不同施肥方案對野大麥產草量及營養品質的影響

鞏 林，肖知新，劉國富，鞏 皓，崔國文, 袁玉瑩，楊 柳，劉 建

(東北農業大學動物科學技術學院，黑龍江 哈爾濱 150030)

野大麥(Hordeumbrevisubulatum(Trin.) Link.)別名短芒大麥草或黑野麥。野大麥耐鹽堿、抗旱，耐寒，廣泛野生分布于東北松嫩鹽堿草地。耐鹽堿性極強，可在pH 8.3～9.5[1]地塊良好生長和發育。野大麥生長迅速、鹽堿草地改良效果好,在重、中度鹽堿退化草地播種當年平均株高可達20 cm以上，最高達35 cm，草地改良效果好。與種植羊草相比，由于羊草種子發芽率較低，且當年幼苗生長極其緩慢，草地改良效果不佳。野大麥產草量高，返青早，在東北地區4月中旬返青，分蘗力強，株高60～90 cm。抗寒性極強，在東北地區即使在8月初播種，越冬前幼苗株高只生長到5～10 cm，漫長冬季沒有積雪覆蓋且干旱條件下，都能安全越冬返青。野大麥是重、中度退化鹽堿草地改良和人工草地建設的優良牧草品種。目前隨著我國草地生態環境建設特別是退化鹽堿草地植被恢復與改良的需要，我國本土品種野大麥將會起到重要作用。野生品種在草甸和草甸草原上分布較多，往往形成野大麥群落，適應力較強，在東北各地區均能越冬，它對土壤要求不嚴格，適于微堿性的土壤，野大麥不僅產量高，適口性也很好，并且返青快，發育早，早熟[2]。目前國內外對野大麥的研究主要集中在耐鹽的植物學特征和生物學特性及其生理分子機制研究。1990年，VershininA.V.等人曾研究過野大麥高重復基因的基因組結構[3]，隨后，Baum Bernard R.和Johnson Douglas A等人進一步研究了野大麥二倍體的DNA序列及其進化與分布[4]，S.L.Clement等人也就野大麥抗病和抗蟲性做過研究[5]，Brassac Jonathan等人也曾通過基因組方面研究大麥多倍體(禾本科，小麥族)的祖先衍生關系[6]。2009年王正鳳等人也著重研究了內生真菌對野大麥耐鹽性的影響[7]，而關于高產栽培方面的研究始于上個世紀50年代，孫風午等人在多年生牧草混播組合及播種期的研究中，對野大麥與其他牧草的混播方式和播期進行了討論[8]，關于野大麥高產栽培特別是施肥的研究相對較少。本研究通過研究不同施肥量和施肥時期對野大麥產草量及營養成分的影響，為野大麥高產優質栽培管理提供科學理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地自然條件及基本情況

試驗地位于黑龍江省哈爾濱市阿城區黑龍江省畜牧園區，地處于北緯45°52′，東經127°05′，該地區的氣候為寒溫帶大陸性季風氣候，四季變化分明，夏季溫和、降雨集中，冬季寒冷、干燥。年均降雨量為580～600 mm，年均日照時數2 550 h，年均氣溫3.4℃，≥10℃的年積溫2 300～2 600℃，無霜期短，135～140 d。土壤類型為黑土，質地為壤土。試驗地0～20 cm土層土壤養分理化特征值見表1。

表1 阿城地區土壤養分理化特征值Table 1 the physical and chemical characteristics of soil nutrients in Acheng area

1.2 試驗材料

供試品種為薩爾圖野大麥，由東北農業大學草業科學系提供。

供試配方肥料采用自主研發的寒地黑土農區專用復合肥，由21.4%尿素、29.6%磷酸一銨、20%氯化鉀、8%沸石、15%泥炭、3%硫酸鎂和2%硼酸組成。

1.3 試驗設計與田間管理

本試驗所用野大麥于2014年5月播種，播種量30 kg·hm-2，行距為70 cm，試驗于2016年開始，采用雙因素完全隨機設計，共設施肥時期和施肥量兩個因素。施肥時期設三個時期，分別為返青期(4月15日)，拔節期(5月10日)和抽穗期(6月05日)。施肥量設6個水平分別為225，300，375，450，525，600 kg·hm-2。以不施肥作為對照，共21個處理，每個處理三次重復，共57個試驗小區。每個小區面積5 m×2.8 m=14 m2，小區周圍設1 m保護行。按照試驗設計每個小區單獨施肥，施肥采用地面撒施后進行灌溉。

1.4 測定項目與方法

產草量：在成熟期(7月30日)統一進行齊地面刈割。分別對每個小區用隨機取樣法取3行，每行刈割2 m。取樣后帶回實驗室于105℃殺青15 min，調至65℃烘24 h至恒重，稱其干重并折合成每公頃干草產量。

營養成分的測定:將干草樣品稱重后進行粉碎，通過40目篩，置干燥處備用。進行各處理營養成分的測定，具體測定方法如下：牧草粗蛋白質(crude protein,CP)含量采用Foss 8600型全自動凱式定氮儀測定；中性洗滌纖維(neutral detergent fibre,NDF)采用范式中性洗滌纖維法測定；酸性洗滌纖維(acid detergent fiber,ADF)采用范式酸性洗滌纖維法測定；粗脂肪(ether extract,EE)釆用索氏乙醚浸提法測定。

1.5 數據統計分析

運用Excel 2010進行數據整理，運用IBM SPSS Statistics 22 進行數據處理分析，用平均值和標準誤差表示測定結果，對不同施肥時期和不同施肥量進行雙因素方差分析，并用Duncan法對各測定數據進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同施肥方案對野大麥干草產量的影響

由表2可知，施肥量對野大麥干草產量有顯著影響(P<0.05)。在相同的施肥時期，野大麥的干草產量均隨施肥量的增加而增加，當施肥量達到525 kg·hm-2時，野大麥的干草產量達到最高，之后再增加施肥量，野大麥的干草產量也不再增加。所有施肥處理的野大麥干草產量均顯著高于對照(P<0.05)，其中在拔節期施肥量525 kg·hm-2時達到最高，為5.93 t·hm-2，比對照增產51.27%。比拔節期施肥量450 kg·hm-2增產4.4%；其次為返青期施肥量450 kg·hm-2時，干草產量為5.89 t·hm-2，比對照增長了50.26%；抽穗期施肥野大麥干草產量最高的是施肥量為525 kg·hm-2時，干草產量為5.74 t·hm-2，比對照增產46.43%。

表2 不同施肥方案對野大麥干草產量影響Table 2 Effects of different fertilization schemes on hay yield of wild barley

注：*表示差異顯著(P<0.05)，**表示差異極顯著(P<0.01)；NS表示差異不顯著(P>0.05)。同列不同大寫字母表示同一時期，不同施肥量間差異顯著(P<0.05)，同行不同小寫字母表示同一施肥量，不同時期施肥間差異顯著(P<0.05)，下同

Note：*indicates significant difference at the 0.05 level;**indicates significant difference at the 0.01 level;NS indicates that the difference is not significant at the 0.05 level. Different capital letters in the same column indicate significant difference between different fertilizer amounts in the same period at the 0.05 level;different lowercase letters in the same column indicate significant difference between same fertilizer amounts in the different period at the 0.05 level,The same as below

2.2 不同施肥方案對野大麥營養品質的影響

由表3可知，施肥時期和施肥量對野大麥CP、EE、NDF、ADF含量的影響具有極顯著交互作用(P<0.01)。在相同施肥時期，施肥量對野大麥CP、EE、NDF、ADF含量的影響具有極顯著影響，在相同施肥量，施肥時期對野大麥CP、EE、NDF、ADF含量的影響具有極顯著影響(P<0.01)。

試驗所有施肥處理的野大麥CP含量均顯著高于對照(P<0.05)，隨施肥量增加，野大麥干草中CP含量均隨施肥量的增加而增加，當施肥量達到525 kg·hm-2時，野大麥干草中CP含量最高，當再增加施肥量時，其CP含量也不再增加。并且在相同施肥時期，野大麥干草中CP的含量均在施肥量為525 kg·hm-2時達到最高，在拔節期施肥量為525 kg·hm-2時，野大麥干草中CP含量最高，為12.98%，比對照增長了92.01%，比拔節期施肥量450 kg·hm-2增長了12.97%。其次為返青期施肥量525 kg·hm-2，CP含量為12.96%，比對照增長了91.72%。

試驗所有施肥處理的野大麥粗脂肪含量均顯著高于對照(P<0.05)，并且隨著施肥量的增加呈先增加后降低的趨勢。在相同施肥量時，拔節期的粗脂肪含量均為最高。在相同施肥時期時，施肥量為525 kg·hm-2時能夠顯著提高野大麥干草中粗脂肪含量(P<0.05)。當拔節期施肥量525 kg·hm-2時，野大麥干草中粗脂肪含量最高為3.64%，比對照增加了195.93%。但是在拔節期施肥量為525 kg·hm-2和450 kg·hm-2中，粗脂肪的含量差異并不顯著。

試驗所有施肥處理的野大麥NDF和ADF均顯著低于對照(P<0.05)，且隨著施肥量的增加，NDF和ADF的含量均先增加后降低，NDF在拔節期施肥量為450 kg·hm-2時，達到最低為60.21%，比對照降低了19.09%。在返青期施肥量為525 kg·hm-2時，野大麥干草中ADF的含量最低，為38.64%，比對照降低了24.01%。

表3 不同施肥方案對野大麥營養品質的影響Table 3 Effects of different fertilization schemes on nutrient quality of wild barley

由表4可知，施肥時期和施肥量對野大麥粗灰分含量的影響具有顯著的交互作用(P<0.05)。所有施肥處理的野大麥粗灰分含量均顯著高于對照(P<0.05)。三個施肥時期均在施肥量為525 kg·hm-2時粗灰分含量最高，分別為9.42%，9.44%和8.51%，分別比對照高出39.14%，39.44%和25.70%。在施肥量相同時，均在拔節期施肥粗灰分含量最高。

施肥時期和施肥量對野大麥鈣含量的影響具有顯著的交互作用(P<0.05)。所有施肥處理的野大麥鈣含量均顯著高于對照(P<0.05)。在拔節期施肥量為525 kg·hm-2時，鈣含量最高，為0.87%，比對照高出97.73%，比同一施肥量的返青期和抽穗期高出0.05%和14.47%。

施肥時期和施肥量對野大麥磷含量的影響具有顯著的交互作用(P<0.05)。所有施肥處理的野大麥磷含量均顯著高于對照(P<0.05)。在相同施肥時期，均在施肥量為525 kg·hm-2時磷含量最高，并且返青期和拔節期的磷含量顯著高于抽穗期的磷含量。在拔節期施肥量為525 kg·hm-2時磷含量最高，為0.23%，比對照增加了228.57%。

表4 不同施肥方案對野大麥營養品質的影響Table 4 Effects of different fertilization schemes on nutrient quality of wild barley

3 討論

影響牧草產量和營養品質的因素有土壤因素，氣候因素，生物因素和管理因素等，其中土壤因素尤為重要。土壤是植物獲得營養物質的主要場所[9]，而施肥能夠改善土壤通氣狀況，減少土壤栽插阻力，使土壤肥力增強，并且施肥對土壤的有機質，微生物，速效養分含量具有較為顯著的調節促進作用，同時施肥能夠有效提高牧草產量及品質[10-12]。施肥時期和施肥量的不同對牧草產量和營養品質的影響也是不同的[13]，為了節約成本的同時讓利益最大化，所以本研究主要探討不同施肥時期和不同施肥量對野大麥干草產量及營養品質的影響。在本研究中，所有的施肥處理的野大麥干草產量均顯著高于對照(不施肥)，并且在拔節期施肥量為525 kg·hm-2時，可以得到最高的野大麥干草產量，為5.93 t·hm-2，比對照增產51.27%，比拔節期施肥量450 kg·hm-2增產4.4%，說明施肥可以有效提高野大麥的干草產量，并且施肥量相同時，拔節期施肥更有利提高野大麥的干草產量，這與李威[14]等人的研究結論相同。

牧草的營養價值主要取決于所含營養成分的種類和數量。營養成分指牧草飼用部分營養物質的組分，包括粗蛋白，粗脂肪，中性洗滌纖維，酸性洗滌纖維等[15-16]。其中粗蛋白含量是評價牧草營養價值的重要指標，粗蛋白的含量高表明牧草的營養品質較高[17]。中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的含量越低代表品質越好，適口性更加。所以提高牧草中粗蛋白含量，降低中性洗滌纖維和酸性吸低纖維的含量時提高牧草營養價值，改善牧草營養品質的重要內容[18]。粗脂肪中儲存了大量的物質能夠保障植物進行正常的生命活動，也是評價牧草營養指標的重要指標[19]。鈣和磷對于植物來說也是非常重要的，鈣是植物細胞壁的組成部分，也是植物的結構元素；磷不僅是核酸合成所需要的物質，而且具有促進根系發育，幼苗生長和新器官形成的作用，能使作物高產并且增強作物的抗逆性以及適應性[20]。

本研究表明，所有施肥處理的野大麥干草中CP和EE的含量均顯著高于對照，隨著施肥量的增加，CP和EE均呈先增加后降低的趨勢。在相同施肥量時，拔節期施肥的野大麥干草中CP和EE含量普遍高于其它施肥時期，NDF和ADF的含量也因施肥而顯著降低，這與李小坤[21]等人的研究結論一致。其中在拔節期施肥量為525 kg·hm-2時，CP和EE含量均為最高，分別為12.98%和3.64%，比對照分別高出92.01%和195.93%。在施肥量為525 kg·hm-2時，在三個施肥時期的粗灰分，鈣和磷的含量均有提升，并且在拔節期施肥效果更佳，其含量分別比對照高出39.44%，97.73%和228.57%。

4 結論

施肥可有效提高野大麥的干草產量和營養品質。施肥最適時期在拔節期，最佳施肥量為525 kg·hm-2，在此施肥方案中，野大麥干草產量達5.93 t·hm-2，比對照(不施肥)增加了51.27%；粗蛋白含量為12.98%，比對照(不施肥)增加了92.01%。并且粗脂肪，粗灰分，鈣含量和磷含量均有明顯增加，中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的含量也有所降低。所以此施肥組合不僅大幅提高了野大麥的干草產量，更能提高野大麥的營養品質，施肥效果最佳。