不同施肥量對桂牧一號產量及氮磷鉀吸收的影響

楊曾平，聶 軍，廖育林，周 興,2，謝 堅，魯艷紅，紀雄輝，謝運河

（1． 湖南省土壤肥料研究所，湖南 長沙410125；2. 湖南農業大學資源與環境學院，湖南 長沙410128）

我國長期以來實行以糧食為主、糧食與經濟作物相結合的“二元”種植結構，造成了飼料生產完全依附于糧食生產，精飼料的有效供給長期不足的局面。我國人多地少，草原退化嚴重，牧草產量低、質量差，導致畜牧業生產很不穩定，這些都是制約畜牧業發展的障礙因素。未來我國畜牧業發展的重點仍然要以農區為主，在調整畜牧業結構的基礎上，發展草食畜牧業，走產業化、規模化發展之路。因此，必須大力種植和研發牧草及飼料作物，加快優質高效牧草飼料產業化的發展，以綠色飼料替代精飼料，促進我國現代畜牧業的發展。將飼草作物以填閑、輪作、帶狀種植等方式納入糧食集中產區現有的種植制度中，建立相對穩定的、與社會需求相一致的“糧、經、草（飼）”三元結構，才能達到穩糧、擴飼，促進農牧業的健康發展，這是我國種植業宏觀調整的戰略性方向[1-2]。

桂牧一號是禾本科牧草中的優良品種，它的育成為我國南方發展節糧型草食畜牧業漁業提供新的更優質牧草種源，近幾年在我國南方大面積推廣種植[3-4]。桂牧一號在不同土壤、不同地區和不同栽培條件下，產量和品質差別很大[5-7]。有關氮肥對桂牧一號生長影響的研究[5-6]較多，而不同氮磷肥的配施對桂牧一號生長影響的研究鮮見報道。因此，通過研究不同氮肥和磷肥施用量對南方花崗巖發育的水稻土上種植桂牧一號產量和氮磷鉀吸收量的影響，實現減少肥料用量，提高肥料利用率，穩定牧草產量，改善牧草品質，對指導我國南方桂牧一號生產，提高種草的科技含量具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與試驗設計

試驗在湖南省長沙縣金井鎮脫甲（湘豐）循環農業科技工程基地試驗田（113°19′E，28°32′N）進行，海拔99 m，位于湘江一級支流撈刀河的上游，屬湘中丘陵盆地向洞庭湖平原的過渡地帶，亞熱帶季風氣候，年均氣溫17.2℃，積溫4 500～6 500℃，無霜期274 d，年日照時數1 663 h，年降水量1 200～1 500 mm，降雨多集中在每年的3～7月。供試牧草為桂牧一號雜交象草（Pennisetum americanum × P. purpureum） × P.durpureum schum.cv.Guimu No.1），供試土壤為花崗巖發育的水稻土，試驗開始前0～20 cm 耕層土壤的基本性狀為：pH 值5.03，土壤有機質45.8 g/kg，全氮2.64 g/kg，堿解氮204.7 mg/kg，全磷0.65 g/kg，速效磷5.07 mg/kg，全鉀28.6 g/kg，緩效鉀953.6 mg/kg，速效鉀64.7 mg/kg。氮、磷和鉀化肥品種分別是尿素、過磷酸鈣和氯化鉀。試驗設8個處理，每處理3個重復，每小區面積20 m2（4 m×5 m），每小區種桂牧一號35 株，株距70 cm。各處理施肥情況見表1。

表1 各處理施肥情況 （kg/hm2）

試驗開始于2013年4月，4月1日整田，4月2日施基肥，4月3日種植種苗。每次刈割后對除N0P2K處理外的其他處理進行追施尿素150 kg/hm2。

1.2 樣品采集及處理

分別于2013年7月19日、9月11日和12月13日共刈割桂牧一號3 次。每次刈割時計產，并采取桂牧一號樣品，分析鮮樣水分及干物質中氮、磷、鉀含量。

1.3 計算與統計方法

植株氮（磷、鉀）養分吸收量（kg/hm2·a）=稻草產量×稻草氮（磷、鉀）含量+籽粒產量×籽粒氮（磷、鉀）含量

試驗數據用Excel 和SPSS 13.0 進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對桂牧一號干草產量的影響

從圖1 中可知，第一次刈割桂牧一號時，N4P2K 處理干草產量最高，為10.47 t/hm2，顯著（P＜0.05）高于其他處理，產量最低的是N0P2K 處理，為2.26 t/hm2，顯著（P＜0.05）低于其他處理。第二次刈割桂牧一號，N3P2K 處理桂牧一號干草產量最高，N0P2K 處理產量最低，各施氮處理間差異相對于第一次刈割減小。第三次刈割桂牧一號，N3P2K 處理桂牧一號干草產量最高，N0P2K 處理產量最低。三次刈割桂牧一號的干草總產量N4P2K 處理最高，N0P2K 處理產量最低，顯著（P＜0.05）低于其他處理。

與N2P2K 處理相比，第一次刈割桂牧一號，N0P2K、N1P2K、N2P0K 和N2P1K 處理產量較低，N3P2K、N4P2K 和N2P3K 處理較高；第二次刈割桂牧一號，N0P2K、N1P2K、N2P0K 和N2P1K 處理產量較低，N3P2K、N4P2K 和N2P3K 處理較高；第三次刈割桂牧一號，N0P2K、N2P0K、N2P1K 和N2P3K 處理產量較低，N1P2K、N3P2K 和N4P2K 處理較高；三次刈割桂牧一號，N0P2K、N1P2K、N2P0K 和N2P1K 處理干草總產量較低，N3P2K、N4P2K 和N2P3K 處理較高。說明氮、磷肥的施用尤其是氮肥的施用對桂牧一號有明顯增產作用。追施氮肥可以明顯促進桂牧一號的再生，縮小了各處理間差異。

圖1 不同施肥量對桂牧一號干草產量的影響

2.2 桂牧一號氮磷基肥最佳施肥量

根據每處理的基肥施用量和2013年7月19日第一次刈割桂牧一號鮮草產量擬合的一元二次方程（氮：Y=-0.000 02X2+0.0271X+2.694 1；磷：Y=-0.000 4X2+0.080 3X+5.235）計算，所得基肥氮最佳施用量（折純）為677.5 kg/hm2，基肥磷最佳施用量（折純）為100.4 kg/hm2（圖2、圖3）。

2.3 不同施肥量對桂牧一號氮磷鉀含量的影響

圖2 不同施氮量桂牧一號干草產量

圖3 不同施磷量桂牧一號干草產量

從圖4 可知，第一次刈割桂牧一號時，N4P2K 處理全氮含量最高，為2.07%，顯著（P＜0.05）高于其他處理，N1P2K 處理全氮含量最低，顯著（P＜0.05）低于其他處理。第二次刈割時，N4P2K 處理全氮含量最高，N3P2K 處理全氮含量最低。第三次刈割時，N2P2K 處理全氮含量最高，N3P2K 處理全氮含量最低。相對于N2P2K 處理，第一次刈割時，N1P2K、N2P0K 和N2P3K 處理全氮含量降低，N0P2K、N3P2K、N4P2K 和N2P1K 處理升高；第二次刈割時，N4P2K、N2P3K、N2P1K、N2P0K、N0P2K 和N1P2K 處理均增加，N4P2K 處理全氮含量增加量最大，N3P2K 處理降低；第三次刈割時，所有處理均降低。基肥施用氮肥可以提高桂牧一號的全氮含量，追肥施用氮肥縮小了處理間全氮含量的差異。

圖4 不同施肥處理對桂牧一號全氮含量的影響

第一次刈割桂牧一號時，N0P2K 處理全磷含量最高，顯著（P＜0.05）高于其他處理，N4P2K 處理全磷含量最低，顯著（P＜0.05）低于其他處理。第二次刈割時，N0P2K 處理全磷含量最高，N3P2K 處理全磷含量最低。第三次刈割時，N0P2K 處理全磷含量最高，顯著（P＜0.05）高于其他處理，N2P1K 處理全磷含量最低，顯著（P＜0.05）低于其他處理。相對于N2P2K 處理，第一 次 刈 割 時，N1P2K、N3P2K、N4P2K、N2P0K、N2P1K 和N2P3K 處理全磷含量降低，只有N0P2K 處理升高；第二次刈割時，N3P2K、N4P2K、N2P0K 和N2P1K 處理全磷含量降低，N0P2K、N1P2K 和N2P3K 處理全磷含量升高；第三 次 刈 割 時，N1P2K、N3P2K、N4P2K、N2P0K、N2P1K 和N2P3K 處理全磷含量降低，只有N0P2K 處理升高。

圖5 不同施肥處理對桂牧一號全磷含量的影響

第一次刈割桂牧一號時，N0P2K 處理全鉀含量最高，顯著（P＜0.05）高于其他處理，N2P1K 處理最低（圖6）。第二次刈割時，N0P2K 處理全鉀含量最高，顯著（P＜0.05）高于其他處理，N2P2K 處理最低。第三次刈割時，N2P3K 處理全鉀含量最高，N4P2K 處理最低。相對于N2P2K 處理，第一次刈割時，N3P2K、N4P2K、N2P0K、N2P1K 和N2P3K 處理全鉀含量較低，N0P2K 和N1P2K 處理較高；第二次刈割時，所有處理全鉀含量都有較高，N0P2K 處理最高；第三次刈割時，N1P2K、N3P2K、N4P2K、N2P1K 和處理全鉀含量較低，N0P2K、N2P0K 和N2P3K 處理較高。

圖6 不同施肥處理對桂牧一號全鉀含量的影響

2.4 不同施肥量對桂牧一號氮磷鉀吸收量的影響

第一次刈割桂牧一號時，N4P2K 處理吸氮量最高，顯著（P＜0.05）高于其他處理，N2P0K 處理最低（圖7）。三次刈割的桂牧一號的總吸氮量最高的也是N4P2K處理，顯著（P＜0.05）高于其他處理，N0P2K 處理最低。相對于N2P2K 處理，N0P2K、N1P2K、N2P0K 處理第一次刈割時的吸氮量較低，N3P2K、N4P2K、N2P1K 和N2P3K處理較高；三次刈割桂牧一號的總吸氮量N0P2K、N1P2K、N2P0K 和N2P1K 處 理 較 低，N3P2K、N4P2K 和N2P3K 處理較高。表明氮、磷肥的施用都可以促進桂牧一號對氮的吸收，氮肥的作用較磷肥強。

圖7 不同施肥處理對桂牧一號吸氮量的影響

第一次刈割桂牧一號時，N3P2K 處理吸磷量最高，N0P2K 處理最低（圖8）。三次刈割的桂牧一號的總吸磷量最高的是N2P2K 處理，N0P2K 處理最低。相對于N2P2K 處 理，N0P2K、N1P2K、N4P2K、N2P0K、N2P1K 和N2P3K 處理第一次刈割時的吸磷量較低，N3P2K 處理較高；三次刈割桂牧一號的總吸磷量N0P2K、N1P2K、N3P2K、N4P2K、N2P0K、N2P1K 和N2P3K 處 理 均 低 于N2P2K 處理。表明氮、磷肥的施用都可以促進桂牧一號對磷的吸收，磷肥的作用較氮肥強。

圖8 不同施肥處理對桂牧一號吸磷量的影響

從圖9 可知，第一次刈割桂牧一號時，N3P2K 處理吸鉀量最高，N0P2K 處理最低。三次刈割的桂牧一號的總吸鉀量最高的是N2P3K 處理，顯著（P＜0.05）高于其他處理，N0P2K 處理最低。相對于N2P2K 處理，N0P2K、N4P2K、N2P0K 和N2P1K 處理第一次刈割時的吸鉀量較低，N1P2K、N3P2K 和N2P3K 處理較高；三次刈割的總吸鉀N0P2K、N2P0K 和N2P1K 處理較低，N1P2K、N3P2K、N4P2K、和N2P3K 處理較高。表明氮、磷肥的施用可以促進桂牧一號對鉀素的吸收。

圖9 不同施肥處理對桂牧一號吸鉀量的影響

3 討 論

合理施肥是提高牧草產量和改善品質的重要技術措施之一[8]。施肥措施與桂牧一號營養成分的形成相關性較高[7]。氮素是植物生長發育中最重要的元素之一，是牧草生長的主要養分限制因子，對于自身不具備固氮能力的禾本科牧草而言更是如此。若僅靠土壤供氮，禾本科牧草在生長過程中對養分的需要很難得到滿足，作物產量潛力將受到限制[9]，以施肥的方式補充氮素是桂牧一號優質高產的有效措施之一[10]。但若施氮量過高，也會造成作物產量和飼用價值下降[11]。徐明崗等[12]認為牧草種植在其他養分供應一定時，氮肥并非施的越多越好，而是在一定量時為最佳，而且氮素需要每年持續施用才能高產。產草量的高低是直接反映生產力水平高低的重要指標[13]。粗蛋白是反映牧草營養價值的重要指標[14]。劉小飛等[5]認為合理施氮可提高桂牧一號的產草量和桂牧一號的農藝性狀。劉小飛等[10]還認為施氮肥可明顯增加牧草產量，略增加蛋白產量，隨著施氮水平的提高，兩者都呈現先上升后下降的趨勢，合理施肥可提高“桂牧一號”雜交象草的產草量和蛋白質、可溶性糖的產量，提高草品質。施中水平氮有利于提高桂牧一號的產草量和品質[6]，中氮處理對提高光合特性的作用最大，可提高桂牧一號的產草量[15]。劉小飛等[16]和梁志霞等[17]認為施用氮肥能提高桂牧一號功能葉葉綠素、氨基酸含量，增加粗蛋白產量和產草量，提高轉氨酶活性、凈光合速率。本研究結果表明，施氮肥對桂牧一號有明顯增產作用。肖潤林等[7]研究表明追施氮肥也有利于促進桂牧一號的生長和營養物質的積累，增加桂牧一號株高和分蘗數，提高產草量，提高再生草中粗蛋白，可溶性糖的含量，降低中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的含量，改善牧草品質。因為追施氮肥有利于植物葉片與大氣進行水蒸氣交換和對CO2的固定，促進光合產物的積累[18]和蛋白質的合成[19]，增加禾本科牧草的分蘗數[20]。本研究也認為，追施氮肥可以明顯促進桂牧一號的再生。磷是組成核酸、磷脂、腺苷三磷酸及許多輔酶的元素，參與許多物質的合成和植物的各種生理生化過程，是植物體內的基本營養元素[21]。戴建軍等[22]認為適量施入磷肥，可顯著提高鮮草產量和磷營養含量。禾本科牧草對磷肥有極顯著的響應，在其他肥料施用量一定時，牧草產量一般隨磷肥用量增加而增加。開始時，增產的幅度大，磷肥用量增加時，增產幅度變小[12]。儲祥云等[23]研究表明，對于牧草，氮肥的作用較為突出，但缺磷會影響氮肥肥效的發揮。蘇亞麗等[24]研究表明粗蛋白和干物質含量隨著氮肥和磷肥用量的增加而升高。本研究結果表明磷肥施用可以促進桂牧一號產量增加，氮、磷肥的施用可以相互促進桂牧一號對氮、磷素的吸收。

4 結 論

基施氮、磷肥尤其是氮肥對南方花崗巖發育的水稻土上桂牧一號有明顯增產作用。追施氮肥可以明顯促進桂牧一號的再生。桂牧一號基肥施用，氮肥最佳施用量（折純）為677.5 kg/hm2，磷肥最佳施用量（折純）為100.4 kg/hm2。

氮、磷肥的施用都可以增加桂牧一號氮吸收量，氮肥的作用較磷肥強。氮、磷肥的施用都可以增加桂牧一號的磷吸收量，磷肥的作用較氮肥強。氮、磷肥的施用可以增加桂牧一號的鉀吸收量。

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