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氮、磷、钾和镁对罗顿豆生长的影响



全 文 :氮 、磷 、钾和镁对罗顿豆生长的影响
文石林 黄平娜 徐明岗 王伯仁
(中国农科院衡阳红壤试验站 , 湖南祁阳 426182)
摘要: 盆栽试验结果表明 , 在红砂岩发育的红壤上施用氮 、磷能明显地提高罗顿豆的产量 , 但
钾或镁肥只有与其他肥料配合施用才能明显地促进罗顿豆的生长。过量的施用磷 、钾和镁均会对
罗顿豆产生毒害作用 ,其中毒临界值分别为 242mg/ kg 、180mg/kg和 126mg/ kg 。
关键词: 氮;磷;钾;镁;罗顿豆;生长
中图分类号:S541.9  文献标识码:A  文章编号:1000—6311(1999)04-0017-04
Effects of N , P , K andMg on the Growth of Lotononis.WEN Shi-lin , HUANG Ping-
na , XU Ming-gang , WANG Bai-ren (Red Soil Research S tat ion , Chinese Academy of
Agricultural Sciences , Qiyang County 426182):Grassland of China , No.4 , 1999 ,
pp.17 ~ 20 ,30.
Abstract: The results of po t t rials showed that apply ing N and P to the red soil devel-
oped from red sandy stone increased the yield of Lotononis significantly , how ever only
by applying K or M g wi th other fertilizers together could promote the g row th of Lotono-
nis evident ly , applying excessive P or K or Mg w ould result in toxic effect on Lotononis ,
the toxic critical points w ere 242mg/kg , 180mg/kg and 126mg/kg , respectively .
Key words: N; P; K; Mg ; Lotononis; Grow th
  过去 40 年不适当的土地利用和乱砍滥
伐 ,使南方红壤丘陵区有 48 万 km2 的土地
被侵蚀为荒地[ 1] ,水土流失越来越严重。牧
草具有品种多 、生长快 、产量高 、品质好 、用途
广 、利用年限长的特点 。种草养畜是开发利
用荒山荒地 、控制水土流失 、培肥地力 、改善
生态环境 、促进农牧业发展的有效途径。由
于这些红壤荒地侵蚀严重 ,养分贫乏 ,特别是
氮 、磷 、钾和镁缺乏[ 2] ,因此必须施用这些元
素才能确保草地建植成功并维持利用。
罗顿豆(Lotononis bainesii Baker cv.
M iles)是我站从澳大利亚引种栽培的一个优
良多年生豆科牧草 ,属于蝶形花亚科金雀花
族[ 3] ,茎匍匐细长 , 光滑无毛 ,分枝不规则;
掌状三叶 ,单生或多个簇生在茎节上 ,每节上
有一至多个大叶 ,叶片长条形 ,中心叶片约长
1.7cm ,宽 0.38cm ,其余叶片很小 。主根系 ,
须根较多 ,匍匐茎节上也能长出发达的根系 。
总状花序 ,花密集成束状 ,每个花束有 8 ~ 23
个小花。果荚长条形 ,荚内种子多且相连 ,种
子很小 ,千粒重 0.3g 。几年的试验观察结果
表明 ,罗顿豆能良好地适应南方的气候和土
壤条件 ,具有生长季节长 、品质好 、产量高 、适
收稿日期:1998-11-26;修订日期:1999-03-18
作者简介:文石林 ,男 ,助研 , 34岁 ,华中农业大学土化
系毕业 ,主要从事牧草引种及栽培技术研究 , 已发表论文
10余篇.
中 国 草 地
Grassland of China
  1999 , No.4 , pp.17 ~ 20 ,30              
口性佳 、抗霜冻 、抗干旱 、耐酸 、耐瘠薄 、宿存
能力强的优点[ 4] 。由于该品种在南方试种
时间不长 ,国内有关它的需肥特性报道极少 ,
本文试图探讨在南方红壤上施氮 、磷 、钾 、镁
肥及根瘤菌对罗顿豆生长的影响。
1 材料与方法
1.1 供试土壤
本试验采用盆栽试验法 ,在湖南省祁阳
县中国农科院衡阳红壤试验站网室内进行 。
供试土壤取自站内荒山未垦荒地 ,取土层次
为 0 ~ 30cm ,土壤类型为红砂岩发育的红壤 ,
偏酸 ,缺磷 、钾和镁(表 1)。
表 1 供试土壤理化性状
pH
有机质
(g/ kg)
有效氮
(mg/kg)
有效磷
(mg/ kg)
代换性钾
(mg/ kg)
代换性钙
(mg/ kg)
代换性镁
(mg/kg)
阳离子交换量
(cmol/ kg)
4.7 13.0 91.0 8.3 40.6 142 12 4.5
1.2 试验设计
本试验共设五个盆栽试验:(1)磷 、钾 、
镁三因素试验 ,设两个水平 ,共八个处理 ,分
别为 N(CK)、NP 、NK 、NM g 、NPK 、NKMg 、
NPMg 、NPKMg;另增设一个完全不施肥处
理作为对照 ,施氮量为 100mg/kg 土 ,施磷量
为 200mg/kg 土 ,施钾量为 200mg/kg 土 ,施
镁量为 100mg/kg 土 。(2)不同施磷量试
验 ,共设八个处理 ,各处理按每公斤土施纯氮
100mg 、钾 200mg 、镁 100mg 后 ,施磷量分别
为 0(CK)、50mg/kg 、100mg/kg 、150mg/kg 、
200mg/kg 、 300mg/kg 、 450mg/kg 和 600
mg/kg 。(3)不同施钾量试验 , 共设八个处
理 ,各处理每公斤土施氮 100mg 、磷 200mg 、
镁 100mg 后 , 施钾量分别为 0(CK)、50
mg/kg 、 100mg/kg 、 150mg/kg 、 200mg/kg 、
300mg/kg 、450mg/kg 和 600mg/kg 。(4)不
同施镁量试验 ,共设八个处理 ,各处理每公斤
土施氮 100mg 、磷 200mg 、钾 200mg 后 ,施镁
量分 别 为 0 (CK)、 20mg/kg 、 50mg/kg 、
100mg/kg 、150mg/kg 、200mg/kg 、300mg/kg
和 500mg/kg 。(5)氮及根瘤菌试验 ,二因素
二水平 ,共设四个处理 ,氮用量为 100mg/kg ,
各处理每公斤土施磷 200mg 、钾 200mg 、镁
100mg ,四个处理组合为不施氮不拌根瘤菌 、
不施氮拌根瘤菌 、施氮不拌根瘤菌和施氮拌
根瘤菌。
上述五个盆栽试验 ,各处理均设三次重
复 ,试验采用 17×18cm 塑料小盆 ,每盆装过
5cm 筛风干土 2kg ,施用的氮肥为磷酸二氢
氨+尿素 ,磷肥为磷酸二氢氨+磷酸二氢钠 ,
钾肥为氯化钾 ,镁肥为氯化镁 。所有肥料都
作基肥一次施入 ,每盆播罗顿豆 0.5g ,出苗
后定植 15株 ,除根瘤菌试验按处理要求不拌
根瘤菌外 ,其余各处理在罗顿豆播种前均拌
根瘤菌 ,试验用蒸馏水定量浇灌 , 生长期为
80d ,最后测量株高及生物产量 。
2 结果与讨论
2.1 氮 、磷 、钾 、镁及根瘤菌对罗顿豆生长的
影响
统计分析结果表明 ,磷 、钾和镁之间的交
互作用极为显著 ,只有磷 、钾及镁配合施用时
罗顿豆才能良好生长 。缺磷(NKMg)、缺钾
(NPMg)和缺镁(NPK)处理的罗顿豆产量分
别为 1.3g/盆 、1.73g/盆和 1.53g/盆 ,而NP 、
NK及 NMg 处理的产量分别为 2.03g/盆 、
0.87g/盆和 1.57g/盆(表 2),这表明在湘南
荒地红壤上对罗顿豆生长的影响磷 >镁>
钾。
18                  中  国  草  地                 1999年
表 2 氮 、磷 、钾 、镁及根瘤菌对罗顿豆生物产量的影响
处 理 生物产量(g/盆)
CK(N) 1.40 bc
NP 2.03 d
NK 0.87 a
NMg 1.57 bc
NPK 1.53 bc
NPMg 1.73 cd
NKMg 1.30 b
NPKMg 3.47 e
LSR0.05 0.4
不施氮(PKMg)* 1.13 a
施氮(NPKMg)* 3.50 b
不拌根瘤菌** 2.28
拌根瘤菌** 2.35
不施肥(CK) 0.83
  *根瘤菌处理平均;**氮肥处理平均。
  磷对豆科植物的生长极为重要 ,红壤荒
地严重缺磷 ,且固磷能力非常强[ 2] 。本试验
的结果表明 ,罗顿豆对磷的反应非常明显。
图 1-A列出了在施 N 、NK 、NM g 及 NKM g
四种施肥情况下 , 施用磷肥的效果:除在施
NM g 情况下施磷未达到显著水平外 ,其他情
况下施磷均能明显地提高罗顿豆的产量 ,特
别是在施 NKMg 情况下施磷 ,其增产效果更
为显著 ,达到 167%。
红壤缺钾没有缺磷那么严重 ,施钾的效
果只有在配合施 NPM g 时才能明显地表现
出增产作用 ,其他情况下(施 N 、施 NP 、施
NM g)施 K 均会降低罗顿豆的产量(图 1-
B),这是由于钾对镁的吸收有拮抗作用 ,钾
抑制根系对镁的吸收 ,妨碍镁离子由根系向
地上部分运输 ,施钾加重了缺镁程度[ 5] 。近
年来 , 在南方红壤区缺镁的报道越来越
多[ 6 , 7] 。本试验结果表明 ,施钾时配合施镁
能明显增加罗顿豆的产量 ,特别是施 NPK
时配合施镁其效果更为显著 ,增产幅度达到
127%(图 1-C)。
图 1 氮 、磷 、钾和镁对罗顿豆生物产量的影响
19第 4期   文石林 黄平娜 徐明岗 王伯仁  氮 、磷 、钾和镁对罗顿豆生长的影响
  罗顿豆是一种多年生豆科牧草 ,其自身
具有很强的固氮能力 ,在大田栽培条件下一
般不考虑施用氮肥 。本试验的结果表明 ,根
瘤菌对罗顿豆的早期生长没有明显的影响
(表 1),因为罗顿豆在生长早期其根瘤还不
具有固氮能力或固氮能力很弱 ,所以施用氮
肥的效果极为明显(图 1-D),在配施 PKMg
情况下 ,施氮能使罗顿豆增产 207%。因此 ,
有必要在建植时施用氮肥 ,特别是在贫瘠的
红壤荒地上种植罗顿豆时必须施用适量氮肥
作基肥 ,以确保罗顿豆建植成功。
2.2 不同磷肥施用量对罗顿豆生长的影响
表3表明 ,在施磷量 0 ~ 200mg/kg 的范
围内罗顿豆的产量随施磷量增加而明显增
加 ,当施磷量大于 200mg/kg 时其产量开始
缓慢下降 ,这表明过量的磷也会对罗顿豆产
生毒害作用。罗顿豆产量与施磷量之间的相
关关系可用三次方程拟合:
Y=5E-08X3-6E-05X2+0.0202X+1.2322。
式中 Y为罗顿豆生物产量(g/盆);X为
施磷量(mg/kg);相关系数 r=0.908 ,达到显
著水平。由此方程可求得在湘南荒地红壤上
引起磷中毒的临界施磷量为 242mg/kg 。
表 3 不同磷 、钾 、镁施用量对罗顿豆生物产量的影响

(LSR0.05=0.50)

(LSR0.05=0.50)

(LSR0.05=0.50)
施用量
(mg/ kg)
产 量
(g/盆)
施用量
(mg/ kg)
产 量
(g/盆)
施用量
(m g/ kg)
产 量
(g/盆)
0 1.30 a 0 1.73 bc 0 1.53 b
50 2.33 b 50 1.65 bc 20 2.67 cd
100 2.07 b 100 2.63 d 50 3.13 de
150 2.93 c 150 2.43 d 100 3.47 e
200 3.47 d 200 3.47 e 150 2.93 cde
300 3.13 cd 300 2.23 cd 200 2.43 c
450 2.03 b 450 1.50 b 300 1.27 b
600 2.03 b 600 0.37 a 500 0.00 a
2.3 不同施钾量对罗顿豆生长的影响
罗顿豆产量与施钾量的关系与施磷量类
似(表 3),均以 200mg/kg 为分界线 ,但 0 ~
200mg/kg 内产量增加不如磷肥效果 ,而施
钾过量时产量下降速度比磷中毒时更快 ,表
明罗顿豆对钾中毒更敏感 。罗顿豆产量与施
钾量的拟合方程为:
Y=3E-08X3-5E-05X2-0.015X+1.4712。
式中 Y为罗顿豆产量(g/盆);X 为施钾
量(mg/kg);相关系数 r=0.919 ,达到显著水
平。由此方程可以推导出引起罗顿豆钾中毒
的临界施钾量为 180mg/kg 。
2.4 不同施镁量对罗顿豆产量的影响
与磷和钾相比 ,罗顿豆对镁更为敏感 ,施
镁量在 0 ~ 100mg/kg 范围内罗顿豆产量随
施镁量增加而明显增加 , 施镁量大于 100
mg/kg时则急剧下降 , 当施镁量达到 500
mg/kg时由于镁毒害罗顿豆在苗期就全部死
亡(表 3)。罗豆顿产量与施镁量的相关关系
可用方程拟合:
Y=2E-07X3-0.0001X2+0.0236X+1.9828。
式中 Y为罗顿豆产量(g/盆);X 为施镁
量(mg/kg);相关系数 r=0.969 ,达到显著水
平。由此方程推导出引起罗顿豆镁中毒的临
界施镁量为 126mg/kg 。
3 小结
3.1 在红砂岩发育的红壤上施用氮 、磷肥能
明显地提高罗顿豆的产量 ,但钾或镁肥只有
与其他肥料配合施用才能明显地促进罗顿豆
的生长。
3.2 过量地施用磷 、钾和镁均会对罗顿豆产
生毒害作用 , 其中毒临界值分别为 242
mg/kg 、180mg/kg 和 126mg/kg 。
参考文献
[ 1]  Zhang S.Keynote address [ A] .In:Horne P M ,
MacLeod D A and Scott J M eds.Forage on Red Soils
in China [M ] .ACIAR Proceeding , 1992.38:9~ 10.
[ 2]  李庆逵.中国红壤[ M] .科学技术出版社 , 1985.
[ 3]  Bryan W W.Lotononis bainesii Baker , a legume for
sub-t ropical pastures [ J] .Australian J Experimental
(下转第 30页)
20                  中  国  草  地                 1999年
五级 ,其中 1级<1.5cm;2 级≥1.5cm ~ <
3.0cm ;3 级 ≥3.0cm ~ <4.5cm;4 级 ≥
4.5cm ~ <6.0cm;5级≥6.5cm 。
表 3 不同遮阴度下几种草坪草的坪用性状测定结果
处理 植物种 质地 密度 颜色 再生力 绿期(d)
CK 狭叶长芒苔草 2 3 2 2 335
秋苔草    1 4 2 2 325
紫羊茅    5 5 3 5 全年
S1 狭叶长芒苔草 2 3 4 3 全年
秋苔草    1 4 4 3 全年
紫羊茅    5 1 4 4 全年
S2 狭叶长芒苔草 2 2 4 2 全年
秋苔草    1 3 4 2 全年
紫羊茅    5 0 4 1 全年
2.2.3 抗逆性
三种野生材料均能顺利度过雅安的夏
季 、冬季。在自然光照(CK)下 ,秋苔草和狭
叶长芒苔草冬季有一个多月枯黄期 ,但在遮
阴条件下三种材料基本无枯黄现象 。在两年
多栽培时间里 ,三种野生材料无病害发生 ,表
现出很强的抗病能力 ,但其虫害较严重 ,主要
有夏秋季的蝗虫和遮阴条件下的野蛞蝓
(Agriolima agrest is Linn)和 灰 巴 蜗 牛
(B .ravida Bens)等食茎叶类害虫 。
3 结论
扁竹兰 、狭叶长芒苔草 、秋苔草这三种野
生材料在各种遮阴条件下均能很好地覆盖地
面 ,其中秋苔草和扁竹兰覆盖度好于狭叶长
芒苔草。紫羊茅在自然光照下能很好地覆盖
地面 ,但在遮阴条件下覆盖度变差 ,甚至退
化。扁竹兰在遮阴条件下四季常绿 ,叶片无
枯黄卷曲现象 ,而且花期近一个月 ,花淡紫
色 ,具有很强的观赏性 ,是遮阴条件下园林绿
化的好材料。秋苔草 、狭叶长芒苔草成坪品
质较差 ,并且抽穗开花期长 ,影响观赏性 ,但
两者在遮阴条件下能形成致密的草皮 ,而且
四季常绿 ,所以两者不适于管理精细 、观赏水
平要求较高的阴暗地段的绿化 ,但对于管理
粗放 、环境条件恶劣的阴暗处是理想的绿化
材料 。三种野生材料繁殖容易 ,耐粗放管理 ,
具有一定推广价值 。
参考文献
[ 1]  周寿荣.草坪地被与人类环境[ M] .成都:四川科学技
术出版社 , 1996.
[ 2]  爱蒙斯(冯宗粒 ,张宗译).草坪科学与管理[ M] .北
京:中国林业出版社 , 1992.
[ 3]  敬显慧.成都地区草坪草和地被植物的开发和利用
[ J] .草业科学 , 1991 , 8(1):41~ 44.
[ 4]  王钦 , 谢源芳.草坪质量评定方法[ J] .草业科学 ,
1993 ,(3):69~ 74.
[ 5]  张巨明 ,张小虎 ,刘照辉.暖季型草坪草的引种与评价
[ J] .草业科学 , 1996 , 13(6):35~ 36.
[ 6]  刘建秀.草坪坪用价值综合评价体系的探讨[ J] .中国
草地 , 1998 ,(1):44~ 47.
[ 7]  姜恕.草地生态研究方法[ M ] .北京:农业出版社 ,
1988.
(上接第 20页)
Agric and Animal Husbandry , 1961 , (1):4~ 10.
[ 4]  文石林.罗顿豆在红壤丘陵区的引种及栽培技术研究
[ A] .徐明岗 , 张久权 , 文石林.红壤丘陵区牧草栽培
与利用[ M] .中国农业科技出版社 , 1998.72~ 74.
[ 5]  李伏生.土壤镁素和镁肥施用的研究[ J] .土壤学进
展 , 1994 , 22(4):18~ 47.
[ 6]  谢建昌.中国南方地区土壤镁素状况与需镁前景
[ A] .硫 、镁和微量元素在作物营养平衡中的作用国
际学术讨论会论文集[ C] .成都:成都科技大学出版
社 , 1993.
[ 7]  D L Michalk , 黄志凯.地三叶草在亚热带酸性瘦瘠土
壤上对石灰 、镁和硼的反应[ J] .草业科学 , 1992 ,(6):
43~ 47.
30                  中  国  草  地                 1999年