摘要：以根莖冰草（Agropyron michnoi）為試驗(yàn)材料，采用“3414”不完全正交回歸設(shè)計(jì)，研究了氮、磷、鉀不同施肥條件對(duì)根莖冰草的產(chǎn)量及營(yíng)養(yǎng)成分的影響。結(jié)果表明， 氮、磷、鉀配施均顯著提高根莖冰草產(chǎn)量及營(yíng)養(yǎng)成分的含量。施用氮磷鉀肥，分別為17.4、66.7、8.0 g/m2時(shí)，產(chǎn)量最高為1.01 kg/m2；只施用氮鉀肥，分別為34.8、16.0 g/m2時(shí)，粗蛋白含量最高，為15.83%；施用氮磷鉀肥，分別為17.4、66.7、8.0 g/m2時(shí)，粗脂肪含量最高，為7.22%；施用氮磷鉀肥，分別為52.2、66.7、16.0 g/m2時(shí)，粗灰分含量最高，為7.44%；施用氮磷鉀肥，分別為34.8、100.0、16.0 g/m2時(shí)，鈣含量最高，為0.274%，磷含量最高，為0.279%，產(chǎn)量及營(yíng)養(yǎng)成分含量最高施肥處理均顯著高于其他施肥處理及空白對(duì)照。以產(chǎn)量、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、鈣、磷的含量為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)氮磷鉀配施三元二次多項(xiàng)式回歸模型計(jì)算結(jié)果，得出最佳施肥量：氮為28.11 g/m2，磷為74.99 g/m2，鉀為15.35 g/m2。氮磷鉀最佳施肥組合為2.8∶7.5∶1.5。

關(guān)鍵詞：根莖冰草（Agropyron michnoi）；氮、磷、鉀；產(chǎn)量；營(yíng)養(yǎng)成分

中圖分類號(hào)：S812.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2016）03-0692-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.03.036

Abstract： Agropyron michnoi，was investigated using design of “3414” incomplete orthogonal regression，effect of yield and nutritional components of Agropyron michnoi under nitrogen；phosphorus and potassium different fertilization condition was studied.Research results showed that NPK fertilizer combined both significantly increased the yield of Agropyron michnoi and nutrition constituents in it. Applying N，P，K treatment were 17.4， 66.7， 8.0 g/m2， the highest yield was 1.01 kg/m2； applying NK treatment were 34.8， 16.0 g/m2，peak crude protein content was 15.83%； applying N，P，K treatment were 17.4， 66.7， 8.0 g/m2，the highest crude fat content was 7.22%； applying N，P，K treatment were 52.2， 66.7， 16.0 g/m2，peak crude ash content was 7.44%；applying N，P，K treatment were 34.8 g，100.0 g，16.0 g per m2，maximum calcium content and phosphorus content were 0.274% and 0.279%，production and nutritional components content were significantly higher than CK and others. Comparing by crude protein，crude fat，crude ash，calcium，phosphorus，as evaluation standards. The result was calculated by ternary quadratic polynomial regression model.Optimum amount of fertilization is N∶28.11 g/m2，P∶74.99 g/m2，K∶15.35 g/m2 （N∶P∶K=2.8∶7.5∶1.5）.

Key words：Agropyron michnoi；nitrogen；phosphorus；potassium；yield；nutritional components

根莖冰草（Agropyron michnoi）是典型的根莖型的多年生禾本科草本植物，是呼倫貝爾草地的鄉(xiāng)土種，在長(zhǎng)期的自然選擇過(guò)程中，形成對(duì)沙地環(huán)境較強(qiáng)的適應(yīng)性，為沙化草地植被恢復(fù)初期的優(yōu)勢(shì)種，可作為草原植被恢復(fù)的先鋒種[1]。草地施肥是調(diào)節(jié)和控制草原生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)平衡，促進(jìn)草原生產(chǎn)迅速發(fā)展的一項(xiàng)重要方法和措施[2]。N、P、K是植物生長(zhǎng)發(fā)育的必需元素，對(duì)植物的生長(zhǎng)及繁殖有重要的影響。近幾年對(duì)根莖冰草的研究多集中在種群及繁殖特性的研究[3-5]，在通過(guò)施肥是否能夠提高根莖冰草的產(chǎn)量及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)方面鮮有報(bào)道。試驗(yàn)通過(guò)采用“3414”不完全正交回歸設(shè)計(jì)，研究不同施肥條件對(duì)根莖冰草產(chǎn)量及營(yíng)養(yǎng)成分的影響，擬得到最佳配施方案，以提高退化草地的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)基本情況

試驗(yàn)區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)東北部呼倫貝爾市鄂溫克旗大地草業(yè)公司試驗(yàn)地內(nèi)。試驗(yàn)地地理坐標(biāo)為東經(jīng)118°48′02″-121°09′25″，北緯47°32′50″-49°15′37″。海拔 577 m。氣候?qū)僦袦貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，冬季漫長(zhǎng)寒冷，夏季溫和短促，年平均氣溫在 -2.4～-2.2 ℃之間。 降水主要集中在夏季，年平均降水量為350 mm左右。全年無(wú)霜期平均為100～120 d。

試驗(yàn)地內(nèi)的根莖冰草為2012年播種，播種的冰草為呼倫貝爾學(xué)院選育的牧草新品種呼倫貝爾根莖冰草（N031），總面積0.13 hm2，行距40 cm，播種量22.5 kg/hm2，2013年正常返青，生長(zhǎng)均勻。

1.2 材料與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)于2013年5～9月進(jìn)行。施肥試驗(yàn)采用“3414”不完全正交回歸試驗(yàn)設(shè)計(jì)，即3因素4水平試驗(yàn)設(shè)計(jì)。3因素包括：N肥、P肥和K肥，4水平分別為每一種肥的施肥量梯度，共14個(gè)處理，如表1所示。

每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)，共42個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)面積為9.5 m2，試驗(yàn)區(qū)總面積為399 m2。

1.2.2 根莖冰草產(chǎn)量及營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定方法 2013年6月2日，分別在42個(gè)樣地內(nèi)分別取樣。采用單位面積取樣法，面積為25 cm×25 cm，將取好的樣品稱量鮮重后裝入塑封袋中，2 h內(nèi)帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行殺青，并在80 ℃下烘干48 h至衡重，稱重，后用粉碎機(jī)粉碎，過(guò)0.5 mm篩，裝入密封袋中，貼標(biāo)簽并保存，留待測(cè)定其營(yíng)養(yǎng)成分指標(biāo)。所有植物樣品在測(cè)定養(yǎng)分含量前，都要再次烘干8 h（75 ℃），冷卻后立即稱樣后進(jìn)行其他操作。

粗脂肪含量的測(cè)定采用索氏提取法；粗蛋白含量的采用濃H2SO4-H2O2消煮、凱氏定氮法測(cè)定；全磷的測(cè)定采用釩鉬黃比色法；粗灰分的測(cè)定采用灰化法，即用馬弗爐高溫灼燒；鈣的測(cè)定則先灰化，后采用高錳酸鉀法。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析方法

采用SAS 9.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同配施方案對(duì)根莖冰草產(chǎn)量及營(yíng)養(yǎng)成分的影響

由表2可知，N、P、K配施對(duì)根莖冰草產(chǎn)量具有顯著影響（P<0.05）。其中，處理13（N1P2K1）產(chǎn)量最高為1.01 kg/m2，顯著高于其他施肥處理（P<0.05）。其他施肥處理根莖冰草產(chǎn)量均顯著高于處理1（N0P0K0）。

由表2還知，N、P、K配施對(duì)根莖冰草營(yíng)養(yǎng)成分均具有顯著影響（P<0.05）。其中，處理4（N2P0K2）粗蛋白含量最高為15.83%，與其他處理均表現(xiàn)為差異顯著（P<0.05）；處理13（N1P2K1）粗脂肪含量最高為7.22%，與其他處理均表現(xiàn)為差異顯著（P<0.05）；處理11（N3P2K2）粗灰分含量最高為7.44%，與其他處理均表現(xiàn)為差異顯著（P<0.05）；處理7（N2P3K2）鈣含量最高為0.274%，與其他處理均表現(xiàn)為差異顯著（P<0.05）；處理7（N2P3K2）磷含量最高為0.279%，與其他處理均表現(xiàn)為差異顯著（P<0.05）；各施肥處理營(yíng)養(yǎng)成分含量均顯著高于處理1（N0P0K0）。

2.2 氮、磷、鉀肥效數(shù)學(xué)模型建立及分析

以氮肥、磷肥、鉀肥施肥量為自變量X1、X2、X3，產(chǎn)量及各營(yíng)養(yǎng)成分含量為因變量Y。應(yīng)用SAS統(tǒng)計(jì)軟件，建立根莖冰草肥效多項(xiàng)式模型及回歸方程，結(jié)果見表3。其方程模型如下所示（α0、α1、α2…表示具體參數(shù)）：Y=α0+α1X1+α2X12+α3X2+α4X22+α5X3+α6X32+α7X1X2+α8X1X3+α9X2X3。

經(jīng)過(guò)對(duì)6個(gè)回歸方程的顯著性檢驗(yàn)，只有氮磷鉀配施與鈣含量回歸擬合方程的F值小于F0.05=6，該方程不可用。氮磷鉀配施與其他指標(biāo)回歸擬合的方程F值均大于F0.05=6，說(shuō)明氮磷鉀配施與其他指標(biāo)的回歸關(guān)系均達(dá)到了顯著水平，表明方程模擬效果較好。

用此模型進(jìn)行方程決策，對(duì)氮、磷、鉀最佳施肥量范圍的確定均為去掉一個(gè)最大值和一個(gè)最小值，其他數(shù)值進(jìn)行平均，得出最佳施肥量：氮為0～46.23 g/m2，磷為72.40～77.99 g/m2，鉀為14.70～16.25 g/m2；平均氮為28.11g/m2，磷為74.99 g/m2，鉀為15.35 g/m2。氮磷鉀最佳施肥組合為2.8∶7.5∶1.5。

3 討論

在生長(zhǎng)末期對(duì)青藏高原高寒草原草地進(jìn)行施肥處理，可以提高禾草類、雜草類生物量以及總生物量[6]。旱作條件下，氮磷鉀復(fù)合肥可提高老芒麥草種子潛在產(chǎn)量及實(shí)際產(chǎn)量；氮磷復(fù)合肥及氮磷鉀復(fù)合肥均能提高諾丹冰草種子潛在產(chǎn)量及實(shí)際產(chǎn)量[7]。單施磷肥可以促進(jìn)黃芩根干重和產(chǎn)量的增加[8]。在揚(yáng)州地區(qū)，氮、磷、鉀推薦施肥用量分別為23、113、68 kg/hm2時(shí)，苜蓿的理論產(chǎn)草量可達(dá)22 858.25 kg/hm2[9]。在對(duì)廣金錢草施肥處理中，單施鉀肥30 g/m2，可使藥材干重達(dá)到最高94.50 g[10]。氮磷鉀合理配比施肥，對(duì)混播草地產(chǎn)草量具有明顯的效應(yīng)作用，對(duì)改善牧草品質(zhì)、提高混播草地生產(chǎn)力具有積極效果[11]。由以上分析，氮磷鉀合理配施對(duì)植物的產(chǎn)量及品質(zhì)均具有一定的積極效果。

試驗(yàn)中，N、P、K配施顯著提高根莖冰草產(chǎn)量。其中，處理13（N1P2K1）施用氮磷鉀肥，分別為17.4 g/m2、66.7 g/m2、8.0 g/m2時(shí)，產(chǎn)量最高為1.01 kg/m2，顯著高于其他施肥處理及空白對(duì)照。

N、P、K配施均顯著提高根莖冰草營(yíng)養(yǎng)成分含量。其中，處理4（N2P0K2）只施用氮鉀肥，分別為34.8 g/m2、16.0 g/m2時(shí)，粗蛋白含量最高為15.83%，顯著高于其他處理的粗蛋白含量；處理13（N1P2K1）施用氮磷鉀肥，分別為17.4 g/m2、66.7 g/m2、8.0 g/m2時(shí)，粗脂肪含量最高為7.22%，顯著高于其他處理的粗脂肪含量；處理11（N3P2K2）施用氮磷鉀肥，分別為52.2 g/m2、66.7 g/m2、16.0 g/m2時(shí)，粗灰分含量最高為7.44%，顯著高于其他處理的粗灰分含量；處理7（N2P3K2）施用氮磷鉀肥，分別為34.8 g/m2、100.0 g/m2、16.0 g/m2時(shí)，鈣含量最高為0.241%，磷含量最高為0.279%，均顯著高于其他處理的鈣、磷含量；各施肥處理營(yíng)養(yǎng)成分含量均顯著高于空白對(duì)照。

4 結(jié)論

N、P、K配施均顯著提高根莖冰草產(chǎn)量及營(yíng)養(yǎng)成分含量。最佳施肥量：氮為28.11 g/m2，磷為74.99 g/m2，鉀為15.35 g/m2。氮磷鉀最佳配比為2.8∶7.5∶1.5。

參考文獻(xiàn)：

[1] 金曉明.根莖冰草繁殖生態(tài)學(xué)特征及種群競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制[D].北京：北京林業(yè)大學(xué)，2011.

[2] 王順明，胡國(guó)凱，張喜榮.羊草草原施用化肥的增產(chǎn)效果[J].土壤肥料，1984（1）：28-29.

[3] 金曉明，敖永貴，艾 琳，等.呼倫貝爾沙地根莖冰草種群構(gòu)件年齡結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)[J].草地學(xué)報(bào)，2011，19（3）：367-371.

[4] 林?？。鹾旯?，金曉明，等.根莖冰草種群種子產(chǎn)量與種子雨的時(shí)間動(dòng)態(tài)[J].草地科學(xué)，2012，29（11）：1731-1735.

[5] 金曉明，劉及東，盧欣石，等.根莖冰草營(yíng)養(yǎng)繁殖潛在種群與現(xiàn)實(shí)種群的關(guān)系[J].草業(yè)學(xué)報(bào)，2012，21（6）：228-234.

[6] 李 璠，周國(guó)英，楊路存，等.生長(zhǎng)末期施肥對(duì)青藏高原高寒草原地上生物量的影響[J].草地學(xué)報(bào)，2014，22（5）：998-1006.

[7] 賀 曉，李青豐，索全義.旱作條件下施肥對(duì)老芒草和冰草種子產(chǎn)量及構(gòu)成的影響Ⅰ[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2001，15（5）：79-83.

[8] 曹鮮艷，徐福利，王渭玲，等.氮磷鉀對(duì)黃芩生長(zhǎng)與有效成分累積的影響[J].中國(guó)土壤與肥料，2012（2）：56-61.

[9] 潘 玲，魏臻武，武自念，等.施肥和播種量對(duì)揚(yáng)州地區(qū)苜蓿生長(zhǎng)特性和產(chǎn)草量的影響[J].草地學(xué)報(bào)，2012，20（6）：1099-1104.

[10] 盧 婷，楊 全，唐曉敏，等.氮磷鉀配比施肥對(duì)廣金錢草產(chǎn)量及質(zhì)量的影響[J].廣西植物，2014，34（3）：426-430.

[11] 張學(xué)洲，李學(xué)森，顧 祥，等.氮、磷、鉀不同施肥配比效應(yīng)對(duì)人工混播草地產(chǎn)量與品質(zhì)的影響[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，47（11）：2277-2282.