全 文 :
不同磷肥用量对高羊茅生长及养分吸收的影响
邹 娟1 ,鲁剑巍1 ,周世力2 ,袁跃斌1 ,赵慧星1
(1.华中农业大学资源与环境学院 ,湖北武汉 430070;2.江汉大学医学与生命科学学院 ,湖北武汉 430056)
摘要:在武汉地区研究了不同磷肥用量对冷季型草坪草高羊茅 Festuca arund inaces生长状况 、草屑积累量 、
氮(N)磷(P)钾(K)养分含量及积累量的影响。结果表明:在施用 N 、K 肥(N 15 g/m2 , K2O 12 g/m2)基础
上 , P 肥能明显促进草坪草分蘖并提高成坪后叶绿素含量 , 施 P(P2O 5)2.5 ~ 20.0 g/m2 处理的分蘖数是不
施 P对照的 2.81~ 4.32 倍 ,叶片 SPAD 值比对照高 15.8 ~ 18.2。草屑积累量和高羊茅总干物量随 P 肥用
量的增加而增加;施 P 10.0 g/ m2 范围内 ,地下部干物质量也随施 P增加而增加 , 继续提高 P 用量有下降的
趋势 。高羊茅含 N 量因施 P 而明显下降 ,地上部 P、K 含量随 P 肥用量增加而显著提高 , 而地下部 P 、K 含
量各处理差异不显著。 P 肥用量10.0 g/ m2 时高羊茅 N 积累量达到最高值(7.51 g/ m2),是对照的 2.71倍;
随着 P用量的增加 P、K 养分积累量持续上升 ,且 P积累量与 P 用量呈显著正相关。综合考虑草坪生长质
量及肥料利用效率 ,认为在试验地力条件下新植高羊茅的 P肥(P2O 5)用量以 5 ~ 10 g/ m2 范围为宜。
关键词:高羊茅;磷肥;草坪生长;养分吸收;推荐施肥
中图分类号:S143.2;S543 +.9 文献标识码:A 文章编号:1001-0629(2008)06-0112-06
* 草坪能美化环境 、净化空气 、保持水土 ,同时也
是户外活动的重要场地 ,是现代生活不可缺少的
组成部分[ 1] 。高质量草坪是所有草业工程追求的
目标 ,有研究表明草坪施肥是改善草坪质量和维
护草坪持久性的决定因素之一[ 2] 。目前有关草坪
养分管理的研究主要集中在氮 、钾对草坪生长及
质量的影响上[ 2-4] ,草坪草施磷的报道较少 ,而磷
又是草坪生长不可缺少的必需营养元素之一 。研
究运用盆栽微区试验方法 ,探讨在武汉地区气候
和土壤条件下 ,不同施磷水平对冷季型草坪草高
羊茅生长及养分吸收的影响 ,以求在理论上为草
坪草施用磷肥提供依据 ,在实践上对草坪草养分
管理进行科学指导。
1 材料与方法
1.1 试验材料 供试土壤取自武汉市华中农业
大学校园内用于建植草坪的黄棕壤 ,基本理化性
状为(按常规方法测定[ 5] ):土壤 pH 值 5.62 ,有机
质 5.42 g/kg ,全氮 0.41 g/kg , 碱解氮 29.11
mg/kg , 速效磷 1.36 mg/kg , 速效钾 68.10
mg/kg 。供试草种为冷季型草坪草高羊茅 Festu-
ca arundinaces ,品种为黄金岛(Edorado)。
1.2 试验设计 试验安排在长江中游武汉市洪
山区狮子山的华中农业大学实验基地活动遮雨棚
内进行 ,除雨雪天气外 ,试验草坪草在自然露天条
件下生长 。试验采用盆栽微区方法(面积为 0 .72
m×0 .56 m),共设 5个处理 ,具体方案为:在施 N
15 g/m2 , K 2O 12 g/m2 基础上分别施 P2O 5 0 、
2.5 、5.0 、10.0 、20.0 g/m 2 ,依次计作 P0 、P2.5 、
P5.0 P10.0 、P20.0。氮(N)、磷(P)、钾(K)肥料
品种分别为尿素(含 N 46%)、NaH2 PO 4 · 2H 2O
(含 P2O5 45.5 %)、K 2SO 4(含 K 2O 50 %)。各处
理 4次重复 ,随机区组排列。
试验每盆装土 20 kg(土层厚度 7 cm),装土
前将 1/2 N 肥 、1/2 K 肥及全部 P 肥与土壤混合
均匀 ,装盆后浇足底墒水 。2005 年 10月 19日播
种 ,每盆播草种 6 .0 g(折合 15 g/m 2),10月 24日
发芽出土 ,10月 28日齐苗 ,12月 5日追施余下的
N 、K肥 。
1.3 测定项目及方法 于 2005年 10月 28日
112
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*收稿日期:2007-07-03
基金项目:武汉市重点攻关项目(20032003029);加拿大钾磷肥研
究所(PPI/PPIC)基金项目
作者简介:邹娟(1981-),女 ,湖北汉川人 ,在读博士生。
E m ail:zoujuan@w ebmail.hzau.edu.cn
通讯作者:鲁剑巍 E mail:lujianwei@mail.hzau.edu.cn
113
(播种后 10 d)统计 10 cm×10 cm 样方内出苗数;
11月 28日(播种后 40 d)调查高羊茅分蘖数 、株
高及叶片数;2006年 2月 16日(播种后 120 d)调
查分蘖数和测定叶绿素含量。当草坪长到约 10
cm 时进行修剪 ,整个试验阶段共修剪 5次 ,时间
分别为播种后 60 、150 、170 、200 和 330 d ,留茬 4
cm ,最后 1次齐地修剪。
分蘖数 、叶片数及株高测定方法:随机从试
验盆中取 6株草(由 1粒种子发育而来)统计包括
主茎在内的所有分蘖数 、包括心叶在内的全部叶
片数 ,测量从茎基部到心叶叶尖的高度即株高 ,然
后计算每株平均分蘖数 、叶片数及株高 。
叶绿素含量用SPAD值表示[ 6] ,每盆测15片
叶 ,取平均值。
每盆修剪后立即称鲜质量 , 为草屑积累量。
草屑经杀青烘干后称干质量即草坪草地上部干物
质量 。地下干物质量:在第 5次修剪后将盆内土
壤转入网袋 ,用自来水冲洗并除去砂砾等残留物 ,
烘干称量 。
将草坪草地上部各次修剪的干草屑及地下部
根系磨细过筛供分析测定用 。植物 N 、P 、K 养分
含量用常规方法测定[ 5] ,磨细的样品用浓 H2SO 4
-HClO 4硝化 ,用流动注射分析仪(FIAstar5000)
测定 N和 P ,用火焰光度计测定 K。
养分积累量计算:养分积累量(g/m2)=干物
质量(g/m2)×养分含量(%)÷100。
1.4 数据统计分析 数据采用 DPS 数据处理
软件进行统计分析 ,结果采用 LSD法检验进行显
著性比较 。
2 结果与分析
2.1 磷肥施用对高羊茅生长状况的影响
草坪草出苗数及分蘖数直接影响草坪的盖度 。齐
苗后(播种后10 d)对出苗数的调查结果表明各处
理间均没有显著差异 ,说明施磷对高羊茅出苗没
有影响。播种后40 d和播种后 120 d分蘖数调查
显示磷肥能促进高羊茅分蘖 ,且随时间的延长和
磷肥用量的增加其效果不断增强 ,播种后 40 d施
P2O 5 2.5 ~ 20.0 g/m2 处理的分蘖数是不施磷对
照的 1.09 ~ 2.50倍 ,而播种后 120 d 其分蘖数是
对照的 2.81 ~ 4.32倍(见表 1)。
表 1 不同磷肥用量对高羊茅生长状况的影响
P2O5
(g/ m2)
出苗数
(株/ cm2)
分蘖数
40 d 120 d
株高(cm) 叶片数(个) SPAD值
0 4 350aA ±3.9 1.0cB ±0.0 1.6dC ±0.2 6.2bB ±0.6 3.0dC ±0.2 25.7bB ±0.6
2.5 4 300aA ±2.9 1.1cB ±0.1 4.4cB ±0.9 6.7bB ±1.5 3.3cdC ±0.1 41.5aA ±2.0
5.0 4 450aA ±5.3 1.3cB ±0.2 5.0bcB ±0.5 7.8bAB ±1.6 4.1bcBC ±0.4 42.3aA ±2.2
10.0 4 500aA ±4.1 2.1bA ±0.3 5.8abAB ±0.9 9.6aA ±1.2 4.9bB ±0.6 43.6aA ±1.1
20.0 4 205aA ±1.3 2.5aA ±0.4 6.8aA ±1.2 9.5aA ±0.5 6.4aA ±1.0 43.9aA ±2.1
注:同列中不同大写字母间差异极显著(P<0.01);不同小写字母间差异显著(P<0.05)。下同。
株高和单株叶片数反映出草坪草生长速度并
影响盖度 ,是评价草坪草生长及质量的重要指标 。
由表 1可知 ,株高及叶片数与施磷量呈正相关 ,施
P2O 5 20.0 g/m2 处理的株高 、叶片数均达到最大
值 ,分别为 9 .5 cm 和 6.4片/株 ,与不施磷对照间
差异极显著。
叶绿素是影响草坪草质量的重要因素 ,用叶
绿素测定仪测得的 SPAD值反映了叶片叶绿素含
量。试验结果表明 ,施磷能明显提高 SPAD值 ,磷
肥用量 2.5 、5.0 、10.0和 20.0 g/m2 的 SPAD 值
分别比对照高15 .8 、16.6 、17.9和 18.2 ,但各施磷
水平间差异不显著 。试验结果说明施磷能使高羊
茅叶绿素含量保持在较高水平 ,从而提高了草坪
质量。
2.2 磷肥施用对草屑及干物质积累量的影
响 高羊茅生育期草屑积累量状况见图 1 ,从图
1可以看出 ,草屑积累量随磷肥用量的提高而不
断增加 ,施磷 20.0 g/m2 处理的整个生育期积累
量达910.5 g/m2 ,是不施磷对照的4.99倍。从生
长速率看 ,第 3次修剪距第 2次修剪仅 20 d ,施磷
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2.5 ~ 20.0 g/m2 其日平均积累量为 5.97 ~ 11.65 g/(m2 ·d),是对照的 2.43 ~ 4.74倍。第 2 、3次
图 1 不同磷肥施用量对鲜草屑积累量的影响
修剪时间分别为 2006 年 3月 17日和 4月 6日 ,
武汉地区正值暖春时期 ,气温回升适于高羊茅的
生长 ,其生长速度也随磷肥用量增加而加快 。试
验结果说明 ,磷肥的施用能增加草屑积累量 ,促进
草坪草越冬后快速返青。
施磷对地上干物质量的影响趋势与草屑积累
量相同(表 2),各时期地上部干物质量与不施磷
对照相比差异均显著 。施磷 2 .5 ~ 10.0 g/m2 ,地
下部干物质量也随施磷增加而增加 ,继续提高磷
用量 ,干物质量有下降的趋势 ,说明磷肥用量的提
高增加了草坪草含水量。
表 2 不同磷肥用量对高羊茅干物质量的影响 g/ m2
P 2O5
(g/m2)
地上部干物质量
60 d 150 d 170 d 200 d 330 d 合计 地下部干物质量 总量
0.0 5.0cC 12.6bB 12.9cC 15.15bB 19.0cB 64.6dC 47.0cC 111.6cC
2.5 13.9bB 37.1aA 32.2bB 41.6aA 93.5abA 218.3bcB 212.0bBC 430.3bB
5.0 16.3bB 32.1aA 31.3bB 41.7aA 84.2bA 205.4cB 385.3aAB 590.7aAB
10.0 31.3aA 33.5aA 58.6aA 38.8aA 88.6abA 250.8abAB 405.0aA 655.8aA
20.0 33.2aA 36.2aA 53.1aA 45.4aA 114.4aA 282.3aA 388.0aAB 670.3aA
地下生物量积累是影响草坪抗性的一项重要
指标 ,地下生物量积累越多则抗性越强[ 7] 。结果
表明 ,磷肥施用对高羊茅地下部物质量的影响大
于对地上部干物质量的影响程度 ,施磷 2.5 、5.0 、
10.0和 20 .0 g/m2 的地下部干物质量分别是不
施磷处理的 4.51 、8.20 、8.62和 8.26倍 。试验结
果还表明 ,在磷用量为 2.5和 5.0 g/m 2 时能提高
地下部干物质量与地上部干物质量的比值 ,超过
此用量比值下降 。
2.3 磷肥施用对氮 、磷 、钾养分含量的影响
草坪草各时期养分分析结果表明 ,随着磷水平
由低到高 ,同一时期草屑氮素含量呈下降趋势(图
2),从地上部草屑积累量判断 ,这种差异可能主要
是由于施磷处理草屑积累量大而产生稀释效应引
起的[ 8] 。磷肥施用不同程度地提高了草坪草各时
期磷 、钾养分含量。
从生长进程看(图 2),施磷处理地上部磷 、钾
含量呈W 型下降趋势 ,除生长初期磷钾含量相对
较高外 ,2006年 3月 17日-4月 6日草屑含磷钾
量均有所回升;对照处理草屑磷钾含量随着生长
进程呈先上升后下降趋势 , 播种后 150 和 170 d
时达到最大值 , 磷 、钾含量分别为 0.13%和
1.78%;各处理地上部磷含量在播种 200 d 后下
降趋势不明显 ,基本趋于平稳 。对照处理地上部
含氮量随着生长进程的变化趋势与其磷 、钾相似 ,
先上升后下降 ,而施磷处理草屑氮含量呈急剧下
降趋势 ,生长后期各处理间含氮无明显差异。
高羊茅地下部养分含量如图 3 ,施磷处理根
系氮含量明显低于不施磷处理 , 是对照的
33 .7%~ 47 .6%,各施磷处理间氮含量差异不显
著;根系磷 、钾养分含量各处理变化不大。
2.4 磷肥施用对氮 、磷 、钾养分积累量的影
响 从图 4可看出 ,整个生育阶段高羊茅氮养分
积累量在施磷10 .0 g/m2 范围内随磷用量增加而
增加 ,超过此用量氮积累量有下降趋势 ,施磷10.0
g/m2 时氮积累量为 7.51 g/m2 是不施磷处理的
2.71倍。施磷 2.5 ~ 20.0 g/m2 范围内草坪草地
上部和地下部磷 、钾养分积累总量随磷用量增加
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持续上升 ,其中磷积累量与磷用量呈正相关关系
(r=0 .955 6),施磷 20.0 g/m2 时磷 、钾积累量分
别是不施磷处理的 9.66和 7.47倍 。试验结果表
明 ,增施磷肥促进了高羊茅对氮 、磷 、钾的吸收 ,显
著提高了氮 、磷 、钾养分积累量 ,进而提高了氮 、磷
肥利用率。
比较各处理地下部养分积累量占总养分积
累量的百分比 ,磷用量 5 .0 g/m 2 时地下部氮 、钾
养分积累量所占比例最大 , 分别为 31.3 %和
25 .1%,其比例绝对值与对照相比增加了8 .8 %
图 4 不同磷肥施用量对氮磷钾养分积累量的影响
和 12.0%,说明施磷有利于地下部氮 、钾养分积
累 。与对照相比 ,施磷处理地下部磷积累量在全
部磷积累量中的比值有降低趋势 ,不施磷处理比
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例为 43 .18%,比施磷处理高出 4.9%~ 12.9 %。
经过计算 ,尽管施磷提高了高羊茅磷积累量 ,
但施磷 2.5 、5.0 、10.0和 20.0 g/m2 时的磷肥表
观利用率分别为 12.7%、9.0%、7.3%和 4.8%,
说明当季施用的磷肥大部分积累在土壤中 ,且磷
肥当季表观利用率随着用量的增加而降低 ,因此
磷肥用量应适量 。
3 结论与讨论
3.1 磷肥施用能促进冷季型草坪草高羊茅分蘖 ,
在供试磷肥用量范围内其效果随磷用量增加和生
长期延长而加强 ,这与其他作物上施磷的研究结
果一致[ 9] 。对草坪草生长状况的调查还表明 ,施
磷能显著提高成坪后叶片叶绿素含量 ,使草坪拥
有良好的色泽 ,这与过去的结果相同[ 10] 。
3.2 施磷 2.5 ~ 10.0 g/m2 ,草屑积累量与磷肥用
量呈正相关 ,磷用量 5 .0 g/m2 时地下部干物质量
的体积质量最大 ,磷用量增加根冠比下降 ,说明一
定量磷肥的施用能促进根系的生长 ,这对增加土
壤有机质含量 、培肥地力和增强草坪草抗逆性有
积极意义[ 11] ,根吸收利用的养分增多 ,养分利用
率提高 ,这与前人在其他作物上的研究结果相类
似[ 12] ;但是 ,与一般作物追求高产不同 ,鉴于草坪
草需修剪的特性 ,草屑积累量的增加也加大了修
剪的工作量 ,增加了草坪的养护管理成本[ 13] 。综
合考虑草坪草生长质量和养分利用率等因素 ,研
究认为在试验地力条件下新植高羊茅的磷肥
(P2O 5)用量以 5 ~ 10 g/m2 范围为宜。
3.3 草坪草各时期养分分析结果表明 ,施磷处理
草屑和根系氮含量均明显低于对照处理 ,而各时
期地上部磷 、钾含量随磷水平的提高而提高 。草
坪组织中含氮量过高可为许多病原滋生与孢子的
萌发提供营养丰富的基质 ,有利于病害 、草害的发
生而降低草坪质量[ 2] ;钾能提高植物细胞生物膜
的保水性 ,使细胞膜结构处于正常的液晶态 ,提高
膜的稳定性和生理活性从而增强了草坪草的抗逆
性[ 14] 。研究表明 ,磷肥施用能降低草屑含氮量 ,
促进草坪草对钾的吸收 ,因此有利于同化物和所
贮藏的养分向根系运输 ,减少根系的损失 ,从而在
一定程度上提高了草坪草抗逆性[ 15 , 16] 。
3.4 在试验条件下 ,增施磷肥显著提高了氮 、磷 、
钾养分积累量 ,氮积累量在 10.0 g/m2 范围内随
磷用量增加而增加 ,继续增加用量氮积累量有下
降 ,而磷积累量与磷用量(2 .5 ~ 20.0 g/m2)呈显
著正相关(r =0.955 6),这一结果与过去在牧草
上的研究一致[ 17] 。磷用量 5.0 g/m2 时地下部
氮 、钾养分积累量的相对体积质量最大 ,施磷促进
了草坪草根系对氮 、钾的吸收 。草坪草磷的施用
降低了根系磷积累量在全部磷积累量中的比值 ,
其原因可能是磷的分布受供磷水平的影响 ,当草
坪草缺磷时 ,根系保留其所吸收的大部分磷 ,地上
部发育所需的磷主要靠茎叶中磷的再利用而供磷
适宜时 ,根只保留其所吸收的一小部分 ,大部分磷
则向上运输[ 18] ,但其具体确切原因还有待进一步
研究。
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Effects of P fertilization rates on growth and nutrients absorption in tall fescue
ZOU Juan1 , LU Jian-wei1 , ZHOU Shi-Li2 , YUAN Yue-Bin1 , ZHAO Hui-Xing1
(1.Resources &Environment College , Huazhong Ag ricul tural Univer sity , Wuhan 430070 , China;
2.Co lleg e of M edicine and Life Sciences , Jianghan University , Wuhan 430056 , China)
Abstract:An experiment w as conducted in Central China Wuhan region to evaluate the ef fect of differ-
ent pho spho rous ferti lization rates (P2O 5 , 0 , 2.5 , 5.0 , 10.0 , 20.0 g/m 2)on g row th , clipping bio-
mass , nutrient contents , and accumulation in tal l fescue.The results indicated that based on N (N ,
15 g/m2)and K (K 2O , 12 g/m2)applicat ion , P treatment promo ted t illering ability and increased ti ll-
er by 2.81 -4.32 t imes , increased leaf Chlorophyll content by 15 .8-18.2 times as indicated by SPAD
value.Leaf clippings and plant biomass improved significant ly wi th the increasing of P fertilization
rates , while roo ts biomass decreased wi th P applicat ion rate over 10.0 g/m2 .N content in plant de-
creased significant ly wi th P application , P and K content o f the above g round increased wi th the in-
creasing P application rate , while no significant dif ference w as observed for under g round.Plant N ac-
cumulation achieved i ts peak (N , 7.51 g/m2)at the rate o f 10 .0 g/m2 , 2.71 times of the control.P
and K accumulation improved as the increasing P application rate s , and P accumulation po sitively co r-
related to P fert ili zer rate.Conside ring turf quality and fe rtilizer use efficiency , it w as recommend that
the appropriate P application rate fo r new ly established tall fescue w as 5-10 g/m2 .
Key words:tall fescue;phosphorus;turf grow th ;nutrients absorption ;fert ilization recommendation
2008年第 6期《草业科学》审稿专家
蔡庆生 曹致中 柴 琦 郭艳丽 侯扶江 胡自治 金 樑
李春杰 李世清 林慧龙 刘荣堂 刘 哲 牟新待 尚占环
王 刚 王辉珠 王晓娟 肖金玉 姚玉璧 于 卓 张德罡
张洪荣 张金林 张兆旺 张自和 赵桂琴
承蒙以上专家对《草业科学》杂志稿件的审阅 ,严把质量关 ,特此表示衷心的感谢 !
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