不同水肥条件下紫花苜蓿和老芒麦混播的生物量研究＊

2012-12-03王建光吕小东

草原与草业 2012年2期

刘芬，王建光＊，吕小东，张璐

（内蒙古农业大学生态环境学院，内蒙古呼和浩特 010019）

内蒙古自治区的天然草地面积广阔，但由于种种原因天然草地严重退化，限制了草地畜牧业的发展，大力发展混播人工草地是有效解决草畜生产矛盾、改善生态环境的重要措施。内蒙古西部地区降水量少而不均，土壤肥力下降严重，探索适宜的施肥灌溉条件不仅可以有效提高牧草产量，还可以节约水肥资源，节省种植成本。本试验通过对紫花苜蓿和老芒麦以1∶1比例混播，在不同的灌水量和施肥量控制条件下进行生物量研究，从而找到较为理想的水肥组合条件，为今后进一步发展混播人工草地提供理论依据。

1 试验材料与方法

1.1 试验地概况

本试验在内蒙古农业大学生态环境学院温室户外防雨棚内进行。该地区位于呼和浩特市东部，属内蒙古中部地区（111°41′E，40°49′N），大陆性气候，海拔高度1 063m，年均气温5.4℃，≥10℃年积温2 500℃，≥0℃年积温3 000℃，无霜期140d。

1.2 供试材料

供试材料为金皇后紫花苜蓿（Medicago sativaL.CV.Golden Empress），美国培育品种；农牧老芒麦（Elymus sibiricusL.CV.Nongmu），内蒙古农业大学培育品种。

1.3 试验方法

表1 水肥组合

注：①土壤绝对含水量是指自然土壤中保持的水分质量占105℃烘干土质量的百分比；②正常意为土壤绝对含水量维持在田间持水量附近，轻度干旱意为土壤绝对含水量维持在田间持水量70%～80%之间，中度干旱意为土壤绝对含水量维持在田间持水量50%～60%之间。

本试验采用盆栽的方式进行。紫花苜蓿和老芒麦以1∶1的比例混播，以不同水肥条件处理。于2011年5月17日播种，6月5日三叶期定苗每盆保留5株苜蓿和5株老芒麦健康植株。同时，进入控水试验，不浇水，利用电子天平通过盆土称重法待土壤水分自然消耗至设定水分梯度盆土质量后，分别浇水900ml、600ml、300ml补至设定水分梯度盆土质量，进行水分胁迫，如此反复一直到试验结束。施肥时按照设定处理分两次进行。

1.4 地上和地下生物量的测定

8月26日初花期对每个处理进行刈割测产，每种处理刈割3盆作为重复，并将根系挖出处理，称重后将样品置于通风干燥处进行自然风干，风干彻底后称其干重，并计算地上和地下生物量。

2 结果与分析

2.1 地上生物量的测定

相同施肥量下，土壤含水量为正常状态（B1）和轻度干旱（B2）处理下的产草量显著高于中度干旱（B3）处理（P＜0.05），但在施氮肥0.504g／盆、磷肥0.471g／盆（A4）处理下产草量无显著性差异（P＞0.05）；土壤含水量为正常状态（B1）下，在施氮肥0.336g／盆、磷肥0.157g／盆（A5）处理下产草量极显著高于其他施肥量处理（P＜0.01），与单施氮肥0.504g／盆（A1）处理差异不显著（P＞0.05）；轻度干旱（B2）下，单施氮肥0.504g／盆（A1）处理下产草量高于其他施肥处理，与不施肥（A0），施氮肥0.168g／盆、磷肥0.314g／盆（A3）及单施磷肥0.471g／盆（A6）处理间存在显著性差异（P＜0.05）；中度干旱（B3）下，各处理的干草产量均无显著性差异（P＞0.05）。

总体上看，水肥配置在土壤含水量为正常状态和施氮肥0.336g／盆、磷肥0.157g／盆（A5B1）下，产草量显著高于其他水肥配置。

表2 不同水肥条件下紫花苜蓿和老芒麦混播的干草产量

注：大写字母为0.01检验水平，小写字母为0.05检验水平。

2.2 地下生物量的测定

在相同施肥量下，不同含水量条件地下生物量无显著性差异（P＞0.05）；在正常含水量、轻度干旱和中度干旱条件下，单施氮肥0.504g／盆（A1）处理下的地下生物量均为最高。由于试验采用盆栽方式，盆中土壤受空间限制，故根系生长与大田栽培的生长方式不同，但可作为本试验平行比较。

表3 不同水肥条件下紫花苜蓿和老芒麦混播的地下生物量

注：大写字母为0.01检验水平，小写字母为0.05检验水平。

图1 苜蓿生物量结构图（g／盆）

2.3 混播生物量的结构图

在不同水肥条件下，混播牧草地上生物量呈现出明显的规律，即随着含水量的降低，地上生物量逐渐减少；地下生物量变化无明显规律。轻度干旱且施氮肥0.336g／盆、磷肥0.157g／盆（A5B1）处理下的地上生物量最高；中度干旱且不施肥（A0B3）处理下地上生物量最低。

3 结论

3.1 在施肥量相同条件下，土壤含水量为正常状态和轻度干旱处理下的地上生物量显著中度干旱处理（P＜0.05）；在土壤含水量为正常状态下，施氮肥0.336g／盆、磷肥0.157g／盆的处理和单施氮肥0.504g／盆处理下的地上生物量极显著高于其他施肥量处理（P＜0.01）；轻度干旱条件下，单施氮肥0.504g／盆处理下的地上生物量高于其他施肥处理，仅与单施磷肥0.471g／盆处理有显著性差异（P＜0.05）；中度干旱条件下，各处理地上生物量均无显著性差异（P＞0.05）。

3.2 地下生物量随着土壤含水量的减少而下降，但无显著性差异（P＞0.05）。

3.3 在土壤含水量为正常状态且单施氮肥0.504g／盆及施氮肥0.336g／盆、磷肥0.157g／盆的处理下，生物量显著高于其他水肥配置，是较为理想的水肥组合；在中度干旱且不施肥处理下的生物量最低，显著低于其他水肥配置（P＜0.05）。

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