潘玉鑫,楊自權(quán),孫鵬中,史 堂,李天銀
(甘肅亞盛田園牧歌牧草科技研究院,甘肅 酒泉 735000)
紫花苜蓿(Medicagosativa)是世界廣泛種植的一種優(yōu)質(zhì)蛋白飼草,被譽(yù)為“牧草之王”〔1〕。全世界種植面積3300萬ha,我國現(xiàn)有種植面積近200多萬ha,居世界第六位〔2〕,隨著西部大開發(fā)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整,其種植面積將進(jìn)一步擴(kuò)大,但目前苜蓿產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)水平較低〔3〕,在苜蓿是否需要施用氮肥,追什么肥、追多少等問題上缺乏理論指導(dǎo),造成苜蓿產(chǎn)量較低、不同茬次品質(zhì)不均一、經(jīng)濟(jì)效益低等問題,制約著苜蓿產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展〔4〕。
紫花苜蓿生長需要N、P、K等營養(yǎng)元素,苜蓿可以通過共生的根瘤菌固氮,減少氮肥的使用〔5〕,但是P、K等元素對(duì)紫花苜蓿飼草產(chǎn)量和品質(zhì)影響也很重要〔6〕。因此,平衡施肥作為一種有效的措施,可以有效地提高苜蓿產(chǎn)量、改善苜蓿生態(tài)特性及營養(yǎng)品質(zhì),從而可以提高苜蓿種植的效益〔7〕。
為了探索肥料的不同施用量對(duì)紫花苜蓿產(chǎn)量、質(zhì)量的影響,避免肥料施入不足或過量,特此設(shè)計(jì)了安琪酵母、磷肥、高鈣、鉀肥四種肥料的三個(gè)不同施用量對(duì)苜蓿產(chǎn)量和質(zhì)量影響的試驗(yàn)研究,以便確定金塔縣地區(qū)土壤條件下苜蓿的最佳的施肥量,以達(dá)到提高產(chǎn)量和質(zhì)量的效果,同時(shí)為指導(dǎo)苜蓿產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)及生產(chǎn)苜蓿專用肥提供理論依據(jù)。
試驗(yàn)設(shè)在金塔盛地草業(yè)公司三隊(duì)29#噴灌區(qū),為脫鹽良好,肥力一致,土地平整,保苗均勻的噴灌區(qū)留床苜蓿地。
供試紫花苜蓿品種為阿迪娜
1.3.1 施肥方案
表1 施肥配方
如表1,每種肥料設(shè)低、中、高3個(gè)水平,在大田施肥的基礎(chǔ)上進(jìn)行加施,并以每種肥料的中水平為對(duì)照。
1.3.2 試驗(yàn)小區(qū)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),按照施肥方案,4種不同的肥料分低、中、高三個(gè)水平,以大田常規(guī)施肥為對(duì)照,共12個(gè)處理,每個(gè)處理重復(fù)3次,共設(shè)36個(gè)小區(qū)。小區(qū)面積4m*3m=12平方米,小區(qū)間距0.5m,重復(fù)間距1m,試驗(yàn)區(qū)四周及小區(qū)間均設(shè)保護(hù)行,每一區(qū)組內(nèi)土壤肥力條件基本一致,選擇生長整齊均勻留床苜蓿地作為試驗(yàn)地。
表2 試驗(yàn)小區(qū)施肥量計(jì)算表
表2為換算之后的小區(qū)施肥用量。
2016年3月29號(hào)-3月30號(hào)進(jìn)行返青前小區(qū)施肥工作,磷肥為1次性施入,安琪酵母、高鈣、鉀肥施如全年用量的一半,于5月23號(hào)進(jìn)行一茬測(cè)產(chǎn)取樣,二茬取樣時(shí)間7月11號(hào),7月18日完成三茬前施肥工作,施入安琪酵母、高鈣、鉀肥剩余一半的用量,三茬取樣時(shí)間為8月12號(hào)。試驗(yàn)各小區(qū)灌水量一致,各項(xiàng)田間管理統(tǒng)一,收獲時(shí)間統(tǒng)一,觀察記錄標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。
田間觀察記載及室內(nèi)考種按照標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行。田間調(diào)查項(xiàng)目包括:株高、莖粗、小區(qū)鮮草產(chǎn)量、小區(qū)干草產(chǎn)量。室內(nèi)考種項(xiàng)目包括:葉莖比、粗蛋白、粗脂肪、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維。
收獲3茬,測(cè)產(chǎn)以苜蓿初花期為準(zhǔn),全小區(qū)測(cè)產(chǎn),留茬高5cm,各小區(qū)分別稱重,最終產(chǎn)量為3次測(cè)產(chǎn)的合計(jì);每小區(qū)隨機(jī)取樣0.5進(jìn)行莖葉比測(cè)定;在多葉型紫花苜蓿初花期分析測(cè)定刈割干物質(zhì)的3種含量。按美國農(nóng)業(yè)部苜蓿干草質(zhì)量標(biāo)進(jìn)行比較。3次測(cè)產(chǎn)各取100g自然風(fēng)干樣品混合,用于測(cè)定苜蓿草品質(zhì)指標(biāo)粗蛋白(CP)、中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)通過SPSS軟件進(jìn)行方差分析,求得最高產(chǎn)量對(duì)應(yīng)的最佳施肥量;分析樣品由田園牧歌草業(yè)集團(tuán)牧草技術(shù)科學(xué)院化驗(yàn)室檢測(cè)。
各茬小區(qū)測(cè)產(chǎn)和產(chǎn)量方差分析如表3所示。
表3 產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)表
由表3可以看出,安琪酵母肥料施入量為450kg/hm2時(shí)產(chǎn)量最高,高于中水平安琪酵母5.3%;磷肥施入量為600kg/hm2中水平時(shí)產(chǎn)量最高,高鈣、鉀肥產(chǎn)量都是中水平產(chǎn)量最高,施肥量為150kg/hm2。同一水平下的高鈣和磷肥相比較,可以看出高鈣處理下的產(chǎn)量都高于磷肥處理。
表4 性狀表現(xiàn)
由表4可以看出,安琪酵母株高最高的是高水平,并且與低水平在株高上存在顯著性差異;磷肥株高最高的是中水平,且與低水平在株高上存在顯著性差異;高鈣最高的是中水平,與低水平存在顯著性差異;鉀肥株高最高的是中水平,與低水平存在顯著性差異。安琪酵母葉莖比最高的是中水平,為1.04,磷肥葉莖比最高的是高水平,為1.06,高鈣葉莖比最高的是中水平,為1.01,鉀肥葉莖比最高的是中水平,為1.01。各處理在莖粗上無顯著性差異。
表5 品質(zhì)表現(xiàn)
各小區(qū)品質(zhì)表現(xiàn)如表5所示,安琪酵母的三個(gè)不同的施肥水平在粗蛋白和RFV上差異表現(xiàn)不大;磷肥的三個(gè)不同的施肥水平中粗蛋白最高的是中水平,粗蛋白含量為23.5%,但RFV表現(xiàn)最好的是高水平,RFV為167.93;高鈣的三個(gè)不同的施肥水平中低水平品質(zhì)較好,粗蛋白含量為24.25%,RFV為163.68;鉀肥的三個(gè)不同的施肥水平中,高水平粗蛋白含量最高,為24.3%,但低水平RFV最高,為161.07。
相關(guān)研究報(bào)道表明,苜蓿生長需要較高的養(yǎng)分施入,因此,施肥可以顯著提高苜蓿干草產(chǎn)量〔8〕,而苜蓿屬豆科類作物,在生長發(fā)育過程中可以形成根瘤,進(jìn)行共生固氮〔9〕,但是,由于較低的有機(jī)質(zhì)含量、瘠薄的土壤、較高的PH,較大的土壤鹽分含量等因素影響,使得苜蓿結(jié)瘤數(shù)少,而有效的根瘤數(shù)會(huì)更少,因此,若要使得苜蓿達(dá)到較高的產(chǎn)量水平,僅僅依靠根瘤菌固定的氮素是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,必須依靠外界的施入,本研究選用有機(jī)氮作為氮源;同時(shí),磷鉀肥可以顯著提高苜蓿干草產(chǎn)量〔10〕:苜蓿體內(nèi)磷的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于氮和鉀,其臨界水平為0.25%,因此,充足的磷肥是苜蓿建立強(qiáng)大根系的必要條件。特別是在貧瘠土壤和低溫條件下追施磷肥的效果明顯;苜蓿對(duì)鉀的需求量高于其他任何一種元素即苜蓿的高產(chǎn)是建立在高鉀的基礎(chǔ)之上的。飼草中粗蛋白、粗脂肪、鈣、磷等含量是反映飼草營養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo),直接關(guān)系到飼草品質(zhì)的好壞〔11〕。有研究結(jié)果表明,氮、磷、鉀肥能顯著提高紫花苜蓿粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、鈣、磷等的含量,且氮、磷、鉀肥配施的效果顯著優(yōu)于單施〔12〕。
本研究選擇了有機(jī)氮安琪酵母和磷、鉀、鈣進(jìn)行配方施肥,探討它們對(duì)紫花苜蓿產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。利用有機(jī)氮作為氮源的研究鮮見報(bào)道。
通過各個(gè)肥料組內(nèi)處理產(chǎn)量表現(xiàn)可知,安琪酵母450kg/hm2、磷肥600kg/hm2、高鈣150kg/hm2、鉀肥150kg/hm2時(shí),紫花苜蓿產(chǎn)量表現(xiàn)最好,可以推薦為大田施肥使用。通過同一水平下的高鈣和磷肥相比較,可以看出高鈣處理下的產(chǎn)量都高于磷肥處理,可見高鈣可以代替磷肥使用。