王永寧，李躍進(jìn)，張曙光，劉 慧

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)生態(tài)環(huán)境學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018）

近年來(lái)，隨著內(nèi)蒙古奶業(yè)快速的發(fā)展，推動(dòng)著內(nèi)蒙古河套平原由傳統(tǒng)的糧食作物種植一元結(jié)構(gòu)向糧食和飼草作物二元種植業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，從而對(duì)優(yōu)質(zhì)飼草生產(chǎn)提出了迫切需求，促進(jìn)了紫花苜蓿人工草地面積逐年增加[1-2]，紫花苜蓿的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)作用日益受到人們的重視，紫花苜蓿市場(chǎng)逐漸形成，并以前所未有的發(fā)展速度和發(fā)展前景被譽(yù)為新世紀(jì)的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)[3]。紫花苜蓿具有耐鹽堿、耐貧瘠和干旱的特性，河套地區(qū)中輕度鹽漬化耕地種植紫花苜蓿規(guī)模逐年擴(kuò)大，由于鹽漬化耕地肥力較低，常常造成紫花苜蓿產(chǎn)量和效益低、品質(zhì)差，影響紫花苜蓿市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。

如何針對(duì)多年生長(zhǎng)和具有固氮能力的紫花苜蓿施肥，國(guó)內(nèi)近年來(lái)也有關(guān)于苜蓿施肥的研究報(bào)道，主要集中在播種當(dāng)年和氮、磷、鉀肥單施的研究上，紫花苜蓿生長(zhǎng)多年和氮、磷、鉀配合施用對(duì)產(chǎn)量和品質(zhì)的研究較少[4-7]。因此，本研究針對(duì)中輕度鹽漬化耕地種植苜蓿第三年，配合施用氮、磷、鉀肥料對(duì)于苜蓿產(chǎn)量及品質(zhì)的影響開(kāi)展研究，以探索對(duì)紫花苜蓿中后期生長(zhǎng)年限的產(chǎn)量提高，對(duì)紫花苜蓿草地的可持續(xù)發(fā)展具有重要指導(dǎo)意義，為紫花苜蓿草地中后期生長(zhǎng)年限的管理提供依據(jù)[8-9]。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

內(nèi)蒙古河套平原分布著大面積鹽漬土，該地區(qū)土壤多為低產(chǎn)田和鹽堿荒地。試驗(yàn)區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市準(zhǔn)格爾旗十二連城鄉(xiāng)東不拉村，東經(jīng) 110°83′，北緯 40°24′。氣候類(lèi)型屬中溫帶大陸型氣候，受季風(fēng)影響，春季多風(fēng)干旱，雨熱同季。年均氣溫7.3℃，無(wú)霜期150～180 d，日照時(shí)數(shù)3 119 h，≥10℃的有效積溫3 350℃，年平均降水量350mm。試驗(yàn)區(qū)土壤類(lèi)型為鹽化潮土，鹽分類(lèi)型主要以氯化物和硫酸鹽為主，施肥前進(jìn)行土壤養(yǎng)分混合樣測(cè)定：土壤堿解氮13.40 mg/kg，速效磷8.03 mg/kg，速效鉀113.00 mg/kg，有機(jī)質(zhì)6.23 g/kg，全鹽量3.48 g/kg，pH值8.52。

1.2 試驗(yàn)材料

供試苜蓿品種為中苜1號(hào)。供試肥料：氮肥為尿素（含N46%）；磷肥為過(guò)磷酸鈣（含P2O518%）；鉀肥為硫酸鉀（含K2O50.3%）。所用肥料由內(nèi)蒙古耕宇化肥有限公司生產(chǎn)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用正交試驗(yàn)方法進(jìn)行，小區(qū)大小為4 m2，小區(qū)間距2 m，共16個(gè)小區(qū)。N，P，K 3個(gè)因素4個(gè)水平分別為0，2，4，6 kg/667m2（表1），試驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)表2。施肥采用開(kāi)溝條施，一次性施入，全年刈割3次。

表1 苜蓿施肥正交試驗(yàn)因素水平kg/667m2

1.4 栽培管理

供試苜蓿于2013年種植，前兩年均未施肥，2015年5月12日進(jìn)行施肥前取土化驗(yàn)，并測(cè)量返青情況。2015年5月21日劃小區(qū)施肥，5月23日第一次澆水，每小區(qū)420 kg，即70 m3/667m2；7月30日第二次澆水，每小區(qū)240 kg，即40 m3/667m2。

1.5 測(cè)定項(xiàng)目

苜蓿產(chǎn)量測(cè)定：分別于2015年6月5日，7月27日和9月16日在試驗(yàn)地收割測(cè)鮮質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)室烘干后測(cè)干質(zhì)量；株高：在每次測(cè)產(chǎn)前測(cè)量株高；粗蛋白：凱氏定氮法測(cè)定粗蛋白；粗脂肪：索氏浸提法測(cè)定粗脂肪。

表2 苜蓿正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.6 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS16.0軟件對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)處理分析，Excel 2007制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對(duì)產(chǎn)量的影響

產(chǎn)量是分析苜蓿生長(zhǎng)情況的重要指標(biāo)。紫花苜蓿種植第三年不同施肥處理下干草產(chǎn)量見(jiàn)表3。施肥處理干質(zhì)量均高于對(duì)照，表明在該地區(qū)施肥均可增加苜蓿干草產(chǎn)量。從表3中可以看出，磷鉀配合普遍增產(chǎn)幅度較高，達(dá)38.2%～39.3%；氮磷鉀組合（N2P6K4）處理效果最好，干草產(chǎn)量最高，達(dá)到8 428 kg/hm2，增產(chǎn)幅度達(dá)48.4%，說(shuō)明當(dāng)土壤有效氮很低時(shí)，苜蓿盡管具有根瘤供氮作用，但仍然不能滿(mǎn)足苜蓿需氮量，適當(dāng)施用氮肥補(bǔ)充氮素是必要的；無(wú)磷或無(wú)鉀組合普遍增產(chǎn)幅度較低，說(shuō)明在土壤供磷處于稍缺和土壤供鉀處于中等水平時(shí)補(bǔ)充磷肥和鉀肥對(duì)于苜蓿后年限生長(zhǎng)是必要的。而當(dāng)繼續(xù)增施氮肥和磷肥，增產(chǎn)幅度開(kāi)始下降。苜蓿施肥后，增產(chǎn)作用主要表現(xiàn)在第一茬，第二、三茬肥效作用逐漸下降，說(shuō)明施肥后隨著時(shí)間延長(zhǎng)，養(yǎng)分濃度逐步降低，對(duì)苜蓿生長(zhǎng)后期增產(chǎn)效果降低。經(jīng)方差分析，N2P6K4組合與對(duì)照相比差異最顯著 ，N0P2K2、N0P4K4、N0P6K6、N4P2K6、N4P6K2 處理間差異不顯著，與對(duì)照均表現(xiàn)為差異顯著。

表3 不同處理下苜蓿干草產(chǎn)量kg/hm2

2.2 不同施肥處理對(duì)株高的影響

株高是分析苜蓿生長(zhǎng)情況的一項(xiàng)重要指標(biāo)。由圖1可知，氮磷鉀肥對(duì)苜蓿平均株高的影響與產(chǎn)量大致相同，施肥處理與對(duì)照（處理1）差異顯著（P＜0.05），N2P6K4處理平均株高最高，為75.8cm，與對(duì)照（處理1）差異顯著。N0P2K2、N0P4K4、N0P6K6、N2P2K0、N4P2K6、N4P4K0、N4P6K2、N6P4K2 處 理效果較好，處理間無(wú)顯著差異，與對(duì)照差異顯著。從1～4 號(hào)、5～8 號(hào)、9～12號(hào)、13～16號(hào)處理中可以看出，當(dāng)施N量一定時(shí)，株高隨磷、鉀施用量增加而增加，磷肥對(duì)株高增加幅度大于鉀肥，并且這種增加幅度隨施氮量增加而減小?？傮w看在相同磷、鉀水平下，株高隨施N量增加而增加，說(shuō)明施肥對(duì)株高增加有促進(jìn)作用。

2.3 不同施肥處理對(duì)苜蓿品質(zhì)的影響

粗蛋白、粗脂肪是苜蓿營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo)，施肥對(duì)苜蓿粗蛋白、粗脂肪的含量影響見(jiàn)表4。由表4可知，施肥可以顯著提高粗蛋白、粗脂肪含量，N4P2K6處理粗蛋白、粗脂肪含量均達(dá)最高，分別為22.84%、3.02%與對(duì)照差異顯著。在同樣施氮量下，磷比鉀對(duì)粗蛋白影響大，N2P2K0處理粗蛋白含量為17.27%，大于N2P0K2處理粗蛋白含量16.46%，N2P6K4處理大于N2P4K6處理，N6P4K2處理大于N6P2K4處理，說(shuō)明在同一施氮水平下，磷比鉀對(duì)粗蛋白影響大，粗脂肪也表現(xiàn)相同規(guī)律。在一定范圍內(nèi)（0～4 kg/667m2），提高施氮量，能夠明顯提高苜蓿粗蛋白含量，當(dāng)繼續(xù)增加施氮量，粗蛋白含量略有下降。

2.4 苜蓿經(jīng)濟(jì)效益分析

苜蓿干草2015年市場(chǎng)價(jià)1 700元/t，機(jī)械收獲成本100元/667m2，灌溉成本30元/667m2，所用化肥價(jià)格：尿素2元/kg，過(guò)磷酸鈣1.2元/kg，硫酸鉀4元/kg，由于苜蓿為第三年生，故當(dāng)年經(jīng)濟(jì)效益核算不存在種子費(fèi)用。由表5可知，施肥處理苜蓿干草收入均高于對(duì)照，施肥可以增加苜蓿種植的經(jīng)濟(jì)效益。N0P6K6處理投入最高，達(dá)到279.1元/667m2。N0P2K2處理收入為889.7元/667m2，純收入最高，達(dá)到710.0元/667m2，較對(duì)照增收 196.2元/667m2，增收率為 38.2%。N2P6K4處理收入最高，為955.2元/667m2，較對(duì)照增收162.9元/667m2，增收率達(dá)到31.7%。N0P2K2處理純收入最高，為最佳經(jīng)濟(jì)效益施肥組合。

表4 不同施肥處理下苜蓿粗蛋白、粗脂肪含量變化%

表5 不同施肥處理下苜蓿的種植效益 元/667m2

3 討論

在施肥條件下，對(duì)內(nèi)蒙古河套地區(qū)鹽漬化耕地苜蓿產(chǎn)量、株高、品質(zhì)進(jìn)行研究，結(jié)果表明隨著施肥量的提高，苜蓿生長(zhǎng)的3個(gè)指標(biāo)均呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì)。苜蓿產(chǎn)量開(kāi)始隨施氮量增加而增加，當(dāng)施氮量達(dá)到2 kg/667m2時(shí)，繼續(xù)增施氮肥產(chǎn)量沒(méi)有明顯增加。這一研究結(jié)果與Stavarathe[6]發(fā)現(xiàn)施氮對(duì)建植當(dāng)年的苜蓿增產(chǎn)有明顯的效果，Hannaway[16]認(rèn)為當(dāng)土壤肥力較低時(shí)施少量氮肥可提高產(chǎn)量，反之無(wú)明顯效果是一致的。這可能因?yàn)樵摰貐^(qū)土壤有效氮很低，苜蓿盡管具有根瘤供氮作用，但仍然不能滿(mǎn)足苜蓿需氮量，適當(dāng)施用氮肥對(duì)增產(chǎn)是必要的。增產(chǎn)作用主要表現(xiàn)在第一茬，第二、三茬肥效作用逐漸下降，說(shuō)明施肥后隨著時(shí)間延長(zhǎng)，養(yǎng)分濃度逐步降低，對(duì)苜蓿生長(zhǎng)后期增產(chǎn)效果降低。施肥對(duì)株高影響與產(chǎn)量大體一致，最高值出現(xiàn)在N2P6K4處理。但是劉曉靜[5]研究是高氮低磷施肥對(duì)苜蓿增產(chǎn)效果最好，這與本研究中低氮高磷中鉀施肥對(duì)苜蓿增產(chǎn)效果最佳的結(jié)果是不一致的，這可能與土壤中氮磷鉀水平有關(guān)。苜蓿是深根系的植物，尤其在生長(zhǎng)后年限階段，水肥耦合對(duì)苜蓿地施肥效果起著重要影響，本試驗(yàn)研究是在灌溉2次，共計(jì)灌水量110 m3/667m2進(jìn)行的，這與馬孝慧[11]研究中單次灌水量有相似之處，但是總灌水量不一致；國(guó)內(nèi)還有的施肥研究缺乏具體灌水量數(shù)據(jù)，說(shuō)明對(duì)苜蓿水肥耦合研究差異性很大。所以，不同地區(qū)與不同生長(zhǎng)年限苜蓿水肥耦合需要后續(xù)深入研究。

粗脂肪隨總施肥量的增加而增加，N4P2K6處理達(dá)到最高，為3.02%。因N為蛋白質(zhì)的重要組成元素，提高施氮量必定會(huì)增加粗蛋白含量，最高含量達(dá)到22.84%，這與胡華鋒[10]對(duì)氮肥能顯著提高紫花苜蓿粗蛋白、粗纖維、粗灰分、粗脂肪等的含量，馬孝慧[11]提出施肥可影響苜蓿對(duì)其他營(yíng)養(yǎng)元素的吸收的結(jié)論是一致的。施肥處理與對(duì)照、施肥處理間粗蛋白含量差異較大，這與劉曉靜[5]研究結(jié)果不一致，可能由于種植地區(qū)初始土壤理化性質(zhì)不同造成的。繼續(xù)增施氮肥（≥6 kg/667m2）粗蛋白含量是否繼續(xù)增加，有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

（1）試驗(yàn)地增施磷肥能顯著提高苜蓿產(chǎn)量，表明試驗(yàn)地耕作層缺乏可利用磷，提高施磷量是該地區(qū)苜蓿增產(chǎn)的關(guān)鍵。磷肥為該試驗(yàn)地區(qū)增產(chǎn)最主要因素，其次為鉀肥，最后為氮肥。（2）施肥對(duì)株高的影響與產(chǎn)量大致相同，在相同施氮量下，磷肥對(duì)株高的影響大于鉀肥。（3）當(dāng)施氮量在0～4 kg/667m2內(nèi)，粗蛋白含量隨施氮量增加而增加，變化范圍在13.21%～22.84%，繼續(xù)增加施氮量，粗蛋白含量無(wú)明顯增加；粗脂肪含量與施肥總量有關(guān)，隨施肥總量增加而增加，變化范圍在1.21%～3.02%，N4P2K6處理為最高，達(dá)到3.02%。（4）從產(chǎn)量角度考慮，N2P6K4處理產(chǎn)量最高，達(dá)到8 428 kg/hm2，為該地區(qū)最高產(chǎn)施肥組合；從經(jīng)濟(jì)效益角度考慮，N0P2K2處理每667m2比對(duì)照多收入196.2元，增收率達(dá)到38.2%，為該地區(qū)最佳經(jīng)濟(jì)效益施肥組合。

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