王永寧，李躍進，張曙光，劉 慧

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)生態(tài)環(huán)境學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018）

近年來，隨著內(nèi)蒙古奶業(yè)快速的發(fā)展，推動著內(nèi)蒙古河套平原由傳統(tǒng)的糧食作物種植一元結(jié)構(gòu)向糧食和飼草作物二元種植業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，從而對優(yōu)質(zhì)飼草生產(chǎn)提出了迫切需求，促進了紫花苜蓿人工草地面積逐年增加[1-2]，紫花苜蓿的經(jīng)濟價值和生態(tài)作用日益受到人們的重視，紫花苜蓿市場逐漸形成，并以前所未有的發(fā)展速度和發(fā)展前景被譽為新世紀(jì)的朝陽產(chǎn)業(yè)[3]。紫花苜蓿具有耐鹽堿、耐貧瘠和干旱的特性，河套地區(qū)中輕度鹽漬化耕地種植紫花苜蓿規(guī)模逐年擴大，由于鹽漬化耕地肥力較低，常常造成紫花苜蓿產(chǎn)量和效益低、品質(zhì)差，影響紫花苜蓿市場競爭能力。

如何針對多年生長和具有固氮能力的紫花苜蓿施肥，國內(nèi)近年來也有關(guān)于苜蓿施肥的研究報道，主要集中在播種當(dāng)年和氮、磷、鉀肥單施的研究上，紫花苜蓿生長多年和氮、磷、鉀配合施用對產(chǎn)量和品質(zhì)的研究較少[4-7]。因此，本研究針對中輕度鹽漬化耕地種植苜蓿第三年，配合施用氮、磷、鉀肥料對于苜蓿產(chǎn)量及品質(zhì)的影響開展研究，以探索對紫花苜蓿中后期生長年限的產(chǎn)量提高，對紫花苜蓿草地的可持續(xù)發(fā)展具有重要指導(dǎo)意義，為紫花苜蓿草地中后期生長年限的管理提供依據(jù)[8-9]。

1 材料和方法

1.1 試驗區(qū)概況

內(nèi)蒙古河套平原分布著大面積鹽漬土，該地區(qū)土壤多為低產(chǎn)田和鹽堿荒地。試驗區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市準(zhǔn)格爾旗十二連城鄉(xiāng)東不拉村，東經(jīng) 110°83′，北緯 40°24′。氣候類型屬中溫帶大陸型氣候，受季風(fēng)影響，春季多風(fēng)干旱，雨熱同季。年均氣溫7.3℃，無霜期150～180 d，日照時數(shù)3 119 h，≥10℃的有效積溫3 350℃，年平均降水量350mm。試驗區(qū)土壤類型為鹽化潮土，鹽分類型主要以氯化物和硫酸鹽為主，施肥前進行土壤養(yǎng)分混合樣測定：土壤堿解氮13.40 mg/kg，速效磷8.03 mg/kg，速效鉀113.00 mg/kg，有機質(zhì)6.23 g/kg，全鹽量3.48 g/kg，pH值8.52。

1.2 試驗材料

供試苜蓿品種為中苜1號。供試肥料：氮肥為尿素（含N46%）；磷肥為過磷酸鈣（含P2O518%）；鉀肥為硫酸鉀（含K2O50.3%）。所用肥料由內(nèi)蒙古耕宇化肥有限公司生產(chǎn)。

1.3 試驗設(shè)計

試驗采用正交試驗方法進行，小區(qū)大小為4 m2，小區(qū)間距2 m，共16個小區(qū)。N，P，K 3個因素4個水平分別為0，2，4，6 kg/667m2（表1），試驗設(shè)計見表2。施肥采用開溝條施，一次性施入，全年刈割3次。

表1 苜蓿施肥正交試驗因素水平kg/667m2

1.4 栽培管理

供試苜蓿于2013年種植，前兩年均未施肥，2015年5月12日進行施肥前取土化驗，并測量返青情況。2015年5月21日劃小區(qū)施肥，5月23日第一次澆水，每小區(qū)420 kg，即70 m3/667m2；7月30日第二次澆水，每小區(qū)240 kg，即40 m3/667m2。

1.5 測定項目

苜蓿產(chǎn)量測定：分別于2015年6月5日，7月27日和9月16日在試驗地收割測鮮質(zhì)量，實驗室烘干后測干質(zhì)量；株高：在每次測產(chǎn)前測量株高；粗蛋白：凱氏定氮法測定粗蛋白；粗脂肪：索氏浸提法測定粗脂肪。

表2 苜蓿正交試驗設(shè)計

1.6 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS16.0軟件對所測數(shù)據(jù)處理分析，Excel 2007制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對產(chǎn)量的影響

產(chǎn)量是分析苜蓿生長情況的重要指標(biāo)。紫花苜蓿種植第三年不同施肥處理下干草產(chǎn)量見表3。施肥處理干質(zhì)量均高于對照，表明在該地區(qū)施肥均可增加苜蓿干草產(chǎn)量。從表3中可以看出，磷鉀配合普遍增產(chǎn)幅度較高，達38.2%～39.3%；氮磷鉀組合（N2P6K4）處理效果最好，干草產(chǎn)量最高，達到8 428 kg/hm2，增產(chǎn)幅度達48.4%，說明當(dāng)土壤有效氮很低時，苜蓿盡管具有根瘤供氮作用，但仍然不能滿足苜蓿需氮量，適當(dāng)施用氮肥補充氮素是必要的；無磷或無鉀組合普遍增產(chǎn)幅度較低，說明在土壤供磷處于稍缺和土壤供鉀處于中等水平時補充磷肥和鉀肥對于苜蓿后年限生長是必要的。而當(dāng)繼續(xù)增施氮肥和磷肥，增產(chǎn)幅度開始下降。苜蓿施肥后，增產(chǎn)作用主要表現(xiàn)在第一茬，第二、三茬肥效作用逐漸下降，說明施肥后隨著時間延長，養(yǎng)分濃度逐步降低，對苜蓿生長后期增產(chǎn)效果降低。經(jīng)方差分析，N2P6K4組合與對照相比差異最顯著 ，N0P2K2、N0P4K4、N0P6K6、N4P2K6、N4P6K2 處理間差異不顯著，與對照均表現(xiàn)為差異顯著。

表3 不同處理下苜蓿干草產(chǎn)量kg/hm2

2.2 不同施肥處理對株高的影響

株高是分析苜蓿生長情況的一項重要指標(biāo)。由圖1可知，氮磷鉀肥對苜蓿平均株高的影響與產(chǎn)量大致相同，施肥處理與對照（處理1）差異顯著（P＜0.05），N2P6K4處理平均株高最高，為75.8cm，與對照（處理1）差異顯著。N0P2K2、N0P4K4、N0P6K6、N2P2K0、N4P2K6、N4P4K0、N4P6K2、N6P4K2 處 理效果較好，處理間無顯著差異，與對照差異顯著。從1～4 號、5～8 號、9～12號、13～16號處理中可以看出，當(dāng)施N量一定時，株高隨磷、鉀施用量增加而增加，磷肥對株高增加幅度大于鉀肥，并且這種增加幅度隨施氮量增加而減小?？傮w看在相同磷、鉀水平下，株高隨施N量增加而增加，說明施肥對株高增加有促進作用。

2.3 不同施肥處理對苜蓿品質(zhì)的影響

粗蛋白、粗脂肪是苜蓿營養(yǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo)，施肥對苜蓿粗蛋白、粗脂肪的含量影響見表4。由表4可知，施肥可以顯著提高粗蛋白、粗脂肪含量，N4P2K6處理粗蛋白、粗脂肪含量均達最高，分別為22.84%、3.02%與對照差異顯著。在同樣施氮量下，磷比鉀對粗蛋白影響大，N2P2K0處理粗蛋白含量為17.27%，大于N2P0K2處理粗蛋白含量16.46%，N2P6K4處理大于N2P4K6處理，N6P4K2處理大于N6P2K4處理，說明在同一施氮水平下，磷比鉀對粗蛋白影響大，粗脂肪也表現(xiàn)相同規(guī)律。在一定范圍內(nèi)（0～4 kg/667m2），提高施氮量，能夠明顯提高苜蓿粗蛋白含量，當(dāng)繼續(xù)增加施氮量，粗蛋白含量略有下降。

2.4 苜蓿經(jīng)濟效益分析

苜蓿干草2015年市場價1 700元/t，機械收獲成本100元/667m2，灌溉成本30元/667m2，所用化肥價格：尿素2元/kg，過磷酸鈣1.2元/kg，硫酸鉀4元/kg，由于苜蓿為第三年生，故當(dāng)年經(jīng)濟效益核算不存在種子費用。由表5可知，施肥處理苜蓿干草收入均高于對照，施肥可以增加苜蓿種植的經(jīng)濟效益。N0P6K6處理投入最高，達到279.1元/667m2。N0P2K2處理收入為889.7元/667m2，純收入最高，達到710.0元/667m2，較對照增收 196.2元/667m2，增收率為 38.2%。N2P6K4處理收入最高，為955.2元/667m2，較對照增收162.9元/667m2，增收率達到31.7%。N0P2K2處理純收入最高，為最佳經(jīng)濟效益施肥組合。

表4 不同施肥處理下苜蓿粗蛋白、粗脂肪含量變化%

表5 不同施肥處理下苜蓿的種植效益 元/667m2

3 討論

在施肥條件下，對內(nèi)蒙古河套地區(qū)鹽漬化耕地苜蓿產(chǎn)量、株高、品質(zhì)進行研究，結(jié)果表明隨著施肥量的提高，苜蓿生長的3個指標(biāo)均呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢。苜蓿產(chǎn)量開始隨施氮量增加而增加，當(dāng)施氮量達到2 kg/667m2時，繼續(xù)增施氮肥產(chǎn)量沒有明顯增加。這一研究結(jié)果與Stavarathe[6]發(fā)現(xiàn)施氮對建植當(dāng)年的苜蓿增產(chǎn)有明顯的效果，Hannaway[16]認為當(dāng)土壤肥力較低時施少量氮肥可提高產(chǎn)量，反之無明顯效果是一致的。這可能因為該地區(qū)土壤有效氮很低，苜蓿盡管具有根瘤供氮作用，但仍然不能滿足苜蓿需氮量，適當(dāng)施用氮肥對增產(chǎn)是必要的。增產(chǎn)作用主要表現(xiàn)在第一茬，第二、三茬肥效作用逐漸下降，說明施肥后隨著時間延長，養(yǎng)分濃度逐步降低，對苜蓿生長后期增產(chǎn)效果降低。施肥對株高影響與產(chǎn)量大體一致，最高值出現(xiàn)在N2P6K4處理。但是劉曉靜[5]研究是高氮低磷施肥對苜蓿增產(chǎn)效果最好，這與本研究中低氮高磷中鉀施肥對苜蓿增產(chǎn)效果最佳的結(jié)果是不一致的，這可能與土壤中氮磷鉀水平有關(guān)。苜蓿是深根系的植物，尤其在生長后年限階段，水肥耦合對苜蓿地施肥效果起著重要影響，本試驗研究是在灌溉2次，共計灌水量110 m3/667m2進行的，這與馬孝慧[11]研究中單次灌水量有相似之處，但是總灌水量不一致；國內(nèi)還有的施肥研究缺乏具體灌水量數(shù)據(jù)，說明對苜蓿水肥耦合研究差異性很大。所以，不同地區(qū)與不同生長年限苜蓿水肥耦合需要后續(xù)深入研究。

粗脂肪隨總施肥量的增加而增加，N4P2K6處理達到最高，為3.02%。因N為蛋白質(zhì)的重要組成元素，提高施氮量必定會增加粗蛋白含量，最高含量達到22.84%，這與胡華鋒[10]對氮肥能顯著提高紫花苜蓿粗蛋白、粗纖維、粗灰分、粗脂肪等的含量，馬孝慧[11]提出施肥可影響苜蓿對其他營養(yǎng)元素的吸收的結(jié)論是一致的。施肥處理與對照、施肥處理間粗蛋白含量差異較大，這與劉曉靜[5]研究結(jié)果不一致，可能由于種植地區(qū)初始土壤理化性質(zhì)不同造成的。繼續(xù)增施氮肥（≥6 kg/667m2）粗蛋白含量是否繼續(xù)增加，有待進一步研究。

4 結(jié)論

（1）試驗地增施磷肥能顯著提高苜蓿產(chǎn)量，表明試驗地耕作層缺乏可利用磷，提高施磷量是該地區(qū)苜蓿增產(chǎn)的關(guān)鍵。磷肥為該試驗地區(qū)增產(chǎn)最主要因素，其次為鉀肥，最后為氮肥。（2）施肥對株高的影響與產(chǎn)量大致相同，在相同施氮量下，磷肥對株高的影響大于鉀肥。（3）當(dāng)施氮量在0～4 kg/667m2內(nèi)，粗蛋白含量隨施氮量增加而增加，變化范圍在13.21%～22.84%，繼續(xù)增加施氮量，粗蛋白含量無明顯增加；粗脂肪含量與施肥總量有關(guān)，隨施肥總量增加而增加，變化范圍在1.21%～3.02%，N4P2K6處理為最高，達到3.02%。（4）從產(chǎn)量角度考慮，N2P6K4處理產(chǎn)量最高，達到8 428 kg/hm2，為該地區(qū)最高產(chǎn)施肥組合；從經(jīng)濟效益角度考慮，N0P2K2處理每667m2比對照多收入196.2元，增收率達到38.2%，為該地區(qū)最佳經(jīng)濟效益施肥組合。

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