6種中微量元素肥料對紫花苜蓿主要生物學(xué)性狀的影響

秦文利，劉忠寬，智健飛

（河北省農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源環(huán)境研究所，河北 石家莊 050051）

紫花苜蓿是一種優(yōu)良牧草，因高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、營養(yǎng)全面、適應(yīng)性強(qiáng)而被稱為“牧草之王”，在世界各地廣泛種植[1]。河北省是畜牧大省，優(yōu)質(zhì)飼草料短缺是限制河北現(xiàn)代畜牧業(yè)發(fā)展的主要瓶頸。為提高畜牧業(yè)發(fā)展水平，加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)飼草料的供應(yīng)，在國家牧草現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)過程中，河北省紫花苜蓿的種植面積不斷擴(kuò)大[2]。紫花苜蓿在生長發(fā)育過程中需要吸收不同的營養(yǎng)元素[1]，但是，目前的實際生產(chǎn)中農(nóng)民普遍注重氮（N）、磷（P）、鉀（K） 等大量元素的施用[3]，而對中微量元素關(guān)注較少。中微量元素對保證植物新陳代謝中的物質(zhì)轉(zhuǎn)運和能量交換具有重要作用[4]。研究表明，中微量元素能促進(jìn)紫花苜蓿生長，提高品質(zhì)[5]；而苜蓿中的微量元素還能保證牲畜肌體健康，提高畜產(chǎn)品品質(zhì)[6，7]。硒（Se） 能夠促進(jìn)苜蓿種子發(fā)芽[6]，增強(qiáng)根瘤固氮酶活性和葉綠素光合作用[8]，提高苜蓿粗蛋白含量[9]，與鈷（Co） 配施還可增強(qiáng)苜?？谷~斑病和銹病的能力[10]；日糧中添加富Se苜蓿草粉，能增加牲畜的采食量，促進(jìn)飼料轉(zhuǎn)化[6，7，11]。隨著牧草耕種年限的延長，土壤中的中微量元素缺乏日益顯現(xiàn)。河北省第2次土壤普查數(shù)據(jù)顯示，河北省耕地土壤缺鋅（Zn）、錳（Mn）、硼（B）、鉬（Mo） 和銅（Cu）的面積分別為74.8%、57.6%、58.8%、61.6%和0.16%[12]，中微量元素缺乏已逐漸成為限制紫花苜蓿產(chǎn)量與品質(zhì)進(jìn)一步提升的主要因素[1]。根據(jù)土壤養(yǎng)分狀況合理施肥是提高紫花苜蓿產(chǎn)量和品質(zhì)的重要方式[13]，因此，針對當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀，增加中微量元素肥料的應(yīng)用是保證河北省紫花苜蓿高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的重要途徑。研究中微量元素肥料對紫花苜蓿主要生物學(xué)性狀的影響，可為中微量元素肥料在河北省紫花苜蓿上的合理應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)，對促進(jìn)河北省飼草產(chǎn)業(yè)與畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 材料與方法

試驗于2010年在河北省農(nóng)林科學(xué)院大河試驗站進(jìn)行。土壤類型為粘壤質(zhì)洪沖積石灰性褐土，0～20 cm耕層土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分含量為有機(jī)質(zhì)17.40 g/kg、全氮1.14 g/kg（其中堿解氮103.78 mg/kg、）、全磷2.16 g/kg（其中有效磷44.88 mg/kg）、全鉀25.82 g/kg（其中速效鉀132.60 mg/kg），pH值7.68。

苜蓿試材為2a生的中苜1號；中微量元素肥料有Cu、Se、B、Mo、Zn和Ca肥，分別利用試劑（分析純）CuSO4·5H2O、Na2SeO3·5H2O、H3BO3、（NH4）2MoO4·10H2O、ZnSO4·7H2O 和 CaCl2·6H2O 配制而成。

苜蓿1 a刈割3茬，在每茬草的分枝期進(jìn)行噴施肥料處理，每隔7 d噴施1次，每茬噴施2次。試驗設(shè)Cu、Se、B、Mo、Zn和Ca肥6個肥料處理，溶液濃度均為0.01%，每次溶液施用量均為100 mL/m2；以清水處理為對照（CK）。小區(qū)面積36 m2（6 m×6 m），田間隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)。為了增加肥液的葉面吸附性，在配制肥液時每小區(qū)加入中性洗衣粉1.5 g。在每年苜蓿返青期，每小區(qū)隨水追施磷酸二銨（N含量18%，P2O5含量46%） 0.25 kg。

苜蓿刈割前，每小區(qū)隨機(jī)選取10株，將主莖拉直后測定株高，并用游標(biāo)卡尺測定莖粗（離地面2 cm處的主莖直徑）。

在每茬苜蓿的初花期，用1 m2取樣框在每小區(qū)隨機(jī)選取2個樣方刈割，測定鮮草產(chǎn)量（刈割時苜蓿留茬高度為5 cm）；然后，從每小區(qū)鮮草中隨機(jī)取樣500 g，先105℃殺青，而后65℃烘干至恒重，稱量干重。計算干鮮比（苜蓿干重與鮮重的比值）。并將莖、葉分離，計算葉莖比。

利用Excel 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用SAS 8.1軟件進(jìn)行方差分析，采用LSD法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 Cu、Se、B、Mo、Zn和Ca肥對紫花苜蓿株高和莖粗的影響

株高和莖粗反映了苜蓿的生長發(fā)育狀況，是衡量苜蓿生產(chǎn)性能的重要指標(biāo)[14]。3個茬次的苜蓿中，所有施肥處理的株高和莖粗均＞CK（表1）。表明噴施Cu、Se、B、Mo、Zn和Ca肥均能促進(jìn)不同茬次的苜蓿生長。但是，不同中微量元素肥料對各茬次苜蓿株高和莖粗生長的影響不同。

第1茬苜蓿中，所有施肥處理的株高均顯著＞CK，其中，Mo肥處理的株高最大，顯著＞Se肥處理，但與其他施肥處理差異均不顯著。第2茬苜蓿中，除Cu和Se肥處理外，其他施肥處理的株高均顯著＞CK，其中，Mo肥處理的株高最大，其次是B和Zn肥處理，三者差異不顯著，但均顯著＞Ca肥除外的其他施肥處理。第3茬苜蓿中，Mo肥處理的株高最大，B肥處理次之，二者差異不顯著但均顯著＞CK，而不同施肥處理之間差異均不顯著?？梢钥闯?，Mo肥對促進(jìn)不同茬次苜蓿的株高生長影響最大，其3個茬次的苜蓿株高均為最大，分別達(dá)到了109.52、97.62和67.36 cm，依次較CK增加了18.53%、21.34%和15.82%。

第1茬苜蓿中，所有施肥處理的莖粗均顯著＞CK，但不同施肥處理之間差異均不顯著，其中，Ca肥處理的莖粗最大。第2茬苜蓿中，僅Ca肥處理的莖粗顯著＞CK，但與Se肥除外的其他施肥處理差異均不顯著。第3茬苜蓿中，Ca、B和Mo肥處理的莖粗顯著＞CK，其中，Ca肥處理的莖粗最大。可以看出，Ca肥對促進(jìn)不同茬次苜蓿的莖粗生長影響最大，其3個茬次的苜蓿莖粗均為最大，分別較CK增加了0.76、0.28和0.32 mm。

綜上分析可以看出，B和Mo肥能顯著促進(jìn)不同茬次苜蓿的株高生長，以及第1茬和第3茬苜蓿的莖粗生長；Zn和Ca肥能顯著促進(jìn)第1茬和第2茬苜蓿的株高生長，其中，Ca肥還可顯著促進(jìn)不同茬次苜蓿的莖粗生長；Cu和Se肥僅顯著促進(jìn)第1茬苜蓿的株高和莖粗生長，而對其他茬次指標(biāo)均影響不大。

表1 Cu、Se、B、Mo、Zn和Ca肥對紫花苜蓿株高與莖粗的影響 （cm）Table 1 Effects of Cu，Se，B，Mo，Zn and Ca fertilizers on the plant height and stem diameter of alfalfa

2.2 Cu、Se、B、Mo、Zn和Ca肥對紫花苜蓿干鮮比的影響

干鮮比反映了苜蓿干物質(zhì)積累的情況，對苜蓿的利用具有重要價值[15]。3個茬次的苜蓿中，所有施肥處理的干鮮比均＞CK（表2）。表明噴施Cu、Se、B、Mo、Zn和Ca肥均能促進(jìn)紫花苜蓿干物質(zhì)的積累。但是，不同中微量元素肥料對各茬次苜蓿干鮮比的影響不同。

表2Cu、Se、B、Mo、Zn和Ca肥對紫花苜蓿干鮮比的影響 （%）Table 2 Effects of Cu，Se，B，Mo，Zn and Ca fertilizers on the dry-fresh ratio of alfalfa

第1茬苜蓿中，僅B和Mo肥處理的干鮮比顯著＞CK，但二者與其他施肥處理差異均不顯著。第2和第3茬苜蓿中，僅B肥處理的干鮮比顯著＞CK，但與其他施肥處理差異均不顯著?？梢钥闯?，B肥對提高不同茬次苜蓿的干物質(zhì)積累影響最大，能顯著提高不同茬次苜蓿的干鮮比；而Mo肥僅顯著促進(jìn)第1茬苜蓿的干物質(zhì)積累。

2.3 Cu、Se、B、Mo、Zn和Ca肥對苜蓿葉莖比的影響

紫花苜蓿葉粗蛋白含量高、粗纖維含量低，因此，葉莖比常常作為衡量其干草營養(yǎng)品質(zhì)和適口性的重要指標(biāo)[16]。施肥處理的苜蓿葉莖比，除第1茬Cu和Se肥處理略低外，其他處理均＞CK（表3）。表明噴施Cu、Se、B、Mo、Zn和Ca肥均可以提高干草的營養(yǎng)品質(zhì)和適口性。但是，不同中微量元素肥料對各茬次苜蓿葉莖比的影響不同。

第1茬苜蓿中，僅Mo肥處理的葉莖比顯著＞CK，且也顯著＞其他施肥處理。第2茬苜蓿中，B、Mo和Zn肥處理的葉莖比顯著＞CK，其中，Mo肥處理的指標(biāo)值最大，且顯著＞B肥除外的其他處理，表明噴施B、Mo和Zn肥均能顯著提高第2茬苜蓿的葉莖比，其中，Mo肥效果明顯優(yōu)于Zn肥。第3茬苜蓿中，除Cu和Se肥處理外，其他施肥處理的葉莖比均顯著＞CK，其中，Mo肥處理的葉莖比最大，表明噴施B、Mo、Zn、Ca肥均能明顯提高第3茬苜蓿的葉莖比，其中，Mo肥處理指標(biāo)值最大。可以看出，Mo肥對提高不同茬次苜蓿干草的營養(yǎng)品質(zhì)和適口性影響最大，能顯著提高不同茬次苜蓿的葉莖比，其3個茬次的苜蓿葉莖比均為最大；B和Zn肥能顯著提高第2茬和第3茬苜蓿的葉莖比；而Ca肥僅顯著提高第3茬苜蓿的葉莖比。

表3Cu、Se、B、Mo、Zn和Ca肥對紫花苜蓿葉莖比的影響 （%）Table 3 Effects of Cu，Se，B，Mo，Zn and Ca fertilizers on the leaf-stem ratio of alfalfa

2.4 Cu、Se、B、Mo、Zn和Ca肥對紫花苜蓿干草產(chǎn)量的影響

3個茬次的苜蓿中，施肥處理的苜蓿干草產(chǎn)量均＞CK（表4）。表明噴施Cu、Se、B、Mo、Zn和Ca肥均能提高苜蓿的干草產(chǎn)量。但是，不同中微量元素肥料對苜蓿干草產(chǎn)量的影響不同。

3個茬次的苜蓿干草產(chǎn)量，均以Mo肥處理最高，B肥處理次之，二者差異均不顯著，但均顯著＞CK；而其他處理與CK差異均不顯著。Mo肥處理的第1～3茬苜蓿干草增產(chǎn)率依次為48.40%、14.06%、21.02%，表明施用Mo肥對第1茬苜蓿增產(chǎn)作用最明顯，增產(chǎn)量為4.99 t/hm2。Zn肥僅對提高第1茬苜蓿的干草產(chǎn)量效果顯著；Cu、Se和Ca肥處理的干草產(chǎn)量雖較CK有所增加，但效果不明顯。

表4Cu、Se、B、Mo、Zn和Ca肥對紫花苜蓿干草產(chǎn)量的影響（t/hm2）Table 4 Effects of Cu，Se，B，Mo，Zn and Ca fertilizers on the hay yield of alfalfa

3 結(jié)論與討論

隨著牧草耕種年限的延長，河北省土壤中的中微量元素缺乏日益顯現(xiàn)，逐漸成為限制紫花苜蓿產(chǎn)量和品質(zhì)進(jìn)一步提升的主要因素。以2 a生的中苜1號為試材，苜蓿1 a刈割3茬，在每茬草的分枝期葉面噴施2次（施肥間隔期7 d） 0.01%的肥料溶液，試驗肥料種類有Cu、Se、B、Mo、Zn、Ca計6種，每次溶液施用量均為100 mL/m2，以清水處理為對照，研究了不同中微量元素肥料對各茬次紫花苜蓿主要生物學(xué)性狀的影響。結(jié)果表明，噴施Cu、Se、B、Mo、Zn、Ca肥能增加不同茬次紫花苜蓿的株高、莖粗、干鮮比和干草產(chǎn)量，但是，不同中微量元素肥料對各茬次苜蓿指標(biāo)的影響不同。

中微量元素肥料種類不同，對苜蓿株高和莖粗的影響也不一樣。本研究結(jié)果顯示，Cu、Se、B、Mo、Zn和Ca肥對不同茬次紫花苜蓿株高和莖粗的生長均有促進(jìn)作用。其中，B和Mo肥可顯著提高3個茬次紫花苜蓿的株高，這與劉貴河等[17]和沈麗娜等[18]的研究結(jié)果一致；Zn和Ca肥可明顯提高第1茬和第2茬苜蓿的株高，其中，Zn肥效果支持了王琴等[19]“Zn肥能提高第1茬苜蓿株高”的觀點；而Cu和Se肥僅對提高第1茬苜蓿株高效果顯著。本研究中，Ca肥能顯著增加3個茬次苜蓿的莖粗，促進(jìn)苜蓿莖稈發(fā)育，這與Ca肥能提高莧菜莖粗[20]和促進(jìn)馬鈴薯莖發(fā)育[21]的研究結(jié)果相符合。

Cu、Se、B、Mo、Zn和Ca肥均能提高不同茬次紫花苜蓿的干鮮比，促進(jìn)其干物質(zhì)積累。其中，B肥能顯著提高不同茬次紫花苜蓿的干鮮比，而Mo肥僅對第1茬的干鮮比有顯著影響。王琴等[19]研究表明噴施0.2%的B肥和0.06%的Mo肥均能顯著提高2茬苜蓿的干鮮比[14]，這與本研究結(jié)果不完全一致，可能與肥料的施用濃度不同有關(guān)。B和Mo肥能明顯提高苜蓿的干鮮比，今后應(yīng)對其適宜的施用濃度做進(jìn)一步研究。

苜蓿粗蛋白主要分布在葉中，增加葉莖比可提高苜蓿的粗蛋白含量[22]。本研究結(jié)果顯示，Mo肥能顯著提高不同茬次紫花苜蓿的葉莖比，B和Zn肥能顯著提高第2和第3茬紫花苜蓿的葉莖比，表明B、Mo和Zn肥均能明顯促進(jìn)紫花苜蓿葉的生長，提高苜蓿的粗蛋白含量，這與王琴等[19]的研究結(jié)果相符合。董曉兵等[23]研究表明Zn肥能提高羊草干草的粗蛋白含量，而劉貴河等[17]認(rèn)為Zn肥降低了苜蓿的粗蛋白含量，二者關(guān)于Zn肥對牧草粗蛋白含量影響的研究結(jié)果不一致，可能與試驗地土壤的Zn背景值不同有關(guān)。

Cu、Se、B、Mo、Zn和Ca肥均能提高不同茬次紫花苜蓿的干草產(chǎn)量?？赡芘c中微量元素參與了苜蓿的新陳代謝過程，提高了其光合效率，進(jìn)而促進(jìn)了干物質(zhì)的形成[24]有關(guān)。

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