氮、磷、鉀配合施肥對(duì)紫花苜蓿產(chǎn)草量的影響

姜慧新，劉 棟，翟桂玉，孟曉靜，于家利，曹 陽(yáng)，王兆鳳

(1.山東省畜牧總站，山東 濟(jì)南 250022； 2.山東省昌邑市畜牧局，山東 昌邑 261300)

隨著優(yōu)質(zhì)紫花苜蓿(Medicagosativa)干草在奶牛飼養(yǎng)中應(yīng)用的增多，越來(lái)越多的紫花苜蓿被引入農(nóng)田，與糧食作物輪作、間作和套作，進(jìn)行短期或季節(jié)性的飼草生產(chǎn)，從而成為農(nóng)區(qū)優(yōu)質(zhì)飼草的重要來(lái)源之一。農(nóng)田種植紫花苜蓿，擁有更好的光、熱、水、土等自然資源，飼草增產(chǎn)潛力很大，在短期內(nèi)盡快收獲更多、更優(yōu)的飼草是農(nóng)區(qū)紫花苜蓿栽培技術(shù)研究的主要目標(biāo)。

施肥是提高紫花苜蓿飼草產(chǎn)量的關(guān)鍵措施之一，國(guó)內(nèi)外研究表明，氮、磷、鉀單施或配合施用能改善紫花苜蓿的生長(zhǎng)，顯著提高鮮草和干草產(chǎn)量[1-3]。尤其是磷、鉀肥的施用，能使紫花苜蓿植株的生長(zhǎng)得到較大改善，從而顯著提高單位面積飼草產(chǎn)量[4-6]。山東紫花苜蓿種植試驗(yàn)顯示，磷肥顯著提高了紫花苜蓿的飼草產(chǎn)量[7-8]。李富寬等[8]研究顯示，當(dāng)基施過(guò)磷酸鈣750 kg·hm-2時(shí)，紫花苜蓿飼草產(chǎn)量達(dá)到最高；溫洋等[7]在同一地區(qū)的試驗(yàn)也顯示，紫花苜蓿種植第1年，獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益的磷肥(P2O5)施用量為85.2 kg·hm-2，第2年追施磷肥120 kg·hm-2時(shí)，飼草產(chǎn)量最高。但并未見(jiàn)氮、磷、鉀配合施肥對(duì)該地區(qū)紫花苜蓿飼草產(chǎn)量影響的報(bào)道。本研究在大田試驗(yàn)條件下，研究氮、磷、鉀肥配合施用對(duì)山東農(nóng)區(qū)紫花苜蓿飼草產(chǎn)量的影響，積極探索該地區(qū)紫花苜蓿種植的最佳施肥量，以期為該地區(qū)紫花苜蓿施肥提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)地自然概況 試驗(yàn)在山東省齊河縣畜牧科技示范園(36.76° N，116.76° E)內(nèi)進(jìn)行。該地區(qū)年均氣溫12.9 ℃，無(wú)霜期197 d，≥10 ℃年積溫4 350 ℃·d；年均日照時(shí)數(shù)2 660 h。年均降水量為585.2 mm，以7月最多，為190 mm左右，1月最少，只有3～4 mm。2007年1-12月的月均溫和月降水量見(jiàn)圖1(由齊河縣國(guó)家氣象觀測(cè)站提供)。土壤質(zhì)地為砂壤土，土壤含鹽量0.25%，pH值7.99，全氮含量0.62 g·kg-1，水解氮含量45.5 mg·kg-1，全磷含量0.49 g·kg-1，有效磷含量2.8 mg·kg-1，速效鉀含量45.9 mg·kg-1。

1.2試驗(yàn)材料 供試紫花苜蓿品種為百綠集團(tuán)提供的“三得利”(Sanditi)，種子發(fā)芽率為85%。氮肥為尿素(山東明水化工有限公司生產(chǎn)，N≥46%)，磷肥為過(guò)磷酸鈣(貴州省龍里龍山生產(chǎn)，P2O5≥16%)，鉀肥為硫酸鉀(俄羅斯生產(chǎn)，K2O≥50%)。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì) 氮、磷、鉀施肥組合采用L27(313)正交設(shè)計(jì)[9]，設(shè)氮(N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)肥3個(gè)因子，每個(gè)因子3個(gè)水平(分別記為1、2、3)，施肥量、正交表頭和各處理組合分別見(jiàn)表1-3。2次重復(fù)，共54個(gè)小區(qū)。

田間試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，1/3的氮肥、全部的磷肥和鉀肥混合，在播種前行間開(kāi)溝一次性施入，返青后和第1次刈割后各在土表追施1/3的氮肥，施肥后澆水。小區(qū)面積4 m×2 m，小區(qū)間隔0.5 m。

圖1 試驗(yàn)地氣溫和降水量Fig.1 Mean air temperature and rainfall at each month in the field during the experiment

表1 氮、磷、鉀肥各水平Table 1 Levels of nitrogen, phosphorus and potassium kg·hm-2

表2 正交表頭設(shè)計(jì)Table 2 Orthogonal table top design

表3 正交試驗(yàn)處理組合Table 3 Treatments of orthogonal experiments

1.4播種及田間管理 紫花苜蓿于2006年9月23日條播，行距30 cm，播深1～3 cm，播種量22.5 kg·hm-2。播種1周后出苗，入冬前灌溉1次。2007年返青后和第1茬刈割后中耕松土除草，并結(jié)合追施氮肥灌溉，第2茬刈割后進(jìn)行兩次人工除草，并噴灑25%吡蟲啉可濕性粉劑防除蚜蟲。

1.5測(cè)定與分析 2007年5月3日、6月7日和7月23日各小區(qū)初花期留茬5 cm刈割。每小區(qū)除2行邊行和兩行頭0.5 m外，中間部分全部刈割，計(jì)產(chǎn)。取500 g左右，105 ℃下殺青30 min，65 ℃ 下烘干至質(zhì)量恒定，稱量，計(jì)算干物質(zhì)含量。換算出小區(qū)干草產(chǎn)量。

1.6統(tǒng)計(jì)與分析 采用Microsoft Excel 2003計(jì)算各茬草產(chǎn)量及總產(chǎn)量，用SAS (SAS System for Windows Ver. 8.0)軟件對(duì)氮、磷、鉀肥的主效應(yīng)和互作效應(yīng)進(jìn)行方差分析，并采用 Fisher’s LSD法對(duì)磷肥各水平進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1不同施肥組合對(duì)飼草產(chǎn)量的影響 第1茬草產(chǎn)量以N1P2K2處理組最高，鮮草產(chǎn)量(FMY)和干草產(chǎn)量(DMY)分別達(dá)到29 312.5和6 986.8 kg·hm-2；第2茬草中N1P2K1處理組的FMY最高，為19 600.0 kg·hm-2，N3P2K1處理組的DMY最高，為4 104.9 k·hm-2；第3茬草中N1P2K1處理組的FMY和DMY均為最高，分別達(dá)到14 350.0和3 726.0 kg·hm-2；3茬草的總FMY和DMY最大的是N1P2K2處理組，分別為58 012.5和13 581.7 kg·hm-2，其次是N1P2K1處理組，分別達(dá)到56 525.0和12 726.2 kg·hm-2(表4)。除第2茬草的DMY外，其他茬次飼草產(chǎn)量的最大值均出現(xiàn)在N1P2組合，而最低值均為N2P1K1處理組。

2.2主效應(yīng)和互作效應(yīng)的差異顯著性分析 氮、磷、鉀肥的主效應(yīng)和互作效應(yīng)方差分析結(jié)果顯示(表5)，氮肥和鉀肥對(duì)紫花苜蓿飼草產(chǎn)量無(wú)顯著影響(P>0.05)，而磷肥能顯著增加紫花苜蓿飼草產(chǎn)量(P<0.05)。施磷肥顯著增加了第1茬和第3茬草產(chǎn)量。

表4 氮、磷、鉀配合施肥對(duì)紫花苜蓿飼草產(chǎn)量的影響Table 4 Effects of combinations of nitrogen, phosphorus and potassium fertilizer on forage yields of Medicago sativa kg·hm-2

表5 氮、磷、鉀配合施肥對(duì)紫花苜蓿飼草產(chǎn)量影響的方差分析Table 5 Variance analysis of the forage yields of Medicago sativa fertilized with combinations of nitrogen, phosphorus and potassium fertilizer

磷肥各水平間的多重比較顯示，P2O5180 kg·hm-2水平組的總FMY和總DMY均顯著高于90 kg·hm-2水平組，與270 kg·hm-2處理組接近(表6)。

氮肥和磷肥的互作效應(yīng)對(duì)第1茬草和第2茬鮮草的影響達(dá)到顯著水平(P<0.05)，對(duì)總產(chǎn)草量的影響達(dá)到接近顯著水平(P<0.10)(表5)。與低水平的氮肥配合，磷肥增產(chǎn)的效果顯著，其中N1P2組合的總FMY和總DMY均明顯高于其他組合(表7)。

表6 正交試驗(yàn)中磷肥各水平間的多重比較Table 6 Multi-comparison on the yields of Medicago sativa among different phosphorus levels in orthogonal experiments

表7 正交試驗(yàn)中氮和磷二因子水平組合的總產(chǎn)草量Table 7 Total yields of treatments with nitrogen and phosphorus fertilizing in orthogonal experiments kg·hm-2

3 小結(jié)

研究結(jié)果顯示，試驗(yàn)地區(qū)施磷肥能顯著提高紫花苜蓿飼草產(chǎn)量，表明試驗(yàn)地耕層中缺乏可利用磷，施磷肥是提高該地區(qū)紫花苜蓿飼草產(chǎn)量的重要施肥措施。這與在山東的一些田間施肥試驗(yàn)結(jié)果一致[7-8,10]。盡管試驗(yàn)結(jié)果顯示，氮肥對(duì)試驗(yàn)地區(qū)紫花苜蓿飼草產(chǎn)量影響不顯著，但數(shù)據(jù)分析表明，氮和磷存在互作效應(yīng)，N1P2施肥組合的總鮮草產(chǎn)量和總干草產(chǎn)量最高，分別達(dá)到53 258和12 199 kg·hm-2。由于鉀肥對(duì)紫花苜蓿產(chǎn)草量影響不顯著，氮、磷、鉀的最佳施肥組合可以是N1P2K1、N1P2K2或是N1P2K3，但從總干草產(chǎn)量來(lái)看， N1P2K2組合(N∶P∶K≈1∶3∶3)的鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量均為最高，分別達(dá)到58 012.5和13 581.7 kg·hm-2，是試驗(yàn)地區(qū)種植紫花苜蓿的最佳肥料組合。

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