白 琳，成立新，李蘊(yùn)華，鳳 英，岳林芳，常 靜，寶 華，王志銘，于朝暉，李京淑

（1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝與植物保護(hù)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010019；2.內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010031）

隨著我國(guó)畜牧業(yè)大規(guī)模發(fā)展， 對(duì)苜蓿的需求量逐年遞增。 苜蓿作為一年可刈割多次的高產(chǎn)飼草，因適口性好、營(yíng)養(yǎng)全面等優(yōu)勢(shì)被廣泛種植［1］。但目前我國(guó)苜蓿種植產(chǎn)量仍較低， 主要原因是苜蓿種植以培肥地力兼顧飼草生產(chǎn)為主， 多種植在土壤瘠薄的田塊， 多次刈割還會(huì)增加土壤礦物質(zhì)元素的消耗和有機(jī)質(zhì)的缺失， 再加上苜蓿種植過程中基本不施肥或很少施肥，管理粗放，從而導(dǎo)致苜蓿的生產(chǎn)潛力不能得到充分發(fā)揮［2］。

有機(jī)肥配施化肥可以改善土壤結(jié)構(gòu)， 增加土壤有益微生物， 減少化肥大量施用造成的生態(tài)環(huán)境污染，是增加苜蓿產(chǎn)量的有效途徑之一［3-4］。 目前應(yīng)用有機(jī)肥配施化肥，促進(jìn)作物生長(zhǎng)，增加產(chǎn)量的研究在糧食和蔬菜作物上比較多。 周慧等［5］應(yīng)用1/2 化肥+1/2 有機(jī)肥分別配施于輕、 中度鹽堿化土壤的玉米田， 結(jié)果顯示玉米產(chǎn)量較單施化肥的對(duì)照增加12.63%和17.05%。 宋以玲等［6］在化肥減量施用15%～30%的條件下，增施生物有機(jī)肥促進(jìn)了孕穗期玉米的生長(zhǎng)。 Mandal 等［7］應(yīng)用化肥和農(nóng)家肥配施于大豆田， 大豆產(chǎn)量比對(duì)照增加了98.5%。 Wang 等［8］研究表明，減量施用化肥20%～40%后與不同有機(jī)肥配施于棉花種植田， 可以有效提高各類土壤酶活性，增加土壤有益微生物種類，促進(jìn)棉花的生長(zhǎng)和地上部干物質(zhì)的積累。 除此之外，在水稻［9］、馬鈴薯［10］、辣椒［11］、油菜［12］、白菜［13］、蘿卜［14］、煙草［15］等作物上減少化肥施用，同時(shí)配施有機(jī)肥， 各作物的產(chǎn)量和品質(zhì)也有不同程度的提高。

該研究主要應(yīng)用自制有機(jī)肥、商品有機(jī)肥、蚯蚓糞肥分別與化肥按不同比例配施于多年生紫花苜蓿種植田， 通過測(cè)定不同肥料配施下紫花苜蓿的產(chǎn)量、可溶性糖含量、葉綠素含量、中性洗滌纖維含量、酸性洗滌纖維含量等指標(biāo)，評(píng)價(jià)有機(jī)肥與化肥配施的最佳比例， 以期為生產(chǎn)實(shí)踐中合理減量化肥、 配施有機(jī)肥有效提高紫花苜蓿產(chǎn)量和品質(zhì)提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 供試苜蓿品種紫花苜蓿中苜2 號(hào)（Medicago sativa L. cv. Zhongmu No.2），2012 年5 月中旬在內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院托克托縣基地種植。

1.1.2 供試肥料自制有機(jī)肥： 在內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市四子王旗吉生太鎮(zhèn)小南壕村基地搭建太陽(yáng)暖棚， 利用自主研發(fā)的發(fā)酵菌劑和智能化翻拋機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行糞污堆肥發(fā)酵，30 d 左右得到有機(jī)肥。 有機(jī)質(zhì)含量54%，總氮含量2.12%，磷（以P2O5計(jì)）含量1.83%，鉀（以K2O 計(jì)）含量2.01%。 商品有機(jī)肥：博益潤(rùn)生新能源科技有限公司產(chǎn)品。有機(jī)質(zhì)含量≥50%，N+P2O5+K2O≥6%。 蚯蚓糞肥：土默特左旗龍?jiān)瓷鷳B(tài)種養(yǎng)殖農(nóng)民合作社產(chǎn)品。 有機(jī)質(zhì)含量≥20%，總氮含量0.52% ，磷（以P2O5計(jì)）含量0.74%，鉀（以K2O 計(jì)）含量1.39%。 氮肥為尿素（N占46.3%），磷肥為過磷酸鈣（P2O5≥14%），鉀肥為硫酸鉀（K2O 40%，蘇州市元碩精細(xì)化學(xué)品有限公司產(chǎn)品）。

1.2 試驗(yàn)地概況

該試驗(yàn)于2020 年4 月9 日—9 月15 日在內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市托克托縣開展。 托克托縣位于內(nèi)蒙古自治區(qū)中部、 大青山南麓的黃河上中游分界處北岸的土默川平原 （111°2′30″～111°32′21″E、40°5′55″～40°35′15″N），平均海拔1 132 m，年均氣溫7.3 ℃，年均降雨量362 mm。試驗(yàn)地土壤有機(jī)質(zhì)含量9.31 g/kg，速效氮含量0.82 g/kg，速效磷含量20.86 mg/kg，速效鉀含量0.10 g/kg。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

該試驗(yàn)小區(qū)設(shè)計(jì)見表1。 化肥施肥量參照肖燕子［16］報(bào)道的“3414”法土肥試驗(yàn)優(yōu)選的N、P、K施肥最佳配方，略有改動(dòng)。有機(jī)肥施用量以田間建議施用量4 500 kg/hm2為基準(zhǔn)值，進(jìn)行增量和減量浮動(dòng)。 共設(shè)14 個(gè)處理組：CK 為不施肥區(qū)，處理1為單施化肥區(qū)，處理2 為單施自制有機(jī)肥區(qū)，處理3 為單施蚯蚓糞肥區(qū)， 處理4 為單施商品有機(jī)肥區(qū)，處理5 為1/2 化肥+1/2 自制有機(jī)肥區(qū)，處理6為1/2 化肥+1/2 蚯蚓糞肥區(qū)， 處理7 為1/2 化肥+1/2 商品有機(jī)肥區(qū)， 處理8 為1/2 化肥+自制有機(jī)肥區(qū)，處理9 為1/2 化肥+蚯蚓糞肥區(qū)，處理10 為1/2 化肥+商品有機(jī)肥區(qū)，處理11 為1/2 化肥+2 倍自制有機(jī)肥區(qū)，處理12 為1/2 化肥+2 倍蚯蚓糞肥區(qū)，處理13 為1/2 化肥+2 倍商品有機(jī)肥區(qū)。 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10 m2，小區(qū)間設(shè)0.6 m 的保護(hù)行。 N、P、K 肥與各類有機(jī)肥均在春季苜蓿開始返青時(shí)，在種植行開30 cm深的溝，將肥料均勻施于溝內(nèi)，完成后蓋土，施肥2～3 d 后灌溉。 分別在2020 年6 月8 日紫花苜蓿初花期、7 月12 日紫花苜蓿盛花期和9 月15 日紫花苜蓿盛花期進(jìn)行3 次刈割取樣， 測(cè)定植物樣品的生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)。

表1 不同處理施肥量 單位：kg/10 m2

1.4 產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定

1.4.1 產(chǎn)量測(cè)定各處理留茬5 cm，刈割后立即稱取鮮重，帶回實(shí)驗(yàn)室后放入烘箱110 ℃殺青，65 ℃烘至恒重，測(cè)干重，計(jì)算干鮮比，折合干草產(chǎn)量。

1.4.2 株高測(cè)定紫花苜蓿刈割前， 每小區(qū)采用隨機(jī)取樣的方法測(cè)定植株高度， 每株自地面量至生長(zhǎng)點(diǎn)［17］，每小區(qū)隨機(jī)測(cè)定30 株，取平均值。

1.4.3 總?cè)~綠素含量測(cè)定采用丙酮和乙醇2∶1混合液浸泡提取，并采用參考文獻(xiàn)［18］報(bào)道的方法測(cè)定。

1.4.4 可溶性糖采用蒽酮比色法［19］。

1.4.5 營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定將自然風(fēng)干恒重的草樣粉碎后過1 mm 篩，粗蛋白質(zhì)含量測(cè)定采用杜馬斯燃燒法［20］；酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維含量應(yīng)用濾袋法進(jìn)行測(cè)定［21-22］。 計(jì)算相對(duì)飼用價(jià)值（RFV），RFV=DMI（%BW）DDM（%DM）/1.29。 DMI 與DDM分別為：干物質(zhì)采食量（DMI）（%BW）=120/NDF（%DM）；可消化的干物質(zhì)（DDM）（%DM）=88.9-0.779 ADF（%DM）。 NDF 為中性洗滌纖維，ADF 為酸性洗滌纖維。

1.5 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2016 軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理。應(yīng)用SPSS STATISTICS 20 軟件，采用新復(fù)極差法（Duncan）對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析。 P＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對(duì)紫花苜蓿干草產(chǎn)量的影響

由表2 可知，在不同刈割茬次下，不同施肥水平處理的紫花苜蓿干草產(chǎn)量均顯著（P＜0.05）高于CK。 與CK 相比，第1 茬紫花苜蓿的干草產(chǎn)量增幅為31.31%～74.63%，其中，處理1 的產(chǎn)量為4 550.96 kg/hm2，顯著（P＜0.05）高于同茬次的其他處理；其次是處理8、處理10 及處理11，干草產(chǎn)量分別為4 263.44、4 245.33、4 226.44 kg/hm2，3 個(gè)處理差異不顯著（P＞0.05）。與CK 相比，第2 茬紫花苜蓿的干草產(chǎn)量增幅為23.54%～108.48%，其中，處理8 的產(chǎn)量為6 476.00 kg/hm2，顯著（P＜0.05）高于同茬次的其他處理。 與CK 相比，第3 茬紫花苜蓿的干草產(chǎn)量增幅為18.50%～91.92%，其中，處理5 的干草產(chǎn)量最大，為5 885.67 kg/hm2，顯著（P<0.05）高于同茬次的其他處理，其次為處理2 和處理8。

表2 不同施肥處理對(duì)紫花苜蓿干草產(chǎn)量的影響 單位：kg/hm2

表3 不同施肥處理對(duì)紫花苜蓿株高的影響 單位：cm

2.2 不同施肥處理對(duì)紫花苜蓿株高的影響

由表3 可知，與CK 相比，不同施肥處理均顯著（P<0.05）增加紫花苜蓿的生長(zhǎng)高度。 與CK 相比，第1 茬株高增幅為6.50%～56.54%，其中，單施用化肥的處理1 紫花苜蓿植株平均高度最高，為61.63 cm，顯著（P<0.05）高于同茬次的其他處理，其次為處理8、處理10 和處理11。 與CK 相比，第2 茬和第3 茬株高增幅分別為21.79%～56.86%和23.19%～61.25%，各施肥處理的高度分別為68.17～87.80 cm 和66.77～87.40 cm。第2 茬紫花苜蓿中，處理8 的平均株高最高，為87.80 cm，顯著（P<0.05）高于同茬次的其他處理。 第3 茬紫花苜蓿中，處理5 的平均株高最高，為87.40 cm，顯著（P<0.05）高于同茬次的其他處理，其次為處理2 和處理8。

2.3 不同施肥處理對(duì)紫花苜?？扇苄蕴呛康挠绊?/h3>

由表4 可知， 施肥可以不同程度地增加紫花苜蓿的可溶性糖含量。 第1 茬紫花苜蓿可溶性糖含量最高的是處理1（2.12%），顯著（P＜0.05）高于同茬次的其他處理；其次是處理8（2.03%）、處理10（2.02%）和處理11（2.00%），3 個(gè)處理的可溶性糖含量差異不顯著（P＞0.05）。 第2 茬紫花苜?？扇苄蕴呛孔罡叩氖翘幚? （2.42%）， 顯著 （P＜0.05）高于同茬次的其他處理。 第3 茬紫花苜蓿處理5 的可溶性糖含量為2.17%，顯著（P＜0.05）高于同茬次的其他處理，其次為處理2 和處理8。

表4 不同施肥處理對(duì)紫花苜?？扇苄蕴呛康挠绊?單位：%

2.4 不同施肥處理對(duì)紫花苜?？?cè)~綠素含量的影響

由表5 可知，在不同刈割茬次下，不同施肥處理的植株總?cè)~綠素含量均顯著（P＜0.05）高于CK。第1 茬紫花苜蓿， 單施用化肥的處理1 總?cè)~綠素含量為3.39 mg/g，顯著（P＜0.05）高于同茬次的其他處理，其次為處理8。 第2 茬以施用1/2 化肥與自制有機(jī)肥配比的處理8 總?cè)~綠素含量最高，為3.52 mg/g，顯著（P＜0.05）高于同茬次的其他處理。第3 茬處理5 的紫花苜蓿總?cè)~綠素含量顯著（P＜0.05）高于同茬次的其他處理，為3.11 mg/g，其次為處理2 和處理8。

2.5 不同施肥處理對(duì)紫花苜蓿粗蛋白質(zhì)含量的影響

由表6 可知，與CK 相比，不同化肥和有機(jī)肥單施或配施均顯著（P<0.05）提高了3 個(gè)茬次紫花苜蓿的粗蛋白質(zhì)含量。不同施肥處理后，第1 茬紫花苜蓿粗蛋白質(zhì)含量的增幅為18.05%～34.23%，第2 茬和第3 茬的增幅分別為21.34%～39.12%和17.25%～38.25%。 第1 茬紫花苜蓿，處理1 的粗蛋白質(zhì)含量最高，為21.41%，顯著（P<0.05）高于同茬次的其他處理，其次為處理8。 第2 茬紫花苜蓿，處理8 的粗蛋白質(zhì)含量最高，為23.38%，顯著（P<0.05）高于同茬次的其他處理。 第3 茬紫花苜蓿，處理5 的粗蛋白質(zhì)含量最高，為23.24%，顯著（P<0.05）高于同茬次的其他處理，其次為處理2 和處理8。

表5 不同施肥處理對(duì)紫花苜?？?cè)~綠素含量的影響 單位：mg/g

2.6 不同施肥處理對(duì)紫花苜蓿中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維含量和相對(duì)飼用價(jià)值的影響

由表7 可知，與CK 相比，相同茬次下，不同施肥處理有利于減少紫花苜蓿中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量（P<0.05），提高相對(duì)飼用價(jià)值。 紫花苜蓿種植第1 茬， 施用化肥的處理1 的中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維含量顯著（P<0.05）低于相同茬次的其他處理，相對(duì)飼用價(jià)值顯著（P<0.05）高于相同茬次的其他處理； 處理8 對(duì)紫花苜蓿中性洗滌纖維、 酸性洗滌纖維含量和相對(duì)飼用價(jià)值的改善效果僅次于處理1。 紫花苜蓿種植第2 茬，處理8 的中性洗滌纖維、 酸性洗滌纖維含量顯著（P<0.05）低于相同茬次的其他處理，相對(duì)飼用價(jià)值顯著（P<0.05）高于相同茬次的其他處理。 紫花苜蓿種植第3 茬，處理5 的中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維含量顯著（P<0.05）低于相同茬次的其他處理，相對(duì)飼用價(jià)值顯著（P<0.05）高于相同茬次的其他處理； 處理2 和處理8 對(duì)紫花苜蓿中性洗滌纖維、 酸性洗滌纖維含量和相對(duì)飼用價(jià)值的改善效果僅次于處理5。

表7 不同施肥處理對(duì)紫花苜蓿中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維含量和相對(duì)飼用價(jià)值的影響 單位：%

3 討論

很多研究結(jié)果顯示， 施肥能夠顯著增加紫花苜蓿的株高和產(chǎn)量，提高營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)［23-28］。 該研究應(yīng)用化肥、有機(jī)肥單施或配施于紫花苜蓿田，考查不同施肥模式對(duì)紫花苜蓿干草產(chǎn)量及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響，結(jié)果顯示：施肥區(qū)的紫花苜蓿株高和干草產(chǎn)量均顯著（P<0.05）高于不施肥區(qū)，各施肥小區(qū)的紫花苜?？扇苄蕴呛俊⒖?cè)~綠素含量、粗蛋白質(zhì)含量均高于對(duì)照， 中性洗滌纖維含量和酸性洗滌纖維含量明顯減少， 證明施肥對(duì)紫花苜蓿干草產(chǎn)量和品質(zhì)的提高具有促進(jìn)作用。

化肥和有機(jī)肥合理配施， 能夠有效提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)［5-15］。胡華鋒等［29］應(yīng)用氮磷鉀及微量元素與有機(jī)肥配施于紫花苜蓿田， 發(fā)現(xiàn)與單獨(dú)施肥相比， 三者配比施肥能顯著提高紫花苜蓿的粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、礦物質(zhì)元素和微量元素含量。 賈珺等［30］研究發(fā)現(xiàn)，合理配比施肥，可以提升紫花苜蓿的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。張學(xué)洲等［31］研究結(jié)果顯示，合理配比施肥對(duì)苜蓿品質(zhì)具有改善作用。 該研究結(jié)果顯示，第1 茬單施化肥的處理1，紫花苜蓿的株高、干草產(chǎn)量等生長(zhǎng)指標(biāo)及可溶性糖含量、 粗蛋白質(zhì)含量等營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)均為最佳。在第2 個(gè)刈割茬次，減少一半施用量的化肥與自制有機(jī)肥配施的處理8，無(wú)論是紫花苜蓿的生長(zhǎng)指標(biāo)還是營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)均顯著（P<0.05）高于其他處理。 在第3 個(gè)刈割茬次，減少一半施用量的化肥與減少一半施用量的自制有機(jī)肥配施的處理5，紫花苜蓿各項(xiàng)指標(biāo)均顯著（P<0.05）優(yōu)于其他處理。 分析原因，主要是化肥具有迅速促進(jìn)植物生長(zhǎng)的作用， 所以在第1 茬顯著促進(jìn)了紫花苜蓿的生長(zhǎng)。但化肥通常不長(zhǎng)效，往往需要在植物生長(zhǎng)過程中不斷補(bǔ)施才能達(dá)到較好的效果［10］。 因該研究在紫花苜蓿生長(zhǎng)后期沒有再補(bǔ)施化肥，到第2 茬、第3 茬時(shí)，單施化肥的小區(qū)便不再顯示生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)。 有機(jī)肥替代部分化肥可提高紫花苜蓿的產(chǎn)量， 其原因可能是有機(jī)肥提高了土壤的有機(jī)碳含量和活性， 為紫花苜蓿生長(zhǎng)提供了良好的土壤條件。且有機(jī)肥肥效可以持續(xù)緩慢釋放，與紫花苜蓿對(duì)營(yíng)養(yǎng)的生理需求同步， 使紫花苜蓿在生長(zhǎng)后期還能充分吸收所需養(yǎng)分， 促進(jìn)其高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)。 但有機(jī)肥替代化肥的施用量并不是越多越好，只有合適的施肥比例才能達(dá)到最佳效果。該研究發(fā)現(xiàn)，在減量一半化肥、雙倍施用有機(jī)肥的處理11、12、13， 紫花苜蓿生長(zhǎng)和品質(zhì)增益效果反而下降。 因此，針對(duì)不同區(qū)域土壤、氣候情況及苜蓿地需肥規(guī)律等進(jìn)行定位試驗(yàn)， 找到化肥和有機(jī)肥合理配比施肥量和施肥方法對(duì)促進(jìn)紫花苜蓿生長(zhǎng)和提高品質(zhì)至關(guān)重要。

蚯蚓糞肥是蚯蚓降解畜禽糞便或有機(jī)廢棄物的產(chǎn)物，具有比面積大、孔隙度高的特點(diǎn)，能有效改善土壤結(jié)構(gòu)，可以增加土壤N、P、K 含量和多種酶活性［32］。但與畜禽糞便形成的有機(jī)肥相比，有機(jī)質(zhì)含量較低。該研究結(jié)果顯示，蚯蚓糞肥無(wú)論是單施還是與化肥配施，與單施化肥相比，第1 茬對(duì)紫花苜蓿的生長(zhǎng)促進(jìn)作用不顯著。 但在第2 茬和第3 茬逐漸發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，尤其是1/2 化肥與蚯蚓糞肥配比施用的處理9 和處理12，對(duì)紫花苜蓿的生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)促進(jìn)作用均顯著 （P<0.05） 優(yōu)于單獨(dú)施用化肥，但不及1/2 化肥與自制有機(jī)肥的效果。 這可能是由于蚯蚓糞肥有機(jī)質(zhì)含量不高， 且改善土壤的結(jié)構(gòu)和功能需要一定的時(shí)間， 短時(shí)間內(nèi)對(duì)紫花苜蓿生長(zhǎng)促進(jìn)作用不明顯， 但從農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展角度出發(fā)， 蚯蚓糞肥結(jié)合化肥的田間利用是非常有研究?jī)r(jià)值的。

4 結(jié)論

1/2 化肥施用量（0.1 kg/10 m2）與自制有機(jī)肥（9 kg/10 m2）配比施肥（處理8）對(duì)第1 茬紫花苜蓿生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)的提升作用僅次于單施化肥，同時(shí)，對(duì)紫花苜蓿中后期的生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)均表現(xiàn)出最佳的促進(jìn)作用。 從不同施肥配比對(duì)紫花苜蓿中后期生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)改善效果以及化肥減量使用方面綜合考慮，推薦1/2 化肥+自制有機(jī)肥為可供選擇的最優(yōu)施肥方案。