河套地区盐碱地苜蓿施肥试验初探

王永宁，李跃进，张曙光，刘 慧

（内蒙古农业大学生态环境学院，内蒙古 呼和浩特 010018）

近年来，随着内蒙古奶业快速的发展，推动着内蒙古河套平原由传统的粮食作物种植一元结构向粮食和饲草作物二元种植业结构转变，从而对优质饲草生产提出了迫切需求，促进了紫花苜蓿人工草地面积逐年增加[1-2]，紫花苜蓿的经济价值和生态作用日益受到人们的重视，紫花苜蓿市场逐渐形成，并以前所未有的发展速度和发展前景被誉为新世纪的朝阳产业[3]。紫花苜蓿具有耐盐碱、耐贫瘠和干旱的特性，河套地区中轻度盐渍化耕地种植紫花苜蓿规模逐年扩大，由于盐渍化耕地肥力较低，常常造成紫花苜蓿产量和效益低、品质差，影响紫花苜蓿市场竞争能力。

如何针对多年生长和具有固氮能力的紫花苜蓿施肥，国内近年来也有关于苜蓿施肥的研究报道，主要集中在播种当年和氮、磷、钾肥单施的研究上，紫花苜蓿生长多年和氮、磷、钾配合施用对产量和品质的研究较少[4-7]。因此，本研究针对中轻度盐渍化耕地种植苜蓿第三年，配合施用氮、磷、钾肥料对于苜蓿产量及品质的影响开展研究，以探索对紫花苜蓿中后期生长年限的产量提高，对紫花苜蓿草地的可持续发展具有重要指导意义，为紫花苜蓿草地中后期生长年限的管理提供依据[8-9]。

1 材料和方法

1.1 试验区概况

内蒙古河套平原分布着大面积盐渍土，该地区土壤多为低产田和盐碱荒地。试验区位于内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗十二连城乡东不拉村，东经 110°83′，北纬 40°24′。气候类型属中温带大陆型气候，受季风影响，春季多风干旱，雨热同季。年均气温7.3℃，无霜期150～180 d，日照时数3 119 h，≥10℃的有效积温3 350℃，年平均降水量350mm。试验区土壤类型为盐化潮土，盐分类型主要以氯化物和硫酸盐为主，施肥前进行土壤养分混合样测定：土壤碱解氮13.40 mg/kg，速效磷8.03 mg/kg，速效钾113.00 mg/kg，有机质6.23 g/kg，全盐量3.48 g/kg，pH值8.52。

1.2 试验材料

供试苜蓿品种为中苜1号。供试肥料：氮肥为尿素（含N46%）；磷肥为过磷酸钙（含P2O518%）；钾肥为硫酸钾（含K2O50.3%）。所用肥料由内蒙古耕宇化肥有限公司生产。

1.3 试验设计

试验采用正交试验方法进行，小区大小为4 m2，小区间距2 m，共16个小区。N，P，K 3个因素4个水平分别为0，2，4，6 kg/667m2（表1），试验设计见表2。施肥采用开沟条施，一次性施入，全年刈割3次。

表1 苜蓿施肥正交试验因素水平kg/667m2

1.4 栽培管理

供试苜蓿于2013年种植，前两年均未施肥，2015年5月12日进行施肥前取土化验，并测量返青情况。2015年5月21日划小区施肥，5月23日第一次浇水，每小区420 kg，即70 m3/667m2；7月30日第二次浇水，每小区240 kg，即40 m3/667m2。

1.5 测定项目

苜蓿产量测定：分别于2015年6月5日，7月27日和9月16日在试验地收割测鲜质量，实验室烘干后测干质量；株高：在每次测产前测量株高；粗蛋白：凯氏定氮法测定粗蛋白；粗脂肪：索氏浸提法测定粗脂肪。

表2 苜蓿正交试验设计

1.6 数据分析

采用SPSS16.0软件对所测数据处理分析，Excel 2007制图。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对产量的影响

产量是分析苜蓿生长情况的重要指标。紫花苜蓿种植第三年不同施肥处理下干草产量见表3。施肥处理干质量均高于对照，表明在该地区施肥均可增加苜蓿干草产量。从表3中可以看出，磷钾配合普遍增产幅度较高，达38.2%～39.3%；氮磷钾组合（N2P6K4）处理效果最好，干草产量最高，达到8 428 kg/hm2，增产幅度达48.4%，说明当土壤有效氮很低时，苜蓿尽管具有根瘤供氮作用，但仍然不能满足苜蓿需氮量，适当施用氮肥补充氮素是必要的；无磷或无钾组合普遍增产幅度较低，说明在土壤供磷处于稍缺和土壤供钾处于中等水平时补充磷肥和钾肥对于苜蓿后年限生长是必要的。而当继续增施氮肥和磷肥，增产幅度开始下降。苜蓿施肥后，增产作用主要表现在第一茬，第二、三茬肥效作用逐渐下降，说明施肥后随着时间延长，养分浓度逐步降低，对苜蓿生长后期增产效果降低。经方差分析，N2P6K4组合与对照相比差异最显著 ，N0P2K2、N0P4K4、N0P6K6、N4P2K6、N4P6K2 处理间差异不显著，与对照均表现为差异显著。

表3 不同处理下苜蓿干草产量kg/hm2

2.2 不同施肥处理对株高的影响

株高是分析苜蓿生长情况的一项重要指标。由图1可知，氮磷钾肥对苜蓿平均株高的影响与产量大致相同，施肥处理与对照（处理1）差异显著（P＜0.05），N2P6K4处理平均株高最高，为75.8cm，与对照（处理1）差异显著。N0P2K2、N0P4K4、N0P6K6、N2P2K0、N4P2K6、N4P4K0、N4P6K2、N6P4K2 处 理效果较好，处理间无显著差异，与对照差异显著。从1～4 号、5～8 号、9～12号、13～16号处理中可以看出，当施N量一定时，株高随磷、钾施用量增加而增加，磷肥对株高增加幅度大于钾肥，并且这种增加幅度随施氮量增加而减小。总体看在相同磷、钾水平下，株高随施N量增加而增加，说明施肥对株高增加有促进作用。

2.3 不同施肥处理对苜蓿品质的影响

粗蛋白、粗脂肪是苜蓿营养品质的重要指标，施肥对苜蓿粗蛋白、粗脂肪的含量影响见表4。由表4可知，施肥可以显著提高粗蛋白、粗脂肪含量，N4P2K6处理粗蛋白、粗脂肪含量均达最高，分别为22.84%、3.02%与对照差异显著。在同样施氮量下，磷比钾对粗蛋白影响大，N2P2K0处理粗蛋白含量为17.27%，大于N2P0K2处理粗蛋白含量16.46%，N2P6K4处理大于N2P4K6处理，N6P4K2处理大于N6P2K4处理，说明在同一施氮水平下，磷比钾对粗蛋白影响大，粗脂肪也表现相同规律。在一定范围内（0～4 kg/667m2），提高施氮量，能够明显提高苜蓿粗蛋白含量，当继续增加施氮量，粗蛋白含量略有下降。

2.4 苜蓿经济效益分析

苜蓿干草2015年市场价1 700元/t，机械收获成本100元/667m2，灌溉成本30元/667m2，所用化肥价格：尿素2元/kg，过磷酸钙1.2元/kg，硫酸钾4元/kg，由于苜蓿为第三年生，故当年经济效益核算不存在种子费用。由表5可知，施肥处理苜蓿干草收入均高于对照，施肥可以增加苜蓿种植的经济效益。N0P6K6处理投入最高，达到279.1元/667m2。N0P2K2处理收入为889.7元/667m2，纯收入最高，达到710.0元/667m2，较对照增收 196.2元/667m2，增收率为 38.2%。N2P6K4处理收入最高，为955.2元/667m2，较对照增收162.9元/667m2，增收率达到31.7%。N0P2K2处理纯收入最高，为最佳经济效益施肥组合。

表4 不同施肥处理下苜蓿粗蛋白、粗脂肪含量变化%

表5 不同施肥处理下苜蓿的种植效益 元/667m2

3 讨论

在施肥条件下，对内蒙古河套地区盐渍化耕地苜蓿产量、株高、品质进行研究，结果表明随着施肥量的提高，苜蓿生长的3个指标均呈现逐渐增加的趋势。苜蓿产量开始随施氮量增加而增加，当施氮量达到2 kg/667m2时，继续增施氮肥产量没有明显增加。这一研究结果与Stavarathe[6]发现施氮对建植当年的苜蓿增产有明显的效果，Hannaway[16]认为当土壤肥力较低时施少量氮肥可提高产量，反之无明显效果是一致的。这可能因为该地区土壤有效氮很低，苜蓿尽管具有根瘤供氮作用，但仍然不能满足苜蓿需氮量，适当施用氮肥对增产是必要的。增产作用主要表现在第一茬，第二、三茬肥效作用逐渐下降，说明施肥后随着时间延长，养分浓度逐步降低，对苜蓿生长后期增产效果降低。施肥对株高影响与产量大体一致，最高值出现在N2P6K4处理。但是刘晓静[5]研究是高氮低磷施肥对苜蓿增产效果最好，这与本研究中低氮高磷中钾施肥对苜蓿增产效果最佳的结果是不一致的，这可能与土壤中氮磷钾水平有关。苜蓿是深根系的植物，尤其在生长后年限阶段，水肥耦合对苜蓿地施肥效果起着重要影响，本试验研究是在灌溉2次，共计灌水量110 m3/667m2进行的，这与马孝慧[11]研究中单次灌水量有相似之处，但是总灌水量不一致；国内还有的施肥研究缺乏具体灌水量数据，说明对苜蓿水肥耦合研究差异性很大。所以，不同地区与不同生长年限苜蓿水肥耦合需要后续深入研究。

粗脂肪随总施肥量的增加而增加，N4P2K6处理达到最高，为3.02%。因N为蛋白质的重要组成元素，提高施氮量必定会增加粗蛋白含量，最高含量达到22.84%，这与胡华锋[10]对氮肥能显著提高紫花苜蓿粗蛋白、粗纤维、粗灰分、粗脂肪等的含量，马孝慧[11]提出施肥可影响苜蓿对其他营养元素的吸收的结论是一致的。施肥处理与对照、施肥处理间粗蛋白含量差异较大，这与刘晓静[5]研究结果不一致，可能由于种植地区初始土壤理化性质不同造成的。继续增施氮肥（≥6 kg/667m2）粗蛋白含量是否继续增加，有待进一步研究。

4 结论

（1）试验地增施磷肥能显著提高苜蓿产量，表明试验地耕作层缺乏可利用磷，提高施磷量是该地区苜蓿增产的关键。磷肥为该试验地区增产最主要因素，其次为钾肥，最后为氮肥。（2）施肥对株高的影响与产量大致相同，在相同施氮量下，磷肥对株高的影响大于钾肥。（3）当施氮量在0～4 kg/667m2内，粗蛋白含量随施氮量增加而增加，变化范围在13.21%～22.84%，继续增加施氮量，粗蛋白含量无明显增加；粗脂肪含量与施肥总量有关，随施肥总量增加而增加，变化范围在1.21%～3.02%，N4P2K6处理为最高，达到3.02%。（4）从产量角度考虑，N2P6K4处理产量最高，达到8 428 kg/hm2，为该地区最高产施肥组合；从经济效益角度考虑，N0P2K2处理每667m2比对照多收入196.2元，增收率达到38.2%，为该地区最佳经济效益施肥组合。

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