噴施硼肥對黃土高原紫花苜蓿產(chǎn)量的影響

陳 璐，胡 宇，路 遠，周 恒，張 茜，田福平（.甘肅農(nóng)業(yè)大學草業(yè)學院，蘭州730070；.中國農(nóng)業(yè)科學院蘭州畜牧與獸藥研究所，農(nóng)業(yè)部蘭州黃土高原生態(tài)環(huán)境重點野外科學觀測試驗站，蘭州730050）

噴施硼肥對黃土高原紫花苜蓿產(chǎn)量的影響

陳 璐1，胡 宇2，路 遠2，周 恒2，張 茜2，田福平2
（1.甘肅農(nóng)業(yè)大學草業(yè)學院，蘭州730070；2.中國農(nóng)業(yè)科學院蘭州畜牧與獸藥研究所，農(nóng)業(yè)部蘭州黃土高原生態(tài)環(huán)境重點野外科學觀測試驗站，蘭州730050）

為研究硼肥對黃土高原紫花苜蓿（Medicago Sativa L.）地上生物量和種子產(chǎn)量的影響，試驗于2014年5月28日苜蓿開花前在中蘭1號紫花苜蓿葉面分別施用硼含量為20.5%和15.0%的硼肥。兩種硼肥分別設置4個施肥量梯度和2個對照，共10個處理，進行施肥試驗。研究結(jié)果表明：噴施含硼量分別為20.5%和15.0%的兩種硼肥，對8年生紫花苜蓿草產(chǎn)量及種子產(chǎn)量均有明顯增產(chǎn)作用。當噴施肥量達到3 000 g/hm2時，硼含量為20.5%的硼肥對紫花苜蓿鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量增產(chǎn)效果顯著；硼含量為15.0%的硼肥可使紫花苜蓿的種子產(chǎn)量顯著增加。說明噴施硼肥可以增加紫花苜蓿的鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量及種子產(chǎn)量。

紫花苜蓿；硼肥；草產(chǎn)量；種子產(chǎn)量

紫花苜蓿（Medicago Sativa L.）是多年生豆科牧草，在世界范圍內(nèi)均廣泛種植，具有悠久的栽培歷史，也是中國北方地區(qū)目前種植的最主要的多年生牧草之一［1］。紫花苜蓿有耐干旱、耐貧瘠的特性，能夠種植在貧瘠的土地上，其種植分布廣，適應性強，富含蛋白質(zhì)、多種維生素和礦物質(zhì)，是家畜喜食的優(yōu)質(zhì)飼料，并作為畜牧業(yè)生產(chǎn)的主要營養(yǎng)飼料［2］。紫花苜蓿在干旱、半干旱荒漠草原以及沙化、退化的黃土高原地區(qū)的種植對于西部地區(qū)的畜牧業(yè)發(fā)展和改善黃土高原的生態(tài)價值具有重要意義和地位［3-7］。

我國大部分地區(qū)由于氣候、地形和不合理利用等方面的原因，在種植苜蓿時土壤普遍缺乏硼元素。屬于典型的干旱、半干旱地區(qū)的黃土高原，土壤有效態(tài)硼含量的缺乏更加嚴重，以致影響了苜蓿產(chǎn)量的提高和品質(zhì)的改善，不能完全滿足目前畜牧業(yè)的發(fā)展需要［8］。微量元素硼參與植物中的物質(zhì)輸送和生理代謝，它會影響開花作物子實體的活性調(diào)節(jié)，促進新生組織生長和莖部伸長從而影響作物種子和莖葉的產(chǎn)量［9-10］。缺硼會導致植物生長發(fā)育不良，嚴重時還會出現(xiàn)病害癥狀［11］。紫花苜蓿嚴

重缺硼時會導致產(chǎn)量降低，并出現(xiàn)葉片的黃化現(xiàn)象［12］。因此，根據(jù)紫花苜蓿的生長特性，研究硼肥對紫花苜蓿地上生物量和種子產(chǎn)量的影響具有十分重要的意義。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于農(nóng)業(yè)部蘭州黃土高原生態(tài)環(huán)境重點野外科學觀測試驗站，地理位置為東經(jīng)103°45′，北緯36°01′，海拔1700m，年均降水量324.5mm，年蒸發(fā)量1450.0mm，平均溫度9.3℃，≥0℃的活動積溫3 700℃，≥10℃的活動積溫1 900～2 300℃，極端最高溫39.1℃，最低溫-23.1℃。為我國黃河上游，黃土高原西部半干旱丘陵溝壑區(qū)，屬蘭州盆地黃河南岸的三級階地，土壤為灰鈣土。試驗地耕層土壤有機質(zhì)含量5.47g/kg，堿解氮19.15mg/kg，有效磷4.08mg/kg，有效鉀109.35mg/kg，全氮0.41 g/kg，全磷0.46 g/kg，全鉀18.24 g/kg，pH值8.25。

1.2 試驗設計

供試草品種為8年生中蘭1號紫花苜蓿，試驗地播種和播后均不施肥，只進行人工除草，采用漫灌方式，2014年4月上旬春灌1次，6月中下旬灌水1次。硼肥于2014年5月28日苜蓿開花前噴施。共施用20.5%和15.0%兩種硼肥并分為4個肥量梯度，設置10個處理，20.5%的硼肥處理為：①CK（不施硼肥）；②1 000 g/hm2；③2 000 g/hm2；④3 000 g/hm2；⑤4 000 g/hm2。15.0%的硼肥處理為：①CK（不施硼肥）；②1 000 g/hm2；③2 000 g/hm2；④3 000 g/hm2；⑤4 000 g/hm2。

1.3 研究內(nèi)容與方法

1.3.1 地上生物量的測定 于2014年7月28日測定，隨機選取不同硼肥處理的苜蓿樣地1m×1m，刈割測定鮮草產(chǎn)量（kg/hm2），3次重復。在65℃恒溫箱中烘干至恒重，分別測定干草產(chǎn)量（kg/hm2）。

1.3.2 種子產(chǎn)量的測定 于2014年9月20日刈割測定種子產(chǎn)量。隨機選取不同硼肥處理的苜蓿樣地，選取1m×1m的樣方測定種子產(chǎn)量（g/m2），重復3次。

1.4 數(shù)據(jù)處理

通過EXCEL 2003進行數(shù)據(jù)處理和繪圖，用DPS 6.55軟件進行統(tǒng)計分析，用Duncan新復極差法進行差異顯著性檢驗（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 硼肥對紫花苜蓿地上生物量的影響

2.1.1 20.5%的硼肥處理對紫花苜蓿地上生物量的影響

施用硼肥對作物增產(chǎn)的效果，各地多有報道，因植物品種、土壤質(zhì)地、地區(qū)氣候的差異而往往不同。田間試驗表明（圖1和圖2），在8年生的紫花苜蓿上噴施20.5%硼肥均可使鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量顯著增加，噴施不同濃度的硼肥后鮮草產(chǎn)量達40 000 kg/hm2以上，增加7.1%以上；干草產(chǎn)量達2 000 kg/hm2以上，增加11%以上，隨著噴施硼肥量的增加，紫花苜蓿草產(chǎn)量也隨之增加。當噴施肥量為3 000 g/hm2時，硼肥中所含硼的量達到615 g/hm2，紫花苜蓿的地上生物量達到最大，鮮草產(chǎn)量為64 040.0 kg/hm2，增產(chǎn)25 573.3 kg/hm2，增加66.5%；干草產(chǎn)量為21 013.3 kg/hm2，增產(chǎn)9 706.7 kg/hm2，增加85.8%，與對照和各個處理間均差異顯著（P＜0.05）。施用硼肥4 000 g/hm2時，鮮草和干草產(chǎn)量均明顯降低，與對照間差異不顯著（P＞0.05）。

圖1 20.5%的硼肥處理對紫花苜蓿鮮草產(chǎn)量的影響

圖2 20.5%的硼肥處理對紫花苜蓿干草產(chǎn)量的影響

2.1.2 15.0%的硼肥處理對紫花苜蓿地上生物量的影響從圖3和圖4可知，施15.0%的硼肥使紫花苜蓿鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量均明顯增加，施用15.0%的硼肥處理與施用20.5%的硼肥處理對紫花苜蓿地上生物量的影響趨勢基本一致。在8年生的紫花苜蓿上噴施15.0%硼肥，鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量顯著增加，鮮草產(chǎn)量達到39 866.67 kg/hm2以上，增產(chǎn)超過13.6%；干草產(chǎn)量達到13 600.00 kg/hm2以上，增產(chǎn)大于7.1%。噴施3 000 g/hm2的15.0%硼肥，其含硼量為450 g/hm2時，鮮草產(chǎn)量達64 853.0 kg/hm2，增產(chǎn)29 760.0 kg/hm2，增加84.8%；干草產(chǎn)量21 186.7 kg/hm2，增產(chǎn)8 493.4 kg/hm2，增加66.9%，此時地上生物量最高，且與對照間差異顯著（P＜0.05）。

圖3 15.0%的硼肥處理對紫花苜蓿鮮草產(chǎn)量的影響

圖4 15.0%的硼肥處理對紫花苜蓿干草產(chǎn)量的影響

2.2 硼肥對紫花苜蓿種子產(chǎn)量的影響

從圖5可知，噴施15.0%和20.5%的硼肥對8年生的紫花苜蓿種子產(chǎn)量均有顯著提高。施用15.0%和20.5%的硼肥后，紫花苜蓿種子產(chǎn)量的增加趨勢相同，噴施20.5%的硼肥，種子產(chǎn)量增產(chǎn)8.7 g/m2以上，增加超過35.7%；噴施15.0%的硼肥，種子產(chǎn)量增產(chǎn)大于14.9 g/m2，增加超過53.1%。田間實驗表明，當施肥量為3 000 g/hm2時，紫花苜蓿施用硼肥使其種子產(chǎn)量的增產(chǎn)效果達到最大。對紫花苜蓿噴施3 000g/hm2的15.0%硼肥時，種子產(chǎn)量77.2 g/m2，增產(chǎn)超過275.2%；當噴施3 000 g/hm2的20.5%硼肥時，種子產(chǎn)量64.2 g/m2，增加162.8%，增產(chǎn)效果十分明顯。

圖5 15.0%的硼肥處理對紫花苜蓿種子產(chǎn)量的影響

3 討論

合理施肥是提高苜蓿產(chǎn)量的重要途徑之一。硼是植物生長所必需的微量元素，也是苜蓿的重要微量營養(yǎng)之一，在植物正常的生長過程和種子的繁殖過程中具有重要的生物學意義。由于植物品種、土壤質(zhì)地、地區(qū)氣候的差異，導致對植物施用硼肥的增產(chǎn)效果不同。目前，對冬小麥、食用葵、油菜等作物施用硼肥，均可以使其達到增產(chǎn)的目的。趙廣才等［13］的研究結(jié)果表明，硼肥對冬小麥的產(chǎn)量有明顯的促進作用，增產(chǎn)效果顯著。楊海峰等［14］研究表明，食用葵施用硼能有效提高籽實產(chǎn)量，提高幅度0.6%～13.3%，平均提高7.3%。朱德進［15］等研究表明，嚴重缺硼時會導致油菜花而不實，中輕度缺硼影響產(chǎn)量，施用硼肥可以顯著提高油菜產(chǎn)量。

硼肥可使苜蓿產(chǎn)量明顯提高，并能改善飼草品質(zhì)。紫花苜蓿對硼的需要較多，尤其是在堿性土壤里硼極易以B（OH）3的形式淋失，同時土壤的pH值升高會導致硼的有效性降低，因此，噴施硼肥對苜蓿有增產(chǎn)作用［16］。紫花苜蓿的硼缺乏癥狀主要表現(xiàn)是其植株頂部15 cm的硼含量過低，因此，采取噴施的方法對紫花苜蓿施用硼肥［17］。本次田間實驗研究結(jié)果表明，施硼肥可使紫花苜蓿的草產(chǎn)量和種子產(chǎn)量顯著增加。在噴施不同肥量梯度的硼含量為15.0%和20.5%的兩種硼肥后，當施用量為3 000 g/hm2時，紫花苜蓿草產(chǎn)量和種子產(chǎn)量均達到最大值，與陳寶書等［18］研究結(jié)果一致。當噴施3 000 g/hm2硼含量15.0%的硼肥時，硼肥中含硼量為450 g/hm2，紫花苜蓿的種子產(chǎn)量達到最大；噴施量3 000 g/hm2硼含量20.5%的硼肥時，硼肥中含硼量為615 g/hm2，紫花苜蓿的草產(chǎn)量達到最大。因此，當硼肥中硼含量為450～615 g/hm2時，可以同時使紫花苜蓿的草產(chǎn)量和種子產(chǎn)量達到最大。

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S54

A

2095-3887（2015）04-0054-03

10.3969/j.issn.2095-3887.2015.04.017

2015-05-28

國家自然科學基金面上項目（31372368）；公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項（201203006）；“十二五”農(nóng)村領域國家科技計劃課題（2012BAD13B07）；中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務費專項資金項目（1610322014009）

陳璐（1990-），女，在讀碩士研究生。

路遠（1980-），女，助理研究員，碩士，從事草地生態(tài)研究。