有机肥与化肥配施对低产田苜蓿产量、品质和经济效益的影响

汪 茜，陈本建，张丽珍

(甘肃农业大学 草业学院/草业生态系统教育部重点实验室/甘肃省草业工程实验室/中-美草地畜牧业可持续发展研究中心，甘肃 兰州 730070)

有机肥与化肥配施对低产田苜蓿产量、品质和经济效益的影响

汪 茜，陈本建，张丽珍

(甘肃农业大学 草业学院/草业生态系统教育部重点实验室/甘肃省草业工程实验室/中-美草地畜牧业可持续发展研究中心，甘肃 兰州 730070)

采用田间试验，研究不同有机肥水平及配施化肥对低产田苜蓿的产量、营养品质及经济效益的影响。结果表明，施肥对低产田苜蓿草产量具有显著影响(P<0.05)，不论单施有机肥还是配施磷钾肥，苜蓿产量均得到提高，有机肥配施磷钾肥的3个处理显著提高苜蓿产量，第1、2茬苜蓿产量均以处理OF3PK增产最高，与对照相比分别增加了278.16%、276.54%，与其余各处理间差异显著(P<0.05)。有机肥与磷钾肥配施能明显改善苜蓿营养品质，其中，粗蛋白含量得到显著提高，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量显著降低，综合分析，处理OF3PK苜蓿营养品质最佳。产投比以处理OF2PK最高，OF3PK次之，均有较好的经济效益。通过对苜蓿产量、营养品质及经济效益的综合全面的分析，处理OF3PK在实际大田生产中更适合进行推广。

有机肥；磷钾肥；低产田；苜蓿；经济效益

近年来，随着国家农业产业结构的调整、畜牧业的发展，苜蓿种植面积逐年扩大，并逐步向规模化、集约化方向发展。但由于苜蓿种植以培肥地力兼顾饲草生产为目的，主要种植在瘠薄地等中低产田。据统计，中低产田的产量水平远未达到其应有的生产能力，具有较大的增产潜力[1]。苜蓿虽然种植面积逐年增加，但生产水平较低[2]。尤其中低产田的苜蓿生产存在着产量低、品质差、经济效益较低等问题，严重阻碍着苜蓿产业化进程。因此，利用施肥改良中低产田的苜蓿种植，对促进当地低产田苜蓿生产具有重要的现实意义。

调查发现，近年开发利用的土地资源，绝大多数是传统农业难于利用的土地，其中有相当一部分，土壤类型为风沙土。客土改良是降低土表风蚀、水肥流失的有效途径。但由于客土分布的不均匀，在地表形成板结层，或在表土层形成深浅和厚度不等的客土层。在这种土地上多采用大型指针式喷灌，由于客土比本地的风沙土粘重，水的渗透性较差，因此，形成了田间局部表土的板结层和表土隔水层，造成喷灌的水分渗入土壤偏少，苜蓿植株根系长期缺乏生长所需的水分，造成苜蓿产量过低。这部分土壤还存在严重缺少有机质及磷的情况，且由于土壤为风沙土，淋溶作用强，导致土壤普遍缺钾。有机肥配施化肥可以改善土壤结构，增加低产田作物产量，是低产田改良的有效途径和重要措施之一[2]。因此，在进行农业生产时，应施用适量的有机肥及化肥来提高低产田苜蓿产量。

有关我国中低产田增产的研究多为粮食类作物[4-6]，因此，通过有机肥及配施化肥改良低产田苜蓿的田间试验，探索改良低产田的有效途径，以期为生产实际中提高低产田苜蓿产量及经济效益提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验基地位于甘肃省张掖市民乐县，地理位置为E 100°73′、N 38°66′，平均海拔1 474 m，属温带大陆气候。年平均降水量113～120 mm，蒸发量2 047 mm，日照时数3 085 h，无霜期138～179 d，具有日照时间长、昼夜温差大的特点。

供试土壤基本理化性状为：pH 8.43，有机质2.42 g/kg，碱解氮15 mg/kg，速效磷2.03 mg/kg，速效钾47 mg/kg。

1.2 试验材料

以民乐华瑞农业种植第2年苜蓿地为研究对象。供试有机肥为牛粪，磷肥为过磷酸钙(P2O5≥14%)，钾肥为氯化钾(含K2O 50%)。人工开沟播种，深度15～20 cm。

1.3 试验设计与田间管理

于2013年6月8日进行施肥处理，2013年7月24日(第1茬)和2013年9月3日(第2茬)进行刈割。试验共设置7个处理，试验小区随机排列，小区面积2 m×2 m，每处理设3次重复，共21个小区(表1)。

表1 施肥水平及施肥量Table1 Design of fertilization treatments kg/hm2

1.4 测定项目与方法

刈割留茬5 cm，每次刈割时用电子秤现场测定鲜草产量。同时，每小区取1 kg鲜草105 ℃杀青，65 ℃恒温箱烘干、称重，计算鲜干比，并折算干草产量，年草产量为2次刈割产量之和。

刈割后将草样烘干，粉碎，混合均匀，称取粉碎样品100 g，用于测定粗蛋白质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的含量。其中，苜蓿粗蛋白质含量测定采用凯氏定氮法；中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量测定采用Van Soest方法。

增产率=(施肥处理干草产量-对照处理干草产量)/对照处理干草产量×100%

投肥产出=施肥处理纯收入-对照处理纯收入

产投比=投肥产出/肥料投入

试验数据用Excel 2010和SPSS 17.0进行处理与分析。

2 结果与分析

2.1 有机肥及磷钾肥配施对草产量的影响

第1茬苜蓿所有施肥处理的苜蓿干草产量较对照显著提高(P<0.05)，且随着有机肥施用量的增加而增加，增产率在47%～280%，说明施肥可显著提高低产田苜蓿的干草产量。单施有机肥的OF1，OF2和OF33个处理的草产量显著高于对照，且处理间差异显著(P<0.05)。有机肥与化肥配施的处理，苜蓿干草产量得到大幅度提升，OF2PK，OF3PK和OF1PK 3个处理的草产量均显著高于对照及单施有机肥的处理，且处理间差异显著(P<0.05)，其中处理OF3PK苜蓿干草产量的增产率最高，达278.16%(图1)。各施肥处理的草产量表现为：OF3PK>OF2PK>OF3>OF2>OF1PK>OF1>CK。

图1 第1茬不同处理苜蓿的草产量Fig.1 Alfalfa yields under different treatments of the first cutting

注：不同字母表示在5%水平上差异显著，下同

第2茬苜蓿的干草产量也随着有机肥的施用量的增加而增加，各施肥处理的草产量均显著高于对照，增产率在52%～277%，说明单施有机肥及有机肥与化肥配施均对苜蓿产量增加有明显的效果(图2)。单施有机肥OF1，OF2，OF33个处理的草产量均显著高于对照，且处理间差异显著(P<0.05)。在有机肥与化肥配施的条件下，第2茬苜蓿干草产量较其他处理均有增加，其中，试验处理OF3PK的增产率最高，为276.54%，且除OF3PK与处理OF2PK差异不显著，与其他处理均具有显著的差异。OF2PK，OF3PK和OF1PK 3个处理的草产量均显著高于对照及单施有机肥的处理，且处理间差异显著(P<0.05)，各施肥处理的干草产量大小为：OF3PK>OF2PK>OF3>OF2>OF1PK>OF1>CK。

图2 第2茬不同处理苜蓿的产量Fig.2 Alfalfa yield under different treatments of the second cutting

2.2 有机肥、磷钾配施对苜蓿营养物质的影响

苜蓿粗蛋白含量受施肥的影响，且随着施用有机肥水平的增加而提高。不论是单施有机肥还是配施磷钾肥，第1茬苜蓿粗蛋白含量均显著高于不施肥处理，第2茬苜蓿粗蛋白除处理OF1、OF1PK外，其他施肥处理较对照均差异显著(P<0.05)，其中第1茬各处理的粗蛋白含量均为OF3PK>OF3>OF2PK>OF2>OF1PK>OF1>CK，第2茬苜蓿各处理的粗蛋白含量表现为OF3PK>OF2PK>OF3>OF2>OF1>OF1PK>CK(表2)。

6个施肥处理降低了苜蓿中性洗纤维的含量。其中，第1茬和第2茬均以处理OF3PK最低，且第1茬只有OF3PK及OF3与对照差异显著(P<0.05)，各施肥处理的中洗纤维含量为OF3PK

酸性洗涤纤维含量变化与中性洗涤纤维含量变化相同(表2)，6个施肥处理均能降低2茬苜蓿酸洗纤维的含量，其中，第1茬除OF1、OF1PK，其余处理的苜蓿酸洗纤维含量均显著低于对照，第2茬处理OF3PK、OF3、OF2PK较对照均具有显著差异(P<0.05)，其中，第1茬和第2茬酸洗纤维含量最低的处理均为处理OF3PK，分别为22.30%、21.69%。2茬苜蓿酸性洗涤纤维的含量顺序为：OF3PK

表2 不同施肥处理下粗蛋白、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量Tab.2 Effect of nitrogen on CP,NDF and ADF contents under different treatments %

注：同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)

2.3 经济效益分析

肥料、干草均以当地市场价(过磷酸钙0.6元/kg，氯化钾2.1元/kg，有机肥0.3元/kg，苜蓿干草1.8元/kg)计。从肥料因素考虑，苜蓿年产量、产值、肥料投入均以处理OF3PK为最高，分别为8 100元/hm2、14 580元/hm2、9 450元/hm2；年产量及产值均以对照处理最低，分别为2 146元/hm2、3 863元/hm2；纯收入以处理OF2PK为最高(5 528元/hm2)，处理OF3最低(925元/hm2)；产投比以处理OF2PK为最高(0.23)。各施肥处理的产出现投入比依次为

OF2PK>OF3PK>OF1PK>OF2>OF3>OF1。综合分析发现处理OF2PK的投肥产出及产投比为最高，OF3PK次之。处理OF3PK在苜蓿年产量、产值、肥料投入及纯收入位居首位，因此，处理OF2PK和OF3PK均具有较好的经济效益(表3)。

3 讨论

研究表明，施肥对苜蓿产量有明显影响[7-12]。施肥对苜蓿产量与营养品质的影响因土壤肥力的高低而有差异。在长期不施肥或肥力低下的土壤中施肥，肥效显著[13]。试验地土壤基础肥力较低，所以与对照相比，各施肥处理均不同程度的提高和改善了苜蓿的产量和品质且配施优于单施有机肥，这与胡华锋等[14]研究一致，在肥力水平不高的土壤，合理配施化肥及有机肥，效果更好。有机肥对苜蓿的生长具有促进作用，能提高产量[9]。苜蓿干草产量随施用有机肥水平的增加而提高，这与于徐根等[15]研究一致。

表3 蓿各处理经济效益分析Table3 The economic profit analysis of different treatments

施肥对苜蓿的产量及品质优劣具有重要作用[16-18]。韩雪松[19]研究报道，单施磷肥能促进粗纤维和粗蛋白的增加，磷肥可以改善苜蓿营养品质。试验中苜蓿的营养品质随施用有机肥水平的变化而变化，磷钾肥对苜蓿品质无显著影响，这是由于有机肥及配施磷钾肥之间的互作效应造成，有机肥与化肥的互作效应有待进一步研究。

处理OF3PK的产投比低于OF2PK，是由于肥料投入增大。有研究报道，施用有机肥能明显提高苜蓿的产量，但肥料施用过多，导致成本增加[20]。处理OF2PK的经济效益在短期内是最优的，但是试验中低产田肥力低下，需通过长期施肥才能达到改良的效果，因此，从可持续的角度综合分析，施肥处理OF3PK更适合在同类型的苜蓿低产田进行推广。

4 结论

(1)单施有机肥和配施化肥，均可显著提高苜蓿草产量，且有机肥配施化肥的效果优于单施有机肥。处理OF3PK的产量、增产量及增产率均为最高。

(2)单施有机肥和配施磷钾肥，第2茬苜蓿粗蛋白含量均有显著提高，并均显著降低苜蓿中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量，以处理OF3PK品质最佳。

(3)处理OF3PK产量、产值及纯收入均居首位，产投比以处理OF2PK最高，OF3PK次之。

对于农业生产中的推广试验，从可持续性的角度出发，并且结合苜蓿产量及营养品质的分析，综合考虑经济效益，处理OF3PK苜蓿产量高，营养品质良好，具有较好的经济价值，建议在同类地区苜蓿生产中推广。

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Effect of combination of organic and chemical fertilizers on yield,quality and economic efficiency of low-yielding alfalfa fields

WANG Qian,CHEN Ben-jian,ZHANG Li-zhen

(CollegeofPrataculturalScience,GansuAgriculturalUniversity/KeyLaboratoryofGrasslandEcosystem，MinistryofEducation/PrataculturalEngineeringLaboratoryofGansuProvince/Sino-U.S.CentersforGrazinglandEcosystemSustainability,Lanzhou730070,China)

The effect of combined application of organic fertilizer with different application levels and P,K fertilizers on the yield,nutrient quality and economic efficiency of lower yield alfalfa (MedicagosativaL.) was studied in field.The result indicated that the fertilization showed a significant impact on the low-yielding fields of alfalfa (P<0.05),both single application of organic fertilizer and mixed with P and K fertilizers increased alfalfa yields to varying degrees.3 treatments of organic fertilizer combined with P,K fertilizers significantly increased the yield of alfalfa,the hay production of OF3PK treatment was the highest,which was increased by 278.16% and 276.54% compared to CK,it was also significantly higher than the rest treatments(P<0.05).The application of organic fertilizer combined with P,K fertilizers could significantly improve alfalfa quality as well,and it could significantly increase the crude protein content and decrease the neutral detergent fiber and acid detergent fiber contents.The output ratio of OF2PK treatment was the best,and followed by OF3PK.Both OF2PK and OF3PK treatments showed a better economic efficiency.

organic fertilizer;P and K fertilizers;low yield field;alfalfa;economic efficiency

2015-03-18；

2015-04-18

肃南县农牧局细毛羊饲料生产预加工项目(034-036213)资助

汪茜(1989-)，女，甘肃定西人，硕士研究生。 E-mail：wangqian199090@126.com 陈本建为通讯作者。

S 541；S 14

A

1009-5500(2015)04-0075-05