紫花苜蓿施肥的理论和技术

孙洪仁，曹影，刘琳，吴雅娜，杨晓洁，赵雅晴

（中国农业大学草地研究所，北京 100193）

紫花苜蓿施肥的理论和技术

孙洪仁，曹影，刘琳，吴雅娜，杨晓洁，赵雅晴

（中国农业大学草地研究所，北京 100193）

本文系统地阐述了紫花苜蓿施肥的理论与技术，内容包括紫花苜蓿养分需求规律、土壤养分供应规律、肥料养分含量、肥料当季利用率、施肥量确定方法、紫花苜蓿土壤养分丰缺指标体系、测土定肥、施肥原则、施肥时期、施肥次数、施肥方法等。

紫花苜蓿；测土施肥；施肥原则；施肥方法

紫花苜蓿施肥的理论与技术主要包括紫花苜蓿养分需求规律、土壤养分供应规律、肥料养分含量、肥料当季利用率、施肥量确定方法、紫花苜蓿土壤养分丰缺指标体系、测土定肥、施肥原则、施肥时期、施肥次数、施肥方法等内容[1～5]。

1 紫花苜蓿养分需求规律

植物正常生长发育离不开16种必需营养元素。除碳和氧来源于空气中的二氧化碳，氢源于水外，其余养分则依赖土壤供给，统称为矿质养分[1～3]。每生产1t紫花苜蓿干草，从土壤中移出的矿质养分数量如表1和表2所示[4]。

表1 紫花苜蓿单位经济产量移出大量养分数量（kg/t干草）

表2 紫花苜蓿单位经济产量移出微量养分数量（g/t干草）

需要指出的是，与紫花苜蓿共生的根瘤菌固定大气氮素的能力十分强大，通常情况下可以完全满足紫花苜蓿生长发育对氮素的需求[1～5]。

2 土壤养分供应规律

相对于植物需求而言，土壤中各种矿质养分储量很大。但多以缓效态、难溶态和有机态等迟效形态存在，需要经过缓慢转化为水溶态或交换态等速效形态后才能供植物吸收利用。因此，尽管土壤矿质养分总量不少，却还是存在部分养分不能满足植物需要的情形，如氮、磷、钾、锌和硼等[1,3]。土壤速效养分含量与植物养分需求满足率相关性较好。我国紫花苜蓿磷、钾需求满足率与土壤有效磷和速效钾含量的关系见表3、表4[6～11]。

表3 中国北方紫花苜蓿磷需求满足率(%)与土壤有效磷含量(mg/kg)的关系

表4 中国北方紫花苜蓿钾需求满足率(%)与土壤速效钾含量(mg/kg)的关系

3 肥料养分含量和当季利用率

植物吸收利用的是肥料中的养分。不同肥料的养分含量差异很大，甚至相差数十倍。确定施肥量时需要利用肥料养分含量进行折算[1～5]。

肥料施入土壤后，养分并不能被植物在当季全部吸收利用。因此，确定适宜施用养分量时需要利用养分当季利用率进行计算[1～5]。养分当季利用率因养分种类和栽培管理措施而异，在栽培管理措施较为合理的条件下，我国氮、磷和钾的当季利用率分别为30%～50%、10%～30%和40%～60%[10,11]。

4 施肥量确定方法

确定施肥量的方法有3种。一是“肥料效应函数法”。具体做法为：设计一元肥料的施肥量或二元、三元肥料的施肥量及其配比试验方案，开展田间试验，利用施肥量与作物产量之间的相关性建立肥料效应函数方程，据之推算出试验地块的适宜施肥量[1,3,12,13]。二是“养分平衡-地力差减法”。具体做法为：采用“常规5处理”试验方案，开展田间试验，利用“养分平衡-地力差减法”确定适宜施肥量公式计算试验地块的适宜施肥量[1,3,12,13]。上述两种方法适用于土壤肥力较为均一的局部区域，其共同缺点是空间代表性小、时间持效性短；从全局考虑，十分耗时、费力[12,13]。

三是“土壤养分丰缺指标法”。该法属于系统定肥法，由3个环节构成，即建立土壤养分丰缺指标、确定不同丰缺级别土壤适宜施肥量和测土定肥[10～14]。

第一个环节为建立土壤养分丰缺指标。包括3个步骤，一是针对特定的土壤类别和作物种类，广泛测定土壤有效养分含量，选择数十个土壤有效养分含量相互之间差异较大的地块，进行全肥与缺素处理田间试验；二是建立“缺素处理相对产量”（y）与“土壤有效养分含量”（x）之间的回归方程（y＝a×Lnx+b）；三是选定缺素处理相对产量分级标准，将其分别代入上述回归方程，求出各丰缺级别对应的土壤有效养分含量范围[10～14]。

表5 东北平原紫花苜蓿土壤有效磷丰缺指标和适宜施磷量（P2O5,kg/hm2）

表6 内蒙古高原紫花苜蓿土壤有效磷丰缺指标和适宜施磷量（P2O5,kg/hm2）

第二个环节为确定不同丰缺级别土壤适宜施肥量，建立土壤养分丰缺指标体系检索表。确定适宜施肥量的方法为前述“肥料效应函数法”或“养分平衡-地力差减法”[10～14]。

第三个环节为测土定肥。步骤：田间取土，送化验室测定土壤有效养分含量，利用土壤养分丰缺指标体系检索表确定土壤有效养分丰缺级别、缺素处理相对产量和适宜施用养分量[10～14]。

尽管“土壤养分丰缺指标法”建立土壤养分丰缺指标体系的工程较为巨大，但该法的空间适用范围很大、时间持效性很长，且测土定肥环节十分省时、省力、简单、易行，因而该法一经创立便很快成为世界各国应用最为广泛的测土定肥标准方法[10～14]。

5 中国北方五大自然区域紫花苜蓿土壤养分丰缺指标体系

表7 西北荒漠绿洲紫花苜蓿土壤有效磷丰缺指标和适宜施磷量（P2O5,kg/hm2）

表8 黄土高原紫花苜蓿土壤有效磷丰缺指标和适宜施磷量（P2O5,kg/hm2）

本研究团队利用全国紫花苜蓿施肥试验数据，初步建立了中国北方五大自然区域紫花苜蓿土壤养分丰缺指标体系[4,10,11]。表5～15为紫花苜蓿土壤养分缺指标体系检索表。需要指出的是，由于试验数据偏少，本指标体系尚需大力完善。

表9 黄淮海平原紫花苜蓿土壤有效磷丰缺指标和适宜施磷量（P2O5,kg/hm2）

表10 东北平原紫花苜蓿土壤速效钾丰缺指标和适宜施钾量（K2O,kg/hm2）

表11 内蒙古-黄土高原紫花苜蓿土壤速效钾丰缺指标和适宜施钾量（K2O,kg/hm2）

表12 西北荒漠绿洲紫花苜蓿土壤速效钾丰缺指标和适宜施钾量（K2O,kg/hm2）

表13 中国北方紫花苜蓿土壤有效锌、硼含量丰缺参考临界值及推荐施肥量

表14 紫花苜蓿土壤氮素丰缺参考指标和播种期氮素推荐施用量

表15 苜蓿土壤有机质含量丰缺参考指标和有机肥推荐施用量

6 测土定肥

测土定肥，即指测定土壤养分含量，对照上述中国紫花苜蓿土壤养分丰缺指标体系检索表确定适宜施肥量。

注意事项为：一是采样单元以10～30hm2为宜；二是采样时期以前季作物收获后至本季作物播种前为宜；三是采样点数以10～20个为宜；四是采样路线以“S形”或“梅花形”为宜；五是采样深度应为20cm；六是采样工具最好采用土钻；七是混合土样质量以1～2kg为宜；八是样品保存应为双记录和双标签；九是测定方法应为常规方法[15,16]；十是采样周期以3～5年为宜。

7 施肥原则

施肥原则有八项[2,3]：一是按需施肥。需要什么施什么，需要多少施多少；二是按容施肥。以土壤营养元素容量为依据，不可超过容量施肥；三是平衡施肥。依据植物对各种养分的需求比例和数量，充分考虑土壤的养分供应情况后，按照一定的比例和数量供应植物所需养分，使各种养分实现平衡供应；四是均匀施肥。均匀施肥才能充分发挥肥效，获得高产；五是培肥地力。对低肥力土地，应保证养分输入大于移出，逐渐提高地力水平；六是降低成本。在实现生产目标的前提下，应尽量减少施肥量，以节约开支；七是提高肥料利用率。改进施肥方法，尽量减少养分的流失、逸失和固定；八是避免环境污染。采用正确的施肥方法，避免污染江河、湖泊和地下水。

8 施肥时期

播种前基施十分重要，尤其是有机肥、磷肥和微肥更应做好基施。追施在入冬前1.5个月左右、春季返青前和生长季每次刈割后较好，应与灌溉或降雨紧密结合[1～5]。

9 施肥次数

通常情况下，苜蓿一生无需施氮。但当土壤氮素缺乏时，可于播种期基施氮肥1次。干旱地区灌水频率小于2次/茬时，每茬再生前可追施氮素1次，施用量15～30kg/hm2。

磷、钾肥于播种期宜基施，而后还应追施。若采用固体肥料地表撒施或开沟条施，可每年追施1～3次。若采用水肥一体化的方式，肥料随灌溉水一同施入，则可每茬追施1～2次。

微肥每3～5年施1次即可。

10 施肥方法

固体肥料基施应结合整地的耕耙环节将肥料与土壤混合均匀。固体肥料追施可以地表撒施，亦可开沟条施。

具备喷灌或滴灌条件者，宜选用液体肥料或水溶性好的固体肥料，采用水肥一体化的方式，让肥料随灌溉水一同施入。

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Fertilization Theory and Technology of Alfalfa

SUN Hong-ren, CAO Ying, LIU Lin, WU Ya-na, YANG Xiao-jie, ZHAO Ya-qing
(Institute of Grassland Science, China Agricultural University, Beijing 100193)

The fertilization theory and technology of alfalfa were systematically explained in this paper. The content include nutrients requirement law of alfalfa, nutrients supply law of soil, nutrient contents of fertilizer, fertilizer use effciency in current season, determining method of fertilizer application rate, soil nutrient abundance-defciency index system for alfalfa, soil testing and fertilizer recommendation, fertilization principle, fertilization period, fertilization frequency, fertilization method, etc.

Alfalfa; Soil testing and fertilizer recommendation; Fertilization principle; Fertilization method

S823.4

A

1004-4264（2017）08-0055-05

10.19305/j.cnki.11-3009/s.2017.08.014

2017-03-14

农业部公益性行业项目“苜蓿高效种植技术研究与示范”（201403048）；国家现代农业产业技术体系建设项目“现代牧草产业技术体系建设”（CARS-35）。

孙洪仁（1965-），男，吉林怀德人，硕士，副教授，研究方向为牧草与作物水肥管理。