应用“3414”设计对河西走廊地区紫花苜蓿氮、磷、钾肥最佳施用量的研究

李晓鹏，张贞明，王 海

（甘肃省草原技术推广总站，甘肃兰州730010）

科学合理施肥是保证牧草作物正常生长的重要途径。合理的水肥管理对紫花苜蓿产量、水分及氮素利用率的提高至关重要[1]。紫花苜蓿栽培历史悠久，产量高、品质好，营养全而丰富，为优良牧草，被称为“牧草之王”[2]。甘肃省气候干旱，是我国苜蓿的传统种植区、丰产优质带和最佳制种地，苜蓿种植历史十分悠久。2017年底甘肃省苜蓿留床面积达69.53万hm2，位居全国第一。河西走廊地区是甘肃省苜蓿种植的主体区域。不同的肥料配比对苜蓿的产量[2,3]和品质都会产生影响。施肥对苜蓿生物量的影响较大[4,5]，也可以改变苜蓿的营养成分[6]。本试验通过研究不同肥料水平对河西走廊地区紫花苜蓿品质、产量和生物性状的影响，探讨河西走廊地区肥料的最佳配比，为紫花苜蓿优质生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验示范点设在永昌县东寨农场的优质高产苜蓿示范区内，该地海拔约1 950 m，年平均气温4.8℃，年平均日照2 884.2 h，日照率65%。无霜期115～145 d，年平均降水量185 mm，蒸发量2 000 mm。土壤为沙土，持水力低，有机质含量低于1%。供试土壤由甘肃奥科检测有限公司检验，检验办法见表1，土壤基本理化性状见表2。

表1 土壤检验办法

表2 供试土壤基本理化性状

1.2 供试材料及来源

参试草种为进口苜蓿阿迪娜。供试N肥为尿素，总氮≥46.4%，河南心连心化肥有限公司。P肥为磷酸二胺，（N+P2O5）≥46.4%，18-46-0，云南云天化股份有限公司；K肥为农业用硫酸钾，氧化钾≥51%，国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司。

1.3 试验时间

2015年5月6日—2017年10月30日。

1.4 试验设计

试验设3次重复，小区面积15 m2（3 m×5 m），小区间距30 cm，随机排列，四周设1.5 m保护行，采用“3414”设计方案（见表3）。平衡施肥处理（N2P2K2）：N：96.75 kg/hm2、P2O5：585 kg/hm2、K2O：360 kg/hm2。于2016年5月5日将各小区所需的氮、磷、钾肥料作为基肥一次性撒施在每个小区土壤表面，每次刈割后浇水前追肥，采用条播，行距30 cm，播深1 cm，播种量15 kg/hm2，出苗后根据情况适时补苗，生长期全部采用人工防除杂草，其他管理方法和大田苜蓿相同。

1.5 测定内容

株高：开花初期测定，刈割前每小区随机取10株，测量从地面至植株的最高部位的绝对高度，求其平均值。

表3 “3414”试验设计

产草量测定：产草量包括第一次刈割的产量和再生草产量。产草量的测定于50%试验小区进入开花初期进行测定。最后一次刈割留茬高度4～5 cm，以利越冬，产草量包括鲜草产量和干草产量。2016年刈割3茬，刈割时间分别为2016年6月3日、7月13日、9月12日。每小区随机选取3个1 m×1 m的样方刈割，刈割后编号装袋，实验室80℃烘24 h，称重，即为地上部分生物量。

茎叶比测定：第一次刈割测产后，随机从每小区取3～5把草样。将3个重复的草样混合均匀，取0.5 kg，将茎、叶（含花序）按两部分分开，待风干后称重，求其占叶茎总重的百分率。叶包括叶片、叶柄、花序及托叶。

分枝数测定：每小区随机选择10株，测定时从土壤表层剖开土壤，使主根露出，数清每单株分枝数。

营养品质测定：测定第一茬、第二茬紫花苜蓿初花期的水分、粗灰分（Ash）、粗蛋白（CP）、酸性洗涤纤维（ADF）和中性洗涤纤维（NDF）。检验方法见表4。

表4 草样检验方法

1.6 数据分析

数据采用Excel 2007整理，采用SPSS21.0软件统计分析，对紫花苜蓿植株性状、产量和营养品质进行单因素方差分析，用Duncan法进行多重比较，所有数据均以平均值、±、标准误表示，以P＜0.05为显著性水平检测。

2 结果与分析

2.1 施肥对紫花苜蓿生物学性状的影响

2.1.1 对苜蓿株高的影响14个处理的株高见表5。施肥后紫花苜蓿平均株高介于69.2～88.3 cm，各个处理的株高显著高于N0P0K0处理（P＜0.05）。说明施肥对紫花苜蓿的株高有着显著的促进作用。从表5可知，第二茬株高最高，第三茬株高最低。说明第二茬温度较高，适宜苜蓿的生长。同时，土壤通过第一茬水分和肥效的积累，促使苜蓿在第二茬生长速度加快。施肥与不施肥的株高差异较大。

表5 施肥对紫花苜蓿株高的影响

2.1.2 对苜蓿干鲜比和茎叶比的影响 试验结果表明（见表6），干鲜比第二茬较第一茬显著增加，茎叶比影响规律性不明显。干鲜比表现为第一茬N1P2K2处理比值最大，为0.30，与其他处理没有显著差异（P＞0.05）。第二茬N1P2K1处理比值最大，为0.59，与其他处理没有显著差异（P＞0.05）。茎叶比第一茬介于0.83～1.19，第二茬介于0.66～1.12，第一茬N3P2K2处理茎叶比最小，为0.81，第二茬N1P2K1处理茎叶比最小，为0.66。

表6 不同施肥处理苜蓿的干鲜比和茎叶比

2.2 施肥对紫花苜蓿干草产量的影响

从表7可以看出，在不同施肥水平下，紫花苜蓿干草产量不同。试验结果表明：第二茬较第一茬和第三茬产量增长显著（P＜0.05），N3P2K2处理产草量最大，产草量为18 409.20 kg/hm2，较无肥区产量增长52.73%。

表7 施肥对紫花苜蓿干草产量的影响

2.3 施肥对紫花苜蓿营养品质的影响

在第二茬初花期对各个处理采样做生物量检测，结果如表8所示。粗蛋白、粗灰分含量在各施氮肥处理间差异不显著，但各氮肥处理的蛋白质含量显著高于对照处理（P＜0.05）。粗脂肪N2P2K2最高，显著高于其他处理（P＜0.05）。N2P2K0处理钙含量最高，N1P1K2处理和N1P2K1处理相对饲喂价值（RFV）最高。

3 结论

紫花苜蓿株高随着肥量的增加而增大，施肥苜蓿的株高均大于无肥苜蓿；株高与产量呈正相关。

紫花苜蓿粗蛋白、粗灰分含量在各施氮肥处理间差异不显著。粗蛋白、粗脂肪都随着肥量的增加而增加，苜蓿粗灰分、粗纤维随着肥量的增减含量呈减少趋势，苜蓿施氮肥的品质优于不施氮肥的品质。

表8 施肥对紫花苜蓿营养品质的影响

河西走廊地区施氮、磷肥增加，可明显促进苜蓿生长，N3P2K2处理为最佳肥料比例，产量等表现最好，植株性状保持稳定。