6種中微量元素肥料對紫花苜蓿主要生物學性狀的影響

秦文利，劉忠寬，智健飛

（河北省農林科學院農業資源環境研究所，河北 石家莊 050051）

紫花苜蓿是一種優良牧草，因高產、優質、營養全面、適應性強而被稱為“牧草之王”，在世界各地廣泛種植[1]。河北省是畜牧大省，優質飼草料短缺是限制河北現代畜牧業發展的主要瓶頸。為提高畜牧業發展水平，加強優質飼草料的供應，在國家牧草現代產業技術體系建設過程中，河北省紫花苜蓿的種植面積不斷擴大[2]。紫花苜蓿在生長發育過程中需要吸收不同的營養元素[1]，但是，目前的實際生產中農民普遍注重氮（N）、磷（P）、鉀（K） 等大量元素的施用[3]，而對中微量元素關注較少。中微量元素對保證植物新陳代謝中的物質轉運和能量交換具有重要作用[4]。研究表明，中微量元素能促進紫花苜蓿生長，提高品質[5]；而苜蓿中的微量元素還能保證牲畜肌體健康，提高畜產品品質[6，7]。硒（Se） 能夠促進苜蓿種子發芽[6]，增強根瘤固氮酶活性和葉綠素光合作用[8]，提高苜蓿粗蛋白含量[9]，與鈷（Co） 配施還可增強苜?？谷~斑病和銹病的能力[10]；日糧中添加富Se苜蓿草粉，能增加牲畜的采食量，促進飼料轉化[6，7，11]。隨著牧草耕種年限的延長，土壤中的中微量元素缺乏日益顯現。河北省第2次土壤普查數據顯示，河北省耕地土壤缺鋅（Zn）、錳（Mn）、硼（B）、鉬（Mo） 和銅（Cu）的面積分別為74.8%、57.6%、58.8%、61.6%和0.16%[12]，中微量元素缺乏已逐漸成為限制紫花苜蓿產量與品質進一步提升的主要因素[1]。根據土壤養分狀況合理施肥是提高紫花苜蓿產量和品質的重要方式[13]，因此，針對當前農業生產現狀，增加中微量元素肥料的應用是保證河北省紫花苜蓿高產優質的重要途徑。研究中微量元素肥料對紫花苜蓿主要生物學性狀的影響，可為中微量元素肥料在河北省紫花苜蓿上的合理應用提供科學依據，對促進河北省飼草產業與畜牧業的可持續發展具有重要意義。

1 材料與方法

試驗于2010年在河北省農林科學院大河試驗站進行。土壤類型為粘壤質洪沖積石灰性褐土，0～20 cm耕層土壤基礎養分含量為有機質17.40 g/kg、全氮1.14 g/kg（其中堿解氮103.78 mg/kg、）、全磷2.16 g/kg（其中有效磷44.88 mg/kg）、全鉀25.82 g/kg（其中速效鉀132.60 mg/kg），pH值7.68。

苜蓿試材為2a生的中苜1號；中微量元素肥料有Cu、Se、B、Mo、Zn和Ca肥，分別利用試劑（分析純）CuSO4·5H2O、Na2SeO3·5H2O、H3BO3、（NH4）2MoO4·10H2O、ZnSO4·7H2O 和 CaCl2·6H2O 配制而成。

苜蓿1 a刈割3茬，在每茬草的分枝期進行噴施肥料處理，每隔7 d噴施1次，每茬噴施2次。試驗設Cu、Se、B、Mo、Zn和Ca肥6個肥料處理，溶液濃度均為0.01%，每次溶液施用量均為100 mL/m2；以清水處理為對照（CK）。小區面積36 m2（6 m×6 m），田間隨機區組排列，3次重復。為了增加肥液的葉面吸附性，在配制肥液時每小區加入中性洗衣粉1.5 g。在每年苜蓿返青期，每小區隨水追施磷酸二銨（N含量18%，P2O5含量46%） 0.25 kg。

苜蓿刈割前，每小區隨機選取10株，將主莖拉直后測定株高，并用游標卡尺測定莖粗（離地面2 cm處的主莖直徑）。

在每茬苜蓿的初花期，用1 m2取樣框在每小區隨機選取2個樣方刈割，測定鮮草產量（刈割時苜蓿留茬高度為5 cm）；然后，從每小區鮮草中隨機取樣500 g，先105℃殺青，而后65℃烘干至恒重，稱量干重。計算干鮮比（苜蓿干重與鮮重的比值）。并將莖、葉分離，計算葉莖比。

利用Excel 2003軟件進行數據處理，采用SAS 8.1軟件進行方差分析，采用LSD法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 Cu、Se、B、Mo、Zn和Ca肥對紫花苜蓿株高和莖粗的影響

株高和莖粗反映了苜蓿的生長發育狀況，是衡量苜蓿生產性能的重要指標[14]。3個茬次的苜蓿中，所有施肥處理的株高和莖粗均＞CK（表1）。表明噴施Cu、Se、B、Mo、Zn和Ca肥均能促進不同茬次的苜蓿生長。但是，不同中微量元素肥料對各茬次苜蓿株高和莖粗生長的影響不同。

第1茬苜蓿中，所有施肥處理的株高均顯著＞CK，其中，Mo肥處理的株高最大，顯著＞Se肥處理，但與其他施肥處理差異均不顯著。第2茬苜蓿中，除Cu和Se肥處理外，其他施肥處理的株高均顯著＞CK，其中，Mo肥處理的株高最大，其次是B和Zn肥處理，三者差異不顯著，但均顯著＞Ca肥除外的其他施肥處理。第3茬苜蓿中，Mo肥處理的株高最大，B肥處理次之，二者差異不顯著但均顯著＞CK，而不同施肥處理之間差異均不顯著?？梢钥闯?，Mo肥對促進不同茬次苜蓿的株高生長影響最大，其3個茬次的苜蓿株高均為最大，分別達到了109.52、97.62和67.36 cm，依次較CK增加了18.53%、21.34%和15.82%。

第1茬苜蓿中，所有施肥處理的莖粗均顯著＞CK，但不同施肥處理之間差異均不顯著，其中，Ca肥處理的莖粗最大。第2茬苜蓿中，僅Ca肥處理的莖粗顯著＞CK，但與Se肥除外的其他施肥處理差異均不顯著。第3茬苜蓿中，Ca、B和Mo肥處理的莖粗顯著＞CK，其中，Ca肥處理的莖粗最大。可以看出，Ca肥對促進不同茬次苜蓿的莖粗生長影響最大，其3個茬次的苜蓿莖粗均為最大，分別較CK增加了0.76、0.28和0.32 mm。

綜上分析可以看出，B和Mo肥能顯著促進不同茬次苜蓿的株高生長，以及第1茬和第3茬苜蓿的莖粗生長；Zn和Ca肥能顯著促進第1茬和第2茬苜蓿的株高生長，其中，Ca肥還可顯著促進不同茬次苜蓿的莖粗生長；Cu和Se肥僅顯著促進第1茬苜蓿的株高和莖粗生長，而對其他茬次指標均影響不大。

表1 Cu、Se、B、Mo、Zn和Ca肥對紫花苜蓿株高與莖粗的影響 （cm）Table 1 Effects of Cu，Se，B，Mo，Zn and Ca fertilizers on the plant height and stem diameter of alfalfa

2.2 Cu、Se、B、Mo、Zn和Ca肥對紫花苜蓿干鮮比的影響

干鮮比反映了苜蓿干物質積累的情況，對苜蓿的利用具有重要價值[15]。3個茬次的苜蓿中，所有施肥處理的干鮮比均＞CK（表2）。表明噴施Cu、Se、B、Mo、Zn和Ca肥均能促進紫花苜蓿干物質的積累。但是，不同中微量元素肥料對各茬次苜蓿干鮮比的影響不同。

表2Cu、Se、B、Mo、Zn和Ca肥對紫花苜蓿干鮮比的影響 （%）Table 2 Effects of Cu，Se，B，Mo，Zn and Ca fertilizers on the dry-fresh ratio of alfalfa

第1茬苜蓿中，僅B和Mo肥處理的干鮮比顯著＞CK，但二者與其他施肥處理差異均不顯著。第2和第3茬苜蓿中，僅B肥處理的干鮮比顯著＞CK，但與其他施肥處理差異均不顯著?？梢钥闯?，B肥對提高不同茬次苜蓿的干物質積累影響最大，能顯著提高不同茬次苜蓿的干鮮比；而Mo肥僅顯著促進第1茬苜蓿的干物質積累。

2.3 Cu、Se、B、Mo、Zn和Ca肥對苜蓿葉莖比的影響

紫花苜蓿葉粗蛋白含量高、粗纖維含量低，因此，葉莖比常常作為衡量其干草營養品質和適口性的重要指標[16]。施肥處理的苜蓿葉莖比，除第1茬Cu和Se肥處理略低外，其他處理均＞CK（表3）。表明噴施Cu、Se、B、Mo、Zn和Ca肥均可以提高干草的營養品質和適口性。但是，不同中微量元素肥料對各茬次苜蓿葉莖比的影響不同。

第1茬苜蓿中，僅Mo肥處理的葉莖比顯著＞CK，且也顯著＞其他施肥處理。第2茬苜蓿中，B、Mo和Zn肥處理的葉莖比顯著＞CK，其中，Mo肥處理的指標值最大，且顯著＞B肥除外的其他處理，表明噴施B、Mo和Zn肥均能顯著提高第2茬苜蓿的葉莖比，其中，Mo肥效果明顯優于Zn肥。第3茬苜蓿中，除Cu和Se肥處理外，其他施肥處理的葉莖比均顯著＞CK，其中，Mo肥處理的葉莖比最大，表明噴施B、Mo、Zn、Ca肥均能明顯提高第3茬苜蓿的葉莖比，其中，Mo肥處理指標值最大?？梢钥闯?，Mo肥對提高不同茬次苜蓿干草的營養品質和適口性影響最大，能顯著提高不同茬次苜蓿的葉莖比，其3個茬次的苜蓿葉莖比均為最大；B和Zn肥能顯著提高第2茬和第3茬苜蓿的葉莖比；而Ca肥僅顯著提高第3茬苜蓿的葉莖比。

表3Cu、Se、B、Mo、Zn和Ca肥對紫花苜蓿葉莖比的影響 （%）Table 3 Effects of Cu，Se，B，Mo，Zn and Ca fertilizers on the leaf-stem ratio of alfalfa

2.4 Cu、Se、B、Mo、Zn和Ca肥對紫花苜蓿干草產量的影響

3個茬次的苜蓿中，施肥處理的苜蓿干草產量均＞CK（表4）。表明噴施Cu、Se、B、Mo、Zn和Ca肥均能提高苜蓿的干草產量。但是，不同中微量元素肥料對苜蓿干草產量的影響不同。

3個茬次的苜蓿干草產量，均以Mo肥處理最高，B肥處理次之，二者差異均不顯著，但均顯著＞CK；而其他處理與CK差異均不顯著。Mo肥處理的第1～3茬苜蓿干草增產率依次為48.40%、14.06%、21.02%，表明施用Mo肥對第1茬苜蓿增產作用最明顯，增產量為4.99 t/hm2。Zn肥僅對提高第1茬苜蓿的干草產量效果顯著；Cu、Se和Ca肥處理的干草產量雖較CK有所增加，但效果不明顯。

表4Cu、Se、B、Mo、Zn和Ca肥對紫花苜蓿干草產量的影響（t/hm2）Table 4 Effects of Cu，Se，B，Mo，Zn and Ca fertilizers on the hay yield of alfalfa

3 結論與討論

隨著牧草耕種年限的延長，河北省土壤中的中微量元素缺乏日益顯現，逐漸成為限制紫花苜蓿產量和品質進一步提升的主要因素。以2 a生的中苜1號為試材，苜蓿1 a刈割3茬，在每茬草的分枝期葉面噴施2次（施肥間隔期7 d） 0.01%的肥料溶液，試驗肥料種類有Cu、Se、B、Mo、Zn、Ca計6種，每次溶液施用量均為100 mL/m2，以清水處理為對照，研究了不同中微量元素肥料對各茬次紫花苜蓿主要生物學性狀的影響。結果表明，噴施Cu、Se、B、Mo、Zn、Ca肥能增加不同茬次紫花苜蓿的株高、莖粗、干鮮比和干草產量，但是，不同中微量元素肥料對各茬次苜蓿指標的影響不同。

中微量元素肥料種類不同，對苜蓿株高和莖粗的影響也不一樣。本研究結果顯示，Cu、Se、B、Mo、Zn和Ca肥對不同茬次紫花苜蓿株高和莖粗的生長均有促進作用。其中，B和Mo肥可顯著提高3個茬次紫花苜蓿的株高，這與劉貴河等[17]和沈麗娜等[18]的研究結果一致；Zn和Ca肥可明顯提高第1茬和第2茬苜蓿的株高，其中，Zn肥效果支持了王琴等[19]“Zn肥能提高第1茬苜蓿株高”的觀點；而Cu和Se肥僅對提高第1茬苜蓿株高效果顯著。本研究中，Ca肥能顯著增加3個茬次苜蓿的莖粗，促進苜蓿莖稈發育，這與Ca肥能提高莧菜莖粗[20]和促進馬鈴薯莖發育[21]的研究結果相符合。

Cu、Se、B、Mo、Zn和Ca肥均能提高不同茬次紫花苜蓿的干鮮比，促進其干物質積累。其中，B肥能顯著提高不同茬次紫花苜蓿的干鮮比，而Mo肥僅對第1茬的干鮮比有顯著影響。王琴等[19]研究表明噴施0.2%的B肥和0.06%的Mo肥均能顯著提高2茬苜蓿的干鮮比[14]，這與本研究結果不完全一致，可能與肥料的施用濃度不同有關。B和Mo肥能明顯提高苜蓿的干鮮比，今后應對其適宜的施用濃度做進一步研究。

苜蓿粗蛋白主要分布在葉中，增加葉莖比可提高苜蓿的粗蛋白含量[22]。本研究結果顯示，Mo肥能顯著提高不同茬次紫花苜蓿的葉莖比，B和Zn肥能顯著提高第2和第3茬紫花苜蓿的葉莖比，表明B、Mo和Zn肥均能明顯促進紫花苜蓿葉的生長，提高苜蓿的粗蛋白含量，這與王琴等[19]的研究結果相符合。董曉兵等[23]研究表明Zn肥能提高羊草干草的粗蛋白含量，而劉貴河等[17]認為Zn肥降低了苜蓿的粗蛋白含量，二者關于Zn肥對牧草粗蛋白含量影響的研究結果不一致，可能與試驗地土壤的Zn背景值不同有關。

Cu、Se、B、Mo、Zn和Ca肥均能提高不同茬次紫花苜蓿的干草產量?？赡芘c中微量元素參與了苜蓿的新陳代謝過程，提高了其光合效率，進而促進了干物質的形成[24]有關。

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