不同葉面肥對紫花苜蓿生長、產草量和品質的影響及效益比較

李丹丹， 鞏 皓， 劉國富， 閆得朋， 袁玉瑩， 肖知新， 白珍建， 崔國文

(東北農業大學動物科學技術學院， 黑龍江 哈爾濱 150030)

紫花苜蓿(MedicagosativaL.)是豆科優良牧草[1]，科學施肥是提高苜蓿產草量和營養品質的關鍵[2]。土壤施肥是目前我國苜蓿生產中普遍采用的施肥方式，多采用器械或人工把肥料直接施入土壤，肥料融化后才能被苜蓿吸收，由于不能及時覆土或灌溉，造成肥料浪費嚴重，吸收率較低，影響苜蓿增產效果，且投入成本較高。為克服這些缺點，可采用噴施葉面肥的方式來提高肥效。葉面肥是一種將作物所需養分以溶液噴霧方式直接噴施于葉片表面的肥料，可被植物葉片、莖和嫩枝條等地上營養體直接吸收，不但施肥作業方便，而且肥料浪費較少，利用率較高，效果較明顯[3]。

在常用的葉面肥中，尿素分子電離度小，噴施后不會引起細胞質壁分離及其他副作用，吸收后可快速同化利用，因此尿素用于葉面施肥優于其他氮肥[4]；并且尿素與其他養分物質配施效果好，如尿素與硫酸亞鐵可形成絡合鐵肥，提高植物對鐵的利用率，其造價低，應用廣泛[5]；磷酸二氫鉀是一種極易被植物吸收利用的速效磷鉀復合肥，葉面噴施可有效提高磷鉀的吸收效率，增強光合作用，對增產、改善品質具有良好的作用，若與一些氮素化肥做到合理配施，則效果更佳；鉬參與氮的代謝和植物體內的氧化還原過程，能促進根瘤生長，還可增加植物對磷的吸收，作物種類不同，對鉬的反應也不同，一般豆科作物易發生缺鉬，苜蓿最為突出[6]。

在生產上關于葉面肥的研究，以往主要集中在玉米(ZeamaysL.)[7-8]、大豆(Glycinemax(L.) Merr.)[9-10]、小麥(TriticumaestivumL.)[11-12]等農作物以及蔬菜上，近幾年關于葉面肥在苜蓿生產中的應用研究也逐漸增加，比如郭強等[13]研究表明，在山東地區苜蓿施用葉面肥，株高增長率可達7.6%，干草增產率達12.56%～31.61%。但目前國內尚無苜蓿專用葉面肥產品，葉面肥噴灑時期、數量、方法等也無統一規范，這在一定程度上影響了葉面肥的使用和推廣。針對這一情況，本試驗選擇在東北寒地黑土區，針對苜蓿生長規律和當地土壤氣候等特點，結合市場上和研究中所使用的葉面肥成分(如尿素、磷酸二氫鉀、鉬酸銨等)，篩選了7種不同種類葉面肥進行試驗，在土壤施肥的基礎上，探究不同葉面肥對紫花苜蓿生長、產草量和營養品質的影響，并進行經濟效益比較分析，為當地苜蓿生產提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地點位于黑龍江省哈爾濱市雙城區五家鎮試驗基地(45°31′ N，126°23′ E)，該地區是典型薄層黑土農業區，屬于溫帶大陸性季風氣候，年平均氣溫3.5℃～4.5℃，年降水量為400～600 mm，有效積溫2 700℃～2 900℃，無霜期142 d。試驗地土壤類型為黑土，質地壤土。0～20 cm土壤pH為5.36，有機質含量為23.70 g·kg-1，速效氮含量為121.80 mg·kg-1，速效磷含量為11.20 mg·kg-1，速效鉀含量為137.50 mg·kg-1。

1.2 試驗材料

1.2.1供試品種 ‘東農1號’紫花苜蓿(MedicagosativaL. ‘Dongnong No.1’)，由東北農業大學草業科學系提供。2016年5月用平地條播方式播種，行距0.3 m，播種量為18.75 kg·hm-2，當年8月中旬收割1茬。

1.2.2供試肥料 葉面肥A：東北農業大學草業科學系自主研制的寒地黑土農區紫花苜蓿專用葉面肥[14]。葉面肥溶液由5%黃腐酸、5%磷酸二氫鉀、0.3%硫酸錳、3%硫酸亞鐵銨、3%硼酸、3%鉬酸銨等組成，噴施濃度為0.1%。

葉面肥B：0.3%尿素；

葉面肥C：0.5%磷酸二氫鉀；

葉面肥D：0.3%尿素+0.5%磷酸二氫鉀；

葉面肥E：0.3%尿素+0.1%硫酸亞鐵+0.05%鉬酸銨；

葉面肥F：0.5%磷酸二氫鉀+0.1%硫酸亞鐵+0.05%鉬酸銨；

葉面肥G：0.3%尿素+0.5%磷酸二氫鉀+0.1%硫酸亞鐵+0.05%鉬酸銨(葉面肥B～G均為配制后直接噴施)；

對照(Check,CK)：清水；

土壤底肥：東北農業大學草業科學系自主研制的寒地黑土農區紫花苜蓿專用復合肥[15]，施肥量525 kg·hm-2。

1.3 試驗設計

試驗是在土壤施肥的基礎上對7種葉面肥進行比較，以噴施清水作為對照，具體噴施時間見表1。試驗采用單因素隨機區組設計，共設8個處理，每個處理設3個重復，共24個小區，小區面積為9 m2(1.8 m×5 m)，小區之間設0.6 m保護行。

土壤施肥是在2017年4月20日紫花苜蓿返青前開溝施入寒地黑土農區紫花苜蓿專用復合肥，施肥量為525 kg·hm-2。7種葉面肥噴施時間為刈割前20天，小區噴施量為3 L，留茬高度5～8 cm。

1.4 測定指標及方法

1.4.1生長指標的測定 植株高度：每茬刈割前測定垂直高度(cm)。在小區內隨機選10株紫花苜蓿，將植株拉直，用直尺測定其最頂端至地面莖部的高度，取平均值。

莖葉比：在各小區隨機選擇10株，將莖和葉分離開，置于65℃烘箱中烘干至恒重，稱取干重，計算莖葉比。莖葉比=莖干重(g)/葉干重(g)。

表1 葉面肥噴施時間和紫花苜蓿刈割時間Table 1 Spraying time of foliar fertilizer and mowing time of alfalfa

1.4.2產草量的測定 葉面施肥后20天，在各小區隨機選取一行刈割2 m進行取樣，取樣面積為0.6 m2(0.3 m ×2 m)，并折合成1 m2，留茬高度5～8 cm，3次重復。在田間取樣后直接稱量鮮重，并換算為每公頃鮮草產量。將鮮草置于烘箱中105℃殺青5 min，然后65℃烘干至恒重，稱量干草重量，并換算成每公頃干草產量(kg·hm-2)。

1.4.3營養指標的測定 將每茬紫花苜蓿進行營養品質測定，使用3茬的平均值代表全年的營養品質。紫花苜蓿各營養指標測定方法[16]如下：

粗蛋白質(Ether Extract,EE)：采用Foss 8600型全自動凱式定氮儀測定；

粗脂肪(Crude Fat,CF)：釆用索氏乙醚浸提法測定；

粗灰分(Crude Ash,CA)：采用高溫灼燒法測定；

中性洗滌纖維(Neutral Detergent Fiber,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；

1.4.4經濟效益的計算方法 產值=苜蓿干草全年總產量×每千克苜蓿干草的價格(1.80 元·kg-1)

增收=施肥處理產值-對照處理產值

肥料成本=底肥成本+葉面肥成本

純增收=增收-肥料成本

產投比=純增收/肥料成本

各葉面肥價格：葉面肥A為0.019元·L-1，葉面肥B為0.042元·L-1，葉面肥C為0.100 元·L-1，葉面肥D為0.142 元·L-1，葉面肥E為0.156 元·L-1，葉面肥F為0.217 元·L-1，葉面肥G為0.231 元·L-1。

紫花苜蓿專用復合肥價格為1.39 元·kg-1。

紫花苜蓿草捆價格為1.80 元·kg-1。

1.5 數據處理

運用IBM SPSS Statistics 21.0進行單因素方差分析，運用新復極差法(Duncan)進行多重比較，差異顯著水平為0.05，結果表示形式為平均值±標準差。

2 結果與分析

2.1 不同種類葉面肥對紫花苜蓿株高和莖葉比的影響

由表2可知，各葉面肥均可有效促進苜蓿的生長，3茬紫花苜蓿的垂直高度高低順序均為：G>A>F>D>C>E>B>CK。G處理的垂直高度最高，3茬分別為77.80 cm，71.42 cm，46.43 cm，比CK分別提高24.58%，16.5%，23.95%，差異顯著(P<0.05)。第1茬中，B，C，E與CK差異不顯著(P>0.05)，說明單施氮肥或磷鉀肥，或氮肥、鐵肥和鉬肥配施對垂直高度影響不大。第2，3茬中，各處理均與CK差異顯著(P<0.05)，A與G差異不顯著(P>0.05)，說明各處理均對垂直高度有促進作用，苜蓿專用葉面肥(A處理)和G處理促進作用相似。

各葉面肥均可降低苜蓿莖葉比，除第1茬B處理外，各處理與CK差異顯著(P<0.05)。其中G處理下3茬莖葉比最低，分別是1.04,0.76和0.60。第1茬中，F和G差異不顯著(P>0.05)，說明鉀肥與鐵肥和鉬肥配施時，氮肥的作用較小。第2，3茬中，A處理的莖葉比為0.84和0.68，與G處理差異不顯著(P>0.05)，說明苜蓿專用葉面肥(A處理)的作用效果與4種肥料均施用相似。

表2 不同種類葉面肥對3茬紫花苜蓿垂直高度和莖葉比的影響Table 2 Effects of different kinds of foliar fertilizers on vertical height,stem/leaf ratio of three cut of alfalfa

注：同列不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05)，下同

Note:Different lowercase letters in the same column indicate significant differences between treatments (P<0.05). The same as below

2.2 不同種類葉面肥對紫花苜蓿產草量的影響

由表3可知，各處理苜蓿干草產量均顯著高于CK(P<0.05)，以G處理為最高，第1茬中G處理顯著高于其他處理(P<0.05)。3茬中G處理的干草產量分別達到6 001.09 kg·hm-2，5 693.77 kg·hm-2，2 900.94 kg·hm-2，分別比對照組提高17.03%，19.09%，16.4%。

對全年3茬干草總產量增產的高低順序為：G>A>F>D>C>E>B>CK，比對照分別增產17.70%，14.94%，13.82%，11.74%，9.39%，7.52%，6.30%，G處理達到14 595.81 kg·hm-2，其次為A處理，為14 253.76 kg·hm-2，且A，G處理差異不顯著(P>0.05)。B，C，D組差異顯著(P<0.05)，說明單施鉀肥產量高于氮肥，氮、磷、鉀肥配施優于單施。E，F差異顯著(P<0.05)，說明在鐵、鉬微肥的作用下，鉀肥對產量的影響大于氮肥。

表3 不同種類葉面肥對3茬干草產量的影響Table 3 Effects of different kinds of foliar fertilizers on dry yield of three cut of alfalfa

2.3 不同種類葉面肥對紫花苜蓿營養品質的影響

由表4可知，不同種類葉面肥均能使紫花苜蓿粗蛋白、粗脂肪、粗灰分的含量增加，并降低中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的含量，提高牧草品質。不同種類葉面肥對紫花苜蓿營養品質的影響不同，但均以G處理的粗蛋白、粗脂肪、粗灰分含量最高，中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量最低。

表4 不同種類葉面肥對紫花苜蓿營養品質的影響Table 4 Effects of different kinds of foliar fertilizers on nutritional quality of the alfalfa

不同種類葉面肥均可顯著提高紫花苜蓿粗蛋白含量(P<0.05)。其增長的高低順序為：G>A>F>D>C>E>B>CK，比對照分別增長3.12%，2.72%，2.00%，1.80%，1.38%，0.85%，0.70%。粗蛋白含量以G處理最高，達到25.43%，其次為A處理，為25.03%，G處理與其他處理差異顯著(P<0.05)。B，E差異不顯著(P>0.05)，說明與單施氮肥相比，微肥在與氮肥配施時對平均粗蛋白增加無影響。

不同種類葉面肥均可顯著提高紫花苜蓿粗脂肪含量(P<0.05)。G處理粗脂肪含量最高，為3.81%，比對照提高1.39%；其次為A處理，粗脂肪含量為3.59%，比對照提高1.17%，兩者之間差異不顯著(P>0.05)。C，D之間差異不顯著(P>0.05)，說明在磷、鉀肥存在的情況下，氮肥對粗脂肪含量影響較小。

噴施不同葉面肥可顯著增加紫花苜蓿粗灰分的含量(P<0.05)。其增長的高低順序為：G>A>F>D>C>E>B>CK，各處理粗灰分含量在9.07%～10.78%之間，以G處理為最高，達到10.78%，比對照增加1.71%，除B，E外，各處理之間差異顯著(P<0.05)。

通過噴施葉面肥，各處理紫花苜蓿的NDF和ADF均有顯著降低，其含量分別在27.67%～36.23%，17.45%～24.63%范圍內，均為G處理含量最低。各處理與對照差異顯著(P<0.05)。除A，F外，各處理間差異顯著(P<0.05)。

2.4 不同種類葉面肥對紫花苜蓿經濟效益的影響

不同葉面肥種類對苜蓿全年經濟效益的影響如表5所示。可以看出，與CK相比較，G處理干草總產量、產值、肥料成本最高，分別為14 595.81 kg·hm-2，26 272.46 元·hm-2，3 039.75元·hm-2，而純增收為910.26 元·hm-2；A處理肥料成本最低，為919.75 元·hm-2，純增收和產投比最高，分別為2 414.5 元·hm-2和2.63，增收為3 334.32 元·hm-2。

表5 不同施肥方案對經濟效益的影響Table 5 Effects of different fertilization schemes on the economic benefits

3 討論

3.1 不同種類葉面肥對紫花苜蓿株高和產草量的影響

株高是反應紫花苜蓿生長發育狀況和決定草產量的重要指標之一[17-18]，莖葉比也是衡量牧草品質的一個重要指標，莖葉比越小說明葉片數量越豐富，適口性越好，蛋白質含量也更高[19]，因此葉片的比例是影響蛋白質含量的主要因素[20]。不同的施肥處理均會對各性狀產生影響。李星月等[21]研究認為，單施磷肥能夠顯著降低苜蓿莖葉比；賈珺等[22]發現氮磷肥混施能顯著改變苜蓿莖葉比；本研究中，噴施7種不同組合葉面肥對3茬紫花苜蓿均有促進垂直株高和降低莖葉比的作用。以尿素、磷酸二氫鉀、硫酸亞鐵、鉬酸銨4種肥料都施用的葉面肥G的垂直株高最高，莖葉比最低。除第1茬外，葉面肥G與E,G與F的莖葉比差異顯著，說明在施用鐵肥和鉬肥時，氮肥和鉀肥配施比單獨施用對莖葉比的降低作用顯著，可改善紫花苜蓿的品質。

有研究[23]表明氮肥可降低牧草產量，也有研究[24]認為氮肥可以提高產量。本試驗中，噴施尿素可顯著提高紫花苜蓿各茬干草產量，這與張磊等[25]的研究結果一致。施用磷鉀肥可以顯著提高苜蓿干草產量[26]，尤其在土壤缺磷鉀時適量噴施，紫花苜蓿產量便可顯著提升[27]。從全年總產量來看，施用磷酸二氫鉀增產效果顯著高于CK和單施尿素，說明磷鉀肥對紫花苜蓿的增產效果明顯。鐵肥和鉬肥單施或配施也使草產量顯著提高[28]。張晗等[29]用灰色關聯度分析得知，0.1%的硫酸亞鐵和0.05%的鉬酸銨配合施用，紫花苜蓿的生產性能最佳。本試驗G處理通過氮、磷、鉀肥與鉬肥和鐵肥的配合施用可以顯著提高苜蓿產量，說明各成分間有協同作用，共同促進苜蓿產量的提高。

3.2 不同種類葉面肥對紫花苜蓿營養品質的影響

粗蛋白含量是牧草的重要品質指標，其含量決定牧草營養價值[30]。馬孝慧等[31]的試驗結果表明，施用尿素150 kg·hm-2或者硫酸鉀450 kg·hm-2的處理極顯著提高了第2茬苜蓿的粗蛋白含量；格聊生等[32]研究發現，只有適量、定量施入氮、磷、鉀肥才能提高紫花苜蓿粗蛋白含量；胡華鋒等[33]認為噴施鐵肥可顯著提高紫花苜蓿粗蛋白含量，以施鐵500 mg·kg-1效果最顯著，高出對照16.61%。當施用鋅10 kg·hm-2、鐵15 kg·hm-2、鉬0.22 kg·hm-2時，能顯著提高粗蛋白含量，降低粗纖維含量；本研究結果與以上研究結果相一致，本試驗中G處理粗蛋白含量最高，顯著高于其他處理，說明尿素、磷酸二氫鉀、硫酸亞鐵、鉬酸銨共同施用比單獨施用更能促進紫花苜蓿粗蛋白含量的增加。

牧草中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維抑制動物的采食量和消化率，因此降低中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量成為改善牧草品質的一個重要指標。賈婷婷等[34]發現氮、磷、鉀肥配合施用可降低苜蓿中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量；蒙洋等[35]的研究認為尿素87 kg·hm-2、硫酸鉀230.76 kg·hm-2、硫酸銨61.89 kg·hm-2、鉬酸銨11.05 kg·hm-2的施肥量可降低中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量；本試驗中，尿素、磷酸二氫鉀、硫酸亞鐵、鉬酸銨等4種肥料對3茬刈割的中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維均表現出降低作用。綜合以上研究結果，4種肥料配合施用的葉面肥(G處理)可優化紫花苜蓿的洗滌纖維組成及含量，提高飼料的消化率。

4 結論

噴施7種葉面肥均可有效促進苜蓿生長，提高產草量和品質，其中4種肥料配合施用的葉面肥G(0.3%尿素+0.5%磷酸二氫鉀+0.1%硫酸亞鐵+0.05%鉬酸銨)效果最顯著，全年總干草產量和粗蛋白含量為最高；噴施葉面肥A(紫花苜蓿專用葉面肥)可獲得最佳的經濟效益和產投比，分別達2 414.57元·hm-2和2.63，是葉面肥G處理的2.65倍和8.77倍。經過綜合比較分析，在寒地黑土農區噴施紫花苜蓿專用葉面肥相對投入較少，產出較多，綜合效益最高。