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施肥对羊草分蘖及养分的影响

2019-03-27梁敏杨瑞霞许兴

湖北农业科学 2019年3期
关键词:产草量羊草粗蛋白质

梁敏 杨瑞霞 许兴

摘要:为了促进羊草[Leymus chinensis(Trin.) Tzvel.]地下芽库的发生,促进分蘖量增加,提高产草量,对羊草在3种移栽方式不同肥料处理下的形态指标、养分吸收及品质进行了分析研究。结果显示,施肥处理有利于羊草的营养生长。同一移栽方式下,施肥T2处理(N 120 kg/hm2,P2O5 120 kg/hm2,K2O 60 kg/hm2)的羊草生长、氮磷钾的吸收、粗蛋白质含量、粗脂肪含量、灰分含量及产量均高于其他施肥处理;粗纤维、无氮浸出物含量低于其他处理;3种移栽方式中以大田育苗移栽的效果较好。适宜的氮磷钾配比和栽培种植方式能够促进羊草的分蘖及提高品质和产量。

关键词:羊草[Leymus chinensis(Trin.) Tzvel.];移栽;施肥;干草产量;品质

中图分类号:S543+9 文献标识码:A

文章编号:0439-8114(2019)03-0091-05

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.03.025 开放科学(资源服务)标识码(OSID):

Abstract: In order to promote the dentition, the amount of tillers increasing and grass production of Leymus chinensis, the morphological indicators and nutrient composition of L. chinensis under different fertilizer treatments with three different transplanting methods were studied. The results showed that different fertilization treatments were beneficial for the vegetative growth of of L. chinensis. In the same transplanting method, the numbers of stems, tillers, nitrogen absorption, phosphorus absorption and potassium absorption as well as crude protein, crude fat, ash and yield of T2(N 120 kg/hm2,P2O5 120 kg/hm2,K2O 60 kg/hm2) were higher compared with the other treatments, and crude fiber and nitrogen-free extract content of T2 treatment were lower than the other treatments. The nutritional value of field seedlings transplanting in L. chinensis was the highest among three transplanting methos. It suggested that appropriate NPK ratio and reasonable cultivation methods could significantly increase the nutritional value and yield of L. chinensis.

Key words: Leymus chinensis; transplanting; fertilizer; grass yield; quality

鹽池县是中国的“滩羊之乡”,天然草场有47.8万hm2,其中近97.7%是退化草原,近年来由于草地退化、土壤沙化、水土流失等问题,严重阻碍了当地畜牧业的发展[1]。建植人工草地,发展草场建设是实现草畜均衡生长,恢复退化天然草地的有效途径。

羊草[Leymus chinensis(Trin.) Tzvel.]又名碱草,属于禾本科赖草属植物,主要集中分布于中国的东北平原和内蒙古高原东部以及华北的山区、平原和黄土高原,是禾本科牧草中分布最广、利用价值最高的优良禾草[2]。羊草是典型的克隆植物,其营养繁殖能力强,羊草种群主要依靠营养繁殖补充以及更新其营养结构,如地下芽、根茎和地上植株等在环境条件优越或贫瘠时具有不同的反应[3]。有关施肥对羊草产量和养分的影响已有报道[4-7],但不同氮磷钾比例配施对羊草刈割后分蘖的影响鲜见报道,尤其是对不同方式移栽后的羊草生长及养分的影响还未见报道。为此,试验以中科2号羊草为材料,通过研究在氮、磷、钾肥不同施肥配比及不同移栽方式下羊草生长、对养分的吸收及营养成分的变化,以期为羊草营养生长及优质高产提供依据。

1 研究区概况及试验方法

1.1 研究区概况

试验地处于宁夏回族自治区盐池县马儿庄,位于宁夏中东部干旱风沙区,海拔1 428 m,是典型的农牧交错带。年均降雨量296.4 mm,主要集中在7—9月,占全年降水量的60%~70%,并多以暴雨、冰雹等灾害形式出现,年蒸发量为1 517.8 mm,年均气温8.3 ℃,气温日较差21.7 ℃,年日照时数3 054 h,年有效积温3 146.2 h(>10 ℃),年无霜期150 d,年辐射量5 885.8 MJ/m2,土壤质地属于沙壤土[1]。

1.2 供试材料及试验设计

供试材料为中科2号羊草。试验于2016年6月进行,移栽后第2年的6月10日刈割后追施肥料。试验采用随机区组设计,小区面积12 m×20 m。土壤本底值:土壤pH 8.7、全盐含量0.146 g/kg、碱解氮13.61 mg/kg、速效钾234 mg/kg、全氮0.19 g/kg、速效磷6.64 mg/kg、有机质3.47 g/kg、含水量9.66%、容重1.573 g/cm3。

试验施肥设置5个水平,分别为不施肥(CK);T1:N 240 kg/hm2,P2O5 120 kg/hm2,K2O 120 kg/hm2;T2:N 120 kg/hm2,P2O5 120 kg/hm2,K2O 60 kg/hm2;T3:N 240 kg/hm2,P2O5 60 kg/hm2,K2O 60 kg/hm2;T4:N 120 kg/hm2,P2O5 60 kg/hm2,K2O 60 kg/hm2,每处理3次重复。通过沟施的方式进行施肥,施肥后喷水,施肥一个月后取样测定。移栽方式共3种,分别为大田育苗移栽、温室育苗移栽和根茎移栽。

1.3 测定项目

1.3.1 形态指标的测定 株高、叶数、叶宽、分蘖数等形态指标的测定参照陈宝书[8]的方法。同时测定干重、鲜重及产草量。

1.3.2 氮、磷和钾吸收测定 釆集的植物样品用H2SO4-H2O2消煮,全氮含量采用凯氏定氮法测定,全磷含量采用钼锑抗比色法测定,全钾含量采用原子吸收法测定。

养分吸收量=干物质质量×养分含量。

1.3.3 营养成分的测定 粗蛋白质含量采用半微量凯氏定氮法测定,粗脂肪含量采用索氏脂肪提取器提取法测定,粗纤维含量采用瑞典纤维分析仪测定,粗灰分采用干灰化法测定,水分含量采用烘干法测定。

无氮浸出物=1-粗脂肪含量-粗蛋白含量-粗纤维含量-粗灰分含量-水分含量。

1.4 数据处理

试验数据采用Microsoft Excel 2010和SPSS 17.0统计软件进行作图和统计,采用Duncan新复极差法在?琢=0.05水平上进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对羊草刈割后形态指标的影响

从表1可以看出,氮磷钾配方施肥对羊草生长的影响效果明显,施肥有利于羊草营养生长和分蘖。3种移栽方式的T2处理羊草各项指标较好。3种移栽方式中根茎移栽的羊草生长状况较好。

2.2 不同施肥处理对羊草氮、磷和钾吸收量的影响

羊草刈割后的营养生长期,氮磷钾配比施肥下羊草的养分吸收均高于对照。氮磷钾配比中,随着氮肥用量的增加羊草吸氮量增高(表2)。如大田育苗移栽的T3处理、根茎移栽的T3处理和温室育苗移栽的T1处理吸氮量最高;其中温室育苗和大田育苗移栽方式的羊草对氮的吸收量总体高于根茎移栽。无论是温室育苗移栽、大田育苗移栽还是根茎移栽,适宜的氮磷钾配比均有利于磷钾的吸收, 其中T2处理羊草磷吸收量最高;随着施氮量的增加(T1和T3),对磷的吸收量降低。羊草对K的吸收较P多,羊草对钾的吸收随着氮磷钾的施入有所增加,但过高的氮磷钾均会抑制钾的吸收,3种移栽方式中以T2处理的钾吸收量最高。

2.3 不同施肥处理对刈割后羊草养分含量的影响

2.3.1 不同施肥处理对不同移栽方式羊草粗蛋白质含量的影响 从图1A可以看出,不同氮磷钾肥配施对不同移栽方式羊草粗蛋白质含量的影响存在差异,各施肥处理的粗蛋白质含量在7.96%~14.18%。3种移栽方式中,施肥配比以T2的粗蛋白质含量最高,在12.00%~14.36%。根茎移栽、大田育苗移栽和温室育苗移栽的羊草T2处理粗蛋白质含量与对照相比分别增加了43.00%、70.64%和66.33%,不同施肥处理的羊草粗蛋白质含量以大田育苗移栽方式的增幅较大。

2.3.2 不同施肥处理对不同移栽方式羊草粗脂肪含量的影响 不同施肥处理对不同移栽方式羊草粗脂肪含量的影响见图1B,各施肥处理下3种移栽方式羊草粗脂肪含量变化不明显,在1.00%~2.17%;与对照相比,3种移栽方式的羊草T2处理的粗脂肪含量升高幅度较大,分别升高了13.14%、20.56%和42.67%。3种移栽方式下大田育苗移栽的羊草粗脂肪含量相对较高。

2.3.3 不同施肥处理对不同移栽方式羊草粗纤维含量的影响 不同施肥处理下不同移栽方式羊草粗纤维含量与对照(CK)相比均有所降低。各处理粗纤维含量在28.23%~32.89%(图1C)。根茎移栽、大田育苗移栽和温室育苗移栽的羊草T2处理粗纤维含量与对照相比分别降低了10.82%、6.43%和7.65%。根茎移栽方式羊草T2处理粗纤维含量与对照相比降幅最大。

2.3.4 不同施肥处理对不同移栽方式羊草灰分含量的影响 施肥对不同移栽方式羊草灰分含量的影响见图1D。从图1D可以看出,氮磷钾配比施肥后羊草灰分含量在9.8%~14.4%。与对照相比均升高。根茎移栽、大田育苗移栽和温室育苗移栽的羊草T2处理灰分含量与对照相比分别增加了11.95%、46.94%和43.71%。3种移栽方式中大田育苗移栽的羊草T2灰分含量与对照相比增幅最大。

2.3.5 不同施肥处理对不同移栽方式羊草无氮浸出物含量的影响 不同施肥处理对不同移栽方式羊草的无氮浸出物含量的影响见图1E,各个施肥处理下的无氮浸出物含量在39.11%~40.58%。施肥后的无氮浸出物含量与对照相比有所降低,但降幅不明显。T2处理的羊草无氮浸出物含量降幅较大,根茎移栽、大田育苗移栽和温室育苗移栽的羊草T2处理无氮浸出物含量与对照相比分别降低了3.29%、4.27%和4.20%。

2.4 不同施肥处理对不同移栽方式羊草产草量的影响

氮磷钾配均可以不同程度地提高羊草产草量(图1F),3种移栽方式下不同施肥配比各处理间差异明显。适宜的氮磷钾配比有利于羊草产草量的提高,其中T2处理的产草量最高。根茎移栽、大田育苗移栽和温室育苗移栽的羊草T2处理产草量与对照相比分别增加了1.11、2.29和0.81倍。

3 小结与讨论

3.1 不同施肥处理下不同移栽方式对羊草分蘖和产草量的影响

羊草是多年生草本植物,耐寒耐盐碱耐干旱,是一种主要的牧草,也是很好的固沙植物。羊草又属于合轴分枝型,这种类型的地下茎为假轴生长,发生的分蘖以合轴分枝的分枝进行。邹冬生等[9]对龙须草的分蘖发生量与产量的关系研究发现,不同的施肥处理主要是通过促进龙须草的分蘖从而实现龙须草产量的增加。史丽等[10]以羊草為研究对象,对羊草进行了春季分蘖动态的研究,结果表明,羊草的分蘖旺盛期在4月和5月,这期间加强水肥处理,可促进分蘖,增加分蘖量,从而提高羊草的产草量。通过对羊草株高、叶长、茎粗、走茎等生理指标的分析可以看出,无论大田育苗移栽、根茎移栽还是温室育苗移栽,人工施肥均能促进羊草分蘖的发生,施肥时不同的氮磷钾配比对分蘖数的影响也明显不同,表明充足的养分可以促进分蘖。分蘖的发生与产量的形成具有明显的平行性效应,即分蘖数增加时产量也会增加。不同移栽方式下的各施肥量分蘖发生总量排序为大田育苗移栽>根茎移栽>温室育苗移栽,主要由于大田育苗采用与农作物相似的作业方式育苗,种植面积大,选择大田育苗与大田大面积种植羊草成活率更高。不同施肥配比中,T2处理的分蘖数最多。

合理的肥料配施是提高羊草产草量的关键。韩秉进等[11]对黑土区大豆(Glycine max Merr.)氮磷钾生产的适宜用量进行了研究,结果为每公顷施N 35 kg、P2O5 30 kg、K2O 20 kg时产量最高。权国玲等[12]以草原羊草为研究对象,研究不同施肥配比下羊草产草量,制定并实施产量最高方案,该方案吸收了回归最优设计处理少、效率高的优点,又符合肥料试验和施肥决策的专业要求,所以在生产中广泛应用,研究结果建议该羊草N2P1K1肥料配施是最佳选择,即施肥量为N 56 kg/hm2、P2O5 89 kg/hm2、K2O 34 kg/hm2。本试验结果表明,大田育苗移栽和根茎育苗移栽的产量高于温室育苗移栽,3种移栽方式中T2处理产量最高,这主要由于合理的施肥有利于羊草分蘖数的增加,从而有利于产量的提高。同时也说明合理的NPK配施对增加天然草地地上生物量也有优良的效应。

3.2 不同施肥处理下不同移栽方式对羊草养分的吸收及品质的影响

采用氮磷钾不同比例的配施,氮磷钾肥对植物的生长各有不同的促进作用,氮肥主要促进植物的营养生长,氮是植物体内蛋白质、叶绿素、酶等多种重要有机化合物的组分,对羊草的生长以及产量、品质的提升均有重要作用,氮素的吸收可以反映羊草生长状况。磷肥促进根系的发育,磷参与羊草的組织构成和生化活动,促进氮素和脂肪代谢,提高作物对外界环境的适应性。钾肥增强茎的坚韧性,钾能调节气孔的开闭和细胞的渗透压,提高草抗寒、抗旱及抗倒伏性,并参与羊草光合作用和蛋白质、脂肪的合成与运输过程。本试验结果表明,随着施氮量的增加,羊草对氮的吸收量增加,对磷的吸收量降低,随着施氮磷量配比的增加,羊草对磷的吸收量增加。羊草对钾的吸收较磷吸收多,羊草对钾的吸收随着氮磷钾的施入有所增加,但施入过高的氮磷钾均会抑制对钾的吸收,主要是由于过高的氮磷钾会抑制土壤中钾的释放,从而使钾的吸收率降低。3种移栽方式中以T2处理的钾吸收量最高。

本试验采用氮磷钾组合施用对羊草进行了养分的分析,结果显示,氮磷钾不同配比施用均可以增加3种不同移栽方式下羊草的粗蛋白质含量。随着施氮量的增加,3种移栽方式粗蛋白质含量明显增加(如T2处理)。主要是因为随着羊草的生长,施用氮肥能够供给羊草生长所需的氮素,植株能够不断合成粗蛋白质,不施氮肥土壤氮素缺乏,不能供给植株生物生长合成粗蛋白质所需的氮素。粗蛋白质和粗脂肪是衡量牧草营养价值的重要指标。本试验结果显示,氮磷钾肥配施均提高了羊草的粗脂肪含量,随着配比中磷钾肥的增加,粗脂肪含量升高,说明磷肥有利于羊草粗脂肪含量的提高。粗纤维是“非能源”碳水化合物成分,对于草食动物尤其是反刍动物来说适量而又不过多的粗纤维是其日粮所必需的,在其日粮中要有一定量的粗纤维但不宜过高,粗纤维含量是评价牧草品质的重要指标之一,含量过高会造成羊草消化率降低。施肥可降低返青期羊草粗纤维含量。本试验结果显示,适宜的氮磷钾配比有利于羊草粗纤维和无氮浸出物含量的降低,这与郭慧慧等[7]的研究结果一致。粗灰分含量的提高有利于提高羊草的品质。粗灰分是牧草经过高温氧化后剩余的残渣,其中含有丰富的矿质元素。适宜氮磷钾配比(T2)有利于粗灰分含量的增加。同时研究发现,在氮磷一定的条件下,施钾更有利于粗灰分含量的增加(T1处理)。综合以上研究发现移栽方式为大田育苗移栽,施肥配比为T2(N 120 kg/hm2,P2O5 120 kg/hm2,K2O 60 kg/hm2)时有利于更好地提高羊草的品质和产草量,促进草畜业的健康发展。

参考文献:

[1] 《盐池县志》编纂委员会.盐池县志[M].银川:宁夏人民出版社,2010.

[2] 刘公社,李晓峰.羊草种质资源研究[M].北京:科学出版社,2011.

[3] 祝廷成.羊草生物生态学[M].吉林:吉林科学技术出版社,2004.

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[5] 苏富源,郝明德,郭慧慧,等.施用氮肥对人工羊草草地产量及养分吸收的影响[J].草地学报,2015(4):893-896.

[6] 董晓兵,郝明德,郭胜安,等.氮磷肥配施对羊草干草产量、养分吸收及品质影响[J].草地学报,2014(6):1232-1238.

[7] 郭慧慧,郝明德,蒙 静,等.施肥对人工羊草地的产草量及养分吸收的影响[J].宁夏大学学报(自然科学版),2016(1):118-124.

[8] 陈宝书.草原学与牧草学实习实验指导[M].兰州:甘肃科学出版社,1996.

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[10] 史 丽,杜广明,韩玉静.羊草地群落中多年生禾草春季分蘖动态研究[J].饲料广阅,2010(1):39-40

[11] 韩秉进,陈 渊,韩晓增,等.黑土区大豆适宜NPK肥料用量研究[J].农业系统科学与综合,2003,19(2):145-148,152.

[12] 权国玲,仝宗永,李向林,等.NPK配施对羊草草原产量、土壤肥力及物种多样性的研究[J].中国农学通报,2016,32(32):105-110.

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