羊粪对青海草地早熟禾草地生产力和土壤养分的影响

闵星星，马玉寿，李世雄，王彦龙

(1.青海大学畜牧兽医科学院，青海 西宁 810016； 2.青海省畜牧兽医科学院，青海 西宁 810016；3.三江源区高寒草地生态省部共建教育部重点实验室，青海 西宁 810016)

羊粪对青海草地早熟禾草地生产力和土壤养分的影响

闵星星1,2,3，马玉寿2,3，李世雄2,3，王彦龙2,3

(1.青海大学畜牧兽医科学院，青海 西宁 810016； 2.青海省畜牧兽医科学院，青海 西宁 810016；3.三江源区高寒草地生态省部共建教育部重点实验室，青海 西宁 810016)

在三江源区果洛藏族自治州大武镇进行了青海草地早熟禾(Poapratensiscv.Qinghai)小区施肥试验，研究了磷酸二铵、生羊粪、腐熟羊粪及不同施用量的腐熟羊粪对青海草地早熟禾牧草高度、盖度、密度、地上生物量及土壤养分的影响。结果表明，青海草地早熟禾在播种时用15 000 kg·hm-2的腐熟羊粪做基肥，其牧草高度、盖度、密度及地上生物量分别为69.5 cm、80.7%、6 190枝·m-2和 439.4 g·m-2，均可达到150 kg·hm-2的磷酸二铵施肥水平(P>0.05)。 在相同施肥量下腐熟羊粪的增产效果明显优于生羊粪。土壤中有机质、全氮、速效氮、全磷和速效磷均随着腐熟羊粪施肥量的增加而增加。

三江源区；青海草地早熟禾；羊粪；施肥；生产力

据统计，目前青海省牧区羊存栏数近1 600万只，每年的羊板粪资源有1 500万t，其主要成分为羊粪，可利用资源量在500万t以上。虽然青海省内已建成规模化商品有机肥生产企业5家，利用羊坂粪和麻渣，生产商品有机肥，但实际年生产量不足5万t。部分温棚蔬菜生产农户和无公害农产品生产基地，施用羊板粪，生产无公害蔬菜、果品及农产品，但每年利用羊板粪仅达45万t，只占总资源量的3%[1]。在畜牧业发达国家，草地施肥非常普遍，而我国有关草地施肥的研究起步较晚。在牧草方面，张维云等[2]研究了尿素、三料过磷酸钙及羊板粪对多叶老芒麦(Elymussibirilus)生产性能的影响，指出采用N、P平衡施肥的方法来提高多叶老芒麦的鲜草产量和种子产量，施未经熟化的羊板粪对产量的影响不显著。施腐熟羊粪和施尿素间，牧草产量差异不显著[3-4]。郭彦军等[5-6]研究显示，施肥提高了栽培草地的产草量，但施肥量过高，草地产量下降。在土壤方面，对内蒙古草原连续5年施用氮肥和羊粪进行比较发现，长期施用氮肥显著降低了土壤多糖含量但会促进有机物的矿化过程，施用羊粪显著提高了土壤多糖含量并加快了有机物质腐殖化过程[7-8]。羊粪施肥量越高，土壤硝态氮累积量和全氮含量就越高，土壤全氮和硝态氮含量影响20 cm土层中硝态氮的淋失量，三者之间呈显著正相关关系[5]。

三江源区现拥有青海草地早熟禾(Poapratensiscv.Qinghai)栽培草地11 000 hm2，并随着“黑土滩”退化草地植被恢复工程的进行，正在迅速扩大。以往的施肥试验只考虑到肥料种类和某一肥料不同施肥梯度的一方面，同时考虑肥料种类和施肥量梯度对草地生产力及土壤养分情况影响的研究很少。本研究在果洛州玛沁县利用磷酸二铵、生羊粪和腐熟羊粪以及腐熟羊粪的不同施肥量进行青海草地早熟禾施肥试验，以期为青海草地早熟禾栽培草地持续利用和羊粪资源开发利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验地位于青海省果洛藏族自治州首府大武镇以西2 km 处的格姆滩，地理位置为34°27.859′ N，100°12.727′ E，海拔3 700 m，年均气温-3.9 ℃，最冷月1月的平均气温为-12.6 ℃，最热月7月的平均气温为9.7 ℃，牧草生长季为156 d，全年无绝对无霜期。年平均降水量513.2～542.9 mm，年蒸发量为2 471.6 mm。试验地土壤为高山草甸土[9]。试验地的前茬栽培作物为燕麦(Avenasativa)。

1.2 供试肥料

生羊粪(羊板粪)：全氮1.35%、 全磷0.29%、全钾1.05%、速效氮213.81 mg·kg-1、速效磷(P2O5)138.63 mg·kg-1、有机质60.17%。

腐熟羊粪：全氮1.62%、全磷0.37%、全钾1.17%、速效氮252.11 mg·kg-1、速效磷(P2O5)156.93 mg·kg-1、有机质50.80%。

磷酸二铵：含氮18%，P2O546%。据徐世敏等[10]研究结果，该地区青海草地早熟禾栽培草地施用150 kg·hm-2磷酸二铵做基肥，增产效益最好。

1.3 试验设计

2012年6月5日播种，小区面积2 m×5 m，条播，行距20 cm，4次重复，小区按顺序排列。试验共设7个处理：A，对照(未施肥)；B，施磷酸二铵150 kg·hm-2；C，生羊粪15 000 kg·hm-2；D，腐熟羊粪5 000 kg·hm-2；E，腐熟羊粪10 000 kg·hm-2；F，腐熟羊粪15 000 kg·hm-2；G，腐熟羊粪20 000 kg·hm-2；H，腐熟羊粪30 000 kg·hm-2。羊粪施肥量是依据技术规程(DB63T603)中纯氮300 kg·hm-2做基肥增产效果最好，利用羊粪中氮的含量算出所需羊粪的量，并有研究表明，施15 000 kg·hm-2的羊粪可显著提高牧草产量[11]。

1.4 田间管理

播种前用D型肉毒剂防治鼠害——高原鼠兔(Ochotonacurzoniae)，2013年牧草返青后人工除杂草两次。

1.5 测定内容及方法

在青海三江源高海拔地区多年生牧草栽培当年生长缓慢，形成生物量很低，观测项目主要在第2年(2013年)进行。

高度和盖度：分别于牧草抽穗期和开花期调查其高度和盖度，高度为在每个小区内随机量取10株早熟禾的自然高度，取平均值；盖度采用目测法调查。

密度：于牧草抽穗期在每小区内，选取靠近小区中间的一段长势均匀、长1 m的样段调查分蘖枝数。

地上生物量：于牧草开花期在每个小区内，随机选取1 m×1 m的样方，齐地面剪取地上部分，现场称鲜质量，然后取500 g鲜草带回实验室风干后烘干称量。

土壤养分：全氮测定采用半微量凯氏定氮法，速效氮测定采用碱解蒸馏法，全磷测定采用酸溶-钼悌抗比色法，速效磷测定采用0.5 mol·L-1NaHCO3法，有机质测定采用重铬酸钾氧化-外加热法[12-13]。

1.6 数据处理

采用SPSS 17.0软件对所测数据统计分析，用平均值和标准误表示测定结果，对不同施肥处理进行单因素方差分析，并用Duncan法对各测定数据进行多重比较；采用Excel 2003制图。

2 结果与分析

2.1 对植株高度的影响

在开花期，处理B(施磷酸二铵)和处理F(腐熟羊粪15 000 kg·hm-2)均出现在双峰上，分别为70.6和69.5 cm(图1)，且二者之间差异不显著(P>0.05)，但均显著高于其他处理(P<0.05)。

在抽穗期，处理B仍然处于最高峰值区，与处理E(腐熟羊粪10 000 kg·hm-2)和处理F差异不显著(P>0.05)，但均显著高于其他处理(P<0.05)。可见，施肥可明显提高青海草地早熟禾的株高，处理F肥效与处理B相当。处理E和F除与处理B差异不显著外，和其他处理差异也不显著，而在开花期处理F株高生长明显加快，除与处理 B差异不显著外，与其他处理均差异显著。

就有机肥的几个处理来说，从处理D(腐熟羊粪5 000 kg·hm-2)开始，株高随着施肥量的增大而增高，到处理F时株高达到了最高值，之后随着施肥量的增大而下降，到处理H(30 000 kg·hm-2)时株高下降到最低，说明这时的施肥量已经明显抑制了青海草地早熟禾的生长。就株高而言，青海草地早熟禾施用腐熟羊粪15 000 kg·hm-2是有效的，而生羊粪15 000 kg·hm-2则几乎没有肥效。

2.2 对群落盖度的影响

抽穗期，B处理的种群盖度显著高于其他处理(P<0.05)(表1)，可见施磷酸二铵对青海草地早熟禾的前期生长非常有效。处理F的盖度在这期间也略高于其他处理。到开花期，处理B的群落盖度仍然是最高的，而处理F的群落盖度开始快速上升，与处理B差异不显著(P>0.05)，但显著高于除处理G(腐熟羊粪20 000 kg·hm-2)外的其他处理，说明15 000 kg·hm-2的腐熟羊粪施肥量对于青海草地早熟禾是有效的且适宜的。从6月下旬到7月中旬，B处理盖度增加的最少(5.3%)，而A(对照)、D(腐熟羊粪5 000 kg·hm-2处理)、E处理、F处理和G处理分别增加了24.1%、22.3%、20.6%、26.0%和35.5%，说明化肥使禾草在抽穗期就可以形成较高的盖度，而有机肥因其施肥量不同而较缓慢地影响禾草的盖度。

图1 不同处理下青海草地早熟禾株高的变化

注：A、B、C、D、E、F、G、H分别表示对照(未施肥)、施磷酸二铵150 kg·hm-2、施生羊粪15 000 kg·hm-2、施腐熟羊粪5 000 kg·hm-2、施腐熟羊粪10 000 kg·hm-2、施腐熟羊粪15 000 kg·hm-2、施腐熟羊粪20 000 kg·hm-2、施腐熟羊粪30 000 kg·hm-2。不同小写字母表示同一时期不同处理间差异显著(P<0.05)。

Note：Fertilizing treatments A, B, C, D, E ,F, G, and H mean No fertilizing (control), 150 kg·ha-1(NH4)2HPO4, 15 000 kg·ha-1un-decomposed sheep manure, 5 000 kg·ha-1decomposed sheep manure, 10 000 kg·ha-1decomposed sheep manure, 15 000 kg·ha-1decomposed sheep manure, 20 000 kg·ha-1decomposed sheep manure, and 30 000 kg·ha-1decomposed sheep manure, respectively. Different lower case letters for the same parameter show significant difference among different treatments at 0.05 level.

表1 不同处理下青海草地早熟禾盖度的变化

注：同列不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)。下表同。

Note：Different lower case letters within the same column show significant difference among different treatments at 0.05 level.The same below.

2.3 对植株密度的影响

B处理植株密度最大(6 607枝·m-2)，与A、E和F处理差异不显著(P>0.05)，但与其他处理差异显著(P<0.05)(表2)。F处理的密度(6 190枝·m-2)也略优于其他处理。另外，第2年少量或适量施肥对禾草密度影响不大，而过量施肥会降低禾草密度。

表2 不同处理对青海草地早熟禾密度和牧草产量的影响

2.4 对地上生物量的影响

B处理的地上生物量最大(483.33 g·m-2)，说明施用磷酸二铵对于提高青海草地早熟禾地上生物量是最有效的，其次是处理F和E(439.39和362.2 g·m-2)，施用腐熟羊粪10 000和15 000 kg·hm-2增产效果也非常明显，与施用磷酸二铵增产效果差异不显著(表2)。整个试验结果的变化趋势与青海草地早熟禾植株高度、盖度的变化高度吻合，处理C、D、G、H与对照A差异不显著(P>0.05)，即施用生羊粪对于青海草地早熟禾的生长是无效的，较低的施肥量也起不到增产的效果，而当腐熟羊粪的施肥量大于20 000 kg·hm-2时，反而会抑制其生长。

2.5 对土壤养分的影响

G处理和H处理土壤中的有机质含量较高，分别为5.67%和5.65%，它们之间差异不显著(P>0.05)，且均显著高于其余处理(P<0.05)(表3)。C、D、E和F处理的有机质显著高于A、B处理的(P<0.05)，但它们之间差异不显著(P>0.05)，A与B的差异也不显著(P>0.05)。说明有机肥可以增加土壤中有机质的含量，而化肥对土壤有机质含量无影响。

就不同施肥量的腐熟羊粪土壤中全氮含量来说，大体规律为随着施肥量的增加，土壤中的全氮含量也在增加，除D与A的差异不显著外(P>0.05)，其余处理的均显著高于A的(P<0.05)(表3)。B与C的差异不显著(P>0.05)。不同处理的土壤速效氮含量变化规律与全氮的变化完全一致，说明，化肥、生羊粪和腐熟羊粪不少于1 000 kg·hm-2时能明显增加土壤中全氮和速效氮的含量，而腐熟羊粪少于1 000 kg·hm-2时对土壤全氮和速效氮无影响。

表3 施肥对青海草地早熟禾草地土壤养分的影响

H处理土壤全磷含量最高(0.66 g·kg-1)，除显著高于A外(P<0.05)， 与其他处理间差异均不显著(P>0.05)(表3)。B、C、D、E、F、G、A处理间差异均不显著(P>0.05)。说明常规施肥对土壤全磷影响不大。分析不同处理土壤中速效磷的变化可知，随着腐熟羊粪施用量的增加，土壤中速效磷的含量也在增加。H处理的速效磷含量最高20.00 mg·kg-1，除与E、F、G处理的差异不显著外，与其余处理的差异均显著(P<0.05)。B、C、D、E、F、G处理间的速效磷差异不显著(P>0.05)，F、G处理的显著高于A处理的(P<0.05)，而B、C、D、E处理的与A处理的差异不显著(P>0.05)。说明，适量和大量腐熟羊粪可以增加土壤中速效磷的含量，而化肥、生羊粪和少量腐熟羊粪对土壤中速效磷无影响。

3 讨论

栽培草地的建立改变了整个草地生态系统中的各种生物和非生物因子的状况，改变了生态系统的能量和物质流通模式，施肥是直接而有效的栽培草地管理方式[14-15]。施肥可有效补充高寒地区土壤对植物的养分供给，使牧草获得较高的生物量，提高了草地的生产力[14-15]。本研究分析建植第2年的栽培草地，磷酸二铵和适量腐熟羊粪可大幅度提高草地生产力。牧草产量与施肥水平之间的关系呈单峰曲线[5-6，16-17]，本研究中，不同施肥梯度的腐熟羊粪对草地生产力的影响也呈现出同样的规律，原因可能在于施肥量过高，超过牧草生长所需，大量养分累积在土壤中，影响牧草根系生长[5-6]。另外，生羊粪和腐熟羊粪在相同的施肥量(15 000 kg·hm-2)下，前者对草地生产力没影响，而后者显著提高草地生产力，可能是因为一方面羊粪腐熟后速效养分含量增多，有利于牧草吸收；另一方面生羊粪在土壤腐熟的过程中产生的大量热会烧伤植物根系。

青海草地早熟禾施肥当年，在腐熟羊粪20 000 kg·hm-2的施肥量下，表现出良好的生产性能，盖度、高度等指标优于其他有机肥处理[18]，而到第2年，腐熟羊粪15 000 kg·hm-2处理在高度、盖度和产量等指标上低于施化肥处理外，均优于其他施有机肥处理，这可能是因为青海草地早熟禾生长当年由于生长期短，稍过量的有机肥提供了充足的养分供其快速增长，而到了第2年生长期变长，又要进行生殖生长，土壤中养分过多也会不利于其生长。因此，就多年生的青海草地早熟禾栽培草地而言，腐熟羊粪15 000 kg·hm-2是适宜的施肥量。

4 结论

施用生羊粪对于青海草地早熟禾的生长无效，腐熟羊粪的施用量低于5 000 kg·hm-2时增产效果不明显，而高于20 000 kg·hm-2时会抑制青海草地早熟禾的生长发育。土壤中有机质、全氮、速效氮、全磷和速效磷大体随着腐熟羊粪施肥量的增加而增加。

[1] 彭冬梅.青海省有机肥资源现状及利用技术[J].现代农业科技,2007(18):150.

[2] 张维云,周青平,徐成体.共和地区施肥对多叶老芒麦生产性能的影响[J].青海草业,2005,14(2):2-6.

[3] 陈钟佃,唐龙飞,冯德庆,黄秀声,张丽梅,郑仲登.不同氮素肥料对黑麦草生产性能的影响[J].家畜生态学报,2007,28(2):98-101.

[4] 陈钟佃,冯德庆,黄秀声,唐龙飞,郑仲登.沼液及羊粪对牧草生产力和营养成分的影响[J].中国沼气,2005,23(4):26-28.

[5] 郭彦军,田茂春,宋代军,杨游,张家骅,沃丽娜,张彦,周祚平,刘伯云,任良彬,谢云洪,胡斯元.施用羊粪条件下人工草地土壤硝态氮淋失量研究[J].水土保持学报,2007,21(2):53-56.

[6] 郭彦军,宋代军,沃丽娜,田茂春,杨游.施用羊粪条件下人工草地土壤磷素变化规律[A].中国草原发展论坛论文集[C].合肥:农业部草原监理中心，中国草学会，2009:585-588.

[7] 郑海霞,齐莎,Angelika K,赵小蓉,李贵桐,林启美.氮肥和羊粪对内蒙古典型草原土壤多糖含量及组成的影响[J].土壤通报,2008,39(6):1298-1301.

[8] 郑海霞,齐莎,赵小蓉,李贵桐,Angelika K,林启美.连续5年施用氮肥和羊粪的内蒙古羊草(Leymuschinensis)草原土壤颗粒状有机质特征[J].中国农业科学,2008,41(4):1083-1088.

[9] 马玉寿,李有福,来得珍,李青云,王柳英,施建军,董全民.草地早熟禾栽培驯化研究初报[J].青海畜牧兽医杂志,2003,33(3):6-7.

[10] 徐世敏,王柳英,童阿玛.耐寒新品种青海草地早熟禾的特征特性及丰产栽培技术[J].草业与畜牧,2008(3):61-62.

[11] 寇明科,王安碌,张生璨,苗建勋,康秀芬.不同施肥处理对提高高寒人工混播草地产草量的试验研究[J].草业科学,2003,20(4):14-15.

[12] 鲍士旦.土壤农化分析[M].北京:中国农业出版社,2005.

[13] 鲁如坤.土壤农业化学分析方法[M].北京:科学出版社,2001:176-179.

[14] 顾梦鹤,王涛,杜国祯.施肥对高寒地区多年生人工草地生产力及稳定性的影响[J].兰州大学学报:自然科学版,2010,46(6):59-63.

[15] 邱波,罗燕江,杜国祯.施肥梯度对甘南高寒草甸植被特征的影响[J].草业学报,2004,24(6):65-68.

[16] 李小坤,鲁剑巍,鲁君明,陈防,黄元仿.磷肥用量对黑麦草产量及经济效益的影响[J].草业科学,2006,23(10):18-22.

[17] 纪亚君.青海高寒草地施肥的研究概况[J].草业科学,2002,19(5):14-18.

[18] 闵星星,马玉寿,李世雄,王彦龙,景美玲,伊晨刚.施肥对青海草地早熟禾人工草地种群结构影响[J].青海畜牧兽医杂志,2013,43(2):18-19.

(责任编辑 武艳培)

Effects of sheep manure on productivity and nutrition of soil forPoapratensiscv.Qinghai pasture

MIN Xing-xing1,2,3, MA Yu-shou2,3, LI Shi-xiong2,3, WANG Yan-long2,3

(1.Academy of Animal and Veterinary Sciences of Qinghai University, Xining 810016, China;2.Qinghai Academy of Animal Science and Veterinary Medicine, Xining 810016, China;3.Key Laboratory of Province and Education Department of Yangtze and Yellow River Headwater Region Alpine Meadow Ecology, Xining 810016, China)

The effects of fertilizers, undecomposed sheep manure, decomposed sheep manure on height, coverage, density and above-ground biomass were studied using fertilizing trial plots forPoapratensiscv. Qinghai in the Three River Origin Region Dawu Area. The height, coverage, density and above-ground biomass after using decomposed sheep manure of 15 000 kg·ha-1for pasture ofP.pratensiscv. Qinghai was 69.5 cm, 80.7%, 6 190 branch·m-2and 439.4 kg·ha-1, respectively. These indices were equal to 150 kg·ha-1phosham fertilization application. The decomposed sheep manure had better yield-increasing effect than un-decomposed sheep manure with the same application amount. Organic matter, total nitrogen, available nitrogen, total phosphorus and available phosphorus of soil increase with increasing of the dosage of decomposed sheep manure.

Yangtze and Yellow River Headwater Region;Poapratensiscv.Qinghai; sheep manure; fertilization; productivity

MA Yu-shou E-mail:mayushou@sina.com

10.11829j.issn.1001-0629.2013-0572

2013-10-14 接受日期：2014-01-08

青海省科技厅三江源研究专项(2011-S-2)

闵星星(1987-)，女，陕西商洛人，在读硕士生，主要从事草地生态与环境保护方面的研究。E-mail:mxx073@163.com

马玉寿 (1964-)，男，青海平安人，研究员，博士，主要从事草地生态恢复方面的研究。E-mail:mayushou@sina.com

S812.2;S543+.906.1

A

1001-0629(2014)06-1039-06*1