張 志，蘇德榮,焦 健

(北京林業(yè)大學草地資源與生態(tài)研究中心，北京 100083)

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地下滴灌硅肥對紫花苜蓿生長及品質(zhì)的影響

張 志，蘇德榮,焦 健

(北京林業(yè)大學草地資源與生態(tài)研究中心，北京 100083)

為了探討在地下滴灌條件下將硅肥隨水一體施入土壤后硅肥對紫花苜蓿(Medicagosativa)生長及品質(zhì)的影響，設計了模擬水硅一體化的地下滴灌裝置，并采用苜蓿盆栽滴灌方法進行研究。設置4個硅肥水平(0、0.01、0.02和0.03 g·kg-1，每千克土壤施用SiO2的克數(shù))，每個處理9次重復。結(jié)果表明，施硅的植株生長指標要顯著好于不施硅的植株(P<0.05)。試驗觀測的兩個茬次的苜蓿，施硅的處理植株相比于不施硅對照，其產(chǎn)量、葉面積、鮮干比、節(jié)間距、節(jié)間數(shù)等指標均有顯著的提高(P<0.05)。不同茬次對比，施硅處理對于苜蓿的促進作用在生長初期要大于生長后期。施用硅肥對苜蓿營養(yǎng)指標的影響不明顯，施硅量為0.02 g·kg-1的處理相比對照組粗蛋白含量最高，纖維素含量最低，并且0.02 g·kg-1處理的植株有較高的相對飼喂價值。所以，通過滴灌方式水肥一體施用硅肥可以促進紫花苜蓿的生長。

紫花苜蓿；硅肥；地下滴灌；生長品質(zhì)

紫花苜蓿(Medicagosativa)被稱為“牧草皇后”，是一種具有廣泛適應性、高產(chǎn)并且品質(zhì)優(yōu)良的飼料作物。苜蓿在中國已經(jīng)有2 000多年的栽培歷史，而且在我國的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中占據(jù)著不可替代的地位[1]。中國很早就引進了紫花苜蓿，并且是最早建成苜蓿栽培草地的國家之一[2]。近年來中國苜蓿產(chǎn)業(yè)化發(fā)展十分迅速，尤其是在氣候自然條件適宜苜蓿生產(chǎn)的北方和西部干旱半干旱地區(qū)。然而，這一地區(qū)發(fā)展苜蓿規(guī)?；N植的最大制約因素是水資源嚴重短缺和土壤肥力十分低下[3]。目前，大面積苜蓿種植普遍采用噴灌方法，在干旱半干旱地區(qū)由于噴灌時不可避免地會產(chǎn)生水汽飄散及植物冠層截留蒸發(fā)損失[4]，因此，在苜蓿種植中采用更為節(jié)水的滴灌技術(shù)，尤其是地下滴灌(subsurface drip irrigation,SDI)技術(shù)成為當前應用和試驗研究的熱點[5]。利用地下滴灌技術(shù)可以將作物所需要的肥料或養(yǎng)分隨灌溉水連續(xù)少量施入作物根部，水肥利用效率高[6]。在苜蓿生產(chǎn)中選擇地下滴灌技術(shù)不僅節(jié)水，而且可以實現(xiàn)水肥一體化，更重要的是灌溉系統(tǒng)埋入地下非常適應苜蓿植物多年生的特點[7]。

在地下滴灌水肥一體化技術(shù)研究應用中主要以作物所需的大量營養(yǎng)元素(N、P、K)為目標[8]，對微量元素的水肥一體研究報道甚少。硅元素是禾本科作物的必需營養(yǎng)元素，也是一部分非硅富集植物的有益營養(yǎng)元素，研究表明，硅元素能促進小麥(Triticumaestivum)、玉米(Zeamays)、水稻(Oryzasativa)、甘蔗(Saccharumofficinarum)等的生長和增產(chǎn)，并且已廣泛應用于這些作物的生產(chǎn)，效果明顯[9]。對植物生長作用的研究表明，硅元素主要集中于細胞的內(nèi)皮層中[10]，硅元素能增強植物的生物膜保護功能和光合作用效率[11]，促進植物的營養(yǎng)生長，提高植物的抗病性和抗重金屬離子的毒害；硅元素還能促進活化土壤中的磷，增加植物對磷的吸收和利用，并能增加植物的籽實產(chǎn)量[12]。外源施用硅元素對紫花苜蓿的根系和莖葉生長有顯著影響，能夠提高紫花苜蓿的發(fā)芽率，縮短種子的萌發(fā)時間，提高苜蓿的抗逆性，增加土壤水分虧缺時苜蓿的水分利用效率和生物量[13]。目前，我國干旱半干旱地區(qū)紫花苜蓿主產(chǎn)區(qū)施用磷肥較多，磷能夠使紫花苜蓿的耗水系數(shù)降低[14]，但大量施用磷肥易引起潛在的面源污染問題[15]。硅元素和磷元素原子結(jié)構(gòu)相似，而且硅能夠活化土壤中的磷，施用一定量的硅肥可以避免磷施用過多而造成的污染問題[16]。

有關硅肥對于禾本科作物和果蔬的影響研究較多，在紫花苜蓿上施用硅肥的研究主要是把硅肥當做基肥，也就是在播種前一次性施入，而地下滴灌技術(shù)利用地下滴灌施用硅肥可以在苜蓿不同生長階段隨滴灌水多次施入，灌水量少、灌水延續(xù)時間較長，可以提高苜蓿對硅的吸收利用。本研究建立了一套地下滴灌、硅肥一體化灌溉模擬試驗裝置，設置4個硅肥施用量來探討紫花苜蓿生長季多次施硅對其生長及品質(zhì)的影響，以期確定紫花苜蓿種植中滴灌硅肥的使用量，為紫花苜蓿生產(chǎn)中水肥一體化滴灌技術(shù)的應用提供試驗依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗地概況

試驗于2014年4―9月在北京克勞沃草業(yè)技術(shù)開發(fā)中心雙橋試驗基地進行。基地位于北京市朝陽區(qū)， 116°28′ E、39°34′ N，年均溫10～12 ℃，海拔約為50 m，一年中無霜期190～200 d，≥10 ℃年積溫4 200 ℃·d；年平均降水量約為600 mm。試驗地土壤肥沃，為多年耕作土壤，光照、通風良好，適合苜蓿生長。

1.2試驗材料

試驗所用的紫花苜蓿品種為皇冠(Phabulous)，由北京克勞沃草業(yè)技術(shù)開發(fā)中心提供。試驗所用硅肥材料為 NaSiO3·9H2O(北京化工廠生產(chǎn),AR)，其中二氧化硅(SiO2)含量為21.1%。

1.3試驗設計

試驗采用地下滴灌盆栽苜蓿技術(shù)，種植盆采用直徑30 cm、高60 cm的PVC塑料管制作，管底封堵設有排水孔。種植桶內(nèi)填入試驗地0-30 cm土層種植土壤，土壤類型為沙壤土，容重為1.44 g·cm-3，田間持水量為13.0%，pH為7.79。土壤中速效氮含量為38.36 mg·kg-1，速效磷含量為35.36 mg·kg-1，速效鉀含量為75.33 mg·kg-1，有效硅含量為102 mg·kg-1,土壤有機質(zhì)含量為5.75%。

模擬地下滴灌裝置采用距地面2.1 m的高位水罐靠重力加壓進行滴灌。高位水罐用兩個1.5 L倒置的塑料桶制成，桶底開口以便注水和添加硅肥，桶蓋上安裝一直徑為4 mm的PE軟管，管長1.5 m，管的一端連接4個滴頭，每個種植桶設一組高位水罐。種植桶內(nèi)距表層土壤20 cm處將連接在PE軟管上的4個滴頭水平繞桶圓心均勻排布埋設，采用的滴頭流量為1.0 L·h-1。初始時每個試驗處理的土壤含水量保持為田間持水量。

試驗施硅量(按每千克土壤中施入的SiO2量計)設為4個水平，分別為0(CK)、0.01、0.02、0.03 g·kg-1。施硅處理分為3次，將硅酸鈉溶于滴灌水中，通過供水罐以地下滴灌的方式水與硅肥一起滴入土壤中,每處理9次重復。

為避免降水的影響，本試驗在防水透光的陽光棚下進行。陽光棚為6 m×6 m，棚西高東低，四周有下沿，方便雨水盡快流走并且最大限度地防止雨水進入試驗區(qū)域。播種所用的種子事先進行了消毒、拌根瘤菌處理。2014年4月14日播種，播種量為1.5 g·m-2，播種深度為1.5 cm。播種后精細管理，試驗前用噴壺澆水確保每盆苜蓿整齊出苗。出苗后，每盆苜蓿定植15株。初花期刈割，留茬高度為5 cm。本試驗采集了兩茬苜蓿數(shù)據(jù)進行分析，兩茬生長日期分別為2015年6月17日-7月17日和7月17日-8月17日。

1.4測定指標與方法

測定指標包括：1)株高的測定。莖的最低部到最頂端葉尖的絕對距離為植株高度。每10 d在每盆中任選3株苜蓿進行株高測定，取平均值作為一個樣本的植株高度，試驗中，在一茬完整的生長期中共測得4次株高。每10 d為一個生長小期，劃分為生長前期、生長中期和生長后期。2)節(jié)間數(shù)與節(jié)間距的測定?，F(xiàn)蕾期隨機選取10個一級分枝，數(shù)取節(jié)間數(shù)，并測量節(jié)間距。3)葉面積的測定。取苜蓿枝條頂部第1個展開葉的中間小葉，每個小區(qū)取10片小葉，利用數(shù)碼相機和Photoshop軟件計算葉面積。4)產(chǎn)量的測定。初花期將試驗裝置中的紫花苜蓿距地表5 cm以上部分全部刈割，立即稱取每個試驗裝置中的地上生物量，計算其與種植盆面積的比值，換算成為鮮草產(chǎn)量。5)鮮干比的測定。將各處理鮮樣，在105 ℃的烘箱中殺青1 h后置于70 ℃，恒溫下烘48 h，冷卻后取出稱干重。干鮮比=樣品干重/鮮重。6)粗蛋白(CP)含量測定。樣品烘干后采用半微量凱氏定氮法，利用FOSS 2300凱氏定氮儀測定樣品中粗蛋白含量。7)中性洗滌纖維(NDF，%)和酸性洗滌纖維(ADF，%)的測定。樣品烘干后采用范氏(van Soest)洗滌纖維分析法[17]，利用FOSS FT350纖維測定儀測定樣品中中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的含量。8)相對飼喂價值(RFV)的計算公式：

RFV=DDM×DMI/1.29

(1)

DDM=88.9-0.779×ADF

(2)

DMI=120/NDF

(3)

式中：DDM是指飼草可消化的干物質(zhì)，其單位為占干物質(zhì)的百分比；DMI是指飼草干物質(zhì)的隨意采食量，其單位為占體重的百分比。通過上述公式，DMI和DDM可分別由NDF與ADF計算得到。RFV計算公式中的1.29是以大量動物試驗數(shù)據(jù)為基礎預測的盛花期苜?？上晌镔|(zhì)的采食量。RFV計算公式中之所以除以1.29是為了使苜蓿盛花期的RFV值為100。當某種牧草的RFV值大于100時，說明其整體質(zhì)量較好。

1.5數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)錄入通過Microsoft Excel 2010軟件進行，圖表采用Microsoft Excel 2010進行繪制，試驗測定的生長及品質(zhì)指標數(shù)據(jù)顯著性分析采用SPSS 20.0處理，葉面積測定通過Adobe Photoshop CS6軟件中的像素計算程序進行。

2　結(jié)果與分析

2.1不同硅處理對葉面積的影響

對于第1茬來說，隨著施硅量的增加，葉面積呈現(xiàn)出先增大后變小的趨勢(表1)。其中0.02 g·kg-1施硅處理增量最多，較對照的植株增加了65.15%。對于第2茬來說葉面積呈現(xiàn)出先增大后變小又增大的趨勢(表2)。第2茬中施硅量為0.01 g·kg-1的處理較對照增量最多，為30.30%。盡管施硅量0.02 g·kg-1的處理與對照無顯著差異(P>0.05)，但也比對照增加了19.12%。除第2茬施硅量為0.01 g·kg-1的處理外，兩茬中其它施硅處理的葉面積均顯著大于對照(P<0.05)。

2.2不同硅處理對產(chǎn)量的影響

所有施硅的苜蓿植株鮮草產(chǎn)量均顯著大于對照的植株(P<0.05)。對于第1茬而言，隨著施硅量的增大，施硅植株比對照產(chǎn)量分別增加了44.12%、34.56%和47.06%。對于第2茬而言，隨著施硅量的增大，施硅植株比對照產(chǎn)量分別增加了25.68%、30.74%和27.16%(表1、2)。

2.3不同硅處理對鮮干比的影響

除第1茬施硅量為0.02 g·kg-1的處理外，其它所有的施硅處理鮮干比均顯著大于對照(P<0.05)。對于第1茬來說，隨著施硅量的增加，施硅植株鮮干比較對照分別增加了37.25%、16.18%和30.88%。對于第2茬來說，隨著施硅量的增加，施硅植株鮮干比較對照分別增加了25.83%、22.76%和17.65%(表1、2)。

2.4不同硅處理對株高生長量的影響

除第1茬0.02 g·kg-1施硅量處理外，其它施硅處理植株生長前期的株高增長量均顯著高于對照(P<0.05)。第1茬中，隨著施硅量的增大，施硅植株生長前期的株高增長量分別比對照高71.83%、59.15%和101.41%。第2茬中，隨著施硅量的增大，生長前期施硅植株的株高增量分別比對照高32.99%、25.99%和34.74%。所有施硅植株生長中期的株高增長量顯著高于對照。第1茬中，隨著施硅量的增大，施硅植株生長中期的株高增長量分別比對照高43.04%、59.49%和82.28%。第2茬中，隨著施硅量的增大，施硅植株生長中期的株高增長量分別比對照高19.97%、14.72%和12.22%。所有施硅植株生長后期的株高與對照組均無顯著差異(P>0.05)。對比第1茬與第2茬不同生長時期的株高增量，發(fā)現(xiàn)第2茬增量要高于第1茬(表1、2)。

2.5不同硅處理對節(jié)間數(shù)、節(jié)間距的影響

施硅的植株節(jié)間數(shù)要顯著高于對照(表1、2)。第1茬中，隨著施硅量的增大，施硅植株節(jié)間數(shù)比對照分別高了12.89%、11.46%和13.48%。第2茬中，隨著施硅量的增大，施硅植株節(jié)間數(shù)比對照組分別高了10.53%、9.77%和8.81%。除第1茬0.01 g·kg-1施硅量的處理外，其它施硅植株的節(jié)間距均顯著高于對照的(P<0.05)。第1茬中，隨著施硅量的增大，施硅植株節(jié)間距比對照分別高了17.43%、27.80%和26.14%。第2茬中，隨著施硅量的增大，施硅植株節(jié)間距比對照分別高了12.86%、22.14%和20.00%。

2.6不同施硅量對粗蛋白、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和相對飼喂價值的影響

第1茬中，不同的施硅量對苜蓿粗蛋白、中性洗滌纖維含量和相對飼喂價值沒有顯著的影響(P>0.05)(表3)。施硅量為0.02 g·kg-1的處理，其酸性洗滌纖維顯著小于0.01 g·kg-1的處理(P<0.05)，其它處理間差異不顯著(P>0.05)。施硅量為0.02 g·kg-1的植株其相對于對照的粗蛋白增長率為9.0%，高于0.01 g·kg-1處理(3.0%)和0.03 g·kg-1處理(1.3%)，而且0.02 g·kg-1處理植株其相比對照，NDF增長率為0.3%，ADF為-10.4%，均低于0.01 g·kg-1處理(2.2%，8.5%)和0.03 g·kg-1處理(2.5%，2.8%)。并且，0.02 g·kg-1處理的植株具有更高的相對飼喂價值。

表1　不同施硅量對第1茬紫花苜蓿葉面積、鮮干比、株高增長量、節(jié)間數(shù)、節(jié)間距和產(chǎn)量的影響

表2　不同施硅量對第2茬紫花苜蓿葉面積、鮮干比、株高增長量、節(jié)間數(shù)、節(jié)間距和產(chǎn)量的影響

注：不同小寫字母表示同一項目不同施硅量處理間差異顯著(P<0.05)。下表同。

Note：Different lower case letters indicate significant difference within the same index among different Si fertilizers at 0.05 level.The same below.

第2茬中，不同施硅量對苜蓿粗蛋白、纖維素含量和相對飼喂價值均無顯著影響(P>0.05)(表3)。與第1茬相似，施硅量為0.02 g·kg-1的處理植株相對于對照組的粗蛋白含量增長率和相對飼喂價值增長率高于0.01和0.03 g·kg-1處理的植株，并且纖維素含量增長率低于0.01和0.03 g·kg-1的處理植株。因此，可以認為0.02 g·kg-1處理植株相對于0.01 g·kg-1處理植株和0.03 g·kg-1處理植株有更好的品質(zhì)。

表3　不同施硅量對兩茬植株粗蛋白、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維含量和相對飼喂價值的影響

3　討論

部分農(nóng)作物施用硅肥可以增加產(chǎn)量[18-21]。紫花苜蓿以硅鈣鉀復合肥作為基肥可以增加干草產(chǎn)量[9]。本研究中,單施硅肥并結(jié)合地下滴灌隨水連續(xù)施用硅肥，證明施硅的苜蓿植株比不施硅植株第1茬干重平均增加了41.6%，第2茬平均增加了27.9%。施硅處理與不施硅處理相比，葉面積、節(jié)間距、節(jié)間數(shù)和株高也有相應的增大。施硅苜蓿植株第1茬葉面積比不施硅的植株平均增加53.5%，第2茬平均增加26.7%；施硅苜蓿植株的節(jié)間數(shù)第1茬和第2茬分別比不施硅植株增加了12.6%和9.7%，節(jié)間距分別增加了23.8%和18.3%；第1茬和第2茬生長前期株高增長量比不施硅的植株分別增加了77.6%和58.9%，第1茬和第2茬生長中期株高增長量比不施硅的植株分別增加了23.8%和18.3%。前人研究也證明，外施硅肥作為基肥能夠增加紫花苜蓿的葉面積[13]，施硅能夠促進植株莖葉生長[22]，這些結(jié)果與本研究的結(jié)果基本類似。但是，紫花苜蓿施硅以后硅對植株莖葉生長的促進機理尚不明確。

施硅對于紫花苜蓿不同生長階段的促進作用是不同的。本研究中，施硅的紫花苜蓿植株第1茬產(chǎn)量、葉面積、節(jié)間距、節(jié)間數(shù)和鮮干比的增長量均大于第2茬植株，表明硅元素對于紫花苜蓿生長初期的促進作用大于中后期。而田福平等[23]研究也表明，硅元素對于紫花苜蓿早期生長發(fā)育和產(chǎn)量有積極影響，隨著紫花苜蓿的生長，施硅對于紫花苜蓿的生長促進作用呈下降趨勢，由此說明施硅對于紫花苜蓿早期生長的促進作用大于中后期。與此相對應的是，不同生長階段是否采用不同的施硅量，作為基肥一次性施入與在生育期多次連續(xù)隨水施入對苜蓿植株莖葉生長的影響還需進一步試驗研究。

本研究表明，施硅植株的鮮干比顯著高于不施硅植株，第1茬和第2茬施硅植株鮮干比分別比不施硅的植株高28.1%和22.1%，這說明施硅能夠提高苜蓿植株的含水量。前人的研究表明，施硅可以使植物外表皮的硅質(zhì)層增厚，從而阻止水分散失[24]。施硅可以提高草地早熟禾(Poapratensis)等植物的抗旱能力[25-26]。另一方面，施硅以后是否改善了土壤水化學及水勢狀態(tài)，從而使苜蓿植株從土壤中更容易吸收到更多的水分，從而證明外施硅肥可以達到節(jié)水的作用。這些更深入的方面本研究未有涉及。

施硅對于苜蓿草品質(zhì)的影響，劉慧霞等[27]研究認為，硅元素對于莖葉粗蛋白、纖維含量的影響不及對生長的影響，本研究也證實了這一結(jié)論。施硅植株的粗蛋白含量與纖維素含量與不施硅植株沒有顯著差異。

4　結(jié)論

1)地下滴灌條件下外施硅肥能夠顯著促進紫花苜蓿產(chǎn)量增加，同時也顯著促進葉面積、生長前中期株高增長量、節(jié)間距、節(jié)間數(shù)和鮮干比的增大。施用硅肥的苜蓿植株相比對照處理，第1茬和第2茬產(chǎn)量分別增大41.6%和27.9%，葉面積分別增大53.5%和26.7%，生長前期株高增長量分別增大77.6%和58.9%，生長中期株高增長量分別增大31.3%和15.7%，節(jié)間數(shù)分別增大12.6%和9.7%，節(jié)間距分別增大23.8%和18.3%，鮮干比分別增大28.1%和22.1%。

2)硅元素對于紫花苜蓿早期生長的促進作用大于生長中后期，并且施硅對于第1茬次的生長促進作用也好于第2茬次。

3)紫花苜蓿外施硅肥可以促進鮮干比的顯著提高，施硅植株的含水量高于不施硅植株，施硅對于紫花苜蓿地有一定的節(jié)水作用。

4)施硅對于紫花苜蓿的營養(yǎng)指標沒有顯著影響。但是施硅量為0.02 g·kg-1的植株相對于0.01和0.03 g·kg-1的植株有更好的品質(zhì)。

References:

[1]徐文婷,蘇德榮,劉自學,劉藝杉.地下滴灌條件下水鉀耦合對紫花苜蓿的影響.中國草地學報,2014,36(3):52-56.

Xu W T,Su D R,Liu Z X,Liu Y S.Effect of potassium coupled with water on alfalfa under drip irrigation.Chinese Journal of Grassland,2014,36(3):52-56.(in Chinese)

[2]楊朝,蘇德榮.紫花苜蓿不同層高的生長特性及營養(yǎng)物質(zhì)含量比較.中國草地學報,2014,36(5):32-37.

Yang Z,Su D R.Comparison of the growth characteristics and nutrient substances of alfalfa in different layers.Chinese Journal of Grassland,2014,36(5):32-37.(in Chinese)

[3]盧欣石.中國苜蓿產(chǎn)業(yè)發(fā)展問題.中國草地學報,2013,35(5):1-5.

Lu X S.Problems with the development of alfalfa industry in China.Chinese Journal of Grassland,2013,35(5):1-5.(in Chinese)

[4]Stambouli T,Martínez-Cob A,Faci J M,Howell T,Zapata N.Sprinkler evaporation losses in alfalfa during solid-set sprinkler irrigation in semiarid areas.Irrigation Science,2013,31(5):1075-1089.

[5]寇丹,蘇德榮,吳迪,李巖.地下調(diào)虧滴灌對紫花苜蓿耗水、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響.農(nóng)業(yè)工程學報,2014,30(2):116-123.

Kou D,Su D R,Wu D,Li Y.Effects of regulated deficit irrigation on water consumption,hay yield and quality of alfalfa under subsurface drip irrigation.Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2014,30(2):116-123.(in Chinese)

[6]孔清華,李光永,王永紅,溫義剛.不同施肥條件和滴灌方式對青椒生長的影響.農(nóng)業(yè)工程學報,2010,26(7):21-25.

Kong Q H,Li G Y,Wang Y H,Wen Y G.Influences of subsurface drip irrigation and surface drip irrigation on bell pepper growth under different fertilization conditions.Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2010,26(7):21-25.(in Chinese)

[7]曹雪松,李和平,鄭和祥,佟長福,王軍,楊波.地埋滴灌紫花苜蓿灌水均勻性研究.灌溉排水學報,2015,34(z1):72-74.

Cao X S,Li H P,Zheng H X,Tong C F,Wang J,Yang B.Irrigation uniformity of underground drip irrigation for alfalfa.Journal of Irrigation and Drainage,2015,34(z1):72-74.(in Chinese)

[8]杜文波.日光溫室番茄應用滴灌水肥一體化技術(shù)初探.山西農(nóng)業(yè)科學,2009,37(1):58-60.

Du W B.Effects of drip fertigation on tomato in the solar greenhouse.Journal of Shanxi Agricultural Sciences,2009,37(1):58-60.(in Chinese)

[9]田福平,張自和,陳子萱,王鎖民.硅對紫花苜蓿產(chǎn)量的影響.甘肅農(nóng)業(yè)大學學報,2005(1):42-47.

Tian F P,Zhang Z H,Chen Z X,Wang S M.Effect of Si fertilizer on yield of alfalfa.Journal of Gansu Agricultural University,2005(1):42-47.(in Chinese)

[10]Lux A,Luxova M,Abe J,Morita S,Inanaga S.Silicification of bamboo (PhyllostachysheterocyclaMitf.) root and leaf.Plant and Soil,2003(255):85-91.(in Chinese)

[11]宮海軍,陳坤明,陳國倉,王鎖民,張承烈.硅對小麥生長及其抗氧化酶系統(tǒng)的影響.土壤通報,2003,34(1):55-57.

Gong H J,Chen K M,Chen G C,Wang S M,Zhang C L.Effects of silicon on the growth of wheat and its antioxidative enzymatic system.Chinese Journal of Soil Science,2003,34(1):55-57.(in Chinese)

[12]李清芳,馬成倉,李韓平,蕭云麗,劉雪艷.土壤有效硅對大豆生長發(fā)育和生理功能的影響.應用生態(tài)學報,2004,15(1):73-76.

Li Q F,Ma C C,Li H P,Xiao Y L,Liu X Y.Effects of soil available silicon on growth,development and physiological functions of soybean.Chinese Journal of Applied Ecology,2004,15(1):73-76.(in Chinese)

[13]郭正剛,田福平,王鎖民,張自和.硅對紫花苜蓿生物學特性的影響.生態(tài)學報,2006,26(10):3302-3307.

Guo Z G,Tian F P,Wang S M,Zhang Z H.Effect of silicon supply on alfalfa growth.Acta Ecologica Sinica,2006,26(10):3302-3307.(in Chinese)

[14]劉慧霞,郭正剛,周雪榮,郭興華,鄒文輝,王愛國.硅對紫花苜蓿根系生長的影響.中國草地學報,2009,31(1):28-31.

Liu H X,Guo Z G,Zhou X R,Guo X H,Zou W H,Wang A G.Effects of silicon on root growth of lucerne.Chinese Journal of Grassland,2009,31(1):28-31.(in Chinese)

[15]劉慧霞,郭正剛,郭興華,周雪榮,惠文森,王康英.不同土壤水分條件下硅對紫花苜蓿水分利用效率及產(chǎn)量構(gòu)成要素的影響.生態(tài)學報,2009,29(6):3075-3080.

Liu H X,Guo Z G,Guo X H,Zhou X R,Hui W S,Wang K Y.Effect of addition of silicon on water use efficiency and yield components of alfalfa under the different soil moisture.Acta Ecologica Sinica,2009,29(6):3075-3080.(in Chinese)

[16]李琪,陳利頂,齊鑫,張心昱,馬巖.流域尺度農(nóng)業(yè)磷流失危險性評價與關鍵源區(qū)識別方法.應用生態(tài)學報,2007,18(9):1982-1986.

Li Q,Chen L D,Qi X,Zhang X Y,Ma Y.Catchment scale risk assessment and critical source area identification of agricultural phosphorus loss.Chinese Journal of Applied Ecology,2007,18(9):1982-1986.(in Chinese)

[17]張麗英.飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù).北京:中國農(nóng)業(yè)大學出版社,2007:67-70.

Zhang L Y.Analysis of Feed and Feed Quality Detection Technology.Beijing:China Agricultural University Press,2007:67-70.(in Chinese)

[18]于立河,高聚林.硅對小麥產(chǎn)量與籽粒品質(zhì)的影響.麥類作物學報,2012,32(3):469-473.

Yu L H,Gao J L.Effects of silicon on yield and grain quality of wheat.Journal of Triticeae Crops,2012,32(3):469-473.(in Chinese)

[19]常春榮,龔覓真,廖基興.硅肥對南方花生產(chǎn)量和品質(zhì)效應研究.中國農(nóng)學通報,2006,22(11):432-435.

Chang C R,Gong M Z,Liao J X.Effect of silicon fertilizer on peanut yield and quality in south China.Chinese Agricultural Science Bulletin,2006,22(11):432-435.(in Chinese)

[20]李清芳,馬成倉.土壤有效硅對棉花幼苗營養(yǎng)代謝的影響.中國農(nóng)業(yè)科學,2003,36(6):726-730.

Li Q F,Ma C C.Effect of available silicon in soil on nutritive metabolism of cotton seedling.Scientia Agricultura Sinica,2003,36(6):726-730.(in Chinese)

[21]王曉岑,王東,李淑芹,許景鋼.響應曲面法優(yōu)化硅磷交互作用下的水稻產(chǎn)量.中國農(nóng)學通報,2010,26(6):104-109.

Wang X C,Wang D,Li S Q,Xu J G.Application of response surface methodology for optimization of rice yield by treatments of silicate fertilizer and phosphorus fertilizer.Chinese Agricultural Science Bulletin,2010,26(6):104-109.(in Chinese)

[22]Epstein E.The anomaly of silicon in plant biology.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,1994,91(1):11-17.

[23]田福平,張自和,陳子萱,李尚中,路遠.硅對紫花苜蓿分枝數(shù)、開花數(shù)和結(jié)莢數(shù)及葉面積的影響.中國草地學報,2007,29(6):43-47.

Tian F P,Zhang Z H,Chen Z X,Li S Z,Lu Y.Effect of Si on shoots,inflorescences and leaf area of alfalfa.Chinese Journal of Grassland,2007,29(6):43-47.(in Chinese)

[24]Lux A,Luxova M,Hattori T,Inanaga S,Sugimoto Y.Silicification in sorghum (Sorghumbicolor) cultivars with different drought tolerance.Physiologia Plantarum,2002,115(1):87-92.

[25]鄭明珠,劉金榮,秦偉志,楊有俊.硅對干旱脅迫下草地早熟禾形態(tài)及生理特性的影響.草業(yè)科學,2011,28(6):1009-1013.

Zheng M Z,Liu J R,Qin W Z,Yang Y J.Effects of silicon on Kentucky bluegrass under drought stress.Pratacultural Science,2011,28(6):1009-1013.(in Chinese)

[26]王生銀,李澤西,白賀蘭,柴琦.園藝硅肥提高草地早熟禾抗旱性的效應及機制.草業(yè)科學,2008,25(2):116-120.

Wang S Y,Li Z X,Bai H L,Chai Q.Effects and mechanisms of silicon on drought resistance of Kentucky bluegrass.Pratacultural Science,2008,25(2)：116-120.(in Chinese)

[27]劉慧霞,王康英,郭正剛.不同土壤水分條件下硅對紫花苜蓿生理特性及品質(zhì)的影響.中國草地學報,2011,33(3):22-27.

Liu H X,Wang K Y,Guo Z G.Effect of silicon on some physiological biochemical characteristics and quality of alfalfa under different soil moistures.Chinese Journal of Grassland,2011,33(3):22-27.(in Chinese)

(責任編輯王芳)

Effect of integration of water and silicon fertilizer on the growth of alfalfa under subsurface drip irrigation

Zhang Zhi, Su De-rong, Jiao Jian

(Research Center for Grassland Resources and Ecology, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China)

In order to explore the influence of integration of irrigation water and fertilizer on the growth and quality of alfalfa under subsurface drip irrigation (SDI), the pot culture experiment simulated SDI and integration of water and silicon fertilizer was carried out with four treatments of silicon concentrations (0、0.01、0.02 and 0.03 g SiO2·kg-1Soil) and nine duplicates for each treatment. The results showed that six growth indexes of alfalfa applied silicon fertilizer were higher than that of without silicon fertilizer. As for the quality of alfalfa hay, CP with 0.02 g·kg-1silicon fertilizer was the highest, NDF with 0.02 g·kg-1silicon fertilizer was the least. So the conclusion was that the integration of irrigation water and silicon fertilizer under subsurface drip irrigation can promote growth of alfalfa，and silicon fertilizer promote the early growth stage of alfalfa more than the late growth stage of alfalfa. Plants with 0.02 g·kg-1Si fertilizer has higher quality than other plants.

alfalfa; silicon fertilizer; subsurface drip irrigation; quality

Su De-rongE-mail：suderong@bjfu.edu.cn

10.11829/j.issn.1001-0629.2015-0548

2015-10-10接受日期：2016-03-14

“十二五”國家科技支撐計劃課題“不同生態(tài)區(qū)域優(yōu)良牧草品種優(yōu)化配置及豐產(chǎn)栽培技術(shù)研究”(2011BAD17B01-05)

張志(1989-)，男，山東泰安人，在讀碩士生，主要從事草地生態(tài)用水管理研究。E-mail：qiaoyang2015abc@163.com

蘇德榮(1958-)，男，甘肅永靖人，教授，博士，主要從事草地生態(tài)及水文過程研究。E-mail：suderong@bjfu.edu.cn

S816.11;S541+.107.1

A

1001-0629(2016)8-1611-07

張志，蘇德榮,焦健.地下滴灌硅肥對紫花苜蓿生長及品質(zhì)的影響.草業(yè)科學,2016,33(8)：1611-1617.

Zhang Z,Su D R,Jiao J.Effect of integration of water and silicon fertilizer on the growth of alfalfa under subsurface drip irrigation.Pratacultural Science，2016,33(8)：1611-1617.