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施肥对苜蓿+无芒雀麦混播草地氮、磷、钾含量的效应



全 文 :施肥对苜蓿+无芒雀麦混播草地氮 、
磷 、钾含量的效应
张丽娟1 ,张永亮1 ,赵海新1 ,胡自治2
(1.内蒙古民族大学 农学院 ,内蒙古 通辽 028042;2.甘肃农业大学 草业学院 ,甘肃 兰州 730070)
  摘要:探讨了科尔沁沙地草原 2号杂花苜蓿+Carlton无芒雀麦混播草地基肥和追肥中 N ,P 和 K元素
营养配比对混播草地头茬草 N ,P 和 K含量的效应 。3年的试验结果表明:施 K肥能提高无芒雀麦的含 K量
和苜蓿的含 N 量。高 P 或高 K处理均使无芒雀麦的含 N 量下降 。施 N 肥能提高无芒雀麦的含 N量 ,而对
苜蓿含 N 量影响不明显 。高 N 处理(基肥 30 g/m2 ,追肥 45 g/m2 尿素)降低了无芒雀麦和苜蓿的含 K 量 ,
同时也降低了苜蓿的含 P 量。N ,P 和 K营养配比为 N 9.0 ~ 13.5 g/m2 、P2O 57.2 ~ 12.0 g/m2 、K 2O 12.0 ~
18.0 g/m2 时牧草 N , P 和 K含量较高。随着草地使用年限增长 ,无芒雀麦的 N 素含量下降 ,苜蓿的 K素含
量增加 。
  关键词:施肥;苜蓿;无芒雀麦;混播草地;营养元素
  中图分类号:S 812.4  文献标识码:A  文章编号:1009-5500(2007)01-0014-06
  N ,P 和 K 在苜蓿和无芒雀麦体内含量较多 ,它们
是提高产量 、增强抗性的关键 。有关报道 ,施 N 肥和
K肥能增加禾本科牧草中 N和 K 的含量 ,施 P 肥对牧
草体内 P 含量影响不明显[ 1] 。也有报道认为 ,施肥可
提高苜蓿含 N(粗蛋白)量 ,硫酸钾的效果最明显 ,施适
量的 N , P和 K可促进对其他养分的吸收[ 2] 。关于施
肥对牧草粗蛋白质的影响报道较多[ 3 ~ 6] ,而对苜蓿与
无芒雀麦混播草地中牧草 N ,P 和 K 含量的年际动态
研究很少 。通过对 1 年龄 , 2 年龄和 3 年龄混播草地
不同施肥处理区的头茬牧草 N , P 和 K 含量进行测定
分析 ,探讨了施肥对混播牧草营养元素含量的影响 。
1 材料和方法
1.1 试验材料
  草种组合为草原 2号杂花苜蓿(Medicago varia
cv.Caoyuan N o.2)+无芒雀麦(Bromus innerm is cv .
Ca rlton)。2003年 5 月 6 日播种 ,播种量无芒雀麦占
单播理论播种量(22.5kg/ hm2)的70%,草原2号苜
  收稿日期:2006-02-07;修回日期:2006-07-05
  基金项目:内蒙古自治区自然科学基金项目
(20050810416)
  作者简介:张丽娟(1965-), 女 ,内蒙古通辽人 , 副教授。
蓿占单播理论播种量(15 kg/hm2)的 30%,苜蓿种子
用砂纸磨擦处理 。苜蓿与无芒雀麦同行混播 ,按小区
行数及播种量计算出各种牧草每行的播种量并分别播
种 ,行距 30 cm 。试验用肥为尿素(含 N 46%),粉状过
磷酸钙(含 P2O 512%),氯化钾(含K 2O 60%)。试验地
播种前灌水 1次 ,生长季干旱时浇水 。苗期人工除草
3次 ,生长季随时拨除杂草 。
1.2 施肥处理
  试验设氮肥 ,磷肥和钾肥 3个因子 ,采用 3414正
交饱和设计 ,施肥水平以文献[ 7]确定 ,施肥水平见表
1。2次重复 ,共计 28个小区 ,小区面积 2.5 m×4 m ,
随机区组排列 。基肥处理是把 3种肥料混合后按行均
匀施入 ,深度 2 ~ 3 cm ,播种后复土踩实 。追肥处理是
把磷肥 ,钾肥和 1/2 氮肥混合均匀后于牧草返青初期
(2004年5月 3日 、2005年 5月14日)施入 ,2004年采
用垅间开沟(2 ~ 3 cm 深)施入后覆土 , 2005年采用垅
间抛小坑(2 ~ 3 cm 深)施入后覆土。1/2氮肥在第 1
次刈割后撒施 。施肥后灌水 。
1.3 取样时间
  2003 年 7月 15 日(苜蓿初花期 —无芒雀麦抽穗
期), 2004 年 6月 26 日(苜蓿盛花期 —无芒雀麦结实
期)和 2005年 6月 9日(苜蓿初花期—无芒雀麦抽穗
期)取样 。每次取 0.5 kg 鲜草样在室内晾晒 1 ~ 2 d ,
14 Grassland and Turf  (Bimonthly)  2007  No.1  (Sum  No.120)
然后放在 65 ~ 70 ℃电热鼓风干燥箱内烘干。
表 1 试验小区施肥处理
Table 1 Fertilization treatments g/ m2
编码 尿素(N) 过磷酸钙(P) 氯化钾(K)基肥 追肥 基肥 追肥 基肥 追肥
0 0 0 0 0 0 0
1 10 15 30 50 10 15
2 20 30 60 100 20 30
3 30 45 90 150 30 45
1.4 牧草中 N ,P和 K含量
  牧草 N 含量采用凯氏定氮法 ,用上海新嘉仪器公
司 KDN-04A 型半自动定氮仪测定;含 P 量采用钒钼
黄比色法;K含量采用火焰光度法进行测定 。
2 结果与分析
2.1 氮肥对混播草地头茬草 N , P和 K含量的效应
2.1.1 氮肥对无芒雀麦 N , P 和 K含量的效应 对于
1年龄和 3年龄草地 ,在有相同 P 、K肥配施的情况下 ,
随着 N 肥水平的增加 ,无芒雀麦含 N 量呈递增趋势
(图 1 , a1 、a3)。在 1年龄草地中 ,高氮(N 3)处理区无芒
雀麦含 N量为 4.55%,比 N 0处理区高 9.3%。在3年
龄草地中 ,N 2处理区无芒雀麦含 N 量最高 ,为 2.87%,
比 N 0处理区高 24.04%,高 N 处理时无芒雀麦的含 N
量略有下降。在 2年龄草地中 ,无芒雀麦的 N 素含量
随 N肥水平增加而下降 ,这可能是因为播种当年高 N
肥促进了无芒雀麦的生长发育 ,株高和产量[ 8] ,施较多
的 N 肥后增加了无芒雀麦的长营养枝数和茎叶
比[ 9 , 10] ,因此 ,草层 N 素含量降低。又因 2年龄草地头
茬草刈割时间较晚(苜蓿盛花期-无芒雀麦果期),基
生叶枯黄 ,使无芒雀麦 N 素含量下降。
  在 1年龄草地中 ,随着 N 肥水平的增加 ,无芒雀
麦含 P 量呈递增趋势(图 1 , a1), N 3处理区 P 含量为
0.36%,比 N0处理区高 14.3%。在 2年龄和 3年龄草
地中 ,随着 N肥水平的增加 ,无芒雀麦的 P 含量呈递
减趋势(图 1 , a2 , a3)。在 3年龄草地中 , N 3处理区无
芒雀麦的含 P 量比 N 0处理区低 28.47%。
  N肥对1年龄和 3年龄无芒雀麦 K含量影响不明
显。在 2年龄草地中 ,不施 N 肥区(N 0)无芒雀麦含 K
量较高(3.66%),其他处理之间差异不明显(2.79%~
3.00%)。
2.1.2 氮肥对草原 2号苜蓿 N , P 和 K含量的效应 
在相同 P 、K肥配施情况下 ,随着 N 肥水平的增加 ,苜
蓿的 P 、K 含量呈先增后降趋势(图 2 , a1 、a2 、a3),至 N 2
水平时达到最大值 ,再增施 N 肥 ,苜蓿的 P 和 K 含量
开始下降 。N 2处理区 ,2年龄苜蓿的 P 、K含量分别为
0.27%和 1.81%, 分别比 N 0 水平高 17.39%和
13.13%, 3年龄苜蓿为 0.28%和 2.48%,分别比 N 0水
平高14.29%和 24.87%。高 N处理使苜蓿 P 、K 含量
明显下降 。N 3处理区 ,1年龄苜蓿的 K 含量比 N 0处理
区低 24.05%;2 年龄苜蓿 P 含量比 N 0处理区低
42.68%。氮肥对 1 年龄苜蓿 N 素含量影响较明显 , 1
年龄苜蓿的 N素含量随 N 肥水平增加呈上升趋势(图
2 , a1),到 N 2 水平时达到最高 。N 2和 N 3处理区 N 素
含量分别比 N 0处理区高 12.99%和 7.49%。氮肥对 2
年龄和3年龄苜蓿N 素含量影响不明显(图 2 , a2 、a3)。
图 1 氮肥水平与无芒雀麦 N , P和 K含量效应动态
Fig.1 Changes of N , P and K content in Smooth bromegrass under different N fertilizer treatment
2.2 磷肥对混播草地头茬草 N , P和 K含量的效应
2.2.1 磷肥对无芒雀麦 N , P 和 K含量的效应 随着
磷肥施量的增加 ,无芒雀麦 N 素含量逐渐下降(图 3),
在 P0处理区 ,无芒雀麦 N 素含量最高 ,高 P 处理区最
15草原与草坪  2007年  第 1期  总第 120期
低。P0处理区 1 年龄无芒雀麦 N 素含量(4.97%)比
高 P 处理区(P 3)(3.87%)高 28.42%;3年龄无芒雀麦
N素含量比 P3处理区高 26.16%。因为磷肥能够增加
无芒雀麦的生殖枝和营养枝数 ,并促进其老化成熟 ,因
此茎叶比增加 ,含 N量降低 。
  随着磷肥水平的增加 ,无芒雀麦的含 P 量呈先增
后降趋势 。在 1年龄和 2年龄草地 , P2处理区无芒雀
麦的含 P 量最高(0.35%和 0.23%),分别比 P0处理高
20.10%和 44.44%;3年龄草地在 P 1水平时达最大值
(0.31%),比 P0处理高 25.0%,之后含磷量下降 。
  在 P2处理水平以下 ,无芒雀麦 K 含量变化不明
显 ,1年龄无芒雀麦含 K 量在 3.59%~ 3.67%, 2年龄
无芒雀麦 K 素含量在 2.54%~ 2.75%,差异不明显 。
高 P处理区无芒雀麦含 K量下降。高 P(P 3)处理区 , 1
年龄无芒雀麦 K 素含量(3.23%)比 P0 处理区
(3.59%)低 10.03%, 3年龄的(3.30%)低 12.47%。
图 2 氮肥水平与草原 2 号苜蓿 N , P和 K含量效应动态
Fig.2 Changes of N , P and K content inMedicago varia cv.Caoyuan NO.2 under different N fertilizer treatment
  注:字母 a、b 、c后的 1 , 2 , 3分别表示 1年龄 、2 年龄和 3 年龄草地 ,以下同
图 3 磷肥水平与无芒雀麦 N , P和 K含量效应动态
Fig.3 Changes of N , P and K content in Smooth bromegrass under different P fertilizer treatment
图 4 磷肥水平与草原 2 号苜蓿 N , P和 K含量效应动态
Fig.4 Changes of N , P and K content in Medicago varia cv.Caoyuan NO.2 under different P fertilizer treatment
16 Grassland and Turf  (Bimonthly)  2007  No.1  (Sum  No.120)
2.2.2 磷肥对草原 2号苜蓿 N , P 和 K含量的效应 
随着磷肥施量的增加 ,杂花苜蓿 P 、K 含量均呈先增后
降趋势(图 4)。在 P2处理区 ,苜蓿 P 含量达最高 。1
年龄 ,2年龄和 3年龄苜蓿的含 P 量分别比 P0处理区
高 30.77%, 44.32%和 27.27%。高 P 处理(P3)使苜
蓿 P 含量下降 。低 P 处理(P 1)使苜蓿的含 K 量升高 ,
例如 P 1处理区的 1 年龄苜蓿含 P 量比 P0处理区高
37.54%,之后随着磷肥水平的增加 ,苜蓿的含 K 量逐
渐下降。
  随着磷肥施量的增加 ,苜蓿 N 素含量在 1年龄和
3年龄草地中呈先增后降趋势(图 4 ,b1 、b3),分别在 P2
和 P1水平时达到最高(4.87%、3.89%),分别比 P0处
理区高 44.80%和 16.47%,之后下降;2 年龄苜蓿 N
素含量随着磷肥施量的增加呈下降趋势 , P0处理区 N
素含量最高 ,比 P 3处理区高 17.78%,但 P1和 P 3处理
之间差异不明显 ,含量在 2.20%~ 2.37%。
2.3 钾肥对混播草地头茬草 N , P和 K含量的效应
2.3.1 钾肥对无芒雀麦 N , P 和 K含量的效应 随着
钾肥施量的增加 , 1年龄草地中无芒雀麦含 N 量呈增
长趋势(图 5 , c1),而在 2 年龄和 3年龄草地中呈下降
趋势(图 5 , c2 、c3)。2年龄草地中高 K 处理明显降低
了无芒雀麦的 N 素含量 , K 0处理区无芒雀麦含 N 量
比 K 3处理区高 37.02%。因为钾肥增加无芒雀麦的生
殖枝和营养枝数 ,并促进其旺盛生长 ,茎叶比增加 ,含
N量降低 。
  1年龄和 2年龄草地 ,无芒雀麦含 K 量随钾肥施
量的增加而增加 , K3处理区无芒雀麦含 K 量(3.83%
和 3.99%)分别比 K 0处理区高22.76%和23.15%。在
2年龄草地中无芒雀麦含 K 量随钾肥施量的增加呈先
增后降趋势 , K 1 处理区无芒雀麦的 K 含量最高
(2.81%),比 K 0处理区高 22.61%。
  随着钾肥施量的增加 ,无芒雀麦 P 含量呈先增后
降趋势 ,在低 K(K 1)水平时 P 含量最高 , 1 年龄 , 2年
龄和 3年龄无芒雀麦 P 含量分别为 0.36%,0.33%和
0.31%, 分别比 K3 处理区高 28.18%, 26.34%和
5.05%。试验表明 ,适量的 K 能促进 P 的吸收 ,而高
K会影响 P 的吸收 。
2.3.2 钾肥对草原 2号苜蓿 N , P 和 K含量的效应 
随着钾肥施量的增加 ,苜蓿的 P 、K含量呈先升后降趋
势(图6),到K2处理水平时P 、K含量达到最大值 ,再
图 5 钾肥水平与无芒雀麦 N , P和 K含量效应动态
Fig.5 Changes of N , P and K content in Smooth bromegrass under different K fertilizer treatment
图 6 钾肥水平与草原 2 号苜蓿 N , P和 K含量效应动态
Fig.6 Changes of N , P and K content in Medicago varia cv.Caoyuan NO.2 under different Kfertilizer treatment
17草原与草坪  2007年  第 1期  总第 120期
增加钾肥施量 ,苜蓿的 P 、K 含量开始下降。1 年龄苜
蓿在 K 2处理区 P 、K 含量分别比 K0处理区高 35.00%
和 47.16%;2年龄苜蓿分别高 28.18%和 27.23%。
  钾肥对苜蓿含 N 量的效应呈上升趋势 ,在 2 年龄
和 3年龄草地中表现更明显 。苜蓿的含 N 量在高 K
水平(K 3)时最高 ,K 1水平时最低。这可能与高 K 区苜
蓿株高和产量较低 ,叶量较丰富有关。
2.4 不同年龄草地组分 N ,P和 K含量动态
  施肥对不同年龄混播草地组分 N , P 和 K 含量的
效应不同(表 2)。随着草层年龄增加 ,无芒雀麦的 N
素含量明显降低 , P 、K 含量变化不明显;苜蓿的 N 、P
含量变化不明显 ,K 素含量增长较明显 。
表 2 施肥试验区不同年龄草地组分种 N , P和 K含量动态
Table 2 Changes of N , P and K content of composition
species in the dif ferent year-old pastures
组分种 N , P和 K含量/ % 1 年龄 2年龄 3年龄
无芒雀麦 N 3.87~ 5.01 1.53~ 2.56 2.31 ~ 2.95
P 0.29~ 0.36 0.16~ 0.25 0.20 ~ 0.31
K 3.11~ 3.82 2.41~ 3.67 3.30 ~ 3.99
苜蓿 N 3.31~ 4.87 2.05~ 2.48 3.34 ~ 4.10
P 0.19~ 0.33 0.20~ 0.27 0.19 ~ 0.29
K 1.08~ 1.87 1.23~ 1.81 1.44 ~ 2.78
  施肥对混播草地中组分的 N , P 和 K 含量的效应
除受肥料种类及施肥水平影响外 ,还受牧草年龄 、取样
时间(牧草生育时期)、土壤原有养分水平以及种间竞
争等因素的综合影响。在不同生育时期 ,牧草的生理
及代谢特征不同 ,尤其是光合作用 、呼吸作用及同化物
运输和分配的不同 ,导致植物体内 N , P和 K含量的变
化 ,因此出现年度间有些效应是相反的 ,如 2年龄的无
芒雀麦含 N 量随 N 肥水平的增加呈递减趋势 ,而在 1
年龄和 3年龄草地中呈增长趋势。植株 N , P 和 K 含
量在随生育时期变化的同时还因施肥条件的不同而有
所差异[ 1] 。在播种当年 ,由于土壤中的 N ,P 和 K 含量
较均一 ,且含量较低 ,因此施肥效应明显 。在第 2年和
第 3年 ,因土壤中 N , P 和 K 含量发生了变化 ,施肥处
理前土壤养分含量不同 ,因此施肥效应没有播种当年
明显 。
3 小结
  3年的试验结果表明 ,对于杂花苜蓿+无芒雀麦
混播草地 ,施适量氮 ,磷和钾肥能增加牧草 N , P 和 K
含量 。施 K 肥能提高无芒雀麦的含 K 量和苜蓿的含
N量 。高 P(150 g/m2 过磷酸钙)或高 K(45 g/m2 氯
化钾)处理均使无芒雀麦的含 N 量下降。施 N 肥能提
高无芒雀麦的含 N 量 ,而对苜蓿含 N 量影响不明显 。
高氮处理(基肥 30 g/m2 ,追肥 45 g/m2 尿素)降低了
无芒雀麦和苜蓿的含 K 量 ,同时也降低了苜蓿的含 P
量。N ,P 和 K 肥料配比为 20 ~ 30 g/m2 尿素 、60 ~
100 g/m2 过磷酸钙和 20 ~ 30 g/m2 氯化钾时牧草 N ,
P 和 K含量较高。随着草地年龄增长 ,无芒雀麦的 N
素含量下降 ,P 、K 含量变化不明显;苜蓿的 N 、P 含量
变化不明显 ,含 K量增长较明显 。
参考文献:
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(下转 23页)
18 Grassland and Turf  (Bimonthly)  2007  No.1  (Sum  No.120)
2.K ey Laboratory o f Grassland Agro-ecosystems , College of Pastoral Agricul ture Science
and Technology ,LanzhouUniversity , Lanz hou 730020 , China;3.Qinghai Provincial Research
I nst itute o f Forestry and Science , X ining 810016 ,China)
  Abstract:Pro line(pro), soluble sugar and chlo rophy ll in di fferent o rgans o f Ceratoides lateens , N itraria
tang utorum , Tamarix chinensis ,K alidium graci le , Haloxy lon ammodendron and Salsola arbuscula in Tsaidam
basin temperate desert of Qinghai were measured.The results showed that the content of pro line and chlorophy ll
of N.tangutorum and T.chinensis are higher than the o thers species , and S.arbuscula had higher pro line con-
tent.The content of soluble sugar exhibi ted dif ferent among org ans , e.g .the leaf , branch and root of S .arbus-
cula , and the leaf and roo t o f N.tangutorum and T.chinensis had higher the contents.The content o f chlorophy ll
a in leaf o f each species w as higher than tha t of chlorophy ll b , and its content in leaf w as highe r than in branch.
Moreover , the drough t re sistance of N.tangutorum was the highest , then T .chinensis and S.arbuscula , H .am-
modendron , K.graci le and C.lateens was the low est .
  Key words:Tsaidam basin;shrub;proline;soluble sugar;chlorophyll a/b;drought-re sistance
(上接 18页)
Effects of fertilization application on the content
of N ,P ,K in individual specie of Lucerne/Smooth
bromegrass mixed grassland
ZHANG Li-juan1 ,ZHANG Yong-liang1 ,ZHAO Hai-xin1 ,H U Zi-zhi2
(1.College o f Agronomy , Inner Mongolia University f or Nationnali ties , Tong liao 028042;
2.College of Prataculturde Gansu Agricultural Universi ty , Lanzhou 730070 ,China)
  Abstract:Effects of N , P and K fer tilizers on content of N , P , K in individual species of Luce rne/ Smoo th
bromegrass mixed g rassland under dif ferent application rates were studied.The resul ts show that the proper fer-
tilizat ion(9.0 ~ 13.5 g/m2 N ,7.2 ~ 12.0 g/m2 P2O 5 , 12.0 ~ 18.0 g/m2K2O)could increase the Content of N ,P ,
K in Bromus inermis and Medicago varia cv.Caoyuan NO.2;N applica tion could increase Bromus inerm is′nit ro-
gen content , but it had no signif icant inf luence on Medicagos ni t ro gen content;K application could increase
Bromus inermispo tassium content and Med icagos ni t rogen content ,but it had no signi ficant inf luence on Med i-
cagos nit rogen content;P applicat ion decreased Bromus inerm isni tro gen content ,but it had no significant influ-
ence on Bromus inerm is and Med icagos phosphorus content.P and K application could increase Med icagos ni-
t ro gen content;High level K(27 g/ m2 K 2O)and P(18.0 g/m2 P2O 5)fertiliza tion could reduced the N Content of
Bromus inermis.And high level N fert ili zation(20.3g/m2 N)could reduced po tassium content of Bromus inermis
and Medicago varia cv.Caoyuan NO.2 .
  Key words:fe rtilizat ion;Luce rne;Smoo th bromegrass;mixture grassland;nutrient element
23草原与草坪  2007年  第 1期  总第 120期