陈 萍,罗园园,李宏广,鲍举文
(1.宁夏回族自治区农垦事业管理局农林牧技术推广服务中心,宁夏银川 750000;2.宁夏农垦集团有限公司,宁夏 银川 750000)
紫花苜蓿是一种优质的牧草,因其适应性好、产量高、营养物质充分被称为“牧草之王” ,在世界各地广泛种植[1]。紫花苜蓿在正常生长发育中不仅需要N、P、K等大量元素,Zn、B、Mo等多种微量元素也是不可或缺的重要营养组成[2]。研究表明,适量施用微量元素对绿肥植株的生长发育、产量和品质也有明显的促进作用[3-5]。
虽然微量元素在苜蓿体内含量少,但在其新陈代谢过程中起着转运物质和交换能量的作用。在合理施用N、P和K等大量元素肥料的基础上,应配合施用微量元素肥料来提高紫花苜蓿产量和品质[6-7]。硼、钼这两种微量元素对于作物生长、产量及品质提升至关重要。但目前关于紫花苜蓿施肥方式与施肥种类的研究主要集中在氮、磷、钾肥等大量元素上,而喷施微量元素对紫花苜蓿生长的研究较少。
宁夏地区土壤盐碱化程度较重,此次选择的试验区也为碱性土壤。在碱性土壤中硼肥很容易以B(OH)3的形式从土壤中淋失,且随着pH值的升高,硼对植物的有效性降低,则需硼量增多[8-9]。为进一步探讨苜蓿高产优质施肥技术,通过对已生长2年的紫花苜蓿进行不同施肥方式及微肥(硼、钼)施用量试验,旨在研究微量元素对紫花苜蓿产量和品质的影响,为紫花苜蓿科学施肥和优质高产提供理论依据。
试验设在宁夏农垦茂盛草业有限公司农三队苜蓿基地,地处北纬38°30′40″~38°38′21″,东经105°56′36″~106°10′21″,年平均气温8.9℃,年均相对湿度59%,年均日照时数2 898 h-3 040 h。
供试土壤类型为淡灰钙土,试验区面积0.49hm2,灌溉方式为自流灌溉,土壤肥力较低,0~20 cm耕层土壤基本理化性状如下:pH值为8.7,全盐0.26 g/kg,有机质11.98 g/kg,全氮0.81 g/kg,碱解氮(N)57 g/kg,速效磷(P2O5)7.1 mg/kg,速效钾(K2O)118 mg/kg。
供试苜蓿品种为已生长2年的金皇后,人工条播,行距为20 cm,播量为15 kg/hm2。
供试肥料:硼砂(含硼11.32%)、钼酸铵(含钼54.91%)、尿素(含氮46%)、磷酸二铵(N 18%、P2O546%)、氯化钾(K2O 60%)、过磷酸钙(P2O512%)。
试验采用完全随机区组设计,硼肥、钼肥试验各设置5个处理(表1)。小区面积为10 m×10 m=100 m2,3次重复,随机排列。施肥量为尿素5.2 kg/667m2、磷酸二铵8.1 kg/667m2、氯化钾4 kg/667m2、过磷酸钙9.7 kg/667m2,其中氮磷钾肥于3月初与硼肥、钼肥基施,各处理充分掺混,机械播肥,共刈割4茬,分别于每茬初花期刈割。小区灌水为独立灌溉,各小区之间打埂,埂宽0.6 m,以防串水串肥,喷施肥由人工完成,以防喷到相邻小区。
表1 田间试验不同处理
1.4.1 紫花苜蓿干草产量及干鲜比的测定 每茬刈割均在初花期,每小区随机选1 m2进行刈割,留茬5 cm,3次重复,刈割后即刻称取各小区鲜草质量,并做好相应的标记,以防混淆。每个处理随机抽取100 g左右的鲜草,带回实验室,置于烘箱内,于105℃杀青30 min,65℃烘干至恒质量后,称取样品干质量,计算干鲜比及干草产量。
1.4.2 株高测定 每次刈割前测定株高(绝对株高),每个小区随机取10株,用卷尺测定其生长高度,进行3次重复,取平均值。
1.4.3 粗蛋白含量的测定 将烘干称质量后的苜蓿样粉碎过1mm筛,采用半微量凯氏定氮法测定粗蛋白含量。
1.4.4 数据处理 采用Microsoft Excel 2003对所有试验数据进行分析制图,用IBM spass statistics 20软件进行方差分析,并采取邓肯新复极差法对数据进行多重比较(α=0.05)以及显著性分析。
株高反映了苜蓿的生长发育状况,是衡量苜蓿生产性能的重要指标[10],本试验主要通过测定苜蓿的株高来衡量苜蓿的长势。由表2可知,与不施肥处理相比,施用硼、钼肥处理均显著提高了苜蓿株高(硼肥第4茬和钼肥第1茬除外),但提高幅度因施肥方式及用量而异,可见,施用硼、钼肥均能促进不同茬次的苜蓿生长。但是,不同微量元素肥料对各茬次苜蓿株高的影响不同。施用硼肥处理较不施硼肥处理4个茬次株高均有所提高,提高幅度分别为3.2%~10.0%、15.7%~22.8%、9.0%~17.8%和3.2%~6.9%。施用钼肥处理4茬株高亦有所提高,变化范围依次为0.4%~7.5%、11.8%~19.3%、5.0%~13.9%和8.1%~11.3%。
表2 不同处理对紫花苜蓿株高的影响 c m
试验中共刈割4茬,除对照之外,施用硼肥、钼肥处理其株高的整体变化趋势均为:第2茬>第1茬>第3茬>第4茬。从整体来看,第1茬和第2茬长势优于后两茬,从施肥方式来看,刈割第1茬、第2茬、第3茬和第4茬均为B2(喷施硼肥0.2%)与M2(钼喷施0.1%)处理下株高最大,即硼、钼肥喷施的效果优于基施。
从表3可知,刈割4茬后,施肥处理的苜蓿干草产量较不施肥处理存在显著差异(P<0.05)。不施肥处理的苜蓿干草产量最低,施用硼、钼肥处理显著增加了各茬苜蓿干草产量及总产量。B2处理下刈割第1茬—第4茬苜蓿干草产量及总产量整体最高,且较B5(CK)处理分别提高了33.4%、12.3%、19.1%、21.7%和21.7%。M2(喷施0.1%钼肥)处理下刈割第1茬—第4茬苜蓿干草产量及总产量较M5处理分别提高了45.6%、18.2%、40.0%、25.9%和33.5%。从同一处理刈割4茬产量来看,干草产量均表现为:第1茬>第2茬>第3茬>第4茬。这表明在该试验条件下,不同处理在4次刈割期第1茬和第2茬产量的高低决定了总产量的高低。从不同施肥方式来看,喷施产量高于基施产量,且喷施0.2%的硼肥和喷施0.1%的钼肥产量最高,能显著提高紫花苜蓿的产量,这可能是因为喷施更易于苜蓿吸收。
表3 不同处理对紫花苜蓿干草产量的影响 k g/667m2
粗蛋白的含量是评价紫花苜蓿品质的重要指标。从图1可以看出,施硼肥和钼肥均能增加不同收获期苜蓿粗蛋白含量,但不同施肥处理对不同收获期紫花苜蓿粗蛋白含量的影响程度不同。总体上不管是施硼肥还是钼肥,粗蛋白含量变化趋势均呈反“L” 形变化。从不同施肥处理来看,施肥处理均比不施肥处理粗蛋白含量高,这是因为施微肥能促进粗蛋白含量的增加;从不同施肥方式来看,喷施比基施粗蛋白含量高,因为喷施更易于紫花苜蓿吸收,促进粗蛋白含量增加效果更明显;从收获茬数来看,粗蛋白含量第4茬最高,1茬、2茬次之,第3茬最低,,这是因为第1、4茬生长期短,生长时间长,茎叶比小,粗蛋白含量较高,第2、3茬生长期长生长速度较快,茎、叶比大粗蛋白含量低。
图1 不同施肥处理(硼肥、钼肥)对不同刈割期苜蓿粗蛋白含量的影响
宁夏中北部地处引黄灌区下游,是宁夏重要的粮食产区。但因地势平坦,排水困难,导致土壤盐渍化程度严重,本试验研究的紫花苜蓿主要种植在土壤贫瘠的盐碱土壤上,常规种植管理基本不施或者很少施肥,导致土壤肥力愈来愈差,土壤的生产潜力并未得到充分发挥。近年来,关于施用氮磷钾肥对苜蓿产量和品质影响的研究较多,但有关微量元素对苜蓿品质和产量影响的研究很少。马先雨等[11]指出:硼、钼是紫花苜蓿生长必需的元素,对提高苜蓿的产量和品质都发挥了很大的作用。
本试验针对当前苜蓿生产当中存在的问题进行研究,利用2年生金皇后为试验材料,采用不同施肥方式施用硼钼2种微肥,来研究其对不同茬次紫花苜蓿株高、产量和粗蛋白的影响。试验结果表明,施用硼、钼肥较不施肥均能显著提高不同茬次的苜蓿株高和产量,这与秦文利等[12]、刘贵河等[13]和沈丽娜等[14]的研究结果一致。通过刈割4茬对苜蓿株高和产量的分析可知:无论喷施硼肥还是钼肥,均为第2茬和第1茬>第3茬和第4茬。说明第2茬苜蓿对产量的贡献率最大,其次为第1茬,这与沈丽娜[14]研究结果一致。同时通过对喷施和基施这2种施肥方式进行对比,得出微肥喷施的效果优于基施,因为微肥的用量小,直接喷施到苜蓿叶面,更便于叶片吸收,这也表明要想获得优质高产的苜蓿,微量元素的合理施用是至关重要。
有研究认为,单施硼、钼肥可使作物粗蛋白质含量增加。苜蓿粗蛋白主要分布在叶中,增加叶茎比可提高苜蓿的粗蛋白含量[15],本试验中施用硼、钼肥均能显著提高苜蓿粗蛋白含量,这与秦文利等[12]和王琴等[16]的研究结果相符合。不管是施硼肥还是钼肥,粗蛋白含量变化趋势均呈反“L” 形变化,粗蛋白含量第4茬刈割最高,1茬、2茬次之,第3茬最低。这是因为第1、4茬生长期短生长时间长,茎叶比小,粗蛋白含量较高,第2、3茬生长期长生长速度较快,茎、叶比大,粗蛋白含量低,这与洪龙的研究一致[17]。
参考文献:[1] 耿华珠.中国苜蓿[M].北京:中国农业出版社,1995.
[2]胡华锋,介晓磊,刘世亮,等.喷施微肥对苜蓿微量元素含量及积累量的影响[J].草业学报,2008,17(1):15-19.
[3]赵海泉,洪法水.钼浸种对紫花苜蓿种子活力和产量的影响[J].中国草地,1998(1):74-75.
[4]葛广鹏,高金华,赵永才.喷施微量元素硼、钼提高紫花苜蓿种子产量试验初报[J].黑龙江畜牧兽医杂志,1999(1):17.
[5]刘香萍,李国良,杜广明,等.喷施硼、钼、锌对紫花苜蓿种子产量的影响[J].草业科学,2011,28(12):2167-2169.
[6] 徐智明,曹致中,张文旭.氨基酸复合微肥对苜蓿生产和营养品质的影响[J].草业科学,2007,24(10):43-46.
[7] 郭孝,介晓磊,胡华锋.8种微肥配施在紫花苜蓿优质生产中的应用[J].中国农学通报,2006,22(7):54-58.
[8] 胡霭堂.植物营养学(下册)[M].北京:中国农业大学出版社,2003:13-135.
[9] 张耀鸿.微量元素肥料的功能以及施用方法[J].安徽农学通报,2006(7):126-127.
[10] 秦文利,刘忠宽,刘振宇,等.咸水灌溉对紫花苜蓿生物学性状的影响[J].华北农学报,2010,25(Z1):254-257.
[11] 马先雨,黄英,周省善.苜蓿的微量元素营养[J].草原与草坪,1988(2):42-45.
[12] 秦文利,刘忠宽,智健飞.6种中微量元素肥料对紫花苜蓿主要生物学性状的影响[J].河北农业科学,2017,21(5):22-26.
[13] 刘贵河,屈振华,王堃,等.微量元素肥料对紫花苜蓿草产量的影响[J].河北北方学院学报:自然科学版,2005,21(5):48-51.
[14]沈丽娜.硼钼配施对苜蓿部分生理生化指标及产量效应的研究[D].乌鲁木齐:新疆农业大学,2010.
[15] 李富娟,玉永雄.苜蓿蛋白质及影响苜蓿粗蛋白含量的主要因素[J].草业与畜牧,2006(2):6-9.
[16] 王琴.喷施微肥对紫花苜蓿生长及产量和品质的影响[D].杨凌:西北农林科技大学,2008.
[17]洪龙,曹忠新,王瑜,等.宁夏农区苜蓿收割时期与草产量、粗蛋白含量的动态关系研究[J].草食家畜,2005,6(2)55-56.