應用“3414”設計對河西走廊地區(qū)紫花苜蓿氮、磷、鉀肥最佳施用量的研究

李曉鵬，張貞明，王 海

（甘肅省草原技術推廣總站，甘肅蘭州730010）

科學合理施肥是保證牧草作物正常生長的重要途徑。合理的水肥管理對紫花苜蓿產(chǎn)量、水分及氮素利用率的提高至關重要[1]。紫花苜蓿栽培歷史悠久，產(chǎn)量高、品質好，營養(yǎng)全而豐富，為優(yōu)良牧草，被稱為“牧草之王”[2]。甘肅省氣候干旱，是我國苜蓿的傳統(tǒng)種植區(qū)、豐產(chǎn)優(yōu)質帶和最佳制種地，苜蓿種植歷史十分悠久。2017年底甘肅省苜蓿留床面積達69.53萬hm2，位居全國第一。河西走廊地區(qū)是甘肅省苜蓿種植的主體區(qū)域。不同的肥料配比對苜蓿的產(chǎn)量[2,3]和品質都會產(chǎn)生影響。施肥對苜蓿生物量的影響較大[4,5]，也可以改變苜蓿的營養(yǎng)成分[6]。本試驗通過研究不同肥料水平對河西走廊地區(qū)紫花苜蓿品質、產(chǎn)量和生物性狀的影響，探討河西走廊地區(qū)肥料的最佳配比，為紫花苜蓿優(yōu)質生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗示范點設在永昌縣東寨農(nóng)場的優(yōu)質高產(chǎn)苜蓿示范區(qū)內(nèi)，該地海拔約1 950 m，年平均氣溫4.8℃，年平均日照2 884.2 h，日照率65%。無霜期115～145 d，年平均降水量185 mm，蒸發(fā)量2 000 mm。土壤為沙土，持水力低，有機質含量低于1%。供試土壤由甘肅奧科檢測有限公司檢驗，檢驗辦法見表1，土壤基本理化性狀見表2。

表1 土壤檢驗辦法

表2 供試土壤基本理化性狀

1.2 供試材料及來源

參試草種為進口苜蓿阿迪娜。供試N肥為尿素，總氮≥46.4%，河南心連心化肥有限公司。P肥為磷酸二胺，（N+P2O5）≥46.4%，18-46-0，云南云天化股份有限公司；K肥為農(nóng)業(yè)用硫酸鉀，氧化鉀≥51%，國投新疆羅布泊鉀鹽有限責任公司。

1.3 試驗時間

2015年5月6日—2017年10月30日。

1.4 試驗設計

試驗設3次重復，小區(qū)面積15 m2（3 m×5 m），小區(qū)間距30 cm，隨機排列，四周設1.5 m保護行，采用“3414”設計方案（見表3）。平衡施肥處理（N2P2K2）：N：96.75 kg/hm2、P2O5：585 kg/hm2、K2O：360 kg/hm2。于2016年5月5日將各小區(qū)所需的氮、磷、鉀肥料作為基肥一次性撒施在每個小區(qū)土壤表面，每次刈割后澆水前追肥，采用條播，行距30 cm，播深1 cm，播種量15 kg/hm2，出苗后根據(jù)情況適時補苗，生長期全部采用人工防除雜草，其他管理方法和大田苜蓿相同。

1.5 測定內(nèi)容

株高：開花初期測定，刈割前每小區(qū)隨機取10株，測量從地面至植株的最高部位的絕對高度，求其平均值。

表3 “3414”試驗設計

產(chǎn)草量測定：產(chǎn)草量包括第一次刈割的產(chǎn)量和再生草產(chǎn)量。產(chǎn)草量的測定于50%試驗小區(qū)進入開花初期進行測定。最后一次刈割留茬高度4～5 cm，以利越冬，產(chǎn)草量包括鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量。2016年刈割3茬，刈割時間分別為2016年6月3日、7月13日、9月12日。每小區(qū)隨機選取3個1 m×1 m的樣方刈割，刈割后編號裝袋，實驗室80℃烘24 h，稱重，即為地上部分生物量。

莖葉比測定：第一次刈割測產(chǎn)后，隨機從每小區(qū)取3～5把草樣。將3個重復的草樣混合均勻，取0.5 kg，將莖、葉（含花序）按兩部分分開，待風干后稱重，求其占葉莖總重的百分率。葉包括葉片、葉柄、花序及托葉。

分枝數(shù)測定：每小區(qū)隨機選擇10株，測定時從土壤表層剖開土壤，使主根露出，數(shù)清每單株分枝數(shù)。

營養(yǎng)品質測定：測定第一茬、第二茬紫花苜蓿初花期的水分、粗灰分（Ash）、粗蛋白（CP）、酸性洗滌纖維（ADF）和中性洗滌纖維（NDF）。檢驗方法見表4。

表4 草樣檢驗方法

1.6 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用Excel 2007整理，采用SPSS21.0軟件統(tǒng)計分析，對紫花苜蓿植株性狀、產(chǎn)量和營養(yǎng)品質進行單因素方差分析，用Duncan法進行多重比較，所有數(shù)據(jù)均以平均值、±、標準誤表示，以P＜0.05為顯著性水平檢測。

2 結果與分析

2.1 施肥對紫花苜蓿生物學性狀的影響

2.1.1 對苜蓿株高的影響14個處理的株高見表5。施肥后紫花苜蓿平均株高介于69.2～88.3 cm，各個處理的株高顯著高于N0P0K0處理（P＜0.05）。說明施肥對紫花苜蓿的株高有著顯著的促進作用。從表5可知，第二茬株高最高，第三茬株高最低。說明第二茬溫度較高，適宜苜蓿的生長。同時，土壤通過第一茬水分和肥效的積累，促使苜蓿在第二茬生長速度加快。施肥與不施肥的株高差異較大。

表5 施肥對紫花苜蓿株高的影響

2.1.2 對苜蓿干鮮比和莖葉比的影響 試驗結果表明（見表6），干鮮比第二茬較第一茬顯著增加，莖葉比影響規(guī)律性不明顯。干鮮比表現(xiàn)為第一茬N1P2K2處理比值最大，為0.30，與其他處理沒有顯著差異（P＞0.05）。第二茬N1P2K1處理比值最大，為0.59，與其他處理沒有顯著差異（P＞0.05）。莖葉比第一茬介于0.83～1.19，第二茬介于0.66～1.12，第一茬N3P2K2處理莖葉比最小，為0.81，第二茬N1P2K1處理莖葉比最小，為0.66。

表6 不同施肥處理苜蓿的干鮮比和莖葉比

2.2 施肥對紫花苜蓿干草產(chǎn)量的影響

從表7可以看出，在不同施肥水平下，紫花苜蓿干草產(chǎn)量不同。試驗結果表明：第二茬較第一茬和第三茬產(chǎn)量增長顯著（P＜0.05），N3P2K2處理產(chǎn)草量最大，產(chǎn)草量為18 409.20 kg/hm2，較無肥區(qū)產(chǎn)量增長52.73%。

表7 施肥對紫花苜蓿干草產(chǎn)量的影響

2.3 施肥對紫花苜蓿營養(yǎng)品質的影響

在第二茬初花期對各個處理采樣做生物量檢測，結果如表8所示。粗蛋白、粗灰分含量在各施氮肥處理間差異不顯著，但各氮肥處理的蛋白質含量顯著高于對照處理（P＜0.05）。粗脂肪N2P2K2最高，顯著高于其他處理（P＜0.05）。N2P2K0處理鈣含量最高，N1P1K2處理和N1P2K1處理相對飼喂價值（RFV）最高。

3 結論

紫花苜蓿株高隨著肥量的增加而增大，施肥苜蓿的株高均大于無肥苜蓿；株高與產(chǎn)量呈正相關。

紫花苜蓿粗蛋白、粗灰分含量在各施氮肥處理間差異不顯著。粗蛋白、粗脂肪都隨著肥量的增加而增加，苜蓿粗灰分、粗纖維隨著肥量的增減含量呈減少趨勢，苜蓿施氮肥的品質優(yōu)于不施氮肥的品質。

表8 施肥對紫花苜蓿營養(yǎng)品質的影響

河西走廊地區(qū)施氮、磷肥增加，可明顯促進苜蓿生長，N3P2K2處理為最佳肥料比例，產(chǎn)量等表現(xiàn)最好，植株性狀保持穩(wěn)定。