有機肥與化肥配施對低產(chǎn)田苜蓿產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟效益的影響

汪 茜，陳本建，張麗珍

(甘肅農(nóng)業(yè)大學 草業(yè)學院/草業(yè)生態(tài)系統(tǒng)教育部重點實驗室/甘肅省草業(yè)工程實驗室/中-美草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究中心，甘肅 蘭州 730070)

有機肥與化肥配施對低產(chǎn)田苜蓿產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟效益的影響

汪 茜，陳本建，張麗珍

(甘肅農(nóng)業(yè)大學 草業(yè)學院/草業(yè)生態(tài)系統(tǒng)教育部重點實驗室/甘肅省草業(yè)工程實驗室/中-美草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究中心，甘肅 蘭州 730070)

采用田間試驗，研究不同有機肥水平及配施化肥對低產(chǎn)田苜蓿的產(chǎn)量、營養(yǎng)品質(zhì)及經(jīng)濟效益的影響。結(jié)果表明，施肥對低產(chǎn)田苜蓿草產(chǎn)量具有顯著影響(P<0.05)，不論單施有機肥還是配施磷鉀肥，苜蓿產(chǎn)量均得到提高，有機肥配施磷鉀肥的3個處理顯著提高苜蓿產(chǎn)量，第1、2茬苜蓿產(chǎn)量均以處理OF3PK增產(chǎn)最高，與對照相比分別增加了278.16%、276.54%，與其余各處理間差異顯著(P<0.05)。有機肥與磷鉀肥配施能明顯改善苜蓿營養(yǎng)品質(zhì)，其中，粗蛋白含量得到顯著提高，中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量顯著降低，綜合分析，處理OF3PK苜蓿營養(yǎng)品質(zhì)最佳。產(chǎn)投比以處理OF2PK最高，OF3PK次之，均有較好的經(jīng)濟效益。通過對苜蓿產(chǎn)量、營養(yǎng)品質(zhì)及經(jīng)濟效益的綜合全面的分析，處理OF3PK在實際大田生產(chǎn)中更適合進行推廣。

有機肥；磷鉀肥；低產(chǎn)田；苜蓿；經(jīng)濟效益

近年來，隨著國家農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、畜牧業(yè)的發(fā)展，苜蓿種植面積逐年擴大，并逐步向規(guī)?；?、集約化方向發(fā)展。但由于苜蓿種植以培肥地力兼顧飼草生產(chǎn)為目的，主要種植在瘠薄地等中低產(chǎn)田。據(jù)統(tǒng)計，中低產(chǎn)田的產(chǎn)量水平遠未達到其應有的生產(chǎn)能力，具有較大的增產(chǎn)潛力[1]。苜蓿雖然種植面積逐年增加，但生產(chǎn)水平較低[2]。尤其中低產(chǎn)田的苜蓿生產(chǎn)存在著產(chǎn)量低、品質(zhì)差、經(jīng)濟效益較低等問題，嚴重阻礙著苜蓿產(chǎn)業(yè)化進程。因此，利用施肥改良中低產(chǎn)田的苜蓿種植，對促進當?shù)氐彤a(chǎn)田苜蓿生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實意義。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，近年開發(fā)利用的土地資源，絕大多數(shù)是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)難于利用的土地，其中有相當一部分，土壤類型為風沙土?？屯粮牧际墙档屯帘盹L蝕、水肥流失的有效途徑。但由于客土分布的不均勻，在地表形成板結(jié)層，或在表土層形成深淺和厚度不等的客土層。在這種土地上多采用大型指針式噴灌，由于客土比本地的風沙土粘重，水的滲透性較差，因此，形成了田間局部表土的板結(jié)層和表土隔水層，造成噴灌的水分滲入土壤偏少，苜蓿植株根系長期缺乏生長所需的水分，造成苜蓿產(chǎn)量過低。這部分土壤還存在嚴重缺少有機質(zhì)及磷的情況，且由于土壤為風沙土，淋溶作用強，導致土壤普遍缺鉀。有機肥配施化肥可以改善土壤結(jié)構(gòu)，增加低產(chǎn)田作物產(chǎn)量，是低產(chǎn)田改良的有效途徑和重要措施之一[2]。因此，在進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時，應施用適量的有機肥及化肥來提高低產(chǎn)田苜蓿產(chǎn)量。

有關(guān)我國中低產(chǎn)田增產(chǎn)的研究多為糧食類作物[4-6]，因此，通過有機肥及配施化肥改良低產(chǎn)田苜蓿的田間試驗，探索改良低產(chǎn)田的有效途徑，以期為生產(chǎn)實際中提高低產(chǎn)田苜蓿產(chǎn)量及經(jīng)濟效益提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗基地位于甘肅省張掖市民樂縣，地理位置為E 100°73′、N 38°66′，平均海拔1 474 m，屬溫帶大陸氣候。年平均降水量113～120 mm，蒸發(fā)量2 047 mm，日照時數(shù)3 085 h，無霜期138～179 d，具有日照時間長、晝夜溫差大的特點。

供試土壤基本理化性狀為：pH 8.43，有機質(zhì)2.42 g/kg，堿解氮15 mg/kg，速效磷2.03 mg/kg，速效鉀47 mg/kg。

1.2 試驗材料

以民樂華瑞農(nóng)業(yè)種植第2年苜蓿地為研究對象。供試有機肥為牛糞，磷肥為過磷酸鈣(P2O5≥14%)，鉀肥為氯化鉀(含K2O 50%)。人工開溝播種，深度15～20 cm。

1.3 試驗設(shè)計與田間管理

于2013年6月8日進行施肥處理，2013年7月24日(第1茬)和2013年9月3日(第2茬)進行刈割。試驗共設(shè)置7個處理，試驗小區(qū)隨機排列，小區(qū)面積2 m×2 m，每處理設(shè)3次重復，共21個小區(qū)(表1)。

表1 施肥水平及施肥量Table1 Design of fertilization treatments kg/hm2

1.4 測定項目與方法

刈割留茬5 cm，每次刈割時用電子秤現(xiàn)場測定鮮草產(chǎn)量。同時，每小區(qū)取1 kg鮮草105 ℃殺青，65 ℃恒溫箱烘干、稱重，計算鮮干比，并折算干草產(chǎn)量，年草產(chǎn)量為2次刈割產(chǎn)量之和。

刈割后將草樣烘干，粉碎，混合均勻，稱取粉碎樣品100 g，用于測定粗蛋白質(zhì)、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的含量。其中，苜蓿粗蛋白質(zhì)含量測定采用凱氏定氮法；中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量測定采用Van Soest方法。

增產(chǎn)率=(施肥處理干草產(chǎn)量-對照處理干草產(chǎn)量)/對照處理干草產(chǎn)量×100%

投肥產(chǎn)出=施肥處理純收入-對照處理純收入

產(chǎn)投比=投肥產(chǎn)出/肥料投入

試驗數(shù)據(jù)用Excel 2010和SPSS 17.0進行處理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 有機肥及磷鉀肥配施對草產(chǎn)量的影響

第1茬苜蓿所有施肥處理的苜蓿干草產(chǎn)量較對照顯著提高(P<0.05)，且隨著有機肥施用量的增加而增加，增產(chǎn)率在47%～280%，說明施肥可顯著提高低產(chǎn)田苜蓿的干草產(chǎn)量。單施有機肥的OF1，OF2和OF33個處理的草產(chǎn)量顯著高于對照，且處理間差異顯著(P<0.05)。有機肥與化肥配施的處理，苜蓿干草產(chǎn)量得到大幅度提升，OF2PK，OF3PK和OF1PK 3個處理的草產(chǎn)量均顯著高于對照及單施有機肥的處理，且處理間差異顯著(P<0.05)，其中處理OF3PK苜蓿干草產(chǎn)量的增產(chǎn)率最高，達278.16%(圖1)。各施肥處理的草產(chǎn)量表現(xiàn)為：OF3PK>OF2PK>OF3>OF2>OF1PK>OF1>CK。

圖1 第1茬不同處理苜蓿的草產(chǎn)量Fig.1 Alfalfa yields under different treatments of the first cutting

注：不同字母表示在5%水平上差異顯著，下同

第2茬苜蓿的干草產(chǎn)量也隨著有機肥的施用量的增加而增加，各施肥處理的草產(chǎn)量均顯著高于對照，增產(chǎn)率在52%～277%，說明單施有機肥及有機肥與化肥配施均對苜蓿產(chǎn)量增加有明顯的效果(圖2)。單施有機肥OF1，OF2，OF33個處理的草產(chǎn)量均顯著高于對照，且處理間差異顯著(P<0.05)。在有機肥與化肥配施的條件下，第2茬苜蓿干草產(chǎn)量較其他處理均有增加，其中，試驗處理OF3PK的增產(chǎn)率最高，為276.54%，且除OF3PK與處理OF2PK差異不顯著，與其他處理均具有顯著的差異。OF2PK，OF3PK和OF1PK 3個處理的草產(chǎn)量均顯著高于對照及單施有機肥的處理，且處理間差異顯著(P<0.05)，各施肥處理的干草產(chǎn)量大小為：OF3PK>OF2PK>OF3>OF2>OF1PK>OF1>CK。

圖2 第2茬不同處理苜蓿的產(chǎn)量Fig.2 Alfalfa yield under different treatments of the second cutting

2.2 有機肥、磷鉀配施對苜蓿營養(yǎng)物質(zhì)的影響

苜蓿粗蛋白含量受施肥的影響，且隨著施用有機肥水平的增加而提高。不論是單施有機肥還是配施磷鉀肥，第1茬苜蓿粗蛋白含量均顯著高于不施肥處理，第2茬苜蓿粗蛋白除處理OF1、OF1PK外，其他施肥處理較對照均差異顯著(P<0.05)，其中第1茬各處理的粗蛋白含量均為OF3PK>OF3>OF2PK>OF2>OF1PK>OF1>CK，第2茬苜蓿各處理的粗蛋白含量表現(xiàn)為OF3PK>OF2PK>OF3>OF2>OF1>OF1PK>CK(表2)。

6個施肥處理降低了苜蓿中性洗纖維的含量。其中，第1茬和第2茬均以處理OF3PK最低，且第1茬只有OF3PK及OF3與對照差異顯著(P<0.05)，各施肥處理的中洗纖維含量為OF3PK

酸性洗滌纖維含量變化與中性洗滌纖維含量變化相同(表2)，6個施肥處理均能降低2茬苜蓿酸洗纖維的含量，其中，第1茬除OF1、OF1PK，其余處理的苜蓿酸洗纖維含量均顯著低于對照，第2茬處理OF3PK、OF3、OF2PK較對照均具有顯著差異(P<0.05)，其中，第1茬和第2茬酸洗纖維含量最低的處理均為處理OF3PK，分別為22.30%、21.69%。2茬苜蓿酸性洗滌纖維的含量順序為：OF3PK

表2 不同施肥處理下粗蛋白、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量Tab.2 Effect of nitrogen on CP,NDF and ADF contents under different treatments %

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)

2.3 經(jīng)濟效益分析

肥料、干草均以當?shù)厥袌鰞r(過磷酸鈣0.6元/kg，氯化鉀2.1元/kg，有機肥0.3元/kg，苜蓿干草1.8元/kg)計。從肥料因素考慮，苜蓿年產(chǎn)量、產(chǎn)值、肥料投入均以處理OF3PK為最高，分別為8 100元/hm2、14 580元/hm2、9 450元/hm2；年產(chǎn)量及產(chǎn)值均以對照處理最低，分別為2 146元/hm2、3 863元/hm2；純收入以處理OF2PK為最高(5 528元/hm2)，處理OF3最低(925元/hm2)；產(chǎn)投比以處理OF2PK為最高(0.23)。各施肥處理的產(chǎn)出現(xiàn)投入比依次為

OF2PK>OF3PK>OF1PK>OF2>OF3>OF1。綜合分析發(fā)現(xiàn)處理OF2PK的投肥產(chǎn)出及產(chǎn)投比為最高，OF3PK次之。處理OF3PK在苜蓿年產(chǎn)量、產(chǎn)值、肥料投入及純收入位居首位，因此，處理OF2PK和OF3PK均具有較好的經(jīng)濟效益(表3)。

3 討論

研究表明，施肥對苜蓿產(chǎn)量有明顯影響[7-12]。施肥對苜蓿產(chǎn)量與營養(yǎng)品質(zhì)的影響因土壤肥力的高低而有差異。在長期不施肥或肥力低下的土壤中施肥，肥效顯著[13]。試驗地土壤基礎(chǔ)肥力較低，所以與對照相比，各施肥處理均不同程度的提高和改善了苜蓿的產(chǎn)量和品質(zhì)且配施優(yōu)于單施有機肥，這與胡華鋒等[14]研究一致，在肥力水平不高的土壤，合理配施化肥及有機肥，效果更好。有機肥對苜蓿的生長具有促進作用，能提高產(chǎn)量[9]。苜蓿干草產(chǎn)量隨施用有機肥水平的增加而提高，這與于徐根等[15]研究一致。

表3 蓿各處理經(jīng)濟效益分析Table3 The economic profit analysis of different treatments

施肥對苜蓿的產(chǎn)量及品質(zhì)優(yōu)劣具有重要作用[16-18]。韓雪松[19]研究報道，單施磷肥能促進粗纖維和粗蛋白的增加，磷肥可以改善苜蓿營養(yǎng)品質(zhì)。試驗中苜蓿的營養(yǎng)品質(zhì)隨施用有機肥水平的變化而變化，磷鉀肥對苜蓿品質(zhì)無顯著影響，這是由于有機肥及配施磷鉀肥之間的互作效應造成，有機肥與化肥的互作效應有待進一步研究。

處理OF3PK的產(chǎn)投比低于OF2PK，是由于肥料投入增大。有研究報道，施用有機肥能明顯提高苜蓿的產(chǎn)量，但肥料施用過多，導致成本增加[20]。處理OF2PK的經(jīng)濟效益在短期內(nèi)是最優(yōu)的，但是試驗中低產(chǎn)田肥力低下，需通過長期施肥才能達到改良的效果，因此，從可持續(xù)的角度綜合分析，施肥處理OF3PK更適合在同類型的苜蓿低產(chǎn)田進行推廣。

4 結(jié)論

(1)單施有機肥和配施化肥，均可顯著提高苜蓿草產(chǎn)量，且有機肥配施化肥的效果優(yōu)于單施有機肥。處理OF3PK的產(chǎn)量、增產(chǎn)量及增產(chǎn)率均為最高。

(2)單施有機肥和配施磷鉀肥，第2茬苜蓿粗蛋白含量均有顯著提高，并均顯著降低苜蓿中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量，以處理OF3PK品質(zhì)最佳。

(3)處理OF3PK產(chǎn)量、產(chǎn)值及純收入均居首位，產(chǎn)投比以處理OF2PK最高，OF3PK次之。

對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的推廣試驗，從可持續(xù)性的角度出發(fā)，并且結(jié)合苜蓿產(chǎn)量及營養(yǎng)品質(zhì)的分析，綜合考慮經(jīng)濟效益，處理OF3PK苜蓿產(chǎn)量高，營養(yǎng)品質(zhì)良好，具有較好的經(jīng)濟價值，建議在同類地區(qū)苜蓿生產(chǎn)中推廣。

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Effect of combination of organic and chemical fertilizers on yield,quality and economic efficiency of low-yielding alfalfa fields

WANG Qian,CHEN Ben-jian,ZHANG Li-zhen

(CollegeofPrataculturalScience,GansuAgriculturalUniversity/KeyLaboratoryofGrasslandEcosystem，MinistryofEducation/PrataculturalEngineeringLaboratoryofGansuProvince/Sino-U.S.CentersforGrazinglandEcosystemSustainability,Lanzhou730070,China)

The effect of combined application of organic fertilizer with different application levels and P,K fertilizers on the yield,nutrient quality and economic efficiency of lower yield alfalfa (MedicagosativaL.) was studied in field.The result indicated that the fertilization showed a significant impact on the low-yielding fields of alfalfa (P<0.05),both single application of organic fertilizer and mixed with P and K fertilizers increased alfalfa yields to varying degrees.3 treatments of organic fertilizer combined with P,K fertilizers significantly increased the yield of alfalfa,the hay production of OF3PK treatment was the highest,which was increased by 278.16% and 276.54% compared to CK,it was also significantly higher than the rest treatments(P<0.05).The application of organic fertilizer combined with P,K fertilizers could significantly improve alfalfa quality as well,and it could significantly increase the crude protein content and decrease the neutral detergent fiber and acid detergent fiber contents.The output ratio of OF2PK treatment was the best,and followed by OF3PK.Both OF2PK and OF3PK treatments showed a better economic efficiency.

organic fertilizer;P and K fertilizers;low yield field;alfalfa;economic efficiency

2015-03-18；

2015-04-18

肅南縣農(nóng)牧局細毛羊飼料生產(chǎn)預加工項目(034-036213)資助

汪茜(1989-)，女，甘肅定西人，碩士研究生。 E-mail：wangqian199090@126.com 陳本建為通訊作者。

S 541；S 14

A

1009-5500(2015)04-0075-05