毛祝新，傅 華，聶 斌

（草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國家重點實驗室 蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，甘肅 蘭州730020）

青藏高原高寒草地是我國最重要的畜牧業(yè)生產(chǎn)基地之一，該區(qū)草地以嵩草和禾草為建群種［1］，缺乏高蛋白質(zhì)的豆科牧草。并且，長期以來草地的超載過牧，導(dǎo)致草地生產(chǎn)力嚴重下降，毒雜草比例上升，生物多樣性降低，近90%的天然草地出現(xiàn)不同程度的退化和沙化。草畜不平衡、飼草供應(yīng)不足及高蛋白牧草的缺乏已成為該區(qū)草地畜牧業(yè)發(fā)展的主要限制因素之一［1－3］。因此，在該區(qū)建植栽培草地，進行豆科牧草高效栽培，不僅是解決高山草原飼草供應(yīng)不足、草畜不平衡的重要途徑，而且對青藏高原區(qū)草地畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和退化草地的治理具有重要意義［3－4］。

氮、磷是植物生長所必需的大量元素，是植物體內(nèi)許多重要化合物的組分，它們以多種途徑參與植物體內(nèi)的各種代謝過程，影響著植物的生長發(fā)育，是限制植物生長的主要因子之一［5－6］。雖然豆科牧草有根瘤，能自行固氮，生長期可少施或不施氮肥，但高山草原地區(qū)氣溫寒冷，多年生豆科牧草生長緩慢、越冬率低，如增施氮肥，不僅能促進豆科牧草生長，還能有效提高其越冬率［7］。同時，磷元素在植物體內(nèi)參與能量物質(zhì)代謝和組成緩沖體系，而高山草原區(qū)土壤磷素普遍缺乏，如適當增施磷素則能促進牧草生長、提高牧草耐寒抗旱能力［5－6］。

歪頭菜（Vicia unijuga）是豆科野豌豆屬多年生牧草，具有抗寒、耐旱、耐貧瘠等特點，在甘肅省甘南高寒草甸草地分布廣泛。丁培俊于20世紀90年代在甘南地區(qū)對歪頭菜進行研究，表明栽培條件下其鮮草產(chǎn)量約10 194kg·hm－2，草質(zhì)柔嫩，適口性較好，家畜喜采食［8］。為了深入挖掘這一優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源的高效生產(chǎn)潛力，本研究于2008年在甘肅夏河縣開展歪頭菜田間肥效試驗，以期為歪頭菜在青藏高原高寒地區(qū)的大面積栽培和示范推廣提供技術(shù)參數(shù)。

1 材料與方法

1．1 試驗地概況 試驗設(shè)在青藏高原東北邊緣的甘肅省甘南藏族自治州夏河縣?？凄l(xiāng)，地理坐標為35°06′084″N，102°25′020″E，海拔3 050m。屬高寒濕潤型氣候區(qū)，年均溫4．2℃，年降水量440～800mm，年蒸發(fā)量1 232mm，無霜期56～105d，日照時間2 296h，輻射量82×105kJ·m－2。＞0℃和＞10℃的年積溫分別為2 800～3 600和860～1 200℃·d。試驗地土壤為山地黑鈣土，0～20cm土層土壤有機質(zhì)含量42．21g·kg－1、全氮含量2．15g·kg－1、全磷含量0．92g·kg－1、全鉀含量17．35g·kg－1、速效氮含量23．21mg·kg－1、速效磷含 量 7．58mg·kg－1、速 效 鉀 含 量 175．22 mg·kg－1。試驗期間逐月均溫和降水量見圖1。

圖1 試驗區(qū)2008年3－8月月均溫和月降水量Fig．1 Monthly mean temperature and precipitation of experiment field from March to August，2008

1．2 試驗設(shè)計 試驗設(shè)4個氮水平（0、50、75、100 kg·hm－2，分別記作 N0、N50、N75、N100）和4個磷水平（0、70、140、210kg·hm－2，分別記作 P0、P70、P140、P210）。其中，氮以純N計，磷以P2O5計。每處理3個重復(fù)，小區(qū)面積為5m×8m，隨機排列。

于2008年4月20日播種歪頭菜種子，條播，行距30cm，播深3cm，播量50kg·hm－2。供試氮肥為尿素（N 46%），磷肥為過磷酸鈣（P2O512%）。各小區(qū)播種時按施肥量50%施入基肥，在苗期（5月20日）和分枝期（6月15日）采用人工開溝分別追肥施入總量的25%，溝深5cm，施后覆土。試驗期間及時除草，防止病蟲害。

1．3 測定指標及方法 各小區(qū)于2008年7月25日在歪頭菜初花期（20%開花）時刈割，留茬高度約3cm，刈割后立即稱鮮質(zhì)量。隨機稱取1 000g鮮草，在105℃殺青15min，于65℃烘干24h，稱量，換算干草產(chǎn)量。將烘干后樣品粉碎，過0．2mm篩。棕色玻璃瓶貯存，供營養(yǎng)成分含量測定。

可溶性糖（WSC）采用蒽酮比色法測定；粗蛋白（CP）采用濃硫酸－雙氧水消化－半微量凱氏定氮法測定；灰分（Ash）采用干灰化法測定；磷（P）、鉀（K）、鈉（Na）、鈣（Ca）、鎂（Mg）、銅（Cu）、錳（Mn）和鋅（Zn）均采用硫酸－過氧化氫消煮，磷采用釩鉬黃比色法測定，鉀和鈉采用火焰光度法測定，鈣、鎂、銅、錳和鋅采用火焰原子吸收法測定［9］。

1．4 數(shù)據(jù)處理 采用SPSS 13．0對試驗數(shù)據(jù)進行單因素方差分析（ANOVA）和差異顯著性檢驗（P＜0．05），Excel 2003進行制圖。

2 結(jié)果

2．1 氮磷肥對歪頭菜干草產(chǎn)量的影響 氮肥或磷肥對歪頭菜產(chǎn)量有顯著性影響。隨氮肥或磷肥施用量的增加，歪頭菜干草產(chǎn)量呈先增加后減少趨勢（圖2）。其中，處理N75、N100和P140、P210的干草產(chǎn)量分別為2 955、3 048kg·hm－2和2 675、2 752 kg·hm－2，較N0和P0（對照）顯著增加45%～50%和32%～35%（P＜0．05）。低施肥處理（N50和P70）與對照差異不顯著（P＞0．05）。從施肥效果看，氮肥的增產(chǎn)效果優(yōu)于磷肥。

圖2 氮和磷肥施用量對歪頭菜干草產(chǎn)量的影響Fig．2 Effects of nitrogen and phosphorous fertilizing rate on hay yields of Vicia unijuga

圖3 氮磷肥施用量對歪頭菜可溶性糖含量的影響Fig．3 Effects of nitrogen and phosphorous fertilizing rate on soluble sugar content of Vicia unijuga

圖4 氮和磷肥施用量對歪頭菜粗蛋白含量的影響Fig．4 Effects of nitrogen and phosphorous fertilizing rate on crude protein content of Vicia unijuga

2．2 氮磷肥對歪頭菜可溶性糖和粗蛋白含量的影響 在不同氮磷處理下，歪頭菜可溶性糖和粗蛋白含量變化趨勢一致（圖3、圖4），均呈先上升后降低趨勢。在低施肥水平（N50和P70）下，氮磷肥對可溶性糖和粗蛋白含量的影響較為明顯。在N50水平下，歪頭菜可溶性糖和粗蛋白含量分別較對照顯著增加25．61%和24．03% （P＜0．05）。在P70水平下，歪頭菜可溶性糖和粗蛋白含量分別較對照增加3%和7%，但差異不顯著（P＞0．05）。當進一步增施氮磷肥時，可溶性糖和粗蛋白含量降低。但與磷肥相比，歪頭菜可溶性糖和粗蛋白含量對氮肥的響應(yīng)較強。

2．3 氮磷肥對歪頭菜灰分和礦質(zhì)元素含量的影響 隨氮磷肥施用量的增加，歪頭菜灰分含量也呈先升高后降低的趨勢（表1）。在N75處理下歪頭菜灰分含量最高（87．30g·kg－1），比對照高12．20%（P＜0．05）；在P140處理下歪頭菜灰分含量較高（81．69g·kg－1），較對照增加4．95%，但差異不顯著（P＞0．05）。進一步增施氮磷肥時，歪頭菜灰分含量降低，在氮肥處理N100灰分含量低于對照3．80%。

歪頭菜鉀含量隨氮磷施用量增加呈逐漸升高趨勢，鉀含量分別在N100和P210水平最高，分別較對照增加22．98%和20．38%（P＜0．05）。磷含量以 N75和P210水平最高，分別比對照高13．62%和44．13%。鈉、鈣、鎂、銅、錳和鋅含量隨氮磷施用量增加呈先升高后降低趨勢（表1）。增施氮肥時，N75水平下鈉、鎂含量分別比對照高4．90%和7．16%，但是差異不顯著（P＞0．05）；銅、錳和鋅含量顯著增加，分別較對照增加15．81%、17．04%和32．50%。在 N50水平下鈣含量較對照有所升高，但是沒有顯著差異。增施磷肥時，P140水平下鈉、鈣和鎂含量最高，分別較對照增加7．69%、1．75%和6．06%，但是差異不顯著；銅、錳和鋅含量顯著增加，分別較對照增加20．94%、12．31%和41．01%。

3 討論

牧草產(chǎn)量的高低和品質(zhì)優(yōu)劣是評價牧草利用價值的重要指標，施肥是提高牧草產(chǎn)量和品質(zhì)的有效途徑之一［10－11］。高寒草地土壤普遍“少氮缺磷”，在該地區(qū)合理施氮磷肥能增加牧草產(chǎn)量，提高牧草品質(zhì)［5，12－13］。

本研究表明，歪頭菜干草產(chǎn)量在低氮或低磷水平有較大幅度的增加，而在高氮或高磷水平下產(chǎn)量呈下降趨勢。這與前人的研究結(jié)果相似，Kunelius［14］發(fā)現(xiàn)，對紫花苜蓿（Medicago sativa）施氮180 kg·hm－2時，其根瘤數(shù)減少45%，干草產(chǎn)量降低36%；溫洋［5］在青海地區(qū)開展的施肥試驗表明，對紫花苜蓿施磷120kg·hm－2時，干草產(chǎn)量下降8%?？梢?，高施肥量處理抑制了豆科牧草根瘤發(fā)展［14－18］，使其生長受到限制，產(chǎn)量下降。

歪頭菜可溶性糖和粗蛋白含量亦隨施氮肥和磷肥增加呈先上升后下降趨勢。其中，可溶性糖和粗蛋白質(zhì)的含量在高施肥處理（N75和P140）下低于中施肥處理（N50和P70），這可能與草產(chǎn)量增加引起的養(yǎng)分稀釋效應(yīng)有關(guān)［19］，也可能是磷肥施用量過高，使牧草呼吸作用過于旺盛，能量物質(zhì)消耗和代謝多，進而導(dǎo)致牧草可溶性糖和粗蛋白含量下降［5］。歪頭菜可溶性糖和粗蛋白含量對氮肥的響應(yīng)優(yōu)于磷肥，這可能與氮肥吸收迅速，磷肥屬緩效型肥而吸收慢有關(guān)。

適量施肥能促進歪頭菜中部分礦質(zhì)元素的吸收，這與田霄鴻等［20］和韋東普等［21］的研究結(jié)果一致，表明在該地區(qū)適量施用氮磷肥能夠促進歪頭菜對礦質(zhì)元素的高效吸收，有利于提高牧草品質(zhì)。

綜合考慮產(chǎn)量和品質(zhì)，建議在高山地區(qū)種植歪頭菜時，單施氮肥40～75kg·hm－2或磷肥70～140kg·hm－2較適宜。需要指出的是，本研究僅開展了單施氮或磷對歪頭菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，要達到更為理想的施肥效果，應(yīng)考慮在高山地區(qū)進行氮磷肥配施［22］。此外，由于歪頭菜是多年生牧草，且磷肥是緩效肥，因此，在高寒地區(qū)，為全面客觀了解施肥對牧草生長的影響，應(yīng)對牧草施氮磷肥效果進行長期深入觀察。

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