施肥对垂穗披碱草的影响研究进展

许赵佳，龙建廷，钱马起钰，苗彦军*

（1.西藏农牧学院，西藏 林芝 860000；2.南京农业大学 草业学院，江苏 南京 210095）

垂穗披碱草（Elymus nutans）是高海拔地区草牧业发展的重要草种，广泛分布于青藏高原海拔2 000～5 200 m的地区[1]，具有营养丰富、适口性好等特点，并具备高产潜能[2]。此外，它还具有抗寒、耐旱、耐盐碱等特性，可以用于人工草地的建植和退化及沙化草地的治理[3]。

目前垂穗披碱草已育成品种有甘南垂穗披碱草（Elymus nutans Griseb.cv.Gannan）、康巴垂穗披碱草（Elymus nutans Griseb.cv.Kangba）[4]、阿坝垂穗披碱草（Elymus nutans Griseb.cv.Aba）[5]、康北垂穗披碱草（Elymus nutansGriseb.cv.Kangbei）、康南垂穗披碱草（Elymus nutans Griseb.cv.Kangnan）、巴青垂穗披碱草（Elymus nutans Griseb.cv.Baqying）等，这些草品种不仅草产量高，而且种子生产潜力大。但由于土壤肥力条件差、栽培管理粗放等原因，在实际生产中草产量达不到预期效果，同时落粒性强、有性繁殖能力弱导致垂穗披碱草实际种子产量较低[6]。合理施肥是解决土壤肥力差的有效措施。本文就施用不同肥料对垂穗披碱草生长发育和种子产量的影响等方面的研究进行综述，以期为垂穗披碱草栽培管理过程中选择合适的施肥类型提供科学依据。

1 施肥对垂穗披碱草生长的影响

1.1 施用氮肥对垂穗披碱草生长指标的影响

施氮肥有利于垂穗披碱草的生长发育，主要表现在施肥可以增加垂穗披碱草的株高、分蘖数、盖度、相对生长率等生长指标。宋建超等[7]研究发现，施氮处理提高了垂穗披碱草的生产性能，尤其是显著增加了分蘖数、株高，在施氮量为250 kg/hm2的处理下，垂穗披碱草的单株分蘖数比对照显著提高了1 7 1.5%，单位面积枝条数与对照相比提高了58.0%。陈鑫等[8]研究发现，在垂穗披碱草抽穗期，48 kg/（hm2·a）氮添加处理下的株高、茎粗、叶宽、单叶面积分别比对照提高24.80%、28.39%、31.87%、60%，24 kg/（hm2·a）氮添加处理下垂穗披碱草的净光合速率比对照增加了26.25%，这说明氮素对抽穗期垂穗披碱草的株高、茎粗、叶宽、单叶面积和净光合速率均有促进作用。孙小妹等[9]研究发现，垂穗披碱草的净光合速率随着氮添加量的增加而增加。冯憬等[10]研究发现，垂穗披碱草在8 kg/（hm2·a）氮添加的样地中其净光合速率较对照显著升高，在其他增氮处理中均显著降低。司晓林等[11]研究发现，单独添加氮肥或硅肥时，垂穗披碱草叶片净光合速率均随着肥料施用量的增加先增大后减小，并且在中度施肥处理下达到最大值，与不施肥相比，净光合速率分别提高61.24%、22.53%。

1.2 氮磷肥配合施用对垂穗披碱草生长指标的影响

施磷肥有利于垂穗披碱草的生长发育，主要表现在生长速度方面。王玲等[12]研究了垂穗披碱草等6种高寒禾本科牧草施肥后的共同表现，发现施用一定量的尿素和磷酸二铵后禾本科牧草的盖度比对照增加38.35%，株高比对照高45.77%。另外，田冠平等[13-14]研究发现，刈割后施用尿素和磷酸二铵有助于垂穗披碱草的补偿生长。陈伟元等[15]研究发现，氮磷肥配合施用能显著增加老龄垂穗披碱草的生物量以及覆盖度，且配合施用效果要好于单施氮肥。王晓芬等[16]研究发现，垂穗披碱草施用50 g/m2磷酸二铵后，在分蘖期细根比例下降，粗根增加，单株地上生物量下降，在收获期垂穗披碱草的生物量最大。因此，氮磷肥配合施用能控制垂穗披碱草的地上生物量，使垂穗披碱草生长速度加快。

1.3 施用有机肥对垂穗披碱草生长指标的影响

关于有机肥对垂穗披碱草生长影响的研究多应用于退化草地治理，尤其是对矿区的植被修复。陈文业等[17]研究对比了施肥处理对高寒草甸退化区草地植物多样性和生产力的影响，发现各种施肥处理均可不同程度地提高退化草地的植被高度和地上生物量，其中施用有机肥效果最佳，可以使植被高度增加2.208倍，使地上生物量增加3.315倍。李长慧等[18]研究发现，在高寒矿区渣山土肥基质对垂穗披碱草的株高、叶面积、叶周长和茎叶比、叶片全氮、全磷含量、繁殖分配比和根冠比等指标有显著影响，相比覆盖3 cm草甸土，施用有机肥能增加垂穗披碱草的株高、叶面积、叶周长。张海娟等[19]在给“阿坝”垂穗披碱草接种丛枝菌根真菌研究中发现，接种丛枝菌根GM能显著增加“阿坝”垂穗披碱草的地上生物量，施用有机肥能够提高丛枝菌根GM的侵染率，从而提高“阿坝”垂穗披碱草的地上生物量。

综上所述，施用一定量的氮肥可增强垂穗披碱草的光合作用；施用氮肥和磷肥能够均衡垂穗披碱草的养分需求，提升垂穗披碱草的株高、生长速度等生长指标；有机肥对垂穗披碱草的生长发育能够起到促进作用。

2 施肥对垂穗披碱草种子产量的影响

受不同地域土壤和气候环境的影响，垂穗披碱草的生产潜力各不相同。乔安海等[20]的施肥试验表明，在青海省三角城种羊场以225 kg/hm2磷酸二铵为种肥，并于春季和秋季分别追施1次尿素，垂穗披碱草种子产量最高可以达到1 856.0 kg/hm2。雷雄等[21]对在四川阿坝种植的“阿坝”垂穗披碱草施牛羊粪和氮磷复合肥后，种子产量最高可以达到1 806.0 kg/hm2。宋江湖等[22]在拉萨曲水县通过栽培试验发现，不施肥处理下垂穗披碱草种子产量仅为21.0 kg/hm2，而施肥后的垂穗披碱草种子产量最高可以达到2 016.5 kg/hm2。田福平等[23]在拉萨达孜进行试验研究时发现，未施肥处理的垂穗披碱草种子产量仅为165.0 kg/hm2。因此，为获得较高垂穗披碱草种子产量，必须要施肥[24]。

2.1 施用氮肥对垂穗披碱草种子产量的影响

氮素是影响作物生长发育最重要的元素，合理施用氮肥能增加土壤中的氮含量，使种子产量提高[25]。李彤瑶等[26]的栽培试验研究表明，施氮肥能够提高同德短芒披碱草和青牧1号老芒麦2个披碱草属植物的穗长、单位面积生殖枝数、每穗种子数、千粒重等种子产量组分，施肥量在135～180 kg/hm2时，可提高种子产量2倍以上。乔安海[20]在青海省三角城种羊场的研究表明，当施氮量为0～150 kg/hm2时，结实的第一年垂穗披碱草的生殖枝数、每生殖枝小穗数、每小穗小花数、每小穗种子数及千粒重等种子产量构成因子指标随施氮量增加呈现先增加后降低趋势。宋江湖等[22]在拉萨曲水进行的栽培试验第二年研究结果显示，施氮量在0～330 kg/hm2时，能够显著促进西藏野生垂穗披碱草的生殖枝和每小穗种子粒的形成，千粒重也随之增加，而此时各施肥处理对每生殖枝小穗数、每小穗小花数无显著影响。但也有研究表明，当氮肥施用量超出作物的正常需要时，有可能会对作物的生长发育造成负面影响，不利于种子产量的提高[27]。谢国平等[28]在拉萨曲水的栽培试验表明，在施氮量为0～250 kg/hm2时，随着施氮量的增加，种子产量随之增加，但当施氮量超过250 kg/hm2，达到290 kg/hm2时，西藏野生垂穗披碱草种子产量低于施氮量为250 kg/hm2的处理，施氮量为330 kg/hm2时，垂穗披碱草的种子产量更低。

2.2 施用磷肥对垂穗披碱草种子产量的影响

磷是植物生长的主要限制因子之一。合理配施氮磷钾肥可促进禾本科作物生长，优化作物群体结构，有利于光合产物积累，从而增加作物有效穗数和每穗粒数，最终实现增产目的[29]。研究表明，磷对紫花苜蓿、无芒雀麦等牧草的种子产量提升有帮助[30]。宾振钧等[31]研究显示，添加磷显著增加了垂穗披碱草叶片全磷含量，而且随着磷素添加浓度的升高而升高，与对照相比，磷添加量为40 g/m2和120 g/m2时，垂穗披碱草叶片全磷含量分别增加51.17%、202.01%。罗佳佳[32]研究表明，磷肥施用显著影响垂穗披碱草的植物株高、地上生物量、根冠比、总生物量等指标。

2.3 施用钾肥对垂穗披碱草种子产量的影响

钾对提高禾本科作物种子产量有重要作用[33-35]，合理施用钾肥是提高作物种子产量的有效手段。魏卫东[36]研究发现，钾肥能够显著增加老芒麦的单位面积生殖枝数和千粒重，当钾肥施用量为105.00 kg/hm2时，增产效果最明显，此时老芒麦种子产量比对照高13.33%。田福平等[23]在拉萨达孜通过对垂穗披碱草不同时期喷施钾肥的试验研究发现，在分蘖期和拔节期施用钾肥能显著提高垂穗披碱草的种子产量，其中在分蘖期喷施钾肥，种子实际产量为213.80 kg/hm2，比对照增产36.5%；在拔节期喷施钾肥，种子实际产量为221.80 kg/hm2，与对照相比增产42.2%。在喷施钾肥对产量构成因素的分析中发现，分蘖期、拔节期、孕穗期3个时期喷施钾肥均能够增加垂穗披碱草的单位面积生殖枝数、小花数/小穗、种子数/小穗和千粒重，在孕穗期施钾对增加垂穗披碱草的小花数/小穗效果最为明显。

2.4 氮磷钾肥配合施用对垂穗披碱草种子产量的影响

氮、磷、钾是植物生长最重要的营养元素。长期只施用单一的肥料必然会导致其他元素的缺乏，从而影响种子产量。刘国彬等[37]研究发现，垂穗披碱草生长的第二年施用150.00 kg/hm2磷酸二铵对种子产量增加的促进效果比单施尿素或过磷酸钙好。宋建超[38]研究表明，氮磷钾肥配施能有效改善植物农艺性状，优化产量构成因子（主要是增加生殖枝数、穗长、每小穗种子数），提高垂穗披碱草的种子产量，并得出在青海果洛高寒区对垂穗披碱草种子产量贡献最大的是氮肥，其次是磷肥，钾肥对垂穗披碱草的种子产量贡献最小。

综上所述，氮磷钾肥都对垂穗披碱草种子产量提高有促进作用，合理配施肥料，及时补充植物生长所需的氮磷钾元素，可以使种子生产潜力得到充分发挥。目前文献中，关于垂穗披碱草开花期喷施钾肥的试验尚未见详细报道。

3 讨论与建议

氮磷钾肥在垂穗披碱草生长和种子产量形成过程中发挥着重要作用，有必要通过施肥促进垂穗披碱草生长。针对我国垂穗披碱草的生产现状，对今后的研究方向提出建议，以期为垂穗披碱草种子产业及农牧业发展提供有益参考。

3.1 因地制宜，合理施肥

通过氮磷钾肥配施，有望进一步提高垂穗披碱草种子产量。建议在垂穗披碱草的种子生产过程中，根据当地土壤肥力，结合垂穗披碱草种子产量对不同施肥水平、不同配比的响应，因地制宜制定适宜的施肥方案，最终在减施肥料的同时增加垂穗披碱草种子产量。

3.2 建设专业的品种扩繁基地

垂穗披碱草的生长受土壤肥力影响较大，在垂穗披碱草的栽培管理过程中，不仅要考虑施肥的种类和数量，还要综合考虑成本投入和经济效益，建议根据垂穗披碱草的品种特性选择适当的种子生产基地，并通过规模化专业化的建设加快研究成果的转化和利用。

3.3 加大有机肥推广力度

高寒区生态脆弱，在实际生产中应提倡使用有机肥代替无机肥。目前有机肥的研究多集中在退化草地植被修复上，应尽快研究出适用于高寒区垂穗披碱草人工草地建植的有机肥配方。