施用雞糞對(duì)特高多花黑麥草SPAD值、干草產(chǎn)量和蛋白質(zhì)含量的影響

王文石，田雨，婁玉杰

(吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,吉林 長(zhǎng)春130118)

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施用雞糞對(duì)特高多花黑麥草SPAD值、干草產(chǎn)量和蛋白質(zhì)含量的影響

王文石，田雨，婁玉杰*

(吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,吉林 長(zhǎng)春130118)

摘要：研究在大田條件下，施用雞糞對(duì)特高多花黑麥草葉片SPAD值(soil plant analysis development)、干草產(chǎn)量和粗蛋白質(zhì)含量的影響。試驗(yàn)設(shè)置了3個(gè)處理組，分別為：對(duì)照組(不施肥)、低氮處理組(施雞糞13 t/hm2,即氮130.77 kg/hm2)、高氮處理組(施雞糞26 t/hm2,即氮261.54 kg/hm2)。分別測(cè)定黑麥草拔節(jié)期、孕穗期、開(kāi)花期、成熟期葉片SPAD值、干草產(chǎn)量和粗蛋白質(zhì)。分析不同生育時(shí)期SPAD值與干草產(chǎn)量和粗蛋白質(zhì)含量的相關(guān)性。結(jié)果表明，施用雞糞可以顯著提高孕穗期和開(kāi)花期黑麥草葉片SPAD、開(kāi)花期和成熟期干草產(chǎn)量、開(kāi)花期粗蛋白質(zhì)含量。相關(guān)分析表明，在各生育期黑麥草葉片SPAD值與干草產(chǎn)量和粗蛋白質(zhì)含量均顯著正相關(guān)。

關(guān)鍵詞：雞糞；特高多花黑麥草；SPAD值；干草產(chǎn)量；粗蛋白質(zhì)

特高多花黑麥草(Loliummultiflorumcv. Tetragold)是一年生四倍體品種，該品種產(chǎn)草量高、營(yíng)養(yǎng)均衡、適口性好[1], 不僅可以作為牛、羊、鵝等草食畜禽的青綠飼料[2]，還是豬等非草食家畜的優(yōu)質(zhì)青綠飼料[3]。特高多花黑麥草是一種喜水肥的牧草，施肥能顯著提高鮮草產(chǎn)量[4]。同時(shí)合理施肥也是當(dāng)今世界作物生產(chǎn)中獲得較高目標(biāo)產(chǎn)量的關(guān)鍵措施[5]。因此種植黑麥草時(shí)施肥已成為提高產(chǎn)量與品質(zhì)的重要手段。施用化學(xué)肥料雖然對(duì)提高作物產(chǎn)量有顯著效果，但是土壤理化性質(zhì)卻日益惡化。然而我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)能提供大量的有機(jī)糞肥，其中含有豐富的養(yǎng)分，合理利用這部分資源，不但可以提高作物產(chǎn)量、培肥地力，更能減輕畜禽糞便對(duì)環(huán)境的污染[6]。

光合作用是作物產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)，光合器官中葉綠素的含量受土壤養(yǎng)分的影響，通過(guò)測(cè)定葉片葉綠素含量可以了解作物氮素供應(yīng)狀況及作物的生長(zhǎng)情況[7]。雖然傳統(tǒng)的葉綠素測(cè)定方法準(zhǔn)確度高，但工作繁瑣、耗費(fèi)時(shí)間多、破壞性大。葉綠素儀是一種手持式光譜儀，可以在田間快速、無(wú)損檢測(cè)植物葉片葉綠素相對(duì)含量，即SPAD值(soil plant analysis development)[8]。近年來(lái)隨著葉綠素儀的廣泛使用，已有試驗(yàn)證明葉綠素儀讀數(shù)SPAD值能預(yù)測(cè)馬鈴薯(Solanumtuberosum)[9]、玉米(Zeamays)[10]和茶葉(Camelliasinensis)[11]等許多作物葉片的氮含量和作物產(chǎn)量。但利用SPAD值來(lái)預(yù)測(cè)產(chǎn)量和蛋白含量，進(jìn)而進(jìn)行施肥指導(dǎo)，需要建立這兩者之間的線性關(guān)系。

本試驗(yàn)在大田條件下研究施用雞糞對(duì)特高多花黑麥草不同生長(zhǎng)時(shí)期葉片SPAD值、干草產(chǎn)量和粗蛋白質(zhì)含量的影響，旨在緩解雞糞對(duì)環(huán)境的污染和提高特高多花黑麥草的產(chǎn)量。同時(shí)分析不同生長(zhǎng)時(shí)期SPAD值與干草產(chǎn)量和粗蛋白質(zhì)含量的相關(guān)性，以確定葉片SPAD值作為衡量特高多花黑麥草干草產(chǎn)量和粗蛋白質(zhì)含量的準(zhǔn)確度和可行性，為預(yù)測(cè)特高多花黑麥草產(chǎn)量和品質(zhì)提供一種便捷的途徑。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于吉林省長(zhǎng)春市吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)基地，位于東經(jīng)25.35°，北緯43.88°，海拔250 m，最高溫度39.5℃，最低溫度-39.8℃，年平均氣溫4.8℃，最熱月份(7月)平均氣溫23℃，日照時(shí)間2688 h。年平均降水量522～615 mm，夏季降水量占全年降水量的60%以上。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)與材料

試驗(yàn)以充分腐熟的雞糞作為基肥，于播種前翻耕入土，施肥時(shí)間為2014年5月24日。設(shè)置對(duì)照組(不施肥)、低氮處理組(施雞糞13 t/hm2,即氮130.77 kg/hm2)、高氮處理組(施雞糞26 t/hm2,即氮261.54 kg/hm2)3種處理，每種處理3個(gè)重復(fù)，試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積4 m×5 m，小區(qū)間隔0.5 m。播種時(shí)間為2014年5月30日，播種方式為條播法，種子播后復(fù)土，行間距0.3 m，播種量15 kg/hm2。參試特高多花黑麥草種采購(gòu)自種子公司。

1.3測(cè)定項(xiàng)目和分析方法

分別在黑麥草的拔節(jié)期(7月4日)、孕穗期(7月29日)、開(kāi)花期(8月29日)、成熟期(10月11日)取樣，生育期均以50%植株進(jìn)入該生育期為準(zhǔn)。每個(gè)小區(qū)隨機(jī)取5片葉片，每片葉分上、中、下3點(diǎn)用CCM-200葉綠素儀(Opti-Science Inc, Hudson, NH03051, USA)測(cè)定SPAD值，計(jì)算平均值。每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選擇1 m2樣方，齊地面收獲，105℃殺青20 min，再于65℃烘干至恒重，稱干草重。用凱式定氮法[3]測(cè)定黑麥草的粗蛋白含量。同時(shí)分析比較不同時(shí)期黑麥草葉片SPAD值與干草產(chǎn)量和粗蛋白質(zhì)含量的相關(guān)性。

1.4數(shù)據(jù)處理及分析

采用SPSS 20.0進(jìn)行單因素方差分析及回歸分析(P<0.05)，采用Excel 2007作圖。

2結(jié)果與分析

2.1施用雞糞對(duì)多花黑麥草葉片SPAD值、干草產(chǎn)量和粗蛋白質(zhì)含量的影響

2.1.1施用雞糞對(duì)多花黑麥草葉片SPAD值的影響圖1方差分析結(jié)果表明，低氮處理組的SPAD值在孕穗期與對(duì)照組存在顯著差異(P<0.05)，而在拔節(jié)期、開(kāi)花期和成熟期無(wú)顯著差異；高氮處理組的SPAD值在孕穗期和開(kāi)花期與對(duì)照組存在顯著差異，而在拔節(jié)期和成熟期無(wú)顯著差異；低氮處理組的SPAD值與高氮處理組在拔節(jié)期、孕穗期、開(kāi)花期、成熟期均無(wú)顯著差異。在孕穗期低氮處理組和高氮處理組的SPAD值分別比對(duì)照組顯著提高了4.17和4.34，在開(kāi)花期高氮處理組的SPAD值比對(duì)照組顯著提高了5.94。

2.1.2施用雞糞對(duì)多花黑麥草干草產(chǎn)量的影響

圖1　施用雞糞對(duì)多花黑麥草葉片SPAD值的影響Fig.1　Effects of chicken manure fertilizing on SPAD value of L. multiflorum　　　每個(gè)生育時(shí)期中不同字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。Data in the same stage with various lowercase superscripts differed significantly(P<0.05). The same below.

圖2方差分析結(jié)果表明，低氮處理組的干草產(chǎn)量與對(duì)照組相比在成熟期存在顯著差異(P<0.05)，高氮處理組的干草產(chǎn)量與對(duì)照組相比在開(kāi)花期和成熟期存在顯著差異。在開(kāi)花期高氮處理組的干草產(chǎn)量比對(duì)照組顯著提高了1307 kg/hm2，在成熟期低氮處理組和高氮處理組的干草產(chǎn)量分別比對(duì)照組顯著提高了913和1096 kg/hm2。

2.1.3施用雞糞對(duì)多花黑麥草粗蛋白質(zhì)含量的影響圖3方差分析結(jié)果表明，高氮處理組的粗蛋白質(zhì)含量在開(kāi)花期與對(duì)照組存在顯著差異(P<0.05)，而在拔節(jié)期、孕穗期和成熟期無(wú)顯著差異；低氮處理組的粗蛋白質(zhì)含量在拔節(jié)期、孕穗期、開(kāi)花期和成熟期與對(duì)照組相比均無(wú)顯著差異。在開(kāi)花期高氮處理組的粗蛋白質(zhì)含量比對(duì)照組顯著提高了2.88%。

圖2　施用雞糞對(duì)多花黑麥草干草產(chǎn)量的影響Fig.2　Effects of chicken manure fertilizing on hay yield of L. multiflorum

圖3　施用雞糞對(duì)多花黑麥草粗蛋白質(zhì)含量的影響Fig.3　Effects of chicken manure fertilizing on crude protein content of L. multiflorum

2.2多花黑麥草葉片SPAD值與干草產(chǎn)量和粗蛋白質(zhì)含量的相關(guān)性分析

2.2.1多花黑麥草葉片SPAD值與干草產(chǎn)量的相關(guān)性分析相關(guān)性分析結(jié)果表明(表1)，在拔節(jié)期、開(kāi)花期和成熟期黑麥草葉片SPAD值與干草產(chǎn)量存在極顯著的線性正相關(guān)(P<0.01)，相關(guān)系數(shù)分別為0.836，0.856和0.876；在孕穗期黑麥草葉片SPAD值與干草產(chǎn)量存在顯著的線性正相關(guān)(P<0.05)，相關(guān)系數(shù)為0.757。

表1　多花黑麥草葉片SPAD值與干草產(chǎn)量的相關(guān)性分析

表2　多花黑麥草葉片SPAD值與粗蛋白質(zhì)含量的相關(guān)性分析

2.2.2多花黑麥草葉片SPAD值與粗蛋白質(zhì)含量的相關(guān)性分析相關(guān)性分析結(jié)果表明(表2)，在拔節(jié)期、孕穗期、開(kāi)花期和成熟期黑麥草葉片SPAD值與粗蛋白質(zhì)含量存在極顯著的線性正相關(guān)(P<0.01)，相關(guān)系數(shù)分別為0.887，0.866，0.916和0.884。

3討論

施肥可以提高黑麥草葉片葉綠素含量，從而有效改善了黑麥草的光合特征，進(jìn)而影響其生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的形成。施用氮磷鉀肥均可以顯著提高黑麥草葉片葉綠素含量，但施氮還可以提高光合速率，其效果明顯高于施磷鉀肥[12]。氮磷鉀3種養(yǎng)分的施用效果順序?yàn)镹>P>K，有機(jī)肥氮素施用量為240 kg/hm2時(shí)，可以顯著提高葉綠素含量和鮮草產(chǎn)量[13]。因此本試驗(yàn)根據(jù)雞糞中氮素含量設(shè)置3個(gè)施肥梯度。試驗(yàn)結(jié)果表明，施用雞糞可以顯著提高孕穗期和開(kāi)花期黑麥草葉片SPAD值、開(kāi)花期和成熟期干草產(chǎn)量、開(kāi)花期粗蛋白質(zhì)含量。造成只提高生育中后期黑麥草各項(xiàng)指標(biāo)的主要原因可能是由于雞糞的施用模式。本試驗(yàn)以充分腐熟的雞糞作為基肥一次性翻耕入土，這種方式可以一次性提高土壤的肥力，但由于淋溶等因素的作用會(huì)造成土壤肥力的逐漸損失。在作物生育初期土壤肥力很高，但作物此時(shí)并不需要大量的養(yǎng)分，若施肥量過(guò)高還可能抑制作物的生長(zhǎng)發(fā)育；而在生育后期，作物快速生長(zhǎng)需要大量的養(yǎng)分，因此施用過(guò)雞糞的土壤提高了此時(shí)黑麥草的各項(xiàng)指標(biāo)。有研究顯示，分別在播種后1個(gè)月和每次刈割后平均施用氮肥，隨著施氮量的增加黑麥草的產(chǎn)量、粗蛋白含量能顯著提高，且在施氮量為200 kg/hm2時(shí)達(dá)到最高[14]。張斐斐等[15]試驗(yàn)也表明，分5次在不同時(shí)期平均施用氮肥，在0～250 kg/hm2施氮范圍內(nèi)，草坪黑麥草地上生物量和葉綠素含量均隨施氮量的增加而增加，施氮量達(dá)350 kg/hm2時(shí)各指標(biāo)均開(kāi)始下降。由此可見(jiàn)施加雞糞可以提高特高多花黑麥草葉片SPAD值、干草產(chǎn)量和粗蛋白質(zhì)含量，但要合理制定施肥的模式，避免不必要的肥力流失。

呂玉蘭等[16]研究表明，特高多花黑麥草葉片SPAD值與鮮草產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)。李杰勤等[17]試驗(yàn)表明，藍(lán)天堂和長(zhǎng)江2號(hào)兩種黑麥草葉片SPAD值與粗蛋白質(zhì)含量呈顯著正相關(guān)。在本試驗(yàn)條件下，黑麥草葉片SPAD值在拔節(jié)期、孕穗期、開(kāi)花期和成熟期與干草產(chǎn)量和粗蛋白質(zhì)含量均顯著正相關(guān)，但在不同時(shí)期的相關(guān)系數(shù)并不相同。朱新開(kāi)等[18]研究表明，不同生育時(shí)期小麥(Triticumaestivum)葉片的SPAD值與全氮含量之間的關(guān)系有明顯差異。黃勤樓等[19]試驗(yàn)結(jié)果也表明，不同生育時(shí)期雜交狼尾草(Pennisetumamericanum×P.purpureum)的SPAD值與其產(chǎn)量和莖葉粗蛋白含量的相關(guān)性存在差異。造成不同時(shí)期存在一定變化的原因可能是：一方面在不同生育時(shí)期葉片光合作用對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的形成存在差異；另一方面可能是因?yàn)樵诿總€(gè)時(shí)期土壤、氣候條件等因素各不相同，也導(dǎo)致葉片光合作用對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的形成有一定不同。此外張賢等[20]也指出葉綠素計(jì)不但可以預(yù)測(cè)葉綠素含量，而且在飼草產(chǎn)量和蛋白質(zhì)品質(zhì)篩選方面得到了應(yīng)用。因此以特高多花黑麥草葉片SPAD值來(lái)預(yù)測(cè)干草產(chǎn)量和粗蛋白質(zhì)含量是可行的，但要考慮到特高多花黑麥草的生長(zhǎng)時(shí)期和當(dāng)?shù)氐耐寥馈夂驐l件等因素，對(duì)回歸方程做相應(yīng)的調(diào)整。

4結(jié)論

1)以充分腐熟的雞糞作為基肥種植特高多花黑麥草，可以顯著提高孕穗期和開(kāi)花期黑麥草葉片SPAD、開(kāi)花期和成熟期干草產(chǎn)量、開(kāi)花期粗蛋白質(zhì)含量。

2)特高多花黑麥草葉片SPAD值在拔節(jié)期、孕穗期、開(kāi)花期和成熟期與干草產(chǎn)量和粗蛋白質(zhì)含量均顯著正相關(guān)。

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Effect of chicken manure application on SPAD value, hay yield and protein content ofLoliummultiflorumcv. Tetragold

WANG Wen-Shi, TIAN Yu, LOU Yu-Jie*

CollegeofAnimalScienceandTechnology,JilinAgriculturalUniversity,Changchun130118,China

Abstract:The effect of chicken manure application on the chlorophyll content (SPAD value), hay yield and crude protein content of Lolium multiflorum cv. Tetragold were evaluated through a field trail. The experiment included 3 treatments with different nitrogen levels (0, 130.77 and 261.54 kg N/ha) with 3 replicates. The SPAD value was determined by using a Chlorophyll meter at different growth stages. Hay yield and crude protein content were determined simultaneously. Correlation between SPAD value and the other indexes at different growth stages were also calculated. Chicken manure application significantly improved SPAD value at the booting and flowering stages, hay yield at the flowering and maturing stages and crude protein content at flowering. There were significant positive correlations between SPAD value and hay yield, and crude protein content at all four stages.

Key words:chicken manure; Lolium multiflorum cv. Tetragold; SPAD value; hay yield; crude protein

*通信作者

Corresponding author. E-mail:lyjjlau@163.com

作者簡(jiǎn)介：王文石(1989-)，男，吉林磐石人，在讀碩士。E-mail:786459971@qq.com

基金項(xiàng)目：現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)(NYCYTX-38)和公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(201303091)資助。

收稿日期：2015-05-28；改回日期：2015-06-26

DOI：10.11686/cyxb2015267

http://cyxb.lzu.edu.cn

王文石,田雨,婁玉杰.施用雞糞對(duì)特高多花黑麥草SPAD值、干草產(chǎn)量和蛋白質(zhì)含量的影響.草業(yè)學(xué)報(bào), 2016, 25(3): 240-244.

WANG Wen-Shi, TIAN Yu, LOU Yu-Jie. Effect of chicken manure application on SPAD value, hay yield and protein content ofLoliummultiflorumcv. Tetragold. Acta Prataculturae Sinica, 2016, 25(3): 240-244.