磷肥對甘肅臨夏地區燕麥干草及種子生產的影響

摘要：為確定甘肅高寒雨養區燕麥（Avena sativa）種子生產中磷肥最佳用量，提高肥料利用效率，試驗在氮肥（尿素）用量75 kg·hm-2的固定水平下，設計4個磷肥（P2O5）水平（0（CK），65（C1），100（C2），135（C3）kg·hm-2），對各磷肥水平下干草產量、種子產量和相關性狀的變化進行了研究。結果表明：施用磷肥使燕麥的株高、莖粗、分蘗和干草產量均有提高，灌漿期C1，C2，C3干草產量較CK依次提高13.85%，25.96%，22.65%，干草產量與磷肥水平顯著正相關（相關系數0.91）；施用磷肥提高了燕麥的有效分蘗數、主穗長，顯著提高主穗粒數、穗粒重、千粒重、種子產量和秸稈產量，C1，C2，C3種子產量較CK依次提高12.37%，16.72%，14.38%，種子產量與磷肥水平顯著正相關（相關系數0.89）；P2O5100 kg·hm-2是臨夏地區燕麥干草和種子生產比較合理的施磷量。

關鍵詞：甘肅臨夏；燕麥；干草生產；種子生產；磷肥

中圖分類號：S152.6文獻標識碼：A文章編號：1007-0435（2023）03-0813-06

Effect of Phosphate Fertilizer on Seed and Hay Yield of

Avena sativa in Linxia of Gansu Province

GENG Xiao-li*， WU Hui-juan， FU Ping， LIU Qian， GAO Zhan-qi

（Grassland Technology Extension Station of Gansu Province， Lanzhou， Gansu Province 730010， China）

Abstract：To determine the optimal amount of phosphate fertilizer for the seed production of Avena sativa in alpine rainfed area of Gansu Province and fertilizer use efficiency，four levels of phosphorus （P2O5） （0 for CK，65 kg·hm-2for C1，100 kg·hm-2for C2，135 kg·hm-2for C3 kg·hm-2） were designed to study the changes of seed yield and related traits. The results were shown as followed. Compared with CK，plant height，stem diameter，tiller and hay yield of C1，C2 and C3were increased，and hay yield of C1，C2 and C3increased by 13.85%，25.96% and 22.65% respectively. Hay yield and seed yield were significantly positively correlated with phosphate fertilizer，with correlation coefficient of 0.91 and 0.89 respectively. Phosphate fertilizer increased the values of tiller and spike length，and significantly improved effective tiller，spike grain weight，1 000-grain weight，seed yield and straw yield. Seed yield of C1，C2 and C3 was 12.37%，16.72% and 14.38% higher than that of CK，respectively. P2O5 100 kg·hm-2 is a suitable amount of phosphorus for oat hay and seed production in Linxia.

Key words：Linxia of Gansu province;Avena sativa;Seed yield;Hay yield;Phosphate fertilizer

燕麥（Avena sativa）是禾本科燕麥屬一年生植物，主要分布在北半球溫帶地區［1］，在我國主要分布在華北、西北、西南和青藏高原等地，它具有耐寒、耐瘠薄、抗逆性強、病蟲害少等特性，是適宜高寒二陰地區種植的高產優質糧飼兼用作物［2］。同時燕麥也是甘肅的優勢草產業，栽培面積逐年擴大，2019年全省種植面積為10.5萬公頃，占全國種植面積的25.08%［3］。燕麥產業的發展離不開良種的持續供給，隨著全省種植面積的不斷增加，對良種的需求也持續上升，但甘肅燕麥種子生產相對落后［4］，種子問題已成為制約甘肅燕麥產業發展的瓶頸。合理施肥，尤其氮肥的投入是增產的重要措施之一［5-8］，但目前氮肥的過量施用不僅會對經濟效益產生影響，還會污染生態環境［9-10］。磷是僅次于氮的必需元素，它的合理利用對燕麥的生產也是至關重要的。近年來許多學者已經對燕麥磷肥合理施用方面進行了大量研究，表明適量的磷肥能夠顯著的提高燕麥的種子、干草產量和燕麥品質［9-10］，不同區域燕麥施肥措施有很大的差異，孫洪仁等［11］將中國農牧交錯帶燕麥土壤有效磷分為8級（土壤有效磷≥45，27～45，16～27，9～16，5.5～9，3.5～5.5，2.0～3.5，lt;2.0 mg·kg-1），并總結出各級適宜施磷量。

臨夏等高寒雨養區是甘肅燕麥主要的種植區域［7-8］，但目前關于該地區燕麥種子生產肥料管理的研究不多，尤其對于一定氮肥基礎上磷肥投入閾值方面的研究較少。為此，本試驗以優化過的氮肥施用量為基礎，通過測定不同磷肥施用水平下的燕麥種子、干草產量及相關性狀的變化，研究磷肥對燕麥種子及草產量的影響，確定該地區燕麥種子、燕麥草生產適宜的磷肥施用量，實現環境效益和經濟效益的共贏，為該地區燕麥種子、燕麥草生產提供技術支持和理論依據。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗于2021年在和政草品種區域試驗站進行。該站地處臨夏市和政縣麻藏鄉（103.31° E，35.46° N，海拔2 048 m），是青藏高原和黃土高原的過渡地帶，典型的高寒雨養區，年降水量575.4 mm，年均溫6.7℃，無霜期152 d，≥0℃年積溫2 860.0℃·d；試驗地土壤有機質含量3.86%，速效氮含量53.08 mg·kg-1，速效磷含量10.65 mg·kg-1，速效鉀含量106.35 mg·kg-1，土壤pH值為7.76。供試氮肥為尿素CO（NH 2）2 （N≥46%），磷肥為過磷酸鈣Ca（H 2PO4）2 （P2O5≥12%）。

1.2試驗設計

以孫洪仁等研究結果為試驗設計依據［10-11］，設置4個磷肥（P2O5）水平：0（CK），65（C1），100（C2），135（C3）kg·hm-2。各水平配施氮肥（尿素）固定用量75 kg·hm-2。采用隨機區組設計，共4個處理，每個處理6次重復，3次重復做草產量相關指標的測定，3次重復做種子產量相關指標的測定，共24個試驗小區，小區面積15 m2（3 m×5 m）；2021年4月14日進行人工播種，人工條播，行距20 cm，播量為120 kg·hm-2。試驗地按照常規大田管理水平管理，全年無灌溉。試驗材料為燕麥新品系‘草燕1號’，由甘肅省草原技術推廣總站選育提供。

1.3測定指標及方法

測定燕麥草產量相關指標的12個小區，苗期開始測定分蘗期、拔節期、孕穗期、抽穗期，開花期、乳熟期的株高和生長速度，每小區隨機20株；抽穗期測定分蘗數、莖粗，每小區隨機20株；抽穗期、開花期、乳熟期將15 m2的燕麥草刈割稱重，測定干草產量。

測定燕麥種子產量相關指標的12小區，乳熟期測定分蘗數、有效分蘗數、主穗長、穗粒數、穗粒重，每小區隨機20株，種子完熟期，每小區刈割15 m2測定種子產量和千粒重。

1.4數據分析

使用Excel 2007整理分析數據，使用SPSS 16.0進行方差分析、相關性分析，Duncan法在0.05水平上進行多重比較，使用Origin 2013繪圖。

2結果與分析

2.1磷肥對燕麥草產量及草產量相關性狀的影響

在與氮肥配施的情況下磷肥對燕麥株高的影響不顯著（圖1）。4個磷肥處理，分蘗期、拔節期、孕穗期、抽穗期CK株高最高，分別為20.33 cm，52.45 cm，81.78 cm，97.23 cm，四個時期各處理之間差異不顯著；乳熟期、完熟期C3株高最高，分別為114.32 cm，117.6 cm，較CK高5.50%和4.28%，處理之間差異不顯著。

施用磷肥影響了燕麥抽穗期—乳熟期的生長速度，對出苗期—抽穗期生長速度影響不顯著（圖2）。燕麥生長速度總體為拔節期—孕穗期＞出苗期—分蘗期＞分蘗期—拔節期＞孕穗期—抽穗期＞抽穗期—開花期＞開花期—乳熟期；出苗期—分蘗期、分蘗期—拔節期CK生長速度最快，分別為2.54 cm·d-1，1.61 cm·d-1，處理間差異不顯著；抽穗期—開花期C2，C3生長速度最快，分別為1.28 cm·d-1，1.19 cm·d-1，較CK分別高44.2%，34.00%，開花期—乳熟期C4生長速度最快，為0.47 cm·d-1，較CK高54.50%。

在與氮肥配施的情況下，磷肥對燕麥分蘗數、莖粗影響不顯著（圖3）。各處理C1分蘗數最多，為4.22個，較CK增長3.94%，處理間差異不顯著；C2主莖莖粗最大，平均為3.95 mm，較CK增長5.67%，處理間差異不顯著。

2.2燕麥干草產量、產量相關性狀及磷水平的相關性分析

燕麥干草產量、相關性狀和磷肥水平的相關性分析（表1）顯示：燕麥干草產量與株高、莖粗、分蘗數、磷肥水平顯著正相關，相關系數分別為0.84，0.89，0.83，0.91（P＜0.05）。

2.3磷肥對燕麥種子產量及種子產量相關性狀的影響

施磷對燕麥有效分蘗、主穗長度影響不顯著（圖5），C1有效分蘗數在各處理中最突出，為2.87個，較CK增長2.16%，C2主穗最長，為25.1 cm、較CK增長8.56%；施磷顯著提高了燕麥穗粒數和穗粒重（圖5），C3穗粒數為68.12個，較CK增長20.50%，顯著高于CK（P＜0.05），同時，C3穗粒重最大，為1.92 g，較CK增長18.51%，顯著高于CK（P＜0.05）。

施磷顯著提高了燕麥千粒重、種子產量和秸稈產量（圖5），C1，C2，C3種子千粒重顯著高于CK（P＜0.05），C2千粒重較CK增長7.96%；C1，C2，C3種子產量顯著高于CK（P＜0.05），種子產量分別為5 040 kg·hm-2，5 235 kg·hm-2，5 130 kg·hm-2，分別較CK增長12.37%，16.72%，14.38%；C2，C3秸稈產量為9 380 kg·hm-2，9 435 kg·hm-2，較CK增長9.26%，20.21%。

2.4燕麥種子產量、產量相關性狀及磷水平的相關性分析

燕麥種子產量、相關性狀和磷肥水平的相關性分析顯示（表1）：燕麥種子產量與主穗長、穗粒重、千粒重、秸稈產量、磷肥水平顯著正相關（P＜0.05），相關系數為0.95，0.87，0.96，0.84，0.89；磷肥水平與穗粒重、穗粒數、千粒重、秸稈產量顯著正相關（P＜0.05）。

3討論

氮、磷對植物生長產生不同的影響，氮素主要對植物的伸長生長產生影響，而磷主要對植物的發育產生影響［12］。劉文輝［13］、王樂［14］、許國芬［15］等研究證明，燕麥在前期生長中氮的促進作用更明顯，而在中后期磷的促進作用更有效。本研究結果與其相似，開花期—完熟期磷肥對燕麥株高和生長速度影響顯著，磷肥也顯著提高了抽穗期、開花期、乳熟期燕麥的干草產量。

磷是生物體內三磷酸腺苷、核酸、磷脂等代謝物質和原生質和細胞核的重要組成元素。碳水化合物的分解、合成和轉運需要磷酸的直接參與，因此，磷對植物莖生長、果實發育、種子的形成和飽滿度具有促進作用［16-17］，適量的氮、磷能很好地協調植物的源、庫關系，促進光合產物向籽粒轉運，從而獲得較高的籽粒產量［18］，但磷肥施用量超過一定范圍，會造成磷素在植物營養器官中過度集中，從而抑制干物質積累，造成種子產量和品質下降［19-20］。本研究結果表明，磷肥可以促進燕麥主穗長、穗粒數、穗粒重、千粒重等種子產量相關性狀以及種子產量的提高，磷肥水平與穗粒重、穗粒數、千粒重和種子產量顯著正相關，適宜的磷肥水平是發揮肥料最大效益的關鍵。

磷肥施用量在不同地區有差異很大，在地區內差異也很大，相關研究報道，黔西北地區燕麥種子生產適宜的量為174 kg·hm-2左右［21］，白城一帶燕麥種子生產適宜的量為40～70 kg·hm-2左右［22-23］，青海燕麥種子生產適宜的量為35～157 kg·hm-2［ 5-6，13，24］，通過種植試驗篩選出甘肅高寒雨養區燕麥種子和草生產適宜的磷肥施用模式，對該地區燕麥產業有重要的意義。孫洪仁等［10-11］將中國農牧交錯帶燕麥土壤按照有效磷和有效氮的含量分為8個等級，并給出了各等級適宜的氮、磷施量范圍，本研究在此基礎上設計磷肥梯度，精確本地適宜用量，本實驗地土壤速效磷含量為10.65 mg·kg-1，通過種植試驗得出P2O5 100 kg·hm-2是燕麥種子生產適宜的用量，說明孫洪仁總結的燕麥土壤有效磷豐缺指標和適宜施磷量是有借鑒意義的，但在生產中應該在此基礎上根據當地土壤速效磷含量進一步精確用量。

4結論

在甘肅高寒雨養區的燕麥草及種子生產中，磷肥可以顯著提高燕麥干草和種子產量，N 75 kg·hm-2＋P2O5 100 kg·hm-2的施肥模式較對照干草和種子產量增長25.96%和16.72%，N 75 kg·hm-2＋P2O5100 kg·hm-2的施肥方式是臨夏燕麥草及種子生產適宜的施肥模式。

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（責任編輯閔芝智）