金昌地區(qū)紫花苜蓿“3414”肥效試驗

李天銀，潘玉鑫，馬 艷

（1.甘肅亞盛田園牧歌牧草科技研究院，甘肅 酒泉 735000；2.甘肅省國有八一農(nóng)場，甘肅 金昌737107）

紫花苜蓿（Medicago sativa）是一種全球性栽培、適應性廣、品質(zhì)優(yōu)良的豆科飼料作物[1]，因其具有高蛋白、高維生素、高礦物質(zhì)、高微量元素被稱為“牧草之王”，在我國已有2 000多年栽培歷史，是全世界及我國栽培面積最大、最主要的優(yōu)質(zhì)豆科牧草之一，具有抗逆性強，適用范圍廣等特點[2]。研究表明，鹽堿地種植紫花苜蓿能夠明顯的降低土壤pH和土壤含鹽量，提高土壤肥力[3]。2016年，金昌市人工種草19 666 hm2，干草總產(chǎn)量3.06×105t。其中紫花苜蓿14 100 hm2，產(chǎn)量178 800 t[4]。金昌地區(qū)紫花苜蓿種植在鹽堿地和風沙地較多，土壤pH較高，土壤瘠薄，缺乏有效的營養(yǎng)物質(zhì)。為了提高產(chǎn)量，管理者施肥盲目性大，大多依據(jù)自己的經(jīng)驗施肥，致使苜蓿作為飼草的巨大潛力未能充分發(fā)揮。紫花苜蓿每茬刈割后，應施用一定量的氮、磷、鉀肥，以促進幼苗生長[5-9]。為充分發(fā)揮肥料的增產(chǎn)效應，我們通過“3414”肥料試驗，對紫花苜蓿施用氮、磷和鉀的肥料效應進行了研究，旨在建立甘肅金昌地區(qū)紫花苜蓿的最佳施肥方案，確定土壤養(yǎng)分豐缺指標及對應的肥料施用量，為該地區(qū)紫花苜蓿產(chǎn)量的進一步提高和節(jié)本增效提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗地位于甘肅省國營八一農(nóng)場，地處甘肅省金昌市大河沖積扇平原上部。平均海撥1 418 m，年均氣溫7.2～7.5℃，≥10℃的有效積溫3 000～3 147.8℃，無霜期138～156 d，年降水量112～156 mm，年蒸發(fā)量2 350～2 720 mm，年日照時數(shù)2 810～2 933 h。土壤結(jié)構(gòu)以砂壤土和輕壤土為主，鹽化土等為輔。砂壤土分布全場，通水透氣，土質(zhì)疏松，土層厚，土壤適合苜蓿種植。灌溉方式以地下水（井灌）灌溉為主。試驗地土壤的基本理化性質(zhì)見表1。

表1 試驗區(qū)土壤主要理化性質(zhì)

1.2 供試材料

指示紫花苜蓿品種為亮苜2號。供試肥料為磷酸二銨（含N 18%、P2O546%）、硝酸磷（含N 34%、P2O56%）、硫酸鉀（含K2O 51%）、普通過磷酸鈣（含P2O512%）。

1.3 試驗方法

“3414”即N、P、K 3個因素、4個水平、14個處理。4個水平分別為：0水平為不施肥，2水平為當?shù)赝扑]施肥量，1水平=2水平×0.5（指施肥不足），3水平=2水平×1.5（為過量施肥）。具體施肥量見表2。

采用“3414”完全試驗設計方案，小區(qū)長4 m，寬3 m，小區(qū)面積12 m2。共14個處理（小區(qū)），隨機排列，不設重復。試驗地四周均設保護行，試驗區(qū)四周及小區(qū)間均設寬0.5 m、高0.4 m小埂。區(qū)組內(nèi)土壤肥力條件基本一致。

全生育期灌水5次，4月27日灌頭水；第2次灌水時間5月25日；第3次灌水時間6月25日；第4次灌水時間7月11日；第5次灌水時間8月15日。

一茬取樣調(diào)查時間為6月8日，二茬取樣調(diào)查時間為7月25日，三茬取樣調(diào)查時間為9月10日。每茬每小區(qū)取單株樣5株，1m2測產(chǎn)樣方1個。

2 結(jié)果與分析

2.1 生育期

由表3可見，14個肥料處理中的一茬收獲期，即從返青期到孕蕾期基本相同。

2.2 植株性狀

由表4可知，株高最高的處理為N2P3K2，達到81 cm；其次是處理N2P2K1、N2P2K0，株高分別為75.0、74.3 cm。一次分枝最多的處理是N2P2K3，為4.0個；最少的是處理N0P0K0，分枝數(shù)為2.0個。含葉率最多的處理是N2P3K2，為11.0%；最少的處理是N2P0K2、N2P2K1，均為8.6%；單株鮮草最重的處理是N2P3K2，為29.6 g；最輕的處理是N0P0K0，為14.7 g。單株干草最重的是N2P3K2，為12.3 g；最輕的是N0P0K0，為6.1 g。

表2 處理及小區(qū)施肥量

表3 一茬田間生育時期調(diào)查記載結(jié)果

表4 不同施肥水平對紫花苜蓿植株性狀的影響

2.3 產(chǎn)量

各處理折合產(chǎn)量見表5。

2.3.1 三元二次肥料效應回歸方程的建立 對“3414”試驗數(shù)據(jù)進行分析，建立三元二次肥料效應方程，回歸系數(shù)見表6。

以Y表示產(chǎn)量，那么N、P、K的肥料效應三元二次回歸方程為：

Y=1 042.11－62.87N－24.56P＋19.55K－11.67N2＋3.51P2－0.06K2＋16.89NP＋0.79NK－2.77PK

2.3.2 缺素相對產(chǎn)量 根據(jù)對試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，缺N的相對產(chǎn)量為72%，缺P的相對產(chǎn)量為99%，缺K的相對產(chǎn)量為98.8%。說明氮素是金昌地區(qū)紫花苜蓿產(chǎn)量的最大限制因子。

2.3.3 最大施肥量和最佳施肥量 經(jīng)過分析，最大施肥量為N 46.5 kg/hm2、P2O5101.1 kg/hm2、K2O 407.4 kg/hm2，此時紫花苜蓿產(chǎn)量達16 909.95 kg/hm2。最佳施肥量為N 25.95 kg/hm2、P2O583.55 kg/hm2、K2O 218.55 kg/hm2，該施肥水平下，紫花苜蓿產(chǎn)量達15 091.65 kg/hm2（表7）。可見，雖然紫花苜蓿可以與根瘤菌有效共生進行生物固氮，從而為植株提供氮素，但根瘤的形成受生態(tài)環(huán)境與土壤肥力的影響較大[8]，自然條件惡劣或維持高的水平生產(chǎn)時，僅靠生物固氮遠不能滿足其氮素需求，還必須施用氮肥[9]。

表7 最大施肥量和最佳施肥量

3 小結(jié)與討論

試驗結(jié)果表明，甘肅金昌地區(qū)最佳施肥量為 N 25.95 kg/hm2、 P2O583.55 kg/hm2、 K2O 218.55 kg/hm2，紫花苜蓿產(chǎn)量達15 091.65 kg/hm2。

“3414”田間試驗是測土配方施肥的基礎，通過“3414”田間試驗數(shù)據(jù)回歸的三元二次方程和土壤分析化驗結(jié)果，可以指導當?shù)啬敛莘N植者針對紫花苜蓿目標產(chǎn)量提出相應的施肥配方，從而避免盲目施肥現(xiàn)象，保護農(nóng)業(yè)環(huán)境，在促使牧草品質(zhì)提高的同時，獲得更大的效益。

表5 不同施肥水平的紫花苜蓿產(chǎn)量

表6 紫花苜蓿“3414”試驗回歸系數(shù)

參考文獻：

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