喷施硼肥对黄土高原紫花苜蓿产量的影响

陈 璐，胡 宇，路 远，周 恒，张 茜，田福平（.甘肃农业大学草业学院，兰州730070；.中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所，农业部兰州黄土高原生态环境重点野外科学观测试验站，兰州730050）

喷施硼肥对黄土高原紫花苜蓿产量的影响

陈 璐1，胡 宇2，路 远2，周 恒2，张 茜2，田福平2
（1.甘肃农业大学草业学院，兰州730070；2.中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所，农业部兰州黄土高原生态环境重点野外科学观测试验站，兰州730050）

为研究硼肥对黄土高原紫花苜蓿（Medicago Sativa L.）地上生物量和种子产量的影响，试验于2014年5月28日苜蓿开花前在中兰1号紫花苜蓿叶面分别施用硼含量为20.5%和15.0%的硼肥。两种硼肥分别设置4个施肥量梯度和2个对照，共10个处理，进行施肥试验。研究结果表明：喷施含硼量分别为20.5%和15.0%的两种硼肥，对8年生紫花苜蓿草产量及种子产量均有明显增产作用。当喷施肥量达到3 000 g/hm2时，硼含量为20.5%的硼肥对紫花苜蓿鲜草产量和干草产量增产效果显著；硼含量为15.0%的硼肥可使紫花苜蓿的种子产量显著增加。说明喷施硼肥可以增加紫花苜蓿的鲜草产量、干草产量及种子产量。

紫花苜蓿；硼肥；草产量；种子产量

紫花苜蓿（Medicago Sativa L.）是多年生豆科牧草，在世界范围内均广泛种植，具有悠久的栽培历史，也是中国北方地区目前种植的最主要的多年生牧草之一［1］。紫花苜蓿有耐干旱、耐贫瘠的特性，能够种植在贫瘠的土地上，其种植分布广，适应性强，富含蛋白质、多种维生素和矿物质，是家畜喜食的优质饲料，并作为畜牧业生产的主要营养饲料［2］。紫花苜蓿在干旱、半干旱荒漠草原以及沙化、退化的黄土高原地区的种植对于西部地区的畜牧业发展和改善黄土高原的生态价值具有重要意义和地位［3-7］。

我国大部分地区由于气候、地形和不合理利用等方面的原因，在种植苜蓿时土壤普遍缺乏硼元素。属于典型的干旱、半干旱地区的黄土高原，土壤有效态硼含量的缺乏更加严重，以致影响了苜蓿产量的提高和品质的改善，不能完全满足目前畜牧业的发展需要［8］。微量元素硼参与植物中的物质输送和生理代谢，它会影响开花作物子实体的活性调节，促进新生组织生长和茎部伸长从而影响作物种子和茎叶的产量［9-10］。缺硼会导致植物生长发育不良，严重时还会出现病害症状［11］。紫花苜蓿严

重缺硼时会导致产量降低，并出现叶片的黄化现象［12］。因此，根据紫花苜蓿的生长特性，研究硼肥对紫花苜蓿地上生物量和种子产量的影响具有十分重要的意义。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于农业部兰州黄土高原生态环境重点野外科学观测试验站，地理位置为东经103°45′，北纬36°01′，海拔1700m，年均降水量324.5mm，年蒸发量1450.0mm，平均温度9.3℃，≥0℃的活动积温3 700℃，≥10℃的活动积温1 900～2 300℃，极端最高温39.1℃，最低温-23.1℃。为我国黄河上游，黄土高原西部半干旱丘陵沟壑区，属兰州盆地黄河南岸的三级阶地，土壤为灰钙土。试验地耕层土壤有机质含量5.47g/kg，碱解氮19.15mg/kg，有效磷4.08mg/kg，有效钾109.35mg/kg，全氮0.41 g/kg，全磷0.46 g/kg，全钾18.24 g/kg，pH值8.25。

1.2 试验设计

供试草品种为8年生中兰1号紫花苜蓿，试验地播种和播后均不施肥，只进行人工除草，采用漫灌方式，2014年4月上旬春灌1次，6月中下旬灌水1次。硼肥于2014年5月28日苜蓿开花前喷施。共施用20.5%和15.0%两种硼肥并分为4个肥量梯度，设置10个处理，20.5%的硼肥处理为：①CK（不施硼肥）；②1 000 g/hm2；③2 000 g/hm2；④3 000 g/hm2；⑤4 000 g/hm2。15.0%的硼肥处理为：①CK（不施硼肥）；②1 000 g/hm2；③2 000 g/hm2；④3 000 g/hm2；⑤4 000 g/hm2。

1.3 研究内容与方法

1.3.1 地上生物量的测定 于2014年7月28日测定，随机选取不同硼肥处理的苜蓿样地1m×1m，刈割测定鲜草产量（kg/hm2），3次重复。在65℃恒温箱中烘干至恒重，分别测定干草产量（kg/hm2）。

1.3.2 种子产量的测定 于2014年9月20日刈割测定种子产量。随机选取不同硼肥处理的苜蓿样地，选取1m×1m的样方测定种子产量（g/m2），重复3次。

1.4 数据处理

通过EXCEL 2003进行数据处理和绘图，用DPS 6.55软件进行统计分析，用Duncan新复极差法进行差异显著性检验（P＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 硼肥对紫花苜蓿地上生物量的影响

2.1.1 20.5%的硼肥处理对紫花苜蓿地上生物量的影响

施用硼肥对作物增产的效果，各地多有报道，因植物品种、土壤质地、地区气候的差异而往往不同。田间试验表明（图1和图2），在8年生的紫花苜蓿上喷施20.5%硼肥均可使鲜草产量和干草产量显著增加，喷施不同浓度的硼肥后鲜草产量达40 000 kg/hm2以上，增加7.1%以上；干草产量达2 000 kg/hm2以上，增加11%以上，随着喷施硼肥量的增加，紫花苜蓿草产量也随之增加。当喷施肥量为3 000 g/hm2时，硼肥中所含硼的量达到615 g/hm2，紫花苜蓿的地上生物量达到最大，鲜草产量为64 040.0 kg/hm2，增产25 573.3 kg/hm2，增加66.5%；干草产量为21 013.3 kg/hm2，增产9 706.7 kg/hm2，增加85.8%，与对照和各个处理间均差异显著（P＜0.05）。施用硼肥4 000 g/hm2时，鲜草和干草产量均明显降低，与对照间差异不显著（P＞0.05）。

图1 20.5%的硼肥处理对紫花苜蓿鲜草产量的影响

图2 20.5%的硼肥处理对紫花苜蓿干草产量的影响

2.1.2 15.0%的硼肥处理对紫花苜蓿地上生物量的影响从图3和图4可知，施15.0%的硼肥使紫花苜蓿鲜草产量和干草产量均明显增加，施用15.0%的硼肥处理与施用20.5%的硼肥处理对紫花苜蓿地上生物量的影响趋势基本一致。在8年生的紫花苜蓿上喷施15.0%硼肥，鲜草产量和干草产量显著增加，鲜草产量达到39 866.67 kg/hm2以上，增产超过13.6%；干草产量达到13 600.00 kg/hm2以上，增产大于7.1%。喷施3 000 g/hm2的15.0%硼肥，其含硼量为450 g/hm2时，鲜草产量达64 853.0 kg/hm2，增产29 760.0 kg/hm2，增加84.8%；干草产量21 186.7 kg/hm2，增产8 493.4 kg/hm2，增加66.9%，此时地上生物量最高，且与对照间差异显著（P＜0.05）。

图3 15.0%的硼肥处理对紫花苜蓿鲜草产量的影响

图4 15.0%的硼肥处理对紫花苜蓿干草产量的影响

2.2 硼肥对紫花苜蓿种子产量的影响

从图5可知，喷施15.0%和20.5%的硼肥对8年生的紫花苜蓿种子产量均有显著提高。施用15.0%和20.5%的硼肥后，紫花苜蓿种子产量的增加趋势相同，喷施20.5%的硼肥，种子产量增产8.7 g/m2以上，增加超过35.7%；喷施15.0%的硼肥，种子产量增产大于14.9 g/m2，增加超过53.1%。田间实验表明，当施肥量为3 000 g/hm2时，紫花苜蓿施用硼肥使其种子产量的增产效果达到最大。对紫花苜蓿喷施3 000g/hm2的15.0%硼肥时，种子产量77.2 g/m2，增产超过275.2%；当喷施3 000 g/hm2的20.5%硼肥时，种子产量64.2 g/m2，增加162.8%，增产效果十分明显。

图5 15.0%的硼肥处理对紫花苜蓿种子产量的影响

3 讨论

合理施肥是提高苜蓿产量的重要途径之一。硼是植物生长所必需的微量元素，也是苜蓿的重要微量营养之一，在植物正常的生长过程和种子的繁殖过程中具有重要的生物学意义。由于植物品种、土壤质地、地区气候的差异，导致对植物施用硼肥的增产效果不同。目前，对冬小麦、食用葵、油菜等作物施用硼肥，均可以使其达到增产的目的。赵广才等［13］的研究结果表明，硼肥对冬小麦的产量有明显的促进作用，增产效果显著。杨海峰等［14］研究表明，食用葵施用硼能有效提高籽实产量，提高幅度0.6%～13.3%，平均提高7.3%。朱德进［15］等研究表明，严重缺硼时会导致油菜花而不实，中轻度缺硼影响产量，施用硼肥可以显著提高油菜产量。

硼肥可使苜蓿产量明显提高，并能改善饲草品质。紫花苜蓿对硼的需要较多，尤其是在碱性土壤里硼极易以B（OH）3的形式淋失，同时土壤的pH值升高会导致硼的有效性降低，因此，喷施硼肥对苜蓿有增产作用［16］。紫花苜蓿的硼缺乏症状主要表现是其植株顶部15 cm的硼含量过低，因此，采取喷施的方法对紫花苜蓿施用硼肥［17］。本次田间实验研究结果表明，施硼肥可使紫花苜蓿的草产量和种子产量显著增加。在喷施不同肥量梯度的硼含量为15.0%和20.5%的两种硼肥后，当施用量为3 000 g/hm2时，紫花苜蓿草产量和种子产量均达到最大值，与陈宝书等［18］研究结果一致。当喷施3 000 g/hm2硼含量15.0%的硼肥时，硼肥中含硼量为450 g/hm2，紫花苜蓿的种子产量达到最大；喷施量3 000 g/hm2硼含量20.5%的硼肥时，硼肥中含硼量为615 g/hm2，紫花苜蓿的草产量达到最大。因此，当硼肥中硼含量为450～615 g/hm2时，可以同时使紫花苜蓿的草产量和种子产量达到最大。

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S54

A

2095-3887（2015）04-0054-03

10.3969/j.issn.2095-3887.2015.04.017

2015-05-28

国家自然科学基金面上项目（31372368）；公益性行业（农业）科研专项（201203006）；“十二五”农村领域国家科技计划课题（2012BAD13B07）；中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目（1610322014009）

陈璐（1990-），女，在读硕士研究生。

路远（1980-），女，助理研究员，硕士，从事草地生态研究。