金昌地区紫花苜蓿“3414”肥效试验

2018-05-07李天银潘玉鑫

甘肃农业科技 2018年4期

李天银，潘玉鑫，马艳

（1.甘肃亚盛田园牧歌牧草科技研究院，甘肃酒泉 735000；2.甘肃省国有八一农场，甘肃金昌737107）

紫花苜蓿（Medicago sativa）是一种全球性栽培、适应性广、品质优良的豆科饲料作物[1]，因其具有高蛋白、高维生素、高矿物质、高微量元素被称为“牧草之王”，在我国已有2 000多年栽培历史，是全世界及我国栽培面积最大、最主要的优质豆科牧草之一，具有抗逆性强，适用范围广等特点[2]。研究表明，盐碱地种植紫花苜蓿能够明显的降低土壤pH和土壤含盐量，提高土壤肥力[3]。2016年，金昌市人工种草19 666 hm2，干草总产量3.06×105t。其中紫花苜蓿14 100 hm2，产量178 800 t[4]。金昌地区紫花苜蓿种植在盐碱地和风沙地较多，土壤pH较高，土壤瘠薄，缺乏有效的营养物质。为了提高产量，管理者施肥盲目性大，大多依据自己的经验施肥，致使苜蓿作为饲草的巨大潜力未能充分发挥。紫花苜蓿每茬刈割后，应施用一定量的氮、磷、钾肥，以促进幼苗生长[5-9]。为充分发挥肥料的增产效应，我们通过“3414”肥料试验，对紫花苜蓿施用氮、磷和钾的肥料效应进行了研究，旨在建立甘肃金昌地区紫花苜蓿的最佳施肥方案，确定土壤养分丰缺指标及对应的肥料施用量，为该地区紫花苜蓿产量的进一步提高和节本增效提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验地位于甘肃省国营八一农场，地处甘肃省金昌市大河冲积扇平原上部。平均海拨1 418 m，年均气温7.2～7.5℃，≥10℃的有效积温3 000～3 147.8℃，无霜期138～156 d，年降水量112～156 mm，年蒸发量2 350～2 720 mm，年日照时数2 810～2 933 h。土壤结构以砂壤土和轻壤土为主，盐化土等为辅。砂壤土分布全场，通水透气，土质疏松，土层厚，土壤适合苜蓿种植。灌溉方式以地下水（井灌）灌溉为主。试验地土壤的基本理化性质见表1。

表1 试验区土壤主要理化性质

1.2 供试材料

指示紫花苜蓿品种为亮苜2号。供试肥料为磷酸二铵（含N 18%、P2O546%）、硝酸磷（含N 34%、P2O56%）、硫酸钾（含K2O 51%）、普通过磷酸钙（含P2O512%）。

1.3 试验方法

“3414”即N、P、K 3个因素、4个水平、14个处理。4个水平分别为：0水平为不施肥，2水平为当地推荐施肥量，1水平=2水平×0.5（指施肥不足），3水平=2水平×1.5（为过量施肥）。具体施肥量见表2。

采用“3414”完全试验设计方案，小区长4 m，宽3 m，小区面积12 m2。共14个处理（小区），随机排列，不设重复。试验地四周均设保护行，试验区四周及小区间均设宽0.5 m、高0.4 m小埂。区组内土壤肥力条件基本一致。

全生育期灌水5次，4月27日灌头水；第2次灌水时间5月25日；第3次灌水时间6月25日；第4次灌水时间7月11日；第5次灌水时间8月15日。

一茬取样调查时间为6月8日，二茬取样调查时间为7月25日，三茬取样调查时间为9月10日。每茬每小区取单株样5株，1m2测产样方1个。

2 结果与分析

2.1 生育期

由表3可见，14个肥料处理中的一茬收获期，即从返青期到孕蕾期基本相同。

2.2 植株性状

由表4可知，株高最高的处理为N2P3K2，达到81 cm；其次是处理N2P2K1、N2P2K0，株高分别为75.0、74.3 cm。一次分枝最多的处理是N2P2K3，为4.0个；最少的是处理N0P0K0，分枝数为2.0个。含叶率最多的处理是N2P3K2，为11.0%；最少的处理是N2P0K2、N2P2K1，均为8.6%；单株鲜草最重的处理是N2P3K2，为29.6 g；最轻的处理是N0P0K0，为14.7 g。单株干草最重的是N2P3K2，为12.3 g；最轻的是N0P0K0，为6.1 g。

表2 处理及小区施肥量

表3 一茬田间生育时期调查记载结果

表4 不同施肥水平对紫花苜蓿植株性状的影响

2.3 产量

各处理折合产量见表5。

2.3.1 三元二次肥料效应回归方程的建立对“3414”试验数据进行分析，建立三元二次肥料效应方程，回归系数见表6。

以Y表示产量，那么N、P、K的肥料效应三元二次回归方程为：

Y=1 042.11－62.87N－24.56P＋19.55K－11.67N2＋3.51P2－0.06K2＋16.89NP＋0.79NK－2.77PK

2.3.2 缺素相对产量根据对试验数据的统计，缺N的相对产量为72%，缺P的相对产量为99%，缺K的相对产量为98.8%。说明氮素是金昌地区紫花苜蓿产量的最大限制因子。

2.3.3 最大施肥量和最佳施肥量经过分析，最大施肥量为N 46.5 kg/hm2、P2O5101.1 kg/hm2、K2O 407.4 kg/hm2，此时紫花苜蓿产量达16 909.95 kg/hm2。最佳施肥量为N 25.95 kg/hm2、P2O583.55 kg/hm2、K2O 218.55 kg/hm2，该施肥水平下，紫花苜蓿产量达15 091.65 kg/hm2（表7）。可见，虽然紫花苜蓿可以与根瘤菌有效共生进行生物固氮，从而为植株提供氮素，但根瘤的形成受生态环境与土壤肥力的影响较大[8]，自然条件恶劣或维持高的水平生产时，仅靠生物固氮远不能满足其氮素需求，还必须施用氮肥[9]。