田宏　邵麟惠　熊軍波

摘要：采用二次通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)，研究氮磷肥對(duì)江夏扁穗雀麥（Bromus cartharticus Vahl.）鮮草產(chǎn)量和蛋白質(zhì)含量的影響。結(jié)果表明，氮肥的影響作用大于磷肥，且差異達(dá)極顯著水平（P<0.01）。隨著施氮量的增加，鮮草產(chǎn)量表現(xiàn)為增加趨勢(shì)，但在不同的施量水平下增加幅度略有不同；對(duì)于粗蛋白質(zhì)含量而言，施氮量在108.7～434.8 kg/hm2之間表現(xiàn)為增加，之后隨著施肥量的增加蛋白質(zhì)含量降低。磷肥對(duì)江夏扁穗雀麥鮮草產(chǎn)量有增加作用，但影響差異不顯著。磷氮肥對(duì)江夏扁穗雀麥粗蛋白質(zhì)含量存在互作，當(dāng)處于低氮水平時(shí)，增施磷肥可促進(jìn)其蛋白質(zhì)含量增加，但在中、高氮水平下則表現(xiàn)為先增后減的趨勢(shì)。綜合考慮產(chǎn)量和品質(zhì)，江夏扁穗雀麥?zhǔn)┑恳灾械人綖橐耍?17.4～434.8 kg/hm2），而施少量磷肥（250.0 kg/hm2）可與氮素共同改善牧草品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：氮磷肥；扁穗雀麥（Bromus cartharticus Vahl.）；鮮草產(chǎn)量；蛋白質(zhì)含量

中圖分類號(hào)：S54 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2017）11-2100-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.11.027

Abstract： The effects of nitrogen and phosphorus fertilizer on fresh yield and portion content of Bromus cartharticus Vahl. cv. Jiangxia was studied by using quadratic general rotary unitized design. The results showed that the influence of nitrogen fertilizer was greater than phosphate fertilizer and the difference was highly significant（P<0.01）. The fresh yield showed the trend of increasing with nitrogen fertilizer application， but the increasing rate was different. For the crude protein content， it showed the trend of increasing first within the nitrogen fertilizer application of 108.7 and 434.8 kg/hm2，then decreasing with the increasing of fertilizer. Phosphate fertilizer might promote the fresh yield， but the effect was not significant. The nitrogen and phosphorus fertilizer had interaction effect on the crude protein. When in low-nitrogen levels， increasing phosphorus fertilizer could promote protein content， but in middle and high nitrogen level， the trend presented increasing trend first and then decreasing. It suggested that the suitable nitrogen fertilizer was 217.4～434.8 kg/hm2 by comprehensively considered the yield and quality， and less phosphate fertilizer （250.0 kg/hm2） could be used to improve the forage quality.

Key words： Nitrogen and phosphorus fertilizer； Bromus cartharticus； Fresh yield； Portion content

扁穗雀麥（Bromus cartharticus Vahl.）屬禾本科雀麥屬越年生或短期多年生植物，在中國四川、貴州、湖北等地以散逸種廣泛分布，適應(yīng)性強(qiáng)、再生和分蘗能力好，是解決長(zhǎng)江流域及以南地區(qū)冬春青綠飼料短缺的優(yōu)良牧草[1]。當(dāng)前，隨著南方系列項(xiàng)目的實(shí)施，扁穗雀麥種植面積逐年增加，但生產(chǎn)中普遍存在重種植、輕管理的現(xiàn)象，尤其在施肥方面多以當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物為參照，難以發(fā)揮品種優(yōu)勢(shì)。

氮、磷是植物生長(zhǎng)所必需的大量元素，也是植物許多重要化合物的組分，以多種途徑參與體內(nèi)的各種代謝過程，屬限制植物生長(zhǎng)的主要因子[2]。通常情況下，這些元素如單靠土壤提供有時(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還需外界肥料輸入，而合理配施各種肥料不但可提高牧草產(chǎn)量，還可改善其品質(zhì)[3-6]。截至目前，關(guān)于增施肥料對(duì)扁穗雀麥影響的研究寥寥無幾[7，8]，而氮磷互作對(duì)其品質(zhì)影響的研究尚未見報(bào)道。為指導(dǎo)種植企業(yè)或養(yǎng)殖戶科學(xué)種植管理，消除經(jīng)驗(yàn)性施肥（以小麥或水稻等農(nóng)作物施肥為標(biāo)準(zhǔn)）和盲目認(rèn)為增施氮肥越多越好的誤區(qū)，本試驗(yàn)以江夏扁穗雀麥為供試材料，采取二次通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)，研究不同氮磷施肥水平對(duì)其鮮草產(chǎn)量和粗蛋白質(zhì)含量的影響，以期為扁穗雀麥在實(shí)際生產(chǎn)中的高效種植利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所試驗(yàn)基地，東經(jīng)114°10′，北緯30°18′，海拔31 m，亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，屬江漢平原區(qū)。年均溫16.7 ℃，年降水量1 277 mm，無霜期210～250 d。土質(zhì)為丘陵黃壤，瘠薄，黏性重。pH 5.6，呈酸性，有機(jī)質(zhì)1.86%，堿解氮91.8 mg/kg，有效磷20.0 mg/kg，有效鉀128 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為江夏扁穗雀麥（Bromus cartharticus Vahl.cv. Jiangxia），湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所選育，2012年通過國家草品種審定委員會(huì)審定，登記號(hào)為445。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)運(yùn)用二因素（氮肥、磷肥）二次通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)，各因素上下限及零水平設(shè)計(jì)見表1。試驗(yàn)時(shí)按氮磷含量換算成尿素（N含量46%）和過磷酸鈣（P2O5含量12%）施量。播前施750 kg/hm2石灰，旋耕后耙平待播。按設(shè)計(jì)共13個(gè)處理，3次重復(fù)，小區(qū)面積6 m2（3 m×2 m），間距50 cm，播種量30.0 kg/hm2，行距25 cm，播種時(shí)間2013年9月20日，磷肥于播種時(shí)全部施入條播的溝內(nèi)，氮肥50%作為基肥施入，其余分兩次作為追肥施用。

1.4 測(cè)定方法

當(dāng)植株高度為50～60 cm時(shí)進(jìn)行刈割，留茬高度5～8 cm，產(chǎn)草量包括第一次刈割產(chǎn)量和再生草產(chǎn)量，因長(zhǎng)江流域及以南地區(qū)冬春季對(duì)牧草的利用以鮮草為主，為此僅對(duì)鮮草產(chǎn)量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。同時(shí)，對(duì)第一茬草樣采用Tecator1030型全自動(dòng)凱式定氮儀測(cè)其粗蛋白質(zhì)含量。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用DPS v7.05數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行二次通用旋轉(zhuǎn)組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以鮮草產(chǎn)量和粗蛋白質(zhì)含量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，建立數(shù)學(xué)模型，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 數(shù)學(xué)模型的建立與檢驗(yàn)

江夏扁穗雀麥在各處理下鮮草產(chǎn)量和株高見表2。由表2可見，多次刈割中第一茬鮮草產(chǎn)量最高，隨后兩茬逐漸降低。在前兩茬鮮草產(chǎn)量中，高氮處理下（處理1，處理2和處理6）整體較其他處理產(chǎn)量高；但在第三茬時(shí)，各處理間差異不大。

依據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的純氮和純磷量，轉(zhuǎn)化為施用的尿素和過磷酸鈣量，根據(jù)二次通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案利用DPSv7.05數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)各處理下的鮮草總產(chǎn)量及第一茬牧草風(fēng)干樣的粗蛋白質(zhì)含量進(jìn)行分析，結(jié)果見表3。得到二次回歸模型：Y1=56 525.95+5 909.27X1+1 968.73X2+2 493.94X12+734.30X22-1 040.77X1X2，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表4。由表4可知，Y1回歸方程失擬檢驗(yàn)F1=3.88 017F0.05（5，7）=3.97顯著，說明模型的預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值擬合很好?；貧w顯著，擬合不足不顯著，故上面給出的二次回歸模型是合適的。對(duì)回歸系數(shù)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，經(jīng)分析得出X1差異顯著（P<0.05），而X2和X1X2差異均不顯著，剔除α=0.10的不顯著項(xiàng)后得回歸方程Y1=56 525.95+5 909.27X1。

以第一茬鮮草為樣品，對(duì)其風(fēng)干樣粗蛋白質(zhì)含量進(jìn)行分析，得到二次回歸模型：Y2=21.10+2.29X1-0.17X2-1.17X12+0.14X22-0.96X1X2，根據(jù)結(jié)果進(jìn)行方差分析，見表5。由表5可知，Y2回歸方程失擬檢驗(yàn)F1=3.166 54F0.05（5，7）=3.97顯著，說明模型的預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值擬合很好。回歸顯著，擬合不足不顯著，故上面給出的二次回歸模型是合適的。對(duì)回歸系數(shù)進(jìn)行分析得出，X1和X12差異均達(dá)極顯著水平（P<0.01），而X2、X22差異不顯著，但X1X2兩者的互作達(dá)顯著水平（P<0.05），剔除α=0.10的不顯著項(xiàng)后得回歸方程Y2=21.10+2.29X1-1.17X12-0.96X1X2。

2.2 單因素效應(yīng)分析

由試驗(yàn)結(jié)果得知，在氮磷肥互作中，對(duì)于江夏扁穗雀麥鮮草產(chǎn)量和粗蛋白質(zhì)含量而言，均與氮肥施用量表現(xiàn)為正相關(guān)，且差異達(dá)極顯著水平，P值分別為0.003 2和0.000 1，為此在單因素效應(yīng)分析中，只分析氮肥與鮮草產(chǎn)量和粗蛋白質(zhì)含量的關(guān)系，結(jié)果見圖1和圖2。

由圖1、圖2可知，施氮肥對(duì)江夏扁穗雀麥的鮮草產(chǎn)量影響較大，隨著施氮量的增加，鮮草產(chǎn)量整體表現(xiàn)為增加的趨勢(shì)，但在不同的施量水平上，增加的幅度略有不同。尿素施量108.7～217.4 kg/hm2時(shí)，鮮草產(chǎn)量增加幅度在2.5%左右，隨著施量的繼續(xù)增加（217.4～434.8 kg/hm2），產(chǎn)量急劇上升，但當(dāng)施氮量達(dá)543.5 kg/hm2以上時(shí)，產(chǎn)量又緩慢增加（2.0%左右）。對(duì)于江夏扁穗雀麥第一茬風(fēng)干樣的粗蛋白質(zhì)含量而言，增施氮肥可顯著提高其含量，在編碼水平-1.414～1之間，隨著氮肥施量的增加，其粗蛋白質(zhì)含量逐漸增加，在編碼為1時(shí)達(dá)最高值，之后再增加氮肥施量，其粗蛋白質(zhì)含量則表現(xiàn)為降低的趨勢(shì)。

2.3 交互效應(yīng)分析

由表4和表5可知，氮磷肥配施對(duì)江夏扁穗雀麥鮮草產(chǎn)量不存在交互作用，但對(duì)其粗蛋白質(zhì)含量存在交互作用且達(dá)顯著水平（P<0.05），因此對(duì)此互作的因素進(jìn)行了效應(yīng)分析，結(jié)果見表6。由表6可見，當(dāng)X1處于-1.414、-1的低水平時(shí)，隨著X2的增加其粗蛋白質(zhì)含量表現(xiàn)出增加的趨勢(shì)，但當(dāng)X1處于中、高水平時(shí)，隨著X2的增加其粗蛋白質(zhì)含量表現(xiàn)為先增后減的趨勢(shì)。對(duì)于X2來說，當(dāng)其處于低水平施肥量時(shí)（-1.414～-1），隨著氮肥施量的增加，其粗蛋白質(zhì)含量逐漸增加；而在1、1.414的高水平下，隨著X1施肥量的增加其粗蛋白質(zhì)含量表現(xiàn)為下降的趨勢(shì)。由此說明，在低氮前提下，扁穗雀麥粗蛋白質(zhì)含量隨著磷肥施用量的增加而增加；但在高氮水平下，扁穗雀麥粗蛋白質(zhì)含量隨著磷肥的增施表現(xiàn)為先增加后降低的趨勢(shì)。同時(shí)，當(dāng)磷肥施用量較少時(shí)，扁穗雀麥粗蛋白質(zhì)含量隨著氮肥施用量的增加而增加；但在高磷水平下，增施氮肥其粗蛋白質(zhì)含量表現(xiàn)為降低的趨勢(shì)。

3 討論

3.1 氮磷肥施用對(duì)牧草產(chǎn)量的影響

牧草產(chǎn)量的高低是評(píng)價(jià)牧草利用價(jià)值的重要指標(biāo)，通過合理施肥提高牧草產(chǎn)量已在多個(gè)草種上得以證明。本研究發(fā)現(xiàn)，增施氮磷肥可促進(jìn)江夏扁穗雀麥鮮草產(chǎn)量增加，其中受氮肥的影響較大，差異達(dá)極顯著水平（P<0.01）。在尿素施用量108.7～543.5 kg/hm2之間，隨施氮量的增加，鮮草產(chǎn)量表現(xiàn)為增加趨勢(shì)，但在不同的施量水平下其增加的幅度略有不同，這與其他學(xué)者對(duì)墨西哥類玉米、羊草、飼用黑麥的研究基本一致[9-11]。禾本科植物不具備固氮作用，生長(zhǎng)發(fā)育所需的氮主要依靠根系從土壤中吸收，基施氮肥在一定限度內(nèi)可促進(jìn)植物生育前期莖蘗數(shù)和生物量的增加，而后期追肥則有利于莖蘗成穗[12]。在退化的天然草地，施肥能補(bǔ)充土壤速效養(yǎng)分，直接供給牧草營養(yǎng)需要[13]，增加草群密度、蓋度和頻度[14]，從而提高草地生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力。但當(dāng)供氮水平超過限值時(shí)，植株吸收同化的氮素在營養(yǎng)器官中過度集中，則不利于產(chǎn)量的形成和營養(yǎng)物質(zhì)的積累。與氮肥相同，磷肥也是植物生長(zhǎng)發(fā)育不可缺少的營養(yǎng)元素之一，能促進(jìn)氮素和脂肪代謝，提高植物對(duì)外界環(huán)境的適應(yīng)性。本試驗(yàn)中，增施磷肥和氮磷互作對(duì)江夏扁穗雀麥鮮草產(chǎn)量均有促進(jìn)作用，但均未達(dá)顯著水平，這與舒健虹等[8]對(duì)“黔南”扁穗雀麥的研究結(jié)果相一致，說明對(duì)于扁穗雀麥鮮草產(chǎn)量而言，增施磷肥不如氮肥效果明顯。

3.2 氮磷肥施用對(duì)牧草品質(zhì)的影響

施肥不但影響牧草產(chǎn)量，還有利于改善飼草品質(zhì)。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，江夏扁穗雀麥第一茬風(fēng)干草樣的粗蛋白質(zhì)含量受氮肥影響較大，隨著氮肥施用量的增加，其粗蛋白質(zhì)含量逐漸增加，但當(dāng)施用量超過434.8 kg/hm2時(shí)，其粗蛋白質(zhì)含量表現(xiàn)為降低趨勢(shì)；而磷肥對(duì)扁穗雀麥粗蛋白質(zhì)含量的影響未達(dá)顯著水平，但氮磷互作效應(yīng)對(duì)江夏扁穗雀麥粗蛋白質(zhì)含量的影響達(dá)顯著水平（P<0.05），這與Davies[15]研究表明施入大量氮肥或氮磷鉀配施通?？梢允购滩莸鞍踪|(zhì)含量提高20%～30%，但施量過多則增幅減少、氮肥利用率降低的結(jié)果相一致。氮素的供應(yīng)水平可使植物蛋白質(zhì)代謝發(fā)生變化，從而提高子粒的蛋白質(zhì)含量，改變蛋白質(zhì)的組成[15]，這在玉米[17]和小麥[18]作物中也得到證明，

李晨[19]對(duì)豆科牧草達(dá)烏里胡枝子的研究也發(fā)現(xiàn)，適量的氮磷肥能促進(jìn)其粗蛋白質(zhì)的合成，其中氮肥對(duì)粗蛋白質(zhì)含量的影響大于磷肥，但過量氮肥會(huì)抑制其對(duì)氮的吸收。

4 結(jié)論

綜合考慮產(chǎn)量和品質(zhì)，建議在種植扁穗雀麥時(shí)要遵循測(cè)土配方的原則，如土壤貧瘠則應(yīng)進(jìn)行氮磷肥配施，如果土壤不缺磷，且以收獲鮮草為主，則施肥以氮素為主，施量以中等施氮水平（217.4～434.8 kg/hm2）較為適宜，但增施少量磷肥可與氮肥共同促進(jìn)牧草品質(zhì)的提高，施量以250.0 kg/hm2為宜。

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