閆得朋, 鞏 林, 袁玉瑩, 多田琦, 王 洋, 劉國富, 肖知新, 崔國文
(東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院, 黑龍江 哈爾濱150030)
紫花苜蓿(MedicagosativaL.)是多年生豆科草本植物,由于營養(yǎng)豐富和利用價(jià)值較高,所以被稱為“牧草之王”[1]和“飼料之后”[2]。隨著我國草牧業(yè)的蓬勃發(fā)展以及農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的不斷推進(jìn),紫花苜蓿種植面積將會逐年擴(kuò)大,但我國的苜蓿產(chǎn)量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠滿足國內(nèi)市場上對優(yōu)質(zhì)苜蓿產(chǎn)品的需求,擴(kuò)大紫花苜蓿種植面積,提高紫花苜蓿單位產(chǎn)量已經(jīng)成為生產(chǎn)中迫切需要解決的問題[3]。施肥是保證苜蓿田高產(chǎn)和持久利用的有效手段,合理施肥是提高產(chǎn)量和質(zhì)量的關(guān)鍵因素[4]。和土壤施肥相比,葉面肥具有施用方法簡便、養(yǎng)分利用率高、見效快等優(yōu)點(diǎn)[5]。紫花苜蓿在不同的生長時(shí)期對葉面肥吸收情況不同,在適宜的生長時(shí)期噴施葉面肥,能提高肥料的利用效率[6]。當(dāng)前在實(shí)施立草為業(yè)和“糧-經(jīng)-飼”三元種植結(jié)構(gòu)的新形勢下,苜??茖W(xué)施肥的研究正越來越得到重視[7-8]。崔淑玲研究了紫花苜蓿在生殖生長期的現(xiàn)蕾期、初花期、始花期噴施葉面肥對其生產(chǎn)性能的影響,結(jié)果表明不同時(shí)期噴施葉面肥均能提高紫花苜蓿的產(chǎn)量,但不同噴施時(shí)期對增產(chǎn)效果表現(xiàn)不同,其中現(xiàn)蕾期表現(xiàn)最佳,其次為初花期、最后為始花期[6]。冀國旭等對六個(gè)紫花苜蓿品種在生殖生長的不同時(shí)期(現(xiàn)蕾期、開花初期、開花中期)噴施葉面肥,研究不同時(shí)期噴施葉面肥對六個(gè)紫花苜蓿品種再生草產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,結(jié)果表明不同紫花苜蓿品種葉面肥最適噴施時(shí)期不同,金皇后為開花初期,阿爾岡金為現(xiàn)蕾期,龍牧801為現(xiàn)蕾期,龍牧803為現(xiàn)蕾期,敖漢為開花中期,馴鹿為開花中期[9]。
由于紫花苜蓿在葉面肥噴施時(shí)期方面的研究較少,為了確定生產(chǎn)中紫花苜蓿噴施葉面肥的最佳時(shí)期,本試驗(yàn)研究了不同時(shí)期噴施葉面肥對紫花苜蓿生長、產(chǎn)草量和營養(yǎng)品質(zhì)的影響,以確定紫花苜蓿噴施葉面肥的最佳時(shí)期,為黑龍江省紫花苜蓿優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培提供技術(shù)參考。
試驗(yàn)地點(diǎn)位于黑龍江省哈爾濱市雙城區(qū)五家鎮(zhèn)試驗(yàn)基地(45°31′ N,126°23′ E),該地區(qū)是典型薄層黑土農(nóng)業(yè)區(qū),屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候,春季風(fēng)多,少雨干旱;夏季高溫多雨;秋季涼爽早霜;冬季嚴(yán)寒少雪。年平均氣溫3.5~4.5℃,年降水量為400~600 mm,有效積溫2 700~2 900℃,無霜期142 d。試驗(yàn)地土壤類型為黑土,質(zhì)地壤土。0~20 cm土壤理化性質(zhì)為:pH為5.36,有機(jī)質(zhì)含量為23.70 g·kg-1,速效氮含量為121.80 mg·kg-1,速效磷含量為11.20 mg·kg-1,速效鉀含量為137.50 mg·kg-1。
1.2.1供試品種 ‘東農(nóng)1號’紫花苜蓿(MedicagosativaL. ‘Dongnong No.1’),由東北農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)科學(xué)系提供。
1.2.2供試肥料 紫花苜蓿專用葉面肥為東北農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)科學(xué)系自主研制的寒地黑土農(nóng)區(qū)紫花苜蓿專用葉面肥(專利申請?zhí)枺?01810124670.2)。
紫花苜蓿于2016年5月播種,采用平地條播,行間距為0.3 m,播種量為18.75 kg·hm-2,當(dāng)年秋末收割了一茬。本試驗(yàn)于2017年進(jìn)行葉面肥噴施試驗(yàn),試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),紫花苜蓿一年刈割三茬,在每茬刈割前第30天、第25天、第20天、第15天、第10天、第5天分別噴施一次紫花苜蓿專用葉面肥,噴施濃度為0.1%,小區(qū)噴施量為3 000 mL,以不噴施作為空白對照,共設(shè)7個(gè)處理,每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù),共21個(gè)小區(qū),小區(qū)面積為9 m2(1.8 m×5 m),小區(qū)之間設(shè)0.6 m保護(hù)行。第一茬刈割時(shí)間在6月15日,第二茬刈割時(shí)間在7月30日,第三茬刈割時(shí)間在9月15日,刈割留茬高度為10 cm。葉面肥不同噴施時(shí)期表示代碼見表1。
表1 葉面肥不同噴施時(shí)期表示代碼Table 1 Code for different spraying periods of foliar fertilizers
1.4.1生長指標(biāo)的測定 植株高度:在紫花苜蓿刈割前進(jìn)行植株高度的測定,采取隨機(jī)取樣法,在小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選擇10株紫花苜蓿測量垂直高度和自然高度,計(jì)算平均值。
莖葉比:在紫花苜蓿刈割前進(jìn)行莖葉比的測定,在各小區(qū)隨機(jī)選擇10棵紫花苜蓿,將莖和葉分離開,置于65℃烘箱中烘干12 h至恒重,稱取莖和葉干重,并計(jì)算莖葉比。莖葉比=莖干重(g)/葉干重(g)。
1.4.2產(chǎn)草量的測定 各小區(qū)隨機(jī)選取一行紫花苜蓿,刈割2 m,取樣面積為0.6 m2(0.3 m ×2 m),留茬高度10 cm,3次重復(fù)。在田間取樣后直接稱量鮮草重量,并換算為每公頃鮮草產(chǎn)量。把鮮草置于烘箱中,先用105℃殺青5 min,然后把溫度調(diào)到65℃烘干12 h至恒重,然后稱量干草重量,并換算成每公頃干草產(chǎn)量。
1.4.3營養(yǎng)指標(biāo)的測定 各營養(yǎng)指標(biāo)的測定方法如下:
粗蛋白質(zhì)(CP):采用Foss 8600型全自動凱式定氮儀測定。
中性洗滌纖維(NDF):采用范式中性洗滌纖維法測定。
酸性洗滌纖維(ADF):采用范式酸性洗滌纖維法測定。
1.4.4相對飼用價(jià)值計(jì)算公式 消化性干物質(zhì)(DDM)=88.9-0.779×酸性洗滌纖維(干物質(zhì)的百分?jǐn)?shù))
干物質(zhì)采食量(DMI)=120/中性洗滌纖維(干物質(zhì)的百分?jǐn)?shù))
相對飼用價(jià)值(RFV)=(消化性干物質(zhì)×干物質(zhì)采食量)/1.29
運(yùn)用Microsoft Excel 2016對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)整理,使用IBM SPSS Statistics 21.0進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)顯著性分析,選擇ANOVA進(jìn)行方差分析,運(yùn)用新復(fù)極差法(Duncan)對數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析,差異顯著水平為0.05,結(jié)果表示形式為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。
2.1.1不同時(shí)期噴施葉面肥對第一茬紫花苜蓿生長的影響 從表2可以看出,在自然高度中,IV時(shí)期顯著高于CK(P<0.05),比CK提高15.36%;在垂直高度中,IV和V時(shí)期均顯著高于CK(P<0.05),在IV時(shí)期達(dá)到最高,比CK提高19.12%;在莖葉比中,II、III、IV、V時(shí)期均顯著低于CK(P<0.05),在IV時(shí)期達(dá)到最低值,比CK減少16.28%。由分析可見,在IV時(shí)期噴施葉面肥更有利于促進(jìn)紫花苜蓿的生長。
2.1.2不同時(shí)期噴施葉面肥對第一茬紫花苜蓿產(chǎn)草量的影響 由表2可見,在鮮草產(chǎn)量中,除VI時(shí)期外,其余各時(shí)期均顯著高于CK(P<0.05),在IV時(shí)期達(dá)到最高,比CK提高26.48%;在干草產(chǎn)量中,I、II、III、IV、V時(shí)期均顯著高于CK(P<0.05),在IV時(shí)期達(dá)到最大值,比CK提高24.42%。經(jīng)分析可見,在IV時(shí)期噴施葉面肥對紫花苜蓿增產(chǎn)效果最好。
表2 不同時(shí)期噴施葉面肥對第一茬紫花苜蓿株高、莖葉比、產(chǎn)量的影響Table 2 Effects of spraying foliar fertilizer on plant height,stem/leaf ratio,yield of first crop alfalfa in different period
注:同列不同小寫字母表示不同時(shí)期間差異顯著(P<0.05),下同
Note:Different lowercase letters in the same column indicate significant differences during different periods (P<0.05), The same as below
2.1.3不同時(shí)期噴施葉面肥對第二茬紫花苜蓿生長的影響 由表3可以看出,在自然高度中,IV時(shí)期顯著高于CK(P<0.05),比CK提高6.96%;在垂直高度中,II、III、IV、V時(shí)期均顯著高于CK(P<0.05),在III時(shí)期達(dá)到最高,比CK提高14.38%;在莖葉比中,III、IV、V時(shí)期均顯著低于CK(P<0.05),在IV時(shí)期達(dá)到最低,比CK降低27.73%。經(jīng)分析可知,在III時(shí)期噴施葉面肥對促進(jìn)紫花苜蓿生長更加有效。
2.1.4不同時(shí)期噴施葉面肥對第二茬紫花苜蓿產(chǎn)草量的影響 從表3可知,在鮮草產(chǎn)量中,除VI時(shí)期外,其余各時(shí)期均顯著高于CK(P<0.05),在III時(shí)期達(dá)到最高值,比CK提高28.85%;在干草產(chǎn)量中,II、III、IV、V時(shí)期均顯著高于CK(P<0.05),在III時(shí)期達(dá)到最高,比CK提高27.20%。由分析可見,在III時(shí)期噴施葉面肥對紫花苜蓿增產(chǎn)效果最佳。
表3 不同時(shí)期噴施葉面肥對第二茬紫花苜蓿株高、莖葉比、產(chǎn)量的影響Table 3 Effects of spraying foliar fertilizer on plant height,stem/leaf ratio,yield of second crop alfalfa in different period
2.1.5不同時(shí)期噴施葉面肥對第三茬紫花苜蓿生長的影響 由表4可見,在自然高度中,III時(shí)期顯著高于CK(P<0.05),比CK提高9.92%;在垂直高度中,除VI時(shí)期外,其余各時(shí)期均顯著高于CK(P<0.05),在III時(shí)期達(dá)到最高,比CK提高14.03%;在莖葉比中,I、II、III、IV、V時(shí)期均顯著低于CK(P<0.05),在III時(shí)期達(dá)到最低,比CK降低45.45%。經(jīng)分析可見,在III時(shí)期噴施葉面肥更有利于促進(jìn)紫花苜蓿生長。
2.1.6不同時(shí)期噴施葉面肥對第三茬紫花苜蓿產(chǎn)草量的影響 從表4可以看出,在鮮草產(chǎn)量中,I、II、III、IV、V時(shí)期均顯著高于CK(P<0.05),在III時(shí)期達(dá)到最高,比CK提高22.12%;在干草產(chǎn)量中,各時(shí)期均顯著高于CK(P<0.05),在III時(shí)期達(dá)到最高值,比CK提高24.38%。由分析可知,在III時(shí)期噴施葉面肥對紫花苜蓿增產(chǎn)效果最好。
表4 不同時(shí)期噴施葉面肥對第三茬紫花苜蓿株高、莖葉比、產(chǎn)量的影響Table 4 Effects of spraying foliar fertilizer on plant height,stem/leaf ratio,yield of third crop alfalfa in different period
2.2.1不同時(shí)期噴施葉面肥對第一茬紫花苜蓿營養(yǎng)品質(zhì)的影響 從表5可以看出,在粗蛋白含量中,除I和VI時(shí)期外,其余各時(shí)期均顯著高于CK(P<0.05),在IV時(shí)期達(dá)到最高,比CK提高5.34%;在中性洗滌纖維含量中,各時(shí)期均顯著低于CK(P<0.05),在IV時(shí)期達(dá)到最低,比CK降低11.67%;在酸性洗滌纖維含量中,各時(shí)期均顯著低于CK(P<0.05),在IV時(shí)期達(dá)到最低,比CK降低17.00%;在相對飼用價(jià)值中,各時(shí)期以IV時(shí)期的相對飼用價(jià)值最高。由分析可見,在IV時(shí)期噴施葉面肥更有利于營養(yǎng)品質(zhì)的提高。
表5 不同時(shí)期噴施葉面肥對第一茬紫花苜蓿營養(yǎng)物質(zhì)含量及相對飼用價(jià)值的影響Table 5 Effects of spraying foliar fertilizer on nutrient contents and relative feeding value of first crop alfalfa in different periods
2.2.2不同時(shí)期噴施葉面肥對第二茬紫花苜蓿營養(yǎng)品質(zhì)的影響 由表6可見,在粗蛋白含量中,除I時(shí)期外,其余各時(shí)期均顯著高于CK(P<0.05),在III時(shí)期達(dá)到最高,比CK提高9.86%;在中性洗滌纖維含量中,各時(shí)期均顯著低于CK(P<0.05),在III時(shí)期達(dá)到最低,比CK降低17.66%;在酸性洗滌纖維含量中,除VI時(shí)期外,其余各時(shí)期均顯著低于CK(P<0.05),在III時(shí)期達(dá)到最低,比CK降低18.08%;在相對飼用價(jià)值中,各時(shí)期以III時(shí)期的相對飼用價(jià)值最高。經(jīng)分析可見,在III時(shí)期噴施葉面肥對營養(yǎng)品質(zhì)的提高更加有效。
表6 不同時(shí)期噴施葉面肥對第二茬紫花苜蓿營養(yǎng)物質(zhì)含量及相對飼用價(jià)值的影響Table 6 Effects of spraying foliar fertilizer on nutrient contents and relative feeding value of second crop alfalfa in different periods
2.2.3不同時(shí)期噴施葉面肥對第三茬紫花苜蓿營養(yǎng)品質(zhì)的影響 由表7可以看出,在粗蛋白含量中,II、III、IV時(shí)期均顯著高于CK(P<0.05),在III時(shí)期達(dá)到最高,比CK提高7.24%;在中性洗滌纖維含量中,各時(shí)期均顯著低于CK(P<0.05),在III時(shí)期達(dá)到最低,比CK降低12.54%;在酸性洗滌纖維含量中,I、II、III、IV、V時(shí)期均顯著低于CK(P<0.05),在III時(shí)期達(dá)到最低,比CK降低14.76%;在相對飼用價(jià)值中,各時(shí)期以III時(shí)期的相對飼用價(jià)值最高。經(jīng)分析可知,在III時(shí)期噴施葉面肥能夠更為有效的提高營養(yǎng)品質(zhì)。
表7 不同時(shí)期噴施葉面肥對第三茬紫花苜蓿營養(yǎng)物質(zhì)含量及相對飼用價(jià)值的影響Table 7 Effects of spraying foliar fertilizer on nutrient contents and relative feeding value of first crop alfalfa in different periods
從表8可以看出,全年收獲的三茬紫花苜蓿,在平均垂直高度中,各時(shí)期均顯著高于CK(P<0.05),在IV時(shí)期達(dá)到最高,比CK提高14.56%,其次為III時(shí)期,比CK提高13.15%;在干草總產(chǎn)量中,各時(shí)期均顯著高于CK(P<0.05),在III時(shí)期達(dá)到最高,比CK提高22.54%;在平均粗蛋白含量中,各時(shí)期均顯著高于CK(P<0.05),在III時(shí)期達(dá)到最高,比CK提高7.34%;在平均相對飼用價(jià)值中,各時(shí)期以III時(shí)期的平均相對飼用價(jià)值最高。通過對三茬紫花苜蓿生長性狀、產(chǎn)草量、營養(yǎng)品質(zhì)和相對飼用價(jià)值綜合分析可知,在III時(shí)期噴施葉面肥更有利于促進(jìn)生長,并提高產(chǎn)草量和營養(yǎng)品質(zhì)。
表8 不同時(shí)期噴施葉面肥對三茬紫花苜蓿平均垂直高度、干草總產(chǎn)量、平均粗蛋白含量和平均相對飼用價(jià)值的影響Table 8 Effects of spraying foliar fertilizer on annual average vertical height,total hay yield,average crude protein contents and average relative feeding value in different periods
在適宜的生長時(shí)期噴施葉面肥對促進(jìn)紫花苜蓿生長和提高產(chǎn)草量均有積極的影響。本試驗(yàn)不同時(shí)期噴施葉面肥對紫花苜蓿的增長和增產(chǎn)均表現(xiàn)出了正面作用,但不同時(shí)期表現(xiàn)不同。
株高是反應(yīng)紫花苜蓿生長發(fā)育狀況和決定產(chǎn)草量的重要指標(biāo)之一[10-11],而產(chǎn)草量是衡量施肥效果最重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)[12],株高和產(chǎn)草量呈正相關(guān)關(guān)系,株高高則說明其具有較高的產(chǎn)草量潛力[13]。本試驗(yàn)中,不同處理對三茬紫花苜蓿株高的影響均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,而對應(yīng)的產(chǎn)草量也均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,說明高植株通常具有相應(yīng)的高產(chǎn)草量,與孫建華[14]和彭宏春[15]等人的研究結(jié)果一致。莖葉比是體現(xiàn)牧草利用價(jià)值的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。莖葉比越小,說明葉片的比例越高,營養(yǎng)物質(zhì)就越多,牧草的品質(zhì)也就越好,牧草飼用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值越大[16]。試驗(yàn)結(jié)果表明,不同處理對三茬紫花苜蓿莖葉比的影響均呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢,而對營養(yǎng)品質(zhì)的影響是呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,說明植株葉片比例越高,其營養(yǎng)品質(zhì)也就越好,與以往研究結(jié)果一致。
紫花苜蓿作為重要的飼草,其營養(yǎng)品質(zhì)的高低直接影響畜牧業(yè)發(fā)展的根本利益[17]。在適宜的生長時(shí)期噴施葉面肥是紫花苜蓿獲得優(yōu)質(zhì)的關(guān)鍵因素。粗蛋白含量是評價(jià)紫花苜蓿品質(zhì)高低的一個(gè)重要指標(biāo)[18]。紫花苜蓿粗蛋白主要來源于葉片,植株中葉片的比例是影響紫花苜蓿蛋白質(zhì)含量的主要因素[19]。一般情況下,粗蛋白含量越高品質(zhì)也就越好[20]。中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量對紫花苜蓿品質(zhì)的高低具有重要的影響[21]。中性洗滌纖維含量過高會直接影響飼草的適口性,從而降低家畜的采食率;酸性洗滌纖維含量主要影響家畜對飼草的消化程度,與養(yǎng)分消化率呈負(fù)相關(guān)關(guān)系[22]。紫花苜蓿中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量越低,其品質(zhì)越好[23-24]。相對飼用價(jià)值是衡量牧草采食量和能量價(jià)值的重要指標(biāo)[25],相對飼用價(jià)值越大,說明牧草品質(zhì)越好[26]。本試驗(yàn)中,不同處理對三茬紫花苜蓿粗蛋白含量的影響均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,對中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量的影響均呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢,對相對飼用價(jià)值的影響均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,說明粗蛋白含量越高,中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量越低,其相對飼用價(jià)值越大,營養(yǎng)品質(zhì)也就越高,這與以往的研究結(jié)果一致。
本試驗(yàn)研究結(jié)果是針對‘東農(nóng)1號’紫花苜蓿品種而言,是否適用于其它紫花苜蓿品種還需進(jìn)一步研究,以確定不同紫花苜蓿品種葉面肥最佳噴施時(shí)期,為黑龍江省紫花苜蓿的高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)。
試驗(yàn)結(jié)果表明,在‘東農(nóng)1號’紫花苜蓿不同生長時(shí)期噴施葉面肥均可促進(jìn)其生長,并提高產(chǎn)草量和營養(yǎng)品質(zhì),其中,第一茬紫花苜蓿葉面肥最佳噴施時(shí)期為刈割前第15天;第二茬和第三茬紫花苜蓿葉面肥最佳噴施時(shí)期均為刈割前第20天;通過對三茬紫花苜蓿的綜合分析可知,葉面肥最佳噴施時(shí)期為刈割前第20天。