李小坤，魯劍巍，劉曉偉，劉 威，潘福霞，魏云霞

(華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，湖北 武漢 430070)

隨著農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整優(yōu)化以及肉禽蛋奶消費(fèi)量的增長，發(fā)展以食草為主的畜禽養(yǎng)殖業(yè)越來越受到人們的關(guān)注，選擇高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)牧草品種已成為當(dāng)前和今后一段時期草業(yè)發(fā)展的首要任務(wù)[1]。一年生黑麥草(Loliummultiflorum)又名意大利黑麥草，是具世界栽培意義的禾本科牧草[2]，因適口性好、營養(yǎng)價值豐富，為各種畜禽所喜食[3]。黑麥草生育期長，生物量大，需要吸收大量的養(yǎng)分，施肥在黑麥草高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用[4-5]。有研究[6]指出，黑麥草每次收割后追施一定量的氮肥能顯著提高莖葉中粗蛋白和粗纖維含量；適度噴施Fe、Cu、Mn、B和Mo也能提高黑麥草的粗蛋白、粗纖維和粗灰分含量[7]。而有關(guān)配方施肥對黑麥草產(chǎn)量和品質(zhì)影響的研究較少，黑麥草產(chǎn)草量的高低影響到畜牧業(yè)的發(fā)展，品質(zhì)的好壞影響到食草動物的品質(zhì)，進(jìn)而影響人體的健康。本研究針對當(dāng)前黑麥草種植過程中的施肥量不合理、比例不均勻及施肥技術(shù)落后等問題[8]，通過大田施肥試驗(yàn)，探討不同配方施肥對一年生黑麥草產(chǎn)草量及品質(zhì)的影響，以期為黑麥草的科學(xué)施肥提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1供試材料 試驗(yàn)于2008年11月-2009年6月在華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院試驗(yàn)基地進(jìn)行，試驗(yàn)地處湖北省武漢市洪山區(qū)(30°28′ N，114°20′ E)。前茬作物為蘇丹草(Sorghumsudanense)，供試土壤為潮土，其基本理化性狀為(采用系統(tǒng)研究法測定[8])：pH值7.4，有機(jī)質(zhì)12.5 g/kg，銨態(tài)氮16.0 mg/kg，速效磷27.9 mg/kg，速效鉀113.4 mg/kg。供試黑麥草品種為“特高”(Tetragold)一年生黑麥草。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)設(shè)3個處理，分別為：(1)不施肥(CK)；(2)配方施肥1(FR1)；(3)配方施肥2(FR2)，各處理3次重復(fù)。肥料用量：(1)配方1，N450P45K90，N、P、K分別代表N、P2O5、K2O，右下標(biāo)表示全生育期施肥量，單位為kg/hm2，N肥和K肥的2/3用作基施,余下的1/3分2次平均追施；P肥全部作基施；(2)配方2，N540P180K360，施肥方法和比例同(1)。N肥為尿素(含N 46%)，P肥為過磷酸鈣(含P2O512%)，K肥為氯化鉀(含K2O 60%)。

試驗(yàn)小區(qū)面積為10.0 m×1.3 m。黑麥草于2008年11月2日播種，播種量為60 kg/hm2，撒播，11月18日齊苗，全生育期刈割3次(2009年3月18日第1次刈割，5月1日第2次刈割，6月1日第3次刈割)，刈割時留茬高度為10 cm。

1.3分析方法 基礎(chǔ)土壤樣品分析按照中-加合作土壤測試實(shí)驗(yàn)室采用的系統(tǒng)研究法(ASI)進(jìn)行測定[9]；黑麥草鮮樣在105 ℃烘箱內(nèi)殺青30 min，然后在75 ℃條件下烘干至恒質(zhì)量，稱量并粉碎以供室內(nèi)分析用。植物樣品用濃H2SO4-HClO4硝化，采用鉬銻抗比色法測磷；采用干灰化-1.0 mol/L鹽酸浸提，原子吸收法測定鈣[10]。評價一年生黑麥草飼用營養(yǎng)品質(zhì)采用概略養(yǎng)分分析法[11]，并以五大飼用營養(yǎng)成分的產(chǎn)出來綜合衡量。其中，粗蛋白(CP)測定用半微量凱氏定氮法；粗脂肪(EE)測定用殘余法；粗灰分(CA)用直接灰化法；粗纖維(CF)按照酸堿法測定；無氮浸出物(NFE)含量和總能量(GE)按照下列公式計(jì)算[9]：

NFE=100%-CP%-EE%-CA%-CF%；

GE(J/kg)=[(CP×5.7+EE×9.4+CF×4.2+NFE×4.2)/100]×4.184×106。

1.4數(shù)據(jù)處理 試驗(yàn)數(shù)據(jù)的差異顯著性水平通過最小顯著法(LSD)進(jìn)行檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1施肥對黑麥草產(chǎn)量的影響

2.1.1施肥對黑麥草鮮草產(chǎn)量的影響 黑麥草刈割3次每次刈割的鮮草產(chǎn)量施肥處理與不施肥處理(CK)相比均顯著增加(圖1)。配方施肥2(FR2)處理第1次刈割時的鮮產(chǎn)與配方施肥1處理(FR1)處理相差不大，但在第2、第3次刈割時明顯比FR1高。整個生育期，F(xiàn)R1和FR2處理的鮮草產(chǎn)量分別是CK的3.6倍和4.1倍，差異均達(dá)顯著水平，說明施肥可顯著提高黑麥草產(chǎn)草量；FR2比FR1處理顯著增產(chǎn)12.0%，說明FR2養(yǎng)分配比優(yōu)于FR1處理。

圖1 施肥對黑麥草鮮草產(chǎn)量的影響

2.1.2施肥對黑麥草干物質(zhì)積累量的影響 黑麥草干物質(zhì)積累量如圖2所示。(1)不同生長時期，施肥處理的干物質(zhì)積累量均比CK處理高，且差異顯著。第2茬生長期，各處理干質(zhì)量增長最快，CK、FR1和FR2處理分別占各自總干物質(zhì)量的53.9%、56.5%和60.4%。就日積累速率而言，施肥處理始終高于不施肥處理，且均呈先增加后降低趨勢，以FR2處理為例，第1茬生長期，日積累速率最低，為28.9 kg/(hm2·d)；第2茬生長期日積累速率增加，達(dá)到最大值為223.9 kg/(hm2·d)；然后又降低為89.5 kg/(hm2·d)。(2)整個生育期，F(xiàn)R1和FR2處理的干物質(zhì)量分別是CK的2.8倍和3.0倍，差異顯著。由此可見，施肥可以顯著提高黑麥草干物質(zhì)積累量，且第2茬是黑麥草迅速生長時期，適時追肥有利于提高其干物質(zhì)量。

圖2 施肥對黑麥草干物質(zhì)積累量的影響

2.2施肥處理對黑麥草飼用營養(yǎng)價值的影響

2.2.1飼用營養(yǎng)品質(zhì) (1)與不施肥處理相比，3次刈割時，施肥處理的黑麥草CP含量和EE含量均顯著增加，而NFE含量則顯著降低。(2)第1次刈割時，施肥顯著提高了黑麥草的CF含量和CA含量；第2次刈割時施肥對黑麥草CF含量和CA含量無顯著影響；第3次刈割時施肥處理黑麥草CF含量與對照相比顯著降低，而CA含量無明顯變化。(3)FR2處理與FR1處理相比，3次刈割黑麥草的CP、EE和CA含量均有所提高，而CF和NFE的含量則略有降低(表1)。

研究還發(fā)現(xiàn)，黑麥草飼用營養(yǎng)品質(zhì)隨著刈割次數(shù)有以下趨勢：各處理CP含量均先降低后升高；對照的EE含量先升高后降低，而施肥處理則逐漸降低；對照的CF含量逐漸升高，而施肥處理則先升高后降低；對照的CA含量逐漸升高，而施肥處理則逐漸降低；各處理的NFE含量均逐漸降低。

磷和鈣為牛和其他家畜所需要的大量元素，因此也常用于評價牧草的品質(zhì)。配方施肥有提高黑麥草中磷和鈣含量的趨勢，且隨著刈割次數(shù)的增加，黑麥草磷和鈣含量顯著增加(表1)，說明施肥對后期黑麥草品質(zhì)的影響更加明顯。

表1 黑麥草飼用營養(yǎng)成分含量 %

2.2.2飼用營養(yǎng)成分的產(chǎn)量 施肥可顯著提高黑麥草各項(xiàng)飼用營養(yǎng)成分的產(chǎn)量(圖3)。(1)與對照相比，配方施肥1和配方施肥2處理的CP總產(chǎn)量分別增加了4.0倍和5.1倍，差異顯著；FR2與FR1相比也顯著增加了17.9%。EE和CA對施肥的反映與CP具有相同的趨勢。(2)配方施肥處理也顯著提高了黑麥草CF含量，與對照相比，F(xiàn)R1與FR2分別增加了1.86倍和1.93倍；FR2和FR1處理之間差異不顯著。NFE對施肥的反應(yīng)與CF具有相同的趨勢。

2.3施肥對黑麥草總能量的影響 GE是CP、EE、CF和NFE等4項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)的綜合反映。施肥可顯著提高黑麥草總能，與對照相比，F(xiàn)R1處理和FR2處理的黑麥草總能分別增加1.85倍和2.07倍。FR2與FR1處理相比，總能增加7.8%，差異顯著(P<0.05)(圖4)。這與施肥處理對刈割黑麥草的各飼用營養(yǎng)成分產(chǎn)量的影響是對應(yīng)的，即產(chǎn)量和各飼用營養(yǎng)成分含量協(xié)同作用的結(jié)果，其中產(chǎn)量占主導(dǎo)地位。

圖3 施肥對黑麥草飼用營養(yǎng)成分產(chǎn)量的影響

圖4 施肥對黑麥草總能量的影響

3 討論與結(jié)論

影響牧草產(chǎn)量的因素較多，概括而言，可分為氣候因素、土壤因素、生物因素和管理因素。其中，土壤是植物獲得營養(yǎng)物質(zhì)的主要場所[12]。魯劍巍等[8]研究表明，充足氮肥供應(yīng)是黑麥草高產(chǎn)的保證，施用磷、鉀肥均有明顯增產(chǎn)效果。因此，本研究主要探討氮、磷、鉀肥配合施用對一年生黑麥草生長及品質(zhì)的影響。另有研究表明[13]，黑麥草整個生育期從土壤中吸收的N、P2O5和K2O的量分別為180、90和560 kg/hm2。如果僅依靠土壤自身供應(yīng)養(yǎng)分遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足黑麥草對養(yǎng)分的需求，因此需要通過合理施肥改善土壤結(jié)構(gòu)和通氣狀況，調(diào)節(jié)土壤水分，補(bǔ)充牧草所需的養(yǎng)料，以獲得高而穩(wěn)定的牧草產(chǎn)量[14-15]。從本研究結(jié)果看，施肥可顯著提高整個生育期黑麥草鮮草產(chǎn)量，配方施肥1和配方施肥2處理的鮮草產(chǎn)量分別比不施肥處理增產(chǎn)70.3和81.9 t/hm2，配方施肥2與配方施肥1處理相比也增產(chǎn)12.0%，說明均衡施肥效果更好。配方施肥2處理在配方施肥1的基礎(chǔ)上，不僅增加了氮肥用量，而且大幅度提高了磷、鉀施用比例，一方面可以更好促進(jìn)黑麥草產(chǎn)量效應(yīng)的發(fā)揮，另一方面可以在保持耕地肥力平衡上作出巨大的貢獻(xiàn)，從而避免掠奪性種植。同時，也是防治草地退化的一條重要途徑[16]。

牧草的營養(yǎng)價值主要取決于所含營養(yǎng)成分的種類和數(shù)量。營養(yǎng)成分指牧草飼用部分營養(yǎng)物質(zhì)的組分，包括粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗纖維、無氮浸出物和鈣、磷及其他微量元素，蛋白質(zhì)中的各類氨基酸和重要的維生素等[17-18]。通常把粗蛋白質(zhì)和粗纖維含量作為飼用植物營養(yǎng)價值的重要指標(biāo)，并將粗蛋白質(zhì)含量≥16%、粗纖維含量≤28%的牧草品質(zhì)評價為上等，將粗蛋白質(zhì)含量≤10%、粗纖維含量≥34%的牧草品質(zhì)評價為下等[19]。提高牧草粗蛋白質(zhì)含量，降低纖維素含量是提高牧草營養(yǎng)價值、改善牧草品質(zhì)的重要內(nèi)容[20]。影響牧草營養(yǎng)品質(zhì)的主要因素有：品種、土壤與肥料、生長階段和植株部位[20-21]。本研究結(jié)果表明，(1)不施肥處理黑麥草粗蛋白質(zhì)含量≤10%，品質(zhì)不合格；配方施肥1處理的粗蛋白質(zhì)含量與不施肥相比提高56.7%～132.3%，但含量≤16%；配方施肥2處理的粗蛋白含量與不施肥相比提高62.8%～184.7%，且含量≥16%。說明施肥可增加黑麥草粗蛋白質(zhì)含量，改善其品質(zhì)；而均衡施肥的效果更好，使黑麥草粗蛋白含量達(dá)到上等水平。從粗纖維含量來看，無論是施肥處理還是不施肥處理，均可劃分為上等水平，說明黑麥草本身是一種優(yōu)良牧草，其質(zhì)地柔軟，適口性好，易于消化和吸收。(2)黑麥草粗蛋白質(zhì)含量隨著刈割次數(shù)有先降低后升高趨勢。第2次刈割時黑麥草干物質(zhì)產(chǎn)量占總產(chǎn)量的53.9%～60.4%，明顯高于第1次和第3次，可能與稀釋效應(yīng)有關(guān)，即較高的干物質(zhì)產(chǎn)量導(dǎo)致粗蛋白含量降低。各處理黑麥草粗纖維含量隨著收獲次數(shù)逐漸升高，且不施肥處理在第3次刈割時>28%，說明黑麥草營養(yǎng)品質(zhì)在生長前期較好，隨著收獲次數(shù)逐漸下降。

綜合比較，施肥不僅能夠大幅度提高一年生黑麥草特高的鮮草產(chǎn)量和干物質(zhì)積累量，還可大大改善其飼用營養(yǎng)品質(zhì)，且均衡施肥的效果更為顯著，說明在牧草種植過程中不僅需要施肥，而且還要有一定的方法(例如養(yǎng)分的配比及施用量等)，這樣才能達(dá)到在實(shí)際生產(chǎn)中既增產(chǎn)又提質(zhì)的目的。

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