施肥对新疆天山北坡多年生人工草地生物量的影响

贾纳提，李学森，卡兹别克，刘梦，米克什，依民江

（1.新疆畜牧科学院草业研究所，新疆乌鲁木齐830000；2.哈萨克斯坦农业部畜牧与饲草饲料研究所，哈萨克斯坦阿拉木图）

施肥对新疆天山北坡多年生人工草地生物量的影响

贾纳提1，李学森1，卡兹别克2，刘梦1，米克什1，依民江1

（1.新疆畜牧科学院草业研究所，新疆乌鲁木齐830000；2.哈萨克斯坦农业部畜牧与饲草饲料研究所，哈萨克斯坦阿拉木图）

对新疆天山北坡建立的2年龄混播人工草地组合设置不同水平追肥处理，研究了肥料种类与多年生牧草地上生物量之间的关系，并用肥料利用效率最高为原则确定了该地区多年生混播人工草地施肥制度。试验结果表明，氮、磷、钾按一定比例追施，混播人工草地生物量达到最高水平，红豆草+冰草+新麦草，红豆草+冰草+无芒雀麦+苇状羊茅，红豆草+新麦草+老芒麦+披碱草分别增加产草量2 050.01 kg/ha，1 738.71 kg/ha，1 705.4 kg/ha，单独施用钾肥未能显著提高红豆草与禾本科混播组合地上生物量（P＞0.01）。综合比较分析，初步确定氮、磷、钾混合施用能够显著提高多年生混播人工草地地上生物量。

天山北坡；混播人工草地；地上生物量；施肥处理

新疆天山北部山区位于西北干旱半干旱区，生态环境脆弱，草地是其重要的植被覆盖类型，降水、温度、日照是影响植被生长的主要限制因子[1]。运用牧草混播技术可发挥牧草间的互补效应，提高产量，改善品质，有利于加工调制，也有利于提高土壤肥力，减轻牧草病虫害和杂草的危害。一般来说，混播牧草多由禾本科牧草和豆科牧草两大类组成。草地生产实践证明，草地施肥能迅速、快捷的补充草地土壤中所缺少的牧草生长所必须的营养元素，提高牧草产量[2]。施氮肥可以提高豆科牧草的产量[3-4]，施氮后植物叶水势降低，气孔阻力增大，蒸腾速率减弱，抵御干旱的能力增强；施氮还具有恢复老龄人工草地生产力，增强牧草幼苗对盐碱抗性等作用[5]；牧草产量与施氮水平间的关系呈单峰曲线，存在着效应递增、效应递减和负效应三个阶段，多个地区实验结果都表现这个规律[6-9]。适当增施钾肥有利于提高细胞渗透压和膜结构稳定性从而提高抗旱能力、抗病虫害及抗倒伏能力[1011]。豆科牧草对磷、钾肥较敏感，而对氮肥不敏感,禾本科牧草对氮肥较敏感[12-16]，而单施钾肥不能明显提高牧草产量[17]。许多研究表明，牧草对氮肥的吸收与土壤含磷量有很大关系[18]。但是，长期以来，一套适用于本地区实际生产状况的牧草种植体系并没有很好的建立起来，牧草生产水平相对低下，效率不高。本研究在新疆天山北坡详细地调查完成试验区植物群落结构特征，包括群落的区系成分、种类组成、空间结构、生物量分布、群落物种多样性等主要指标的基础上，选择当地适宜的牧草种类，采取禾本科、豆科牧草混播的方式，建立了多年生混播人工草地。并对此混播人工草地设置不同水平的追肥处理，以肥料利用效率最高为原则确定该地区多年生混播人工草地施肥制度，提高本地区的牧草生产效率，以改变目前草畜不平衡的状况，达到增加草产品的产量，改善草场环境，提高经济效益的目的，并为类似地区草原畜牧业生产发展提供实践经验和理论依据。

1 试验材料和方法

1.1 试验区自然概况

试验区位于乌鲁木齐县甘沟乡，属于山地草原与山地草甸过渡带，地理位置:东径87°06′48.5″，北径43°36′05.8″。海拔1 460~1 550 m，地势基本平缓。本区气候属典型的大陆性温带草原气候。冬季寒冷，积雪较厚，积雪期145 d，积雪厚度31~54 cm。夏季长而较热，年平均气温在3.1℃~3.6℃，年蒸发量1 000~ 1 300 mm，≥10℃年积温2 156.5℃，年降水量为320~380 mm，降水集中于5-8月，此时正值气温较高，形成水热同期的条件，有利于植物的生长。因弃荒5~7年的旱麦地，土壤中营养成分少，尤其是有机质和氮的含量均低，磷中等，钾适中，土壤呈碱性（见表1）。

表1 施肥处理前土壤养分状况

人工草地建植区以中旱生植物较多的草原化植被，优势种主要是优势种主要是羊茅（Festuca elata）、针茅（Stipa capillata），冰草（Agropyron cristatum）等。其次是蒿类半灌木，主要有铁杆蒿（Aster tripolium），绢蒿（Seriphidum transiliense）等。

1.2 供试材料和施肥方法

试验于2010年4月至10月期间在红豆草+冰草+新麦草，红豆草+冰草+无芒雀麦+苇状羊茅和红豆草+新麦草+老芒麦+披碱草混播人工草地进行。混播人工草地于2009年4月中旬建植，采用豆科栽培品种与禾本科栽培品种按4∶6混播，而禾本科类群内部不同组分之间的比例为1∶1，行间距30 cm，400 kg/ha混合肥料做底肥。

翌年春季返青时，利用雨季将试验用肥料组合按比例混合后，进行根部追肥。

1.3 试验设计

为比较氮磷钾混合施肥、两种配施和单独施用对混播人工草地的增产效果，试验设N（尿素—46%含氮量）、P2O5（44%重过磷酸钙）、K2O（33%高钾肥）3个因子，采用“311-B”二次回归最优设计[9]。施氮量设2个水平（kg/ha）：0，225；施磷量设2个水平（kg/ha）：0，300；高钾肥设2个水平（kg/ha）：0，75；共计7个处理，每个处理小区面积为100 m2，小区之间设5 m宽隔离带，并设置1个对照，随机排列，3次重复，施肥处理具体见表2。

表2 施肥试验采用“311-B”二次回归最优设计

1.4 测定内容与方法

各小区随机取1.0 m×1.0 m样方1~3个，采取刈割测定地上生物量，不同刈割期地上生物量总和为年鲜草产量。

1.5 数据处理

数据分析采用SPSS 17.0软件完成。

2 结果

对于红豆草+冰草+新麦草组合而言，氮、磷、钾肥按一定比例混合追施，地上生物量达到最高水平，年产干草7 882.7 kg/ha，比对照组提高21.4%；其次氮肥与磷肥组合，干草产量比对照组增加18.2%；氮肥与钾肥组合生物量比对照组对应值高12.5%；磷肥与钾肥组合以及单施氮肥、单施磷肥产量分别高于对照组8.9%，6.2%和5.7%，。单施钾肥对产草量无显著改善，与对照差异不显著（见图1）。

图1 施肥处理对红豆草+冰草+新麦草混播草地生物量的影响

红豆草+冰草+无芒雀麦+苇状羊茅混播草地混合施用氮、磷、钾肥料增产效果最显著，年产干草8 478.61 kg/ha，比对照组提高25.18%；氮肥与磷肥混合追施地上生物量占居第二，生物量比对照组提高20.0%；氮肥与钾肥组合，磷肥与钾肥组合，单施氮肥，单施磷肥产量依次比对照组提高14.9%，9.9%，6.5%，5.9%。单施钾肥对提高地上生物量作用最小（见图2）。

图2 施肥处理对红豆草+冰草+无芒雀麦+苇状羊茅混播草地生物量的影响

红豆草+新麦草+老芒麦+披碱草混播组合氮、磷、钾混合施用时，地上生物量最高，年产鲜草7594.32 kg/ha，比对照提高29.7%；氮肥与磷肥组合排第二，比对照增产24.5%；氮肥与钾肥组合，磷肥与钾肥组合，单施氮肥，单施磷肥，单施钾肥生物量分别比对照提高15.6%，7.3%，6.5%，5.2%，3.4%，其中单施钾肥对提高地上生物量作用极小（见图3）。

图3 施肥处理对红豆草+新麦草+老芒麦+披碱草混播草地生物量的影响

3 讨论

地上生物量是体现多年生人工草地利用价值的重要经济指标之一。对新疆天山北坡建立的2年龄3个混播人工草地组合，春季返青时利用雨季追施七种不同水平的肥料，结果表明，混合施用氮、磷、钾肥，所有试验组合牧草产量均能达到最高水平，结果与高寒地区氮磷钾按一定比例混施则效果更好的结论一致[10-11]。对红豆草与禾本科牧草组合而言，氮肥与磷肥组合增产效果占据第二，单施钾肥基本未能提高生物量，与对照无显著性差异。

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The Effect of Fertilizer Application on Artificial Perennial Grassland Biomass in the Northern Slope of Tianshan Mountain of Xinjiang

JIANATI1，LI Xue-sen1,KAZIBIEKE2,LIU Meng1,MIKESHI1,YIMINGJIANG1
(1.Grsaaland Research Institute,Xinjiang Academy of Animal Sciences,Urumqi 830000,China；2.Institute of Animal Science and Forage Grass，Kazakhstan Minstry of Agriculture,Almaty Kazakhstan）

The experiment glassland is located on the northern slope of Tianshan Mountain in Xinjiang.It is age of 2 years artificial mixed-sowing grassland.The different levels of top-dressing were setup and the relationship between the types of fertilizer and the ground biomass of the perennial grass has been studied. According to the rule of highest fertilizer use efficiency,the fertilizer regime to mixed-sowing artificial grassland was established.The results show that according to a certain proportion to topdressing of nitrogen, phosphorus and potassium mixture,the mixed-sowing artificial grass biomass can reach to the highest level. The grass yield of different mixture of Onobrychis.+Agropyron+Psathyrostachys、Onobrychis.+Agropyron+ Bromus inermis Leyss+Festuca arundinace and Onobrychis.+Psathyrostachys juncea+Elymus sibiricus+ Elymus dahuricus Turc,could increase 2 050.01 kg/ha,1 738.71kg/ha,1705.4 kg/ha,18 414 kg/ha,17 543 kg/ha separately.Single potassium fertilizer did not significantly increase the ground biomass to the mixture of sainfoin and Poaceae(P＞0.01).According to comprehensive comparative analysis,the preliminarily result is that mixed top-dressing of nitrogen,phosphorus and potassium mixture will significantly increase the yield of ground biomass of artificial mixed-sowing perennial grassland.

northern slope of Tianshan mountains;mixed-sowing；biomass of artificial grassland;fertilizer treatment

S812.4

A

1003－6377（2013）01－0050-05

2012-10-27

“新疆天然草地植被恢复与重建计划平台合作研究”项目（2008DFA30840）

贾纳提(1969-)，女(哈萨克族)，副研究员，主要从事牧草栽培育种工作。