施肥與刈割對(duì)不同紫花苜蓿品種生產(chǎn)性能的影響

劉艷楠等

摘要：在甘肅省蘭州市秦王川地區(qū)研究了4個(gè)施肥處理（ck、N0P、 N1P、N2P）和2個(gè)刈割次數(shù)處理（3次、4次）對(duì)甘農(nóng)3號(hào)和隴東苜蓿株高和產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明：苜蓿各茬株高和產(chǎn)量隨施肥量的增加而增加；同一施肥水平下，甘農(nóng)3號(hào)刈割4次年鮮、干草產(chǎn)量均比刈割3次的高，隴東苜蓿刈割4次年鮮草產(chǎn)量比刈割3次高，但刈割3次年干草產(chǎn)量比刈割4次的高。甘農(nóng)3號(hào)在N2P和刈割4次處理下鮮草和干草產(chǎn)量均達(dá)到最高，分別為61 611 kg/hm2和15 117 kg/hm2；隴東苜蓿在N2P和刈割4次處理下鮮草產(chǎn)量達(dá)到最高，為39 178 kg/hm2，在N2P和3次刈割處理下干草產(chǎn)量達(dá)到最高，為11 217 kg/hm2。在試驗(yàn)地區(qū)甘農(nóng)3號(hào)和隴東苜蓿均以N2P處理的株高和干草產(chǎn)量達(dá)最高。

關(guān)鍵詞：紫花苜蓿；施肥；刈割；產(chǎn)量；株高

紫花苜蓿（Medicago sativa）為豆科苜蓿屬多年生草本植物[1]，具有生態(tài)適應(yīng)性廣、草產(chǎn)量高、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)好等優(yōu)良特性，是我國(guó)北方糧草輪作首選草種[2]。紫花苜蓿在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中需要很多營(yíng)養(yǎng)元素，尤其是肥料三要素氮、磷、鉀，植物生長(zhǎng)需要量多而土壤中的含量少，僅依靠土壤提供遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠[3，4]。施肥可有效地提高飼草產(chǎn)量和改善牧草品質(zhì)[5-8]，是調(diào)節(jié)和控制草地生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)平衡的一項(xiàng)重要措施[9]。刈割是草地利用的主要方式之一，刈割時(shí)期要根據(jù)產(chǎn)量、莖葉比、總可消化物質(zhì)含量、對(duì)再生草的影響及單位面積獲得的總的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量而定，適度的刈割能促進(jìn)牧草的分蘗和再生，從而提高地上部分的生物量，但過(guò)度刈割反而抑制牧草地上部分生長(zhǎng)[10，11]。確定適宜刈割期是調(diào)制高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)干草的重要因素之一，在確定最適宜刈割期時(shí)，必須考慮牧草生育期內(nèi)地上生物量的增長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)動(dòng)態(tài)，以獲取單位面積營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)最大產(chǎn)量[7]。在甘肅省秦王川地區(qū)進(jìn)行甘農(nóng)3號(hào)紫花苜蓿和隴東苜蓿合理的施肥用量及合理的刈割次數(shù)試驗(yàn)，為平衡施肥及紫花苜蓿優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地自然概況

試驗(yàn)于2011年6～9月在甘肅省蘭州市秦王川進(jìn)行。試驗(yàn)地地勢(shì)平坦，耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量10.71%、速效氮35.56 mg/kg、速效鉀120.88 mg/kg、速效磷21.54 mg/kg，pH 8.43。試驗(yàn)田水分管理采用灌溉方式。試驗(yàn)地區(qū)年平均降水量285 mm，年平均蒸發(fā)量1 888 mm，年平均氣溫5.9 ℃，無(wú)霜期121 d。

1.2 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試紫花苜蓿品種為甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院提供的甘農(nóng)3號(hào)和隴東苜蓿；施用化肥購(gòu)自蘭州化學(xué)工業(yè)公司生產(chǎn)的尿素CO（NH2）2（N≥46%）和金昌奔馬復(fù)合肥有限責(zé)任公司生產(chǎn)的過(guò)磷酸鈣Ca（H2PO4）2（P2O5≥12%）。

供試2個(gè)品種均于2010年5月4日播種，不施肥，常規(guī)田間管理。2011年返青期進(jìn)行田間試驗(yàn)。試驗(yàn)設(shè)4個(gè)施肥處理，ck不施肥、N0P單施磷肥，P2O5105 kg/hm2、N1P氮磷配施， N 51.75 kg/hm2、P2O5105 kg/hm2 、N2P氮磷配施，N103.50 kg/hm2、P2O5105 kg/hm2；2個(gè)刈割次數(shù)處理，3次刈割（分別在6月5日、7月23日和9月29日進(jìn)行）、4次刈割（分別在6月5日、7月23日、8月25日和9月29日進(jìn)行）。3次重復(fù)，共48個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積4 m×4 m。肥料于6月5日苜蓿初花期刈割以后，采取撒播方式施入對(duì)應(yīng)小區(qū)，灌水，期間及時(shí)防治病蟲(chóng)害，施肥水平和肥料用量見(jiàn)表1。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

株高（絕對(duì)高度） 每次苜蓿刈割前每小區(qū)采用隨機(jī)取樣法選擇測(cè)定植株，每株自地面量至生長(zhǎng)點(diǎn)。每個(gè)小區(qū)測(cè)定30株[12，13]。

產(chǎn)量 各處理每次留茬5 cm刈割后[11]，測(cè)小區(qū)鮮草產(chǎn)量。同時(shí)，分別取樣約500 g自然風(fēng)干至恒重，計(jì)算鮮干比，并折算干草產(chǎn)量，年草產(chǎn)量為每次刈割產(chǎn)量之和。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2003和SPSS 16.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量

2.1.1 第1茬產(chǎn)量

第1茬草未進(jìn)行施肥處理，甘農(nóng)3號(hào)產(chǎn)量高于隴東苜蓿，二者之間存在極顯著差異（sig鮮草=0.000<0.01，sig干草= 0.002<0.01）（表2）。說(shuō)明在研究地區(qū)的環(huán)境條件下，甘農(nóng)3號(hào)生長(zhǎng)能力比隴東苜蓿強(qiáng)。

2.1.2 第2茬產(chǎn)量

各施肥處理2個(gè)紫花苜蓿品種第2茬的鮮草產(chǎn)量與對(duì)照相比，差異極顯著（P<0.01），甘農(nóng)3號(hào)和隴東苜蓿增幅分別為16.66%～39.31%和39.77%～72.95%；各施肥處理極顯著（P<0.01）增加了隴東苜蓿的干草產(chǎn)量，增幅36.53%～65.91%，甘農(nóng)3號(hào)干草產(chǎn)量在N1P和N2P處理下極顯著（P<0.01）增加，增幅分別達(dá)到37.37%和50.41%，在N0P處理下顯著（P<0.05）增加，增幅為17.63%。

2.1.3 第3茬及第4茬產(chǎn)量

不同施肥處理對(duì)2個(gè)紫花苜蓿品種第3茬產(chǎn)量影響明顯（表2）。對(duì)于甘農(nóng)3號(hào)，施肥極顯著（P<0.01）增加了3次刈割處理下第3茬鮮、干草產(chǎn)量，各施肥處理間差異顯著（P<0.05）；在4次刈割處理下第3茬鮮草產(chǎn)量N2P處理下極顯著（P<0.01）增加，N1P處理下顯著（P<0.05）增加而N0P處理下增加不顯著，干草產(chǎn)量N1P和N2P處理下極顯著（P<0.01）增加而N0P僅顯著（P<0.05）增加。對(duì)于隴東苜蓿，在3次刈割處理下第3茬鮮、干草產(chǎn)量N1P和N2P處理下極顯著（P<0.01）增加，N0P處理下顯著（P<0.05）增加；4次刈割處理下第3茬鮮、干草產(chǎn)量N2P處理下極顯著（P<0.01）增加，N1P處理下顯著（P<0.05）增加，N0P處理下增加不顯著，但由于氣候、溫度等當(dāng)?shù)貤l件影響，隴東苜蓿到生長(zhǎng)后期過(guò)早停止生長(zhǎng)，產(chǎn)量明顯低于甘農(nóng)3號(hào)。

刈割時(shí)期對(duì)產(chǎn)量的影響很大。同一苜蓿品種同一施肥水平3次和4次刈割處理下第3茬產(chǎn)量不同。對(duì)于甘農(nóng)3號(hào)，ck處理下鮮草產(chǎn)量差異極顯著，干草產(chǎn)量差異不顯著（sigck鮮草=0.008<0.01，sigck干草=0.231>0.05）；N0P處理下鮮、干草產(chǎn)量差異均顯著（sigN0P鮮草=0.011<0.05，sigN0P干草= 0.032<0.05）；N1P處理下鮮、干草產(chǎn)量差異均顯著（sigN1P鮮草=0.013<0.05，sigN1P干草= 0.030<0.05）；N2P處理下鮮草產(chǎn)量差異顯著，干草產(chǎn)量差異不顯著（sigN2P鮮草= 0.044<0.05，sigN2P干草= 0.124>0.05）。隴東苜蓿，各施肥處理3次和4次刈割第3茬鮮草產(chǎn)量均差異顯著（sigck鮮草=0.049<0.05，sigN0P鮮草=0.026<0.05，sigN1P鮮草=0.020<0.05，sigN2P鮮草= 0.036<0.05）；干草產(chǎn)量差異均不顯著（sigck干草=0.470>0.05，sigN0P干草= 0.084>0.05，sigN1P干草= 0.060>0.05，sigN2P干草= 0.066>0.05）。鮮草產(chǎn)量差異顯著而干草產(chǎn)量差異不顯著可能是由于4次刈割處理下第3茬鮮草刈割時(shí)研究地區(qū)下雨，導(dǎo)致鮮草含水量太高的緣故（表2）。

由于受研究地區(qū)氣候、溫度等條件影響，2個(gè)紫花苜蓿品種到生長(zhǎng)后期無(wú)法正常生長(zhǎng)，甘農(nóng)3號(hào)第4茬產(chǎn)量很低，各處理鮮、干草產(chǎn)量差異不顯著；隴東苜蓿株高大約10 cm，無(wú)法進(jìn)行第4次刈割，產(chǎn)量忽略不計(jì)。

2.1.4 年總產(chǎn)量

甘農(nóng)3號(hào)和隴東苜蓿在3次和4次刈割處理下，年草產(chǎn)量隨施肥水平的增加而增加，產(chǎn)量大小順序?yàn)镹2P>N1P>N0P>ck。

與對(duì)照相比較，在3次刈割處理下，施肥極顯著（P<0.01）增加了甘農(nóng)3號(hào)的年鮮、干草產(chǎn)量，各處理增幅分別為10.79%～27.87%和11.71%～30.06%，N2P處理下達(dá)到最大，分別為51 005 kg/hm2和14 856 kg/hm2，且各處理間差異極顯著（P<0.01）。4次刈割處理下，N1P和N2P處理下鮮草產(chǎn)量與對(duì)照相比極顯著（P<0.01）增加，增幅為16.10%和25.65%，N0P處理下顯著（P<0.05）增加，增幅為9.57%；各施肥處理干草產(chǎn)量與對(duì)照相比極顯著（P<0.01）增加，且各處理間差異極顯著（P<0.01），各處理增幅分別為9.71%～25.94%，N2P處理下最大干草為15 117 kg/hm2。雖然甘農(nóng)3號(hào)刈割4次處理下第4茬長(zhǎng)勢(shì)不好，但刈割4次處理比刈割3次處理在各個(gè)施肥處理下產(chǎn)量仍然增加，鮮、干草產(chǎn)量增幅分別為18.88%～22.92%和1.75%～5.08%。

與對(duì)照相比，3次刈割處理下，隴東苜蓿年鮮、干草產(chǎn)量極顯著（P<0.01）增加，且隨著施肥量的增加而增加，各處理增幅分別為23.08%～43.95%和19.51%～40.07%，N2P處理下鮮、干草產(chǎn)量達(dá)到最大，為35 486 kg/hm2和11 217 kg/hm2；4次刈割處理下，年鮮草產(chǎn)量各施肥處理極顯著增加（P<0.01），年干草產(chǎn)量在N1P和N2P處理下極顯著（P<0.01）增加，在N0P處理下顯著（P<0.05）增加，各處理增幅分別為19.87%～46.46%和17.33%～36.51%，N2P處理下鮮、干草產(chǎn)量達(dá)到最大量，為39 178 kg/hm2和10 733 kg/hm2。

由于受研究地區(qū)環(huán)境影響，刈割3、4次處理第3茬產(chǎn)量偏低，刈割4次處理第4茬產(chǎn)量極低，導(dǎo)致隴東苜蓿年產(chǎn)量整體偏低。

2.2 株高

2.2.1 第1茬株高

植株高度是反映苜蓿生長(zhǎng)狀況和決定產(chǎn)量的重要指標(biāo)之一[14]，第1茬草未進(jìn)行施肥處理，甘農(nóng)3號(hào)株高高于隴東苜蓿（表3），二者之間差異極顯著（sig=0.000<0.01），說(shuō)明在此次試驗(yàn)條件下，甘農(nóng)3號(hào)生長(zhǎng)能力較強(qiáng)，具有一定的產(chǎn)量潛力，而隴東苜蓿生長(zhǎng)能力較弱，產(chǎn)量潛力較差。

2.2.2 第2茬株高 施肥后極顯著（P<0.01）的增加了2個(gè)紫花苜蓿品種的植株高度，各施肥處理間株高差異極顯著（P<0.01），2個(gè)紫花苜蓿品種各處理株高為N2P>N1P>N0P>ck，這與產(chǎn)量變化趨勢(shì)一致。

2.2.3 第3茬及第4茬株高

施肥極顯著（P<0.01）增加了甘農(nóng)3號(hào)3次和4次刈割處理下第3茬植株的生長(zhǎng)高度，不同施肥處理下高度為N2P>N1P>N0P>ck，但N1P與N2P間差異不顯著，各施肥處理下刈割3次處理株高均比刈割4次處理略高（表3）；甘農(nóng)3號(hào)第4茬株高很低，各處理均在18 cm，且處理間差異不顯著。對(duì)于隴東苜蓿，N1P和N2P處理下株高極顯著（P<0.01）高于對(duì)照，N2P處理下株高極顯著（P<0.01）高于其他處理。隴東苜蓿第4茬株高極低，均在10 cm，無(wú)法進(jìn)行第4次刈割。

3 討論與結(jié)論

施氮磷肥可以顯著增加苜蓿產(chǎn)量[15-18]，Jenkins等[19]認(rèn)為，在土壤氮素含量較低或苜蓿返青期和刈割期根瘤菌固氮作用較弱時(shí)，需要施入一定量的氮來(lái)滿(mǎn)足紫花苜蓿的需求。此次試驗(yàn)自然條件土壤含氮量和有機(jī)質(zhì)含量較低，從紫花苜蓿全生育期分析，施肥大幅度提高了2個(gè)紫花苜蓿品種的產(chǎn)量，且隨施肥量的增加苜蓿產(chǎn)量增加，這與馬孝慧等[20]、劉貴河等[21]、胡華鋒等[22]、劉高軍等[23]的試驗(yàn)結(jié)論一致。在施肥N2P和刈割4次處理下甘農(nóng)3號(hào)鮮、干草產(chǎn)量達(dá)最高，分別為61 611 kg/hm2和15 117 kg/hm2；在施肥N2P和刈割4次處理下隴東苜蓿鮮草產(chǎn)量達(dá)最高為39 178 kg/hm2，在施肥N2P和刈割3次處理下隴東苜蓿達(dá)最高干草產(chǎn)量11 217 kg/hm2，這可能是由于刈割4次處理的第3茬含水量較高的緣故。在研究地區(qū)，以年鮮、干草絕對(duì)產(chǎn)量來(lái)看，不論刈割3次還是4次，各處理下甘農(nóng)3號(hào)均高于隴東苜蓿；以年鮮、干草產(chǎn)量增幅分析，不論刈割3次還是4次，各處理下隴東苜蓿增幅均高于甘農(nóng)3號(hào)，所以甘農(nóng)3號(hào)更適宜種植于該地區(qū)，隴東苜蓿在該地區(qū)對(duì)肥料更敏感。

株高既是衡量苜蓿生長(zhǎng)發(fā)育狀況的重要標(biāo)準(zhǔn)，也是產(chǎn)量潛力的重要體現(xiàn)[24]。從不同施肥處理對(duì)2個(gè)紫花苜蓿品種各茬株高來(lái)看，以N2P處理株高最高，并且隨施肥水平的增加株高增加，株高與產(chǎn)量變化趨勢(shì)一致，都為N2P>N1P>N0P>ck，說(shuō)明施肥能顯著增加甘農(nóng)3號(hào)和隴東苜蓿的植株高度，從而增加苜蓿產(chǎn)量，這與劉貴河等[21]的結(jié)論一致。從不同刈割處理對(duì)2個(gè)紫花苜蓿品種各茬株高來(lái)看，甘農(nóng)3號(hào)刈割3次處理第3茬株高比刈割4次處理略高，刈割4次處理第4茬株高很低；隴東苜蓿刈割3次處理第3茬株高比刈割4次處理略高，刈割4次處理第4茬株高極低，2個(gè)紫花苜蓿品種第4茬產(chǎn)量很低，對(duì)年產(chǎn)量影響很小。本試驗(yàn)甘農(nóng)3號(hào)相對(duì)隴東苜蓿植株高度要高，說(shuō)明在研究地區(qū)的環(huán)境條件下，甘農(nóng)3號(hào)生長(zhǎng)發(fā)育良好，產(chǎn)量潛力明顯強(qiáng)于隴東苜蓿。

試驗(yàn)中甘農(nóng)3號(hào)刈割4次年產(chǎn)量略高于3次刈割，但第4茬株高和產(chǎn)量很低，對(duì)年產(chǎn)量影響很小，所以在研究地區(qū)建議刈割3次；隴東苜蓿第4茬株高和產(chǎn)量極低，第4次刈割沒(méi)有生產(chǎn)意義，反而會(huì)傷及根，減少分蘗，并且此為越冬前最后一次刈割，刈割過(guò)低不能保持根部營(yíng)養(yǎng)，在冬季寒冷地區(qū)對(duì)苜蓿越冬有害[11]。由此可見(jiàn)在該地區(qū)種植紫花苜蓿刈割次數(shù)以3次為宜。

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