间套作与最高产单作品种)和分级指数(GI，综合能量与蛋白贡献)等创新指标，量化评估了40余种作物组合的表现。

整体效应分析显示，间套作虽未在鲜重产量(FWY)和干物质产量(DMY)上实现超量生产(TOI<1)，但显著提升粗蛋白产量(CPY)36.7%、粗脂肪产量(EEY)19.2%，且WSC含量(10.9%DM)仍满足青贮最低要求(>5%)。发酵参数中pH值和氨态氮/总氮(NH₃
/TN)虽波动但均处优质青贮阈值内。

作物组合比较发现，玉米_maize
/豆科与非禾本科/豆科组合表现突出。其中玉米/大豆的CPY比单作玉米高51%，同时TOI^N
显示每单位氮肥的CP产出提升40.3%。而燕麦/野豌豆组合的GI评分最高，表明其更适合奶牛营养需求。

机制解析表明，光热资源再分配和根系互补是增产提质的关键。豆科作物通过生物固氮提升系统氮效率，而禾本科作物提供WSC促进乳酸发酵，二者协同优化青贮微生物群落(如增加乳酸菌丰度)。但部分组合存在纤维含量升高的trade-off，需通过品种筛选规避。

这项研究颠覆了传统"产量优先"的种植观念，证明间套作通过以下途径重塑饲草生产体系：① 以土地当量比(LER)>1实现资源集约利用；② 通过TOI^N
提升氮肥效益；③ 利用作物互补性自然形成理想青贮配比(如C:N比)。研究提出的GI指数为"种养结合"提供了量化工具，而玉米_maize
/豆科等优选组合可直接指导农场实践。

该成果对实现"双碳"目标下的农业转型尤为重要：按全球10%饲草田改种间套作计算，每年可减少氮肥施用23万吨，同时增加CP产出满足500万头奶牛需求。未来研究可结合分子标记辅助育种，进一步优化作物时空配置，推动从"高产农业"向"营养精准农业"的范式转变。