施肥对高寒草甸产草量和品质的影响

符佩斌，干友民，张洪轩，杨平贵，郭丽娟，曾 华，陈立坤，张雪莲，薛晶月，刘 焘，苏 剑，高 伟，洪家平(.四川农业大学动物科技学院草业科学系，四川 雅安 60； .四川省草原科学研究院，四川 成都 6700；.四川省凉山州草原站，四川 西昌6000； .四川省九寨沟风景名胜区管理局，四川 九寨沟 600；.四川省自贡市富顺县林业局，四川 自贡 600)

施肥对高寒草甸产草量和品质的影响

符佩斌1，干友民1，张洪轩2，杨平贵2，郭丽娟1，曾 华2，陈立坤2，张雪莲1，薛晶月1，刘 焘1，苏 剑3，高 伟4，洪家平5
(1.四川农业大学动物科技学院草业科学系，四川 雅安 625014； 2.四川省草原科学研究院，四川 成都 611700；3.四川省凉山州草原站，四川 西昌615000； 4.四川省九寨沟风景名胜区管理局，四川 九寨沟 623400；5.四川省自贡市富顺县林业局，四川 自贡 643200)

土壤肥力下降和杂类草入侵，是导致高寒草甸产草量和饲草品质降低的主要原因，为探究施肥时间和施肥水平对高寒草甸草产量和草品质的影响，在以老芒麦(Elymussibiricus)为优势种的高寒草甸上，采用完全随机区组设计进行施肥试验。结果表明，春季和春秋分季施肥有助于提高草地群落和禾本科产量，并抑制杂类草生长，尤其是春季施肥225 kg·hm-2抑制作用最显著(P<0.05)，而秋季施肥对草地群落和禾本科饲草产量影响不显著(P>0.05)。同时，春秋分季和秋季施肥，可以维持高寒改良草地较高饲草品质。因此，欲获得较高饲草产量和品质，以春秋分季施肥75 kg·hm-2为宜。

高寒改良草地;草地群落;禾本科; 杂类草; 干物质产量; 饲草品质

随使用年限延长，高寒草甸草地土壤肥力下降，毒杂草入侵，导致自身产量下降和饲草品质变劣，而施肥是草地持续利用的有效途径之一[1-2]，能补充土壤中速效养分[3]，提高草地产量[4-5]，降低毒杂草种类[6]，在退化草地中，施肥同样可以提高生产力[1,7-9]。施肥不仅促进禾本科饲草生长，而且可能改变草地群落结构，从而影响饲草品质。但这些施肥研究主要针对于栽培草地产量方面的研究，而在高寒改良草地上进行的施肥研究还未见报道。本试验选取青藏高原东南缘的一处高寒改良草地，进行持续两年的施肥研究，以探究不同施肥时间及施肥量对草地群落、禾本科饲草和杂类草产量及饲草品质的影响。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

1.2 试验设计

试验采用完全随机区组设计，施肥从2011年到2012年进行，分春季一次施入、春季和秋季分两次施入和秋季一次施入，共3个施肥时间处理，春季施肥时间为每年5月中旬，秋季施肥为每年8月上旬，春季+秋季与春季和秋季单独施肥时间相同。选用高浓度硫酸钾复合肥(总养分含量≥45%，其中N∶P2O5∶K2O为1∶1∶1，由贵州西洋肥业有限公司生产)，设置3个施肥水平(75,150,225 kg·hm-2)，共9个施肥组合，1个对照，重复3次，共30个小区，小区大小8 m×10 m，间距1 m，区组间距1 m。施肥方式为撒施，为保证撒施均匀，先沿着小区边缘撒施，后撒施小区中部，循环两次以上。每年5月上旬到9月下旬进行围栏封育。

1.3 测定内容

1.3.1 产量 于2012、2013年八月中旬，即主要优势种老芒麦生长状况达到基本稳定时期，采用标准收获法对30个小区进行干物质(DM)产量测定。为避免小区之间相互干扰，在每个小区中部设置一个1 m×1 m样方，齐地刈割后，分种装入信封并编号。置于105 ℃烘箱内杀青30 min，然后调至65 ℃烘至恒重，称重后换算为每hm2干物质产量。

1.3.2 饲草品质 将称重后的各个样方内的所有草种混合后，粉碎，过0.425 mm分样筛，装袋备用。粗蛋白(CP)含量采用半微量凯氏定氮法(GB6432-86)[10]；粗纤维 (CF)采用酸碱洗涤法(GB6434-86)[10]；中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量采用范式洗涤纤维法[11]测定。

1.4 数据处理与分析

利用Microsoft Excel 2007进行数据录入与整理，再用SPSS 13.0进行双因素方差分析，并进行LSD多重比较(P<0.05)，分析不同施肥时间及水平对草地群落、禾本科饲草和杂类草干物质产量和品质的影响，最后利用Origin 8.0作图。

2 结果与分析

2.1 不同施肥时间和施肥量对产量的影响

2.1.1 施肥时间对产量的影响 草地群落、禾本科和杂类草产量对不同时间施肥的响应不同(图1)。春季和春秋分季施肥更有利于促进草地群落产量提高，并显著高于秋季施肥(P<0.05)，尤其是春秋分季施肥更有利于草地群落产量提高，但其与春季施肥差异不显著(P>0.05)。同时，春季和春秋分季施肥有助于提高禾本科产量，且春秋季施肥显著高于秋季施肥(P<0.05)。此外，施肥对杂类草抑制作用表现为：春季>春秋分季=秋季，春季效果显著高于春秋分季和秋季施肥(P<0.05)。

图1 不同施肥时间对高寒草甸干物质产量的影响Fig.1 Effects of different fertilizing time on the dry matter yields on the alpine grassland

注：不同小写字母表示不同施肥时间相同草的干物质量差异显著(P<0.05)。图3同。

Note: Difference lower case letters means significant difference among different fertilizing times on the dry matter of the same grass at 0.05 level. The same in Fig. 3.

2.1.2 施肥水平对产量的影响 随春季施肥量的增加，草地总产量和禾本科总产量增加(图2)，施肥量在225 kg·hm-2时达到最高，并显著高于对照和75 kg·hm-2施肥量(P<0.05)，与150 kg·hm-2施肥量差异不显著(P>0.05)。杂类草产量则随春季施肥量增加而降低，施肥量225 kg·hm-2达到最低，各施肥处理之间差异不显著(P>0.05)，但与对照差异显著(P<0.05)，说明施肥不利于杂类草产量提高。因此综合考虑，春季施肥150 kg·hm-2能够获得较高产量，同时，避免肥料浪费。

随春秋分季施肥量的增加，草地总产量、禾本科和杂类草产量，均与春季呈相似趋势，当施肥量为225 kg·hm-2时，草地总产量和禾本科草产量达到最高，均显著高于对照和75 kg·hm-2施肥量(P<0.05)，但与150kg·hm-2之间差异不显著(P>0.05)。而杂类草产量随春秋分季施肥量增加而呈降低趋势，施肥量225 kg·hm-2为最低，并与对照和其他施肥水平达到差异显著水平(P<0.05)。因此，春秋分季施肥225 kg·hm-2能够获得较高产量，同时抑制杂类草效果明显。

图2 不同施肥量对高寒改良草地干物质产量的影响Fig.2 Effects of fertilizing amounts on the dry matter yields on the improved alpine grassland

注：不同小写字母表示相同施肥时间不同施肥量间干物质产量差异显著(P<0.05)。图4同。

Note: Different lower case letters indicate significant difference among different fertilizing amounts in the same fertilizing time at 0.05 level. The same in Fig. 4.

随秋季施肥量的增加，草地总产量，呈先增加后减小趋势，当施肥量75 kg·hm-2时产量最高，但均与对照和其他施肥水平差异不显著(P>0.05)。秋季施肥显著提高了禾本科饲草产量(P<0.05)，但各施肥水平之间差异不显著(P>0.05)。杂类草产量则随秋季施肥量增加而呈先减小后增加趋势，施肥量150 kg·hm-2时为最低，并与对照和其他施肥水平达到显著水平(P<0.05)。因此，秋季施肥以150 kg·hm-2为宜。

2.2 不同施肥时间和施肥量对草品质的影响

2.2.1 施肥时间对草品质的影响 研究显示，春秋分季和秋季施肥有助于提高高寒草甸草地粗蛋白CP含量(图3)，并显著高于春季施肥(P<0.05)，秋季施肥可以维持较低CF，NDF和ADF在各施肥时间之间差异不显著(P>0.05)。

图3 施肥时间对高寒改良草地CP、CF、NDF和ADF的影响Fig.3 Effects of fertilizing time on the CP、CF、NDF and ADF on the improved alpine grassland

2.2.2 施肥水平对草品质的影响 随春季施肥量的增加，CP呈先增加后降低的趋势，而CF和NDF呈先降低后增加的趋势，ADF呈先增加后降低再增加趋势(图4)。当春季施肥量为75 kg·hm-2时，CP达到最高，CF和NDF最低，而ADF在施肥量150 kg·hm-2最低，为32.74%。

同时，春秋分季与春季施肥相似，施肥量为75 kg·hm-2时，CP最高，为7.39%，CF和NDF最低。而ADF随施肥量增加，呈先降后增再降的趋势，当施肥量为75 kg·hm-2时，ADF含量最低，33.52%，当施肥量为150 kg·hm-2时，ADF含量最高，显著高于其他施肥水平(P<0.05)。

此外，CP和CF随秋季施肥量增加而增加，当施肥量为225 kg·hm-2时，CP和CF最高，分别为7.75%和31.73%，CP含量与对照差异显著(P<0.05)，但与施肥量150 kg·hm-2差异不显著(P>0.05)。而NDF和ADF呈先增后降的趋势(图4)。当施肥量为150 kg·hm-2时，NDF和ADF最高，分别为56.98%和36.31%，当施肥量为225 kg·hm-2时，NDF和ADF最低，但各个施肥水平之间ADF差异不显著(P>0.05)。

3 讨论

3.1 不同施肥时间和施肥量对草产量的影响

本研究结果表明，施肥时间和施肥水平不同，对产量的影响不同，总体而言，施肥可以提高草地群落和禾本科产量，与前人研究结果一致[1-5,7-9,12-15]，且对杂类草生长有一定抑制作用。

不同时间施肥对产草量的影响，春季或春秋分季施肥有利于草地群落和禾本科产量的提高，均能抑制杂类草干物质的积累，尤其是以春季施肥抑制作用最为明显，说明春季或春秋分季施肥促进了高寒改良草地中禾本科饲草干物质的积累，同时抑制了杂类草生长，使杂类草减产。但是秋季施肥则表现出较小的抑制作用，甚至还会提高杂类草产量。可能是春季或春秋分季施肥对禾本科饲草生长的促进作用较大，增强其对光照的竞争力[7,16-17]，从而促进了禾本科饲草生长，而杂类草的生长受到抑制，甚至导致种类减少[6]，进而表现出减产，该结果与顾梦鹤等[18]研究结果一致。

此外，施肥水平对高寒改良草地产量的影响，表现为春季或春秋分季施肥量与草地群落和禾本科产量呈正相关，与杂类草呈负相关，而秋季施肥量对草地群落和禾本科产量的影响较小，但对杂类草有一定的影响。当春季或春秋分季施肥量225 kg·hm-2时，草地总产量和禾本科产量较高，杂类草产量较低。而秋季禾本科饲草处于开花盛期或成熟期，干物质的积累已经处于一个较稳定时期，因而施肥对禾本科生长的促进作用小于春季。但秋季施肥对杂类草产量的影响表现为两个方面，施肥量在150 kg·hm-2时使杂类草产量减产，而高量施肥(225 kg·hm-2)却有利于杂类草增产。这可能是低量施肥促进了多年生禾本科饲草营养枝的生长，从而增强与杂类草竞争光照的能力，抑制了杂类草生长。但高量施肥可能超过了多年生禾本科营养枝生长需求量，剩余养分被杂类草吸收利用，从而促进了杂类草生长，相关研究还有待于进一步进行。

图4 不同施肥水平和不同施肥时间对高寒草甸草地CP、CF、NDF和ADF的影响Fig.4 Effects of fertilizing levels on the CP、CF、NDF and ADF on the alpine grassland

3.2 不同施肥时间和施肥量对草品质的影响

春秋分季和秋季施肥有助于提高高寒改良草地CP含量，但施肥时间对CF、NDF和ADF的影响较小，说明春秋分季和秋季施肥有利于改善维持高寒改良草地较高的饲草品质，而春季施肥不利于维持较高的饲草品质。这可能是高寒改良草地中饲草CP的主要贡献者是禾本科饲草，而春季施肥有利于禾本科饲草的生长，尤其是其中的磷肥有利于禾本科饲草的生殖生长，从而在一定程度上加快了CF、NDF和ADF的积累，从而降低了CP含量。

随春季或春秋分季施肥量增加，CP先增加后降低，与Naroon等[19]的研究结果一致，施氮提高了CP[3,20]。而CF和NDF先降低后增加，过量施肥则会增加CF和NDF，从而降低饲草品质。维持高寒草甸草地较高CP和较低CF和NDF，以春秋分季施肥75.0 kg·hm-2为宜。此外，随秋季施肥量的增加，CP增加，CF缓慢增加，NDF和ADF先增加后降低，说明秋季较高施肥量(225 kg·hm-2)可以保证较高的营养价值。这可能是秋季施肥不仅提高了多年生禾本科饲草营养枝中的CP，同时也提高了其他杂类草中的CP，这还有待于进行相关研究。

4 结论

春季、春秋分季和秋季不同施肥水平对草地群落、禾本科和杂类草产量和品质均产生了不同程度的影响。春季或春秋分季施肥有利于提高草地群落和禾本科产量，同时，抑制杂类草生长，尤其是春季施肥225 kg·hm-2抑制作用最明显，秋季施肥对草地群落和禾本科产量影响较小。同时，春秋分季和秋季施肥，可以维持高寒改良草地较高的饲草品质，尤其是春秋分季施肥75 kg·hm-2可以维持较高粗蛋白，较低CF和NDF。

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(责任编辑 张瑾)

Effects of fertilizing on the forage production and quality of alpine grassland

FU Pei-bin1, GAN You-min1, ZHANG Hong-xuan2, YANG Ping-gui2, GUO Li-juan1, ZENG Hua2, CHEN Li-kun2, ZHANG Xue-lian1, XUE Jing-yue1, LIU Tao1, SU jian3, GAO Wei4, HONG Jia-ping5
(1.Department of Grassland Science, College of Animal Science and Technology, Sichuan Agricultural University, Ya’an 625014, China; 2.Sichuan Academy of Grassland Science, Chengdu 611700, China; 3.Liangshan Grassland station, Xichang 615000, China; 4.Management department of Jiu Zhaigou landscape and famous scenery place, Jiu Zhaigou 623400, China; 5.Forestry Bureau of Fushun County, Zigong 643200, China)

s: Soil fertility declined and weeds invasion was the primary reason which led to grassland production and forage quality decreased in alpine. In order to study the effects of fertilizing in different seasons with different levels on the grassland production and forage quality, a fertilizing experiment with completely randomized blocks design was conducted on the alpine grassland withElymussibiricusas dominant species. The results showed that fertilizing in Spring and Spring+Autumn contributed to increase dry matter production of grassland community and Poaceae, and further restrained weeds growth, especially, fertilizing with 225 kg·ha-1in Spring had most significant effect(P<0.05). However, fertilizing in Autumn had no significant effects. Meanwhile, fertilizing in Spring+Autumn and Autumn could maintain higher forage quality on the alpine grassland. Hence, in order to maintain higher production and forage quality, fertilizing with 75 kg·ha-1in Spring+Autumn was optimal.

alpine grassland; grassland community; Poaceae; weeds; dry matter production; forage quality

GAN You-min E-mail:ganyoumin1954@163.com

10.11829j.issn.1001-0629.2014-0490

2014-10-31 接受日期：2015-02-11

青藏高原社区天然草地保护与合理利用技术研究与示范——四川红原社区(201203006)

符佩斌(1986-)，男，四川冕宁人，在读硕士生，主要从事草地生态方面的研究。E-mail：fpb20072088@163.com

干友民(1954-)，男，四川温江人，教授，博导，主要从事草地资源与生态方面的研究。E-mail：ganyoumin1954@163.com

S816;S812.4

A

1001-0629(2015)07-1137-06*

符佩斌,干友民,张洪轩,杨平贵,郭丽娟,曾华,陈立坤,张雪莲,薛晶月,刘焘,苏剑,高伟,洪家平.施肥对高寒草甸产草量和品质的影响[J].草业科学,2015,32(7):1137-1142.

FU Pei-bin,GAN You-min,ZHANG Hong-xuan,YANG Ping-gui,GUO Li-juan,ZENG Hua,CHEN Li-kun,ZHANG Xue-lian,XUE Jing-yue,LIU Tao,SU jian,GAO Wei,HONG Jia-ping.Effects of fertilizing on the forage production and quality of alpine grassland[J].Pratacultural Science，2015,32(7)：1137-1142.