氮、磷、钾配合施肥对紫花苜蓿产草量的影响

姜慧新，刘 栋，翟桂玉，孟晓静，于家利，曹 阳，王兆凤

(1.山东省畜牧总站，山东 济南 250022； 2.山东省昌邑市畜牧局，山东 昌邑 261300)

随着优质紫花苜蓿(Medicagosativa)干草在奶牛饲养中应用的增多，越来越多的紫花苜蓿被引入农田，与粮食作物轮作、间作和套作，进行短期或季节性的饲草生产，从而成为农区优质饲草的重要来源之一。农田种植紫花苜蓿，拥有更好的光、热、水、土等自然资源，饲草增产潜力很大，在短期内尽快收获更多、更优的饲草是农区紫花苜蓿栽培技术研究的主要目标。

施肥是提高紫花苜蓿饲草产量的关键措施之一，国内外研究表明，氮、磷、钾单施或配合施用能改善紫花苜蓿的生长，显著提高鲜草和干草产量[1-3]。尤其是磷、钾肥的施用，能使紫花苜蓿植株的生长得到较大改善，从而显著提高单位面积饲草产量[4-6]。山东紫花苜蓿种植试验显示，磷肥显著提高了紫花苜蓿的饲草产量[7-8]。李富宽等[8]研究显示，当基施过磷酸钙750 kg·hm-2时，紫花苜蓿饲草产量达到最高；温洋等[7]在同一地区的试验也显示，紫花苜蓿种植第1年，获得最佳经济效益的磷肥(P2O5)施用量为85.2 kg·hm-2，第2年追施磷肥120 kg·hm-2时，饲草产量最高。但并未见氮、磷、钾配合施肥对该地区紫花苜蓿饲草产量影响的报道。本研究在大田试验条件下，研究氮、磷、钾肥配合施用对山东农区紫花苜蓿饲草产量的影响，积极探索该地区紫花苜蓿种植的最佳施肥量，以期为该地区紫花苜蓿施肥提供科学依据。

1 材料与方法

1.1试验地自然概况 试验在山东省齐河县畜牧科技示范园(36.76° N，116.76° E)内进行。该地区年均气温12.9 ℃，无霜期197 d，≥10 ℃年积温4 350 ℃·d；年均日照时数2 660 h。年均降水量为585.2 mm，以7月最多，为190 mm左右，1月最少，只有3～4 mm。2007年1-12月的月均温和月降水量见图1(由齐河县国家气象观测站提供)。土壤质地为砂壤土，土壤含盐量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，速效钾含量45.9 mg·kg-1。

1.2试验材料 供试紫花苜蓿品种为百绿集团提供的“三得利”(Sanditi)，种子发芽率为85%。氮肥为尿素(山东明水化工有限公司生产，N≥46%)，磷肥为过磷酸钙(贵州省龙里龙山生产，P2O5≥16%)，钾肥为硫酸钾(俄罗斯生产，K2O≥50%)。

1.3试验设计 氮、磷、钾施肥组合采用L27(313)正交设计[9]，设氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)肥3个因子，每个因子3个水平(分别记为1、2、3)，施肥量、正交表头和各处理组合分别见表1-3。2次重复，共54个小区。

田间试验采用随机区组设计，1/3的氮肥、全部的磷肥和钾肥混合，在播种前行间开沟一次性施入，返青后和第1次刈割后各在土表追施1/3的氮肥，施肥后浇水。小区面积4 m×2 m，小区间隔0.5 m。

图1 试验地气温和降水量Fig.1 Mean air temperature and rainfall at each month in the field during the experiment

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

表2 正交表头设计Table 2 Orthogonal table top design

表3 正交试验处理组合Table 3 Treatments of orthogonal experiments

1.4播种及田间管理 紫花苜蓿于2006年9月23日条播，行距30 cm，播深1～3 cm，播种量22.5 kg·hm-2。播种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，并结合追施氮肥灌溉，第2茬刈割后进行两次人工除草，并喷洒25%吡虫啉可湿性粉剂防除蚜虫。

1.5测定与分析 2007年5月3日、6月7日和7月23日各小区初花期留茬5 cm刈割。每小区除2行边行和两行头0.5 m外，中间部分全部刈割，计产。取500 g左右，105 ℃下杀青30 min，65 ℃ 下烘干至质量恒定，称量，计算干物质含量。换算出小区干草产量。

1.6统计与分析 采用Microsoft Excel 2003计算各茬草产量及总产量，用SAS (SAS System for Windows Ver. 8.0)软件对氮、磷、钾肥的主效应和互作效应进行方差分析，并采用 Fisher’s LSD法对磷肥各水平进行多重比较。

2 结果与分析

2.1不同施肥组合对饲草产量的影响 第1茬草产量以N1P2K2处理组最高，鲜草产量(FMY)和干草产量(DMY)分别达到29 312.5和6 986.8 kg·hm-2；第2茬草中N1P2K1处理组的FMY最高，为19 600.0 kg·hm-2，N3P2K1处理组的DMY最高，为4 104.9 k·hm-2；第3茬草中N1P2K1处理组的FMY和DMY均为最高，分别达到14 350.0和3 726.0 kg·hm-2；3茬草的总FMY和DMY最大的是N1P2K2处理组，分别为58 012.5和13 581.7 kg·hm-2，其次是N1P2K1处理组，分别达到56 525.0和12 726.2 kg·hm-2(表4)。除第2茬草的DMY外，其他茬次饲草产量的最大值均出现在N1P2组合，而最低值均为N2P1K1处理组。

2.2主效应和互作效应的差异显著性分析 氮、磷、钾肥的主效应和互作效应方差分析结果显示(表5)，氮肥和钾肥对紫花苜蓿饲草产量无显著影响(P>0.05)，而磷肥能显著增加紫花苜蓿饲草产量(P<0.05)。施磷肥显著增加了第1茬和第3茬草产量。

表4 氮、磷、钾配合施肥对紫花苜蓿饲草产量的影响Table 4 Effects of combinations of nitrogen, phosphorus and potassium fertilizer on forage yields of Medicago sativa kg·hm-2

表5 氮、磷、钾配合施肥对紫花苜蓿饲草产量影响的方差分析Table 5 Variance analysis of the forage yields of Medicago sativa fertilized with combinations of nitrogen, phosphorus and potassium fertilizer

磷肥各水平间的多重比较显示，P2O5180 kg·hm-2水平组的总FMY和总DMY均显著高于90 kg·hm-2水平组，与270 kg·hm-2处理组接近(表6)。

氮肥和磷肥的互作效应对第1茬草和第2茬鲜草的影响达到显著水平(P<0.05)，对总产草量的影响达到接近显著水平(P<0.10)(表5)。与低水平的氮肥配合，磷肥增产的效果显著，其中N1P2组合的总FMY和总DMY均明显高于其他组合(表7)。

表6 正交试验中磷肥各水平间的多重比较Table 6 Multi-comparison on the yields of Medicago sativa among different phosphorus levels in orthogonal experiments

表7 正交试验中氮和磷二因子水平组合的总产草量Table 7 Total yields of treatments with nitrogen and phosphorus fertilizing in orthogonal experiments kg·hm-2

3 小结

研究结果显示，试验地区施磷肥能显著提高紫花苜蓿饲草产量，表明试验地耕层中缺乏可利用磷，施磷肥是提高该地区紫花苜蓿饲草产量的重要施肥措施。这与在山东的一些田间施肥试验结果一致[7-8,10]。尽管试验结果显示，氮肥对试验地区紫花苜蓿饲草产量影响不显著，但数据分析表明，氮和磷存在互作效应，N1P2施肥组合的总鲜草产量和总干草产量最高，分别达到53 258和12 199 kg·hm-2。由于钾肥对紫花苜蓿产草量影响不显著，氮、磷、钾的最佳施肥组合可以是N1P2K1、N1P2K2或是N1P2K3，但从总干草产量来看， N1P2K2组合(N∶P∶K≈1∶3∶3)的鲜草产量和干草产量均为最高，分别达到58 012.5和13 581.7 kg·hm-2，是试验地区种植紫花苜蓿的最佳肥料组合。

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