全 文 :48 草 业 科 学 22卷 2期
2/2005 PRA TACU LTU RAL SCIENCE Vol.22No.2
不同施氮水平对俯仰臂形草生产性能的影响
袁福锦1 ,奎嘉祥1 ,李淑安1 ,谢有标2 ,郭正云2
(1.云南省肉牛和牧草研究中心 ,云南 昆明 650212;2.云南思茅市农业局 ,云南 思茅 665000)
摘要:试验表明 , 在施一定量磷 、钾 、硫 、锌 、锰 、铜肥的基础上 , 俯仰臂形草 B rachiaria decumbens 的干物质产
量和粗蛋白含量随施氮量的增加而上升;在施氮处理范围内 ,氮肥利用率随施氮量的增加而降低。施氮量
0 ~ 172.5 kg/ hm2 ,种子产量随施氮量的增加而增加;当施氮量达到 103.5 kg/hm2 时 , 种子产量最高;达到
304 kg/ hm2 时 , 随施氮量增加 ,种子产量呈下降趋势。
关键词:俯仰臂形草;氮水平;生产性能
中图分类号:S143.1;S542 +.909.9 文献标识码:A 文章编号:1001-0629(2005)02-0048-04
* 俯仰臂形草 B rachiaria decumbens 原产非
洲 ,是一种优质多年生禾本科牧草 ,经培育后在南
美 、澳洲等热带 、亚热带地区广泛种植。云南省肉
牛和牧草研究中心 1983年从澳大利亚引进栽培
种贝斯利斯克 B.decumbens cv.Basilisk ,小区引
种 、区域种植试验均表现优异 ,大面积种植应用中
也表现出较好的生产性能。该栽培种 1992 年经
全国牧草品种审定委员会审定 ,登记为引进品种 。
但一直以来 ,由于缺乏科学的施肥技术作指导 ,限
制了俯仰臂形草大面积推广种植利用。试验在施
用磷 、钾 、硫肥及微肥锰 、锌 、铜的基础上 ,研究不
同氮肥水平对俯仰臂形草生产性能的影响 ,旨在
提出合理的施肥措施 ,为俯仰臂形草的生产应用
及种子生产提供科学的指导。
1 试验地概况
试验地设在思茅市曼中田畜牧场 , 北纬
22°27′,海拔 890 m , 年均温 20.6 ℃, 年降水量
2 220 mm ,属南亚热带湿热性气候 。土壤为紫色
土 , 全氮 1.74 g/kg , 全磷 0.38 g/kg , 全钾 16
g/kg ,水解氮 58.8 mg/kg ,速效磷 13.5 mg/kg ,
速效钾 90 mg/kg , 有效硫 12.8 mg/kg , 交换钙
5.4 mg/kg , 有效铜 1.01 mg/kg , 有效锌 1.47
mg/kg ,有效锰 5.71 mg/kg , pH 值 5.2 ~ 5.6 。
2 试验设计和方法
2.1 试验设计 供试牧草为俯仰臂形草栽培种
贝斯利斯克。试验设 7 个处理(N 0 , N 1 , N 2 , N 3 ,
N 4 ,N 5 , N 6),采用随机区组设计 , 3次重复 ,小区
面积 2 m×4 m ,各小区间留 0.5 m ,重复间留1 m
宽的间隔。7 个处理的小区施纯氮量分别为 0 ,
34.5 ,69 ,103.5 ,138 ,172.5和 207 kg/hm2 。另外
每小区同时施磷肥(钙镁磷;P2O5 18%)300
kg/hm2 ,钾肥(氯化钾;K2O 60%)135 kg/hm2 ,
硫肥(硫酸钙;S 18%,CaO 32%)150 kg/hm2 ,硫
酸锌(Zn 21.3%)、硫酸锰(Mn 26%)、硫酸铜(Cu
24%)各 4.5 kg/hm2 为基肥 。另设3个不施任何
肥料的小区为对照(CK),以检验各试验处理的施
肥效果。第 2年的施肥量与第 1年相同 ,但微肥
不再施用 。
2.2 测定内容和方法 选择地形相对平坦 ,且
植株分布 、长势较为均一的臂形草草地作为试验
区。先放火烧掉原有植株及残留秸秆 ,然后划分
试验小区 ,火烧后 7 ~ 10 d ,待植株长到 3 ~ 4 cm
时 ,按各小区的施肥处理均匀地进行施肥 。第
2年施肥前同样采用火烧处理 。火烧在每年雨季
来临前进行。
在收种前对植株自然高度进行测定 ,当种子
成熟时及时进行收种。具体方法是:收割种穗前 ,
采用对角线法选取 10株测定植株的自然高度 ,然
后收割各小区的穗子放入纱布袋内 ,堆捂 3 ~ 4 d
进行后熟处理 。手工脱粒后对各小区的种子测鲜
质量 ,每小区取鲜种子 50 g ,经风干后测定种子的
* 收稿日期:2004-07-26
基金项目:云南省自然科学基金重点项目(96C007Z)资助
作者简介:袁福锦(1966-), 男 ,云南昆明人 , 助理研究员 ,
硕士。
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干鲜比 ,计算出各小区的风干种子产量 。
种穗脱粒时 ,抽样计数各小区的穗数 ,每穗的
穗枝数 ,根据小区种子产量 , 计算出每穗种子量 。
俯仰臂形草每年可收 2茬种子 ,第 2茬种子收割
后 ,每小区对角线取样 2框 ,每框 0.5 m2 ,测定离
地面 5 cm 以上的植株鲜质量 ,同时每小区取鲜草
样 250 g ,烘干后测定干鲜比 ,根据干鲜比计算各
小区牧草的干物质产量 ,并进行营养成分分析 。
对烘干的种子进行净度 、活力 、千粒重检验。测定
的种子产量为 2 茬合计 ,穗密度 、穗种子量 、穗枝
数 、净度 、活力 、千粒重为 2 茬平均数 ,干物质产
量 、株高 、草样本养分为第 2茬收种后的测定值 。
最后根据样本的粗蛋白含量计算牧草的含氮率和
氮产量 ,最后根据公式:氮素利用率=(各施氮处
理的氮产量-不施氮处理的氮产量)/各处理的施
氮量 ,计算各施氮处理的氮素利用率。
3 结果与分析
3.1 施氮对干物质产量和株高的影响 施
氮对臂形草干物质产量有显著影响(表 1)。随着
施氮水平的提高 ,臂形草株高和干物质产量明显
增加。施氮处理(N 1 ~ 6)干物质产量平均比不施氮
处理(N 0)提高 135%。N3 水平 ,其株高和干物质
产量均显著高于不施氮的 N 0 处理 ,比 N 0 处理分
别增加127%和 7.7%。在各施氮处理间以 N 5 处
理的干物质产量最高 ,新复极差检验(LSR法)显
示 ,在 LSR0.05水平 ,牧草产量最高的 N 5 处理与
N 0 ,N 1 和 N 2 处理间存在显著差异 。在 LSR0.01
水平 ,N 5 处理与 N 0 处理间存在极显著差异 。在
N 0 ~ N 5 范围内 ,干物质产量随施氮水平的提高
表 1 不同施氮水平对臂形草干物质产量和株高的影响
处理 项目干物质产量(t/ hm2) 株高(cm)
N 0 2.6±0.4 90±4
N 1 4.8±0.4 96±5
N 2 5.5±0.1 98±6
N 3 6.0±0.2 97±5
N 4 6.4±0.2 95±4
N 5 7.2±0.3 95±6
N 6 7.1±0.4 92±5
CK 2.1±0.1 88±3
而增加 ,施氮量和干物质产量间具有较高的相关
性 ,其回归方程为:y =3.43+0.023x(r=0.94)。
施氮对贝斯利斯克的株高有一定影响 ,施氮
处理(N 1 ~ 6)比不施氮(N 0)平均提高 6%,比完全
空白对照(CK)提高 11%。在 N 0 至 N 2 水平内 ,
株高随着施氮量增加而增加 ,施氮量和株高存在
较高的相关性:y=91+0.116 x(r=0.96)。在 N 3
至 N 6 水平内 ,株高反而随施氮量的增加而下降 ,
主要原因是由于施氮水平的提高 ,导致了高氮水
平的植株出现不同程度的倒伏现象。
3.2 施氮对牧草质量的影响 试验表明 ,氮
肥施用能显著提高臂形草干物质的粗蛋白含量
(表 2)。N 1 ~ N 5 ,粗蛋白含量和施氮量之间存在
较高的相关性 ,其线性回归方程为y=4.22+9.3
×10-3 x(r=0.97),臂形草粗蛋白含量随施氮量
的增加而增加 , 至 N 5 达到最高 , 各施氮处理
(N 1 ~ N 6)平均粗蛋白含量比不施氮(N 0)增加
49%。经新复极差检验 ,在 LSR0.05水平 ,处理 N 5
与处理 N 1 和 N 0 间粗蛋白含量存在显著差异;在
LSR0.01水平 ,各施氮处理间(N 1 ~ N 6),粗蛋白含
量无显著差异 ,但处理 N 4 , N 5 , N 6 与不施氮(N 0)
间存在极显著差异 。施氮对牧草的脂肪含量有较
大影响 ,施氮处理(N 1 ~ N 6)平均比不施氮提高
74%;对牧草灰分含量有一定影响 ,施氮处理平均
比不施氮下降 6%,但各施氮处理间无显著差异;
施氮对粗纤维含量的影响较小。
3.3 氮素利用效率分析 随着施氮量的逐渐
增加 ,单位面积的氮产量也逐渐增加 ,氮素利用率
则逐渐降低(表 3)。施氮量与臂形草氮产量之间
存在密切相关 , 其回归方程为:y =31 +0.17x
(r=0.95)。N 1 ~ N 5 ,臂形草的含氮率 、氮产量随
施氮量的增加而逐渐上升 ,到 N 5时达到最高 。
另外 ,随着施氮水平的提高 ,臂形草对氮素的
利用效率逐渐降低 ,施氮量最低的处理 N 1 利用
率最高 ,为 55.7%,施氮量最高的处理 N 6 利用率
最低 ,为 22.2%,各施氮处理的氮素利用率平均
为 35.6%,施氮量和氮素利用率之间呈负相关。
其回归方程为 y =56.5 -0.17x(r =-0.95);
N 5 处理比 N 0 处理牧草含氮率增加了62.5%,氮
产量增加了 333%。
50 草 业 科 学(第 22卷 2期) 2/ 2005
表 2 不同施氮水平对牧草品质的影响 %
处理 粗蛋白
LSR0.05 LS R0.01
脂肪 纤维 灰分
N 0 3.5±0.2 c B 1.24±0.02 37.2±0.5 8.2±0.2
N 1 4.4±0.6 bc AB 1.33±0.13 39.1±0.1 7.6±0.3
N 2 5.0±0.0 ab AB 1.26±0.12 37.4±0.8 7.9±0.4
N 3 5.2±0.5 ab AB 1.78±0.07 39.2±1.2 8.0±0.3
N 4 5.6±0.2 ab A 1.44±0.11 36.3±1.3 7.9±0.4
N 5 5.7±0.4 a A 1.19±0.16 36.9±1.5 7.5±0.3
N 6 5.3±0.3 ab A 1.66±0.02 35.7±0.6 7.8±0.2
CK 3.2±0.6 0.97±0.05 44.8±1.0 6.4±0.3
表 3 臂形草在不同施氮水平对氮素的利用
处理 草产量(t/ hm2)
草含氮率
(%)
氮产量
(kg/hm2)
氮净增加量
(kg/hm2)
利用率
(%)
N0 2.62 0.56±0.04 15±1.3
N1 4.84 0.70±0.09 34±5.6 19.21 55.7
N2 5.53 0.79±0.01 44±0.3 29.02 42.1
N3 5.95 0.83±0.08 49±5.9 34.72 33.5
N4 6.37 0.90±0.03 57±1.7 42.66 30.9
N5 7.15 0.91±0.07 65±5.8 50.40 29.2
N6 7.13 0.85±0.05 61±2.7 45.94 22.2
3.4施氮对种子产量的影响 试验结果表明 ,
施氮对俯仰臂形草种子产量有显著影响(表 4)。 t
测验表明 ,在 LSD0.05水平 ,N 2 ,N 3 ,N 4 与 N 0 间种
子产量存在显著差异 。在 N 0 至 N 3 范围内 ,随着
施氮量的增加 ,穗密度 、穗种子量 、种子产量逐渐
增加 ,穗密度 、穗种子量 、种子产量与施氮量之间
具有较高的相关性 ,其回归方程分别为:y =223
+0.75x(r=0.93), y =60 +0.19x(r=0.91),
y =201 + 1.15x(r =0.91);当施纯氮量达到
103.5 kg/hm2 水平后 ,种子产量达到最高 ,随着
施氮量的进一步增加 ,穗种子量及种子产量逐渐
下降 。N 0 ~ N 3 种子产量增加的原因是:氮肥用量
的增加 ,促进了植株的有效分蘖[ 1] ,有效分蘖增加
了单位面积的穗密度和穗种子量 ,从而使种子产
量增加。N 3 ~ N 6 ,种子产量下降的一个原因是由
于施氮水平进一步提高 ,植株出现倒伏 ,施氮水平
越高 ,倒伏越严重。另外 ,高氮抑制了俯仰臂形草
的孕实和发育 ,导致空瘪种子增加。施氮对穗的
分枝数无显著影响。施氮处理(N 1 ~ N 6)与不施
氮相比(N 0)穗密度 、穗种子量及种子产量平均提
高 20%,21%,35%;比 CK 平均提高 56%,26%,
74%。
3.5 施氮对种子质量的影响 施氮对臂形草
种子的质量有一定的影响(表 5)。不同施氮水平
对种子净度的影响不显著 ,但比 CK 提高 195%;
施氮处理能提高种子的活力 ,平均比不施氮(N 0)
提高 3%,与 CK 相比 ,活力提高 15%;臂形草种
子千粒重在 N 2水平最高 ,千粒重施氮比不施氮平
均提高 8.1%,比 CK 提高 6.3%。各施氮水平间
的种子净度 、活力 、千粒重无显著差异 ,其中 N 4 处
理的净度 、活力 、千粒重均表现较好 ,但与 N 3处理
无显著差异 。
表 4 施氮对种子产量及其构成因素的影响
处理 纯氮用量(kg/ hm2)
尿素用量
(kg/ hm2)
穗密度
(万穗/hm2)
穗枝数
(枝/穗)
穗种子量
(mg/穗)
种子产量
(kg/ hm2)
N0 0 0 231±43 1.65±0.09 57±4 178±43b
N1 34.5 75 245±29 1.83±0.30 72±18 270±23ab
N2 69.0 150 257±61 1.80±0.05 73±9 289±25a
N3 103.5 225 313±63 1.53±0.19 78±12 304±37a
N4 138.0 300 309±37 1.87±0.35 78±15 291±35a
N5 172.5 375 296±88 1.83±0.44 69±11 238±12ab
N6 207.0 450 301±70 1.55±0.17 64±7 251±21ab
CK 126±30 1.32±0.16 53±11 70±33
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表 5 施氮对种子质量的影响
处理 净度(%) 活力(%) 千粒重(g)
N0 41±1 78±5 4.1
N1 42±4 81±3 4.2
N2 40±7 81±4 4.5
N3 41±5 81±1 4.3
N4 43±3 81±1 4.4
N5 41±3 80±4 4.3
N6 41±1 78±4 4.0
CK 14±1 70±3 4.1
4 讨论
试验中所使用的氮肥是尿素 ,根据 CIA T 的
研究 , 俯仰臂形草使用硝态氮的效果好于氨态
氮[ 2] 。另外 ,不同形态氮肥的挥发性不同 ,也导致
了臂形草对不同形式氮肥的不同利用效率 。尿素
的氮素损失比其它氮肥大 ,在无灌溉条件下 ,要选
择适宜的天气进行施肥 ,以减少挥发和流失造成
的损失。一般而言 ,氮肥的使用一般在营养生长
初期进行[ 3] ,这一时期施用氮肥利于禾本科牧草
的早期分蘖和穗的分化 , 且多为一次性施肥。
Chadhokar 等人对一些热带禾本科的施氮试验表
明[ 4] ,在播种至穗分化期间施氮肥 ,能促进分蘖 ,
从而增加穗数和种子产量;在穗分化期到抽穗期
间施氮 ,能增加分蘖的存活率 ,穗数 、穗小花数 、种
子单粒重也会增加 ,从而使种子产量增加;在抽穗
到种子收获期间施氮 ,并不增加种子产量。也有
的生产者采用分期施肥法 ,即在植株生长初期施
一部分肥料 ,在生长中期再施另一部分肥料 ,但目
前还没有分期施肥法增加单茬种子产量的例子。
Bahnisch等对禾本科非洲狗尾草的研究发现[ 5 , 6] ,
刈割后即施用尿素 ,种子产量比抽穗初期施用高 ,
也比分 2次施用高 ,抽穗初期施氮增加后期形成
的分蘖成活率 ,但对增加种子产量没有作用。
臂形草具有固氮能力[ 7] ,这是贝斯利斯克臂
形草能较好适应贫瘠土壤的主要原因 ,就其固氮
的方式和机理而言 ,目前并不十分清楚 ,但施钼能
促进臂形草的生长。施钼对贝斯利斯克的种子产
量 、干物质产量有多大的影响 ,还有待今后进一步
的研究。
参考文献:
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YUAN Fu-jin1 ,KUI Jia-xiang1 , LI Shu-an1 ,XIE You-biao2 , GUO Zheng-yun2
(1.Yunnan Provincial Beef Cat t le &Pasture Research Center ,Kunm ing 650212 , China;
2.Simao M unicipal Ag ricultural Bureau ,Simao 665000 , China)
Abstract:It w as show ed in this t rail that ,based on cer tain quanti ties o f P ,K ,S ,Zn ,Mn and Cu , the dry
mat ter y ield and crude pro tein content of B rachiaria decumbens gradually increased w ith increased ni-
t ro gen application betw een 0 ~ 172.5 kg/hm2.The utilization rate of nit rogen decreased g radually at
all ni tro gen levels.When nit rogen application reached to 103.5 kg/hm2 , seed yield reached the highest
value (304 kg/hm2), If nit rogen application increase continued , seed yield decreased.
Key words:Brachiaria decumbens;ni trog en fert ilizer levels;seed yield