不同葉面肥對紫花苜蓿生長、產(chǎn)草量和品質(zhì)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(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院， 黑龍江 哈爾濱 150030)

紫花苜蓿(MedicagosativaL.)是豆科優(yōu)良牧草[1]，科學(xué)施肥是提高苜蓿產(chǎn)草量和營養(yǎng)品質(zhì)的關(guān)鍵[2]。土壤施肥是目前我國苜蓿生產(chǎn)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(yán)重，吸收率較低，影響苜蓿增產(chǎn)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(yǎng)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(yǎng)體直接吸收，不但施肥作業(yè)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(xì)胞質(zhì)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(yōu)于其他氮肥[4]；并且尿素與其他養(yǎng)分物質(zhì)配施效果好，如尿素與硫酸亞鐵可形成絡(luò)合鐵肥，提高植物對鐵的利用率，其造價低，應(yīng)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(fù)合肥，葉面噴施可有效提高磷鉀的吸收效率，增強(qiáng)光合作用，對增產(chǎn)、改善品質(zhì)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(nèi)的氧化還原過程，能促進(jìn)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(yīng)也不同，一般豆科作物易發(fā)生缺鉬，苜蓿最為突出[6]。

在生產(chǎn)上關(guān)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(nóng)作物以及蔬菜上，近幾年關(guān)于葉面肥在苜蓿生產(chǎn)中的應(yīng)用研究也逐漸增加，比如郭強(qiáng)等[13]研究表明，在山東地區(qū)苜蓿施用葉面肥，株高增長率可達(dá)7.6%，干草增產(chǎn)率達(dá)12.56%～31.61%。但目前國內(nèi)尚無苜蓿專用葉面肥產(chǎn)品，葉面肥噴灑時期、數(shù)量、方法等也無統(tǒng)一規(guī)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(qū)，針對苜蓿生長規(guī)律和當(dāng)?shù)赝寥罋夂虻忍攸c，結(jié)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(jìn)行試驗，在土壤施肥的基礎(chǔ)上，探究不同葉面肥對紫花苜蓿生長、產(chǎn)草量和營養(yǎng)品質(zhì)的影響，并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益比較分析，為當(dāng)?shù)剀俎Ｉa(chǎn)提供理論依據(jù)。

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(qū)五家鎮(zhèn)試驗基地(45°31′ N，126°23′ E)，該地區(qū)是典型薄層黑土農(nóng)業(yè)區(qū)，屬于溫帶大陸性季風(fēng)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(zhì)地壤土。0～20 cm土壤pH為5.36，有機(jī)質(zhì)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(nóng)1號’紫花苜蓿(MedicagosativaL. ‘Dongnong No.1’)，由東北農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)科學(xué)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(dāng)年8月中旬收割1茬。

1.2.2供試肥料 葉面肥A：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)科學(xué)系自主研制的寒地黑土農(nóng)區(qū)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(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)科學(xué)系自主研制的寒地黑土農(nóng)區(qū)紫花苜蓿專用復(fù)合肥[15]，施肥量525 kg·hm-2。

1.3 試驗設(shè)計

試驗是在土壤施肥的基礎(chǔ)上對7種葉面肥進(jìn)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(jī)區(qū)組設(shè)計，共設(shè)8個處理，每個處理設(shè)3個重復(fù)，共24個小區(qū)，小區(qū)面積為9 m2(1.8 m×5 m)，小區(qū)之間設(shè)0.6 m保護(hù)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(nóng)區(qū)紫花苜蓿專用復(fù)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(qū)噴施量為3 L，留茬高度5～8 cm。

1.4 測定指標(biāo)及方法

1.4.1生長指標(biāo)的測定 植株高度：每茬刈割前測定垂直高度(cm)。在小區(qū)內(nèi)隨機(jī)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(qū)隨機(jī)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(chǎn)草量的測定 葉面施肥后20天，在各小區(qū)隨機(jī)選取一行刈割2 m進(jìn)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(fù)。在田間取樣后直接稱量鮮重，并換算為每公頃鮮草產(chǎn)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(chǎn)量(kg·hm-2)。

1.4.3營養(yǎng)指標(biāo)的測定 將每茬紫花苜蓿進(jìn)行營養(yǎng)品質(zhì)測定，使用3茬的平均值代表全年的營養(yǎng)品質(zhì)。紫花苜蓿各營養(yǎng)指標(biāo)測定方法[16]如下：

粗蛋白質(zhì)(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(jīng)濟(jì)效益的計算方法 產(chǎn)值=苜蓿干草全年總產(chǎn)量×每千克苜蓿干草的價格(1.80 元·kg-1)

增收=施肥處理產(chǎn)值-對照處理產(chǎn)值

肥料成本=底肥成本+葉面肥成本

純增收=增收-肥料成本

產(chǎn)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(fù)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(shù)據(jù)處理

運用IBM SPSS Statistics 21.0進(jìn)行單因素方差分析，運用新復(fù)極差法(Duncan)進(jìn)行多重比較，差異顯著水平為0.05，結(jié)果表示形式為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。

2 結(jié)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(jìn)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(jìn)作用，苜蓿專用葉面肥(A處理)和G處理促進(jìn)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(xiàn)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(chǎn)草量的影響

由表3可知，各處理苜蓿干草產(chǎn)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(chǎn)量分別達(dá)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(chǎn)量增產(chǎn)的高低順序為：G>A>F>D>C>E>B>CK，比對照分別增產(chǎn)17.70%，14.94%，13.82%，11.74%，9.39%，7.52%，6.30%，G處理達(dá)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(chǎn)量高于氮肥，氮、磷、鉀肥配施優(yōu)于單施。E，F(xiàn)差異顯著(P<0.05)，說明在鐵、鉬微肥的作用下，鉀肥對產(chǎn)量的影響大于氮肥。

表3 不同種類葉面肥對3茬干草產(chǎn)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(yǎng)品質(zhì)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(zhì)。不同種類葉面肥對紫花苜蓿營養(yǎng)品質(zhì)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(yǎng)品質(zhì)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(dá)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(dá)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(nèi)，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(xiàn)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(jīng)濟(jì)效益的影響

不同葉面肥種類對苜蓿全年經(jīng)濟(jì)效益的影響如表5所示?？梢钥闯觯cCK相比較，G處理干草總產(chǎn)量、產(chǎn)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(chǎn)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(jīng)濟(jì)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(chǎn)草量的影響

株高是反應(yīng)紫花苜蓿生長發(fā)育狀況和決定草產(chǎn)量的重要指標(biāo)之一[17-18]，莖葉比也是衡量牧草品質(zhì)的一個重要指標(biāo)，莖葉比越小說明葉片數(shù)量越豐富，適口性越好，蛋白質(zhì)含量也更高[19]，因此葉片的比例是影響蛋白質(zhì)含量的主要因素[20]。不同的施肥處理均會對各性狀產(chǎn)生影響。李星月等[21]研究認(rèn)為，單施磷肥能夠顯著降低苜蓿莖葉比；賈珺等[22]發(fā)現(xiàn)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(jìn)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(zhì)。

有研究[23]表明氮肥可降低牧草產(chǎn)量，也有研究[24]認(rèn)為氮肥可以提高產(chǎn)量。本試驗中，噴施尿素可顯著提高紫花苜蓿各茬干草產(chǎn)量，這與張磊等[25]的研究結(jié)果一致。施用磷鉀肥可以顯著提高苜蓿干草產(chǎn)量[26]，尤其在土壤缺磷鉀時適量噴施，紫花苜蓿產(chǎn)量便可顯著提升[27]。從全年總產(chǎn)量來看，施用磷酸二氫鉀增產(chǎn)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(chǎn)效果明顯。鐵肥和鉬肥單施或配施也使草產(chǎn)量顯著提高[28]。張晗等[29]用灰色關(guān)聯(lián)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(chǎn)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(chǎn)量，說明各成分間有協(xié)同作用，共同促進(jìn)苜蓿產(chǎn)量的提高。

3.2 不同種類葉面肥對紫花苜蓿營養(yǎng)品質(zhì)的影響

粗蛋白含量是牧草的重要品質(zhì)指標(biāo)，其含量決定牧草營養(yǎng)價值[30]。馬孝慧等[31]的試驗結(jié)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(fā)現(xiàn)，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(rèn)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(dāng)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(jié)果與以上研究結(jié)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(jìn)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(zhì)的一個重要指標(biāo)。賈婷婷等[34]發(fā)現(xiàn)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(rèn)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(xiàn)出降低作用。綜合以上研究結(jié)果，4種肥料配合施用的葉面肥(G處理)可優(yōu)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(jié)論

噴施7種葉面肥均可有效促進(jìn)苜蓿生長，提高產(chǎn)草量和品質(zhì)，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(chǎn)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(jīng)濟(jì)效益和產(chǎn)投比，分別達(dá)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(jīng)過綜合比較分析，在寒地黑土農(nóng)區(qū)噴施紫花苜蓿專用葉面肥相對投入較少，產(chǎn)出較多，綜合效益最高。