不同叶面肥对紫花苜蓿生长、产草量和品质的影响及效益比较

李丹丹， 巩 皓， 刘国富， 闫得朋， 袁玉莹， 肖知新， 白珍建， 崔国文

(东北农业大学动物科学技术学院， 黑龙江 哈尔滨 150030)

紫花苜蓿(MedicagosativaL.)是豆科优良牧草[1]，科学施肥是提高苜蓿产草量和营养品质的关键[2]。土壤施肥是目前我国苜蓿生产中普遍采用的施肥方式，多采用器械或人工把肥料直接施入土壤，肥料融化后才能被苜蓿吸收，由于不能及时覆土或灌溉，造成肥料浪费严重，吸收率较低，影响苜蓿增产效果，且投入成本较高。为克服这些缺点，可采用喷施叶面肥的方式来提高肥效。叶面肥是一种将作物所需养分以溶液喷雾方式直接喷施于叶片表面的肥料，可被植物叶片、茎和嫩枝条等地上营养体直接吸收，不但施肥作业方便，而且肥料浪费较少，利用率较高，效果较明显[3]。

在常用的叶面肥中，尿素分子电离度小，喷施后不会引起细胞质壁分离及其他副作用，吸收后可快速同化利用，因此尿素用于叶面施肥优于其他氮肥[4]；并且尿素与其他养分物质配施效果好，如尿素与硫酸亚铁可形成络合铁肥，提高植物对铁的利用率，其造价低，应用广泛[5]；磷酸二氢钾是一种极易被植物吸收利用的速效磷钾复合肥，叶面喷施可有效提高磷钾的吸收效率，增强光合作用，对增产、改善品质具有良好的作用，若与一些氮素化肥做到合理配施，则效果更佳；钼参与氮的代谢和植物体内的氧化还原过程，能促进根瘤生长，还可增加植物对磷的吸收，作物种类不同，对钼的反应也不同，一般豆科作物易发生缺钼，苜蓿最为突出[6]。

在生产上关于叶面肥的研究，以往主要集中在玉米(ZeamaysL.)[7-8]、大豆(Glycinemax(L.) Merr.)[9-10]、小麦(TriticumaestivumL.)[11-12]等农作物以及蔬菜上，近几年关于叶面肥在苜蓿生产中的应用研究也逐渐增加，比如郭强等[13]研究表明，在山东地区苜蓿施用叶面肥，株高增长率可达7.6%，干草增产率达12.56%～31.61%。但目前国内尚无苜蓿专用叶面肥产品，叶面肥喷洒时期、数量、方法等也无统一规范，这在一定程度上影响了叶面肥的使用和推广。针对这一情况，本试验选择在东北寒地黑土区，针对苜蓿生长规律和当地土壤气候等特点，结合市场上和研究中所使用的叶面肥成分(如尿素、磷酸二氢钾、钼酸铵等)，筛选了7种不同种类叶面肥进行试验，在土壤施肥的基础上，探究不同叶面肥对紫花苜蓿生长、产草量和营养品质的影响，并进行经济效益比较分析，为当地苜蓿生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地点位于黑龙江省哈尔滨市双城区五家镇试验基地(45°31′ N，126°23′ E)，该地区是典型薄层黑土农业区，属于温带大陆性季风气候，年平均气温3.5℃～4.5℃，年降水量为400～600 mm，有效积温2 700℃～2 900℃，无霜期142 d。试验地土壤类型为黑土，质地壤土。0～20 cm土壤pH为5.36，有机质含量为23.70 g·kg-1，速效氮含量为121.80 mg·kg-1，速效磷含量为11.20 mg·kg-1，速效钾含量为137.50 mg·kg-1。

1.2 试验材料

1.2.1供试品种 ‘东农1号’紫花苜蓿(MedicagosativaL. ‘Dongnong No.1’)，由东北农业大学草业科学系提供。2016年5月用平地条播方式播种，行距0.3 m，播种量为18.75 kg·hm-2，当年8月中旬收割1茬。

1.2.2供试肥料 叶面肥A：东北农业大学草业科学系自主研制的寒地黑土农区紫花苜蓿专用叶面肥[14]。叶面肥溶液由5%黄腐酸、5%磷酸二氢钾、0.3%硫酸锰、3%硫酸亚铁铵、3%硼酸、3%钼酸铵等组成，喷施浓度为0.1%。

叶面肥B：0.3%尿素；

叶面肥C：0.5%磷酸二氢钾；

叶面肥D：0.3%尿素+0.5%磷酸二氢钾；

叶面肥E：0.3%尿素+0.1%硫酸亚铁+0.05%钼酸铵；

叶面肥F：0.5%磷酸二氢钾+0.1%硫酸亚铁+0.05%钼酸铵；

叶面肥G：0.3%尿素+0.5%磷酸二氢钾+0.1%硫酸亚铁+0.05%钼酸铵(叶面肥B～G均为配制后直接喷施)；

对照(Check,CK)：清水；

土壤底肥：东北农业大学草业科学系自主研制的寒地黑土农区紫花苜蓿专用复合肥[15]，施肥量525 kg·hm-2。

1.3 试验设计

试验是在土壤施肥的基础上对7种叶面肥进行比较，以喷施清水作为对照，具体喷施时间见表1。试验采用单因素随机区组设计，共设8个处理，每个处理设3个重复，共24个小区，小区面积为9 m2(1.8 m×5 m)，小区之间设0.6 m保护行。

土壤施肥是在2017年4月20日紫花苜蓿返青前开沟施入寒地黑土农区紫花苜蓿专用复合肥，施肥量为525 kg·hm-2。7种叶面肥喷施时间为刈割前20天，小区喷施量为3 L，留茬高度5～8 cm。

1.4 测定指标及方法

1.4.1生长指标的测定 植株高度：每茬刈割前测定垂直高度(cm)。在小区内随机选10株紫花苜蓿，将植株拉直，用直尺测定其最顶端至地面茎部的高度，取平均值。

茎叶比：在各小区随机选择10株，将茎和叶分离开，置于65℃烘箱中烘干至恒重，称取干重，计算茎叶比。茎叶比=茎干重(g)/叶干重(g)。

表1 叶面肥喷施时间和紫花苜蓿刈割时间Table 1 Spraying time of foliar fertilizer and mowing time of alfalfa

1.4.2产草量的测定 叶面施肥后20天，在各小区随机选取一行刈割2 m进行取样，取样面积为0.6 m2(0.3 m ×2 m)，并折合成1 m2，留茬高度5～8 cm，3次重复。在田间取样后直接称量鲜重，并换算为每公顷鲜草产量。将鲜草置于烘箱中105℃杀青5 min，然后65℃烘干至恒重，称量干草重量，并换算成每公顷干草产量(kg·hm-2)。

1.4.3营养指标的测定 将每茬紫花苜蓿进行营养品质测定，使用3茬的平均值代表全年的营养品质。紫花苜蓿各营养指标测定方法[16]如下：

粗蛋白质(Ether Extract,EE)：采用Foss 8600型全自动凯式定氮仪测定；

粗脂肪(Crude Fat,CF)：釆用索氏乙醚浸提法测定；

粗灰分(Crude Ash,CA)：采用高温灼烧法测定；

中性洗涤纤维(Neutral Detergent Fiber,NDF)：采用范式中性洗涤纤维法测定；

酸性洗涤纤维(Acid Detergent Fiber,ADF)：采用范式酸性洗涤纤维法测定；

1.4.4经济效益的计算方法 产值=苜蓿干草全年总产量×每千克苜蓿干草的价格(1.80 元·kg-1)

增收=施肥处理产值-对照处理产值

肥料成本=底肥成本+叶面肥成本

纯增收=增收-肥料成本

产投比=纯增收/肥料成本

各叶面肥价格：叶面肥A为0.019元·L-1，叶面肥B为0.042元·L-1，叶面肥C为0.100 元·L-1，叶面肥D为0.142 元·L-1，叶面肥E为0.156 元·L-1，叶面肥F为0.217 元·L-1，叶面肥G为0.231 元·L-1。

紫花苜蓿专用复合肥价格为1.39 元·kg-1。

紫花苜蓿草捆价格为1.80 元·kg-1。

1.5 数据处理

运用IBM SPSS Statistics 21.0进行单因素方差分析，运用新复极差法(Duncan)进行多重比较，差异显著水平为0.05，结果表示形式为平均值±标准差。

2 结果与分析

2.1 不同种类叶面肥对紫花苜蓿株高和茎叶比的影响

由表2可知，各叶面肥均可有效促进苜蓿的生长，3茬紫花苜蓿的垂直高度高低顺序均为：G>A>F>D>C>E>B>CK。G处理的垂直高度最高，3茬分别为77.80 cm，71.42 cm，46.43 cm，比CK分别提高24.58%，16.5%，23.95%，差异显著(P<0.05)。第1茬中，B，C，E与CK差异不显著(P>0.05)，说明单施氮肥或磷钾肥，或氮肥、铁肥和钼肥配施对垂直高度影响不大。第2，3茬中，各处理均与CK差异显著(P<0.05)，A与G差异不显著(P>0.05)，说明各处理均对垂直高度有促进作用，苜蓿专用叶面肥(A处理)和G处理促进作用相似。

各叶面肥均可降低苜蓿茎叶比，除第1茬B处理外，各处理与CK差异显著(P<0.05)。其中G处理下3茬茎叶比最低，分别是1.04,0.76和0.60。第1茬中，F和G差异不显著(P>0.05)，说明钾肥与铁肥和钼肥配施时，氮肥的作用较小。第2，3茬中，A处理的茎叶比为0.84和0.68，与G处理差异不显著(P>0.05)，说明苜蓿专用叶面肥(A处理)的作用效果与4种肥料均施用相似。

表2 不同种类叶面肥对3茬紫花苜蓿垂直高度和茎叶比的影响Table 2 Effects of different kinds of foliar fertilizers on vertical height,stem/leaf ratio of three cut of alfalfa

注：同列不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)，下同

Note:Different lowercase letters in the same column indicate significant differences between treatments (P<0.05). The same as below

2.2 不同种类叶面肥对紫花苜蓿产草量的影响

由表3可知，各处理苜蓿干草产量均显著高于CK(P<0.05)，以G处理为最高，第1茬中G处理显著高于其他处理(P<0.05)。3茬中G处理的干草产量分别达到6 001.09 kg·hm-2，5 693.77 kg·hm-2，2 900.94 kg·hm-2，分别比对照组提高17.03%，19.09%，16.4%。

对全年3茬干草总产量增产的高低顺序为：G>A>F>D>C>E>B>CK，比对照分别增产17.70%，14.94%，13.82%，11.74%，9.39%，7.52%，6.30%，G处理达到14 595.81 kg·hm-2，其次为A处理，为14 253.76 kg·hm-2，且A，G处理差异不显著(P>0.05)。B，C，D组差异显著(P<0.05)，说明单施钾肥产量高于氮肥，氮、磷、钾肥配施优于单施。E，F差异显著(P<0.05)，说明在铁、钼微肥的作用下，钾肥对产量的影响大于氮肥。

表3 不同种类叶面肥对3茬干草产量的影响Table 3 Effects of different kinds of foliar fertilizers on dry yield of three cut of alfalfa

2.3 不同种类叶面肥对紫花苜蓿营养品质的影响

由表4可知，不同种类叶面肥均能使紫花苜蓿粗蛋白、粗脂肪、粗灰分的含量增加，并降低中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的含量，提高牧草品质。不同种类叶面肥对紫花苜蓿营养品质的影响不同，但均以G处理的粗蛋白、粗脂肪、粗灰分含量最高，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量最低。

表4 不同种类叶面肥对紫花苜蓿营养品质的影响Table 4 Effects of different kinds of foliar fertilizers on nutritional quality of the alfalfa

不同种类叶面肥均可显著提高紫花苜蓿粗蛋白含量(P<0.05)。其增长的高低顺序为：G>A>F>D>C>E>B>CK，比对照分别增长3.12%，2.72%，2.00%，1.80%，1.38%，0.85%，0.70%。粗蛋白含量以G处理最高，达到25.43%，其次为A处理，为25.03%，G处理与其他处理差异显著(P<0.05)。B，E差异不显著(P>0.05)，说明与单施氮肥相比，微肥在与氮肥配施时对平均粗蛋白增加无影响。

不同种类叶面肥均可显著提高紫花苜蓿粗脂肪含量(P<0.05)。G处理粗脂肪含量最高，为3.81%，比对照提高1.39%；其次为A处理，粗脂肪含量为3.59%，比对照提高1.17%，两者之间差异不显著(P>0.05)。C，D之间差异不显著(P>0.05)，说明在磷、钾肥存在的情况下，氮肥对粗脂肪含量影响较小。

喷施不同叶面肥可显著增加紫花苜蓿粗灰分的含量(P<0.05)。其增长的高低顺序为：G>A>F>D>C>E>B>CK，各处理粗灰分含量在9.07%～10.78%之间，以G处理为最高，达到10.78%，比对照增加1.71%，除B，E外，各处理之间差异显著(P<0.05)。

通过喷施叶面肥，各处理紫花苜蓿的NDF和ADF均有显著降低，其含量分别在27.67%～36.23%，17.45%～24.63%范围内，均为G处理含量最低。各处理与对照差异显著(P<0.05)。除A，F外，各处理间差异显著(P<0.05)。

2.4 不同种类叶面肥对紫花苜蓿经济效益的影响

不同叶面肥种类对苜蓿全年经济效益的影响如表5所示。可以看出，与CK相比较，G处理干草总产量、产值、肥料成本最高，分别为14 595.81 kg·hm-2，26 272.46 元·hm-2，3 039.75元·hm-2，而纯增收为910.26 元·hm-2；A处理肥料成本最低，为919.75 元·hm-2，纯增收和产投比最高，分别为2 414.5 元·hm-2和2.63，增收为3 334.32 元·hm-2。

表5 不同施肥方案对经济效益的影响Table 5 Effects of different fertilization schemes on the economic benefits

3 讨论

3.1 不同种类叶面肥对紫花苜蓿株高和产草量的影响

株高是反应紫花苜蓿生长发育状况和决定草产量的重要指标之一[17-18]，茎叶比也是衡量牧草品质的一个重要指标，茎叶比越小说明叶片数量越丰富，适口性越好，蛋白质含量也更高[19]，因此叶片的比例是影响蛋白质含量的主要因素[20]。不同的施肥处理均会对各性状产生影响。李星月等[21]研究认为，单施磷肥能够显著降低苜蓿茎叶比；贾珺等[22]发现氮磷肥混施能显著改变苜蓿茎叶比；本研究中，喷施7种不同组合叶面肥对3茬紫花苜蓿均有促进垂直株高和降低茎叶比的作用。以尿素、磷酸二氢钾、硫酸亚铁、钼酸铵4种肥料都施用的叶面肥G的垂直株高最高，茎叶比最低。除第1茬外，叶面肥G与E,G与F的茎叶比差异显著，说明在施用铁肥和钼肥时，氮肥和钾肥配施比单独施用对茎叶比的降低作用显著，可改善紫花苜蓿的品质。

有研究[23]表明氮肥可降低牧草产量，也有研究[24]认为氮肥可以提高产量。本试验中，喷施尿素可显著提高紫花苜蓿各茬干草产量，这与张磊等[25]的研究结果一致。施用磷钾肥可以显著提高苜蓿干草产量[26]，尤其在土壤缺磷钾时适量喷施，紫花苜蓿产量便可显著提升[27]。从全年总产量来看，施用磷酸二氢钾增产效果显著高于CK和单施尿素，说明磷钾肥对紫花苜蓿的增产效果明显。铁肥和钼肥单施或配施也使草产量显著提高[28]。张晗等[29]用灰色关联度分析得知，0.1%的硫酸亚铁和0.05%的钼酸铵配合施用，紫花苜蓿的生产性能最佳。本试验G处理通过氮、磷、钾肥与钼肥和铁肥的配合施用可以显著提高苜蓿产量，说明各成分间有协同作用，共同促进苜蓿产量的提高。

3.2 不同种类叶面肥对紫花苜蓿营养品质的影响

粗蛋白含量是牧草的重要品质指标，其含量决定牧草营养价值[30]。马孝慧等[31]的试验结果表明，施用尿素150 kg·hm-2或者硫酸钾450 kg·hm-2的处理极显著提高了第2茬苜蓿的粗蛋白含量；格聊生等[32]研究发现，只有适量、定量施入氮、磷、钾肥才能提高紫花苜蓿粗蛋白含量；胡华锋等[33]认为喷施铁肥可显著提高紫花苜蓿粗蛋白含量，以施铁500 mg·kg-1效果最显著，高出对照16.61%。当施用锌10 kg·hm-2、铁15 kg·hm-2、钼0.22 kg·hm-2时，能显著提高粗蛋白含量，降低粗纤维含量；本研究结果与以上研究结果相一致，本试验中G处理粗蛋白含量最高，显著高于其他处理，说明尿素、磷酸二氢钾、硫酸亚铁、钼酸铵共同施用比单独施用更能促进紫花苜蓿粗蛋白含量的增加。

牧草中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维抑制动物的采食量和消化率，因此降低中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量成为改善牧草品质的一个重要指标。贾婷婷等[34]发现氮、磷、钾肥配合施用可降低苜蓿中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量；蒙洋等[35]的研究认为尿素87 kg·hm-2、硫酸钾230.76 kg·hm-2、硫酸铵61.89 kg·hm-2、钼酸铵11.05 kg·hm-2的施肥量可降低中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量；本试验中，尿素、磷酸二氢钾、硫酸亚铁、钼酸铵等4种肥料对3茬刈割的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维均表现出降低作用。综合以上研究结果，4种肥料配合施用的叶面肥(G处理)可优化紫花苜蓿的洗涤纤维组成及含量，提高饲料的消化率。

4 结论

喷施7种叶面肥均可有效促进苜蓿生长，提高产草量和品质，其中4种肥料配合施用的叶面肥G(0.3%尿素+0.5%磷酸二氢钾+0.1%硫酸亚铁+0.05%钼酸铵)效果最显著，全年总干草产量和粗蛋白含量为最高；喷施叶面肥A(紫花苜蓿专用叶面肥)可获得最佳的经济效益和产投比，分别达2 414.57元·hm-2和2.63，是叶面肥G处理的2.65倍和8.77倍。经过综合比较分析，在寒地黑土农区喷施紫花苜蓿专用叶面肥相对投入较少，产出较多，综合效益最高。