全 文 ：第 17 卷
第 5 期

Vol. 17
No. 5
草
地
学
报
ACTA AGRESTIA SINICA



2009 年
9 月

Sep.

2009
氮磷钾肥对高羊茅扩展性和根系特性的影响
白小明, 相
斐 , 鲁存海, 孙吉雄*
(甘肃农业大学草业学院, 草业生态系统教育部重点实验室,中
美草地畜牧业可持续发展研究中心, 甘肃 兰州
730070)
摘要 : 通过 3 因素 3 水平田间正交试验, 研究了氮( N )、磷( P )、钾( K )肥对高羊茅 (Festuca arundinacea Schreb. )单
株扩展性和根系特性的影响,以期为西北地区高羊茅草坪合理施肥提供依据。结果表明: N 肥是影响高羊茅地上
扩展的主要因素, N 肥施量越大, 植株越高,覆盖面积和地上植物量越大,分蘖随 N肥施量的增加呈先增大后减小
的趋势, 10 g/ m2 N 肥高羊茅的分蘖数最多; P肥是影响高羊茅地下扩展的主要因素, P肥施量越大, 根系越深, 地
下植物量、根系表面积和根系体积越大, 根系扩展幅度随 P肥施量的增加呈先增大后减小的趋势, 10 g / m2 P肥高
羊茅的根系扩展幅度最大, 3 种肥料对地上、地下和综合扩展性的影响大小顺序分别为 N> K> P、P> N> K 和 N
> P> K ; 处理组合 N 15P15K 8, 即 15 g / m2 N 肥、15 g/ m2 P 肥、8 g / m2 K 肥是促进高羊茅地上扩展的最佳施肥组合,
处理组合 N 5P15K 12, 即 5 g/ m2 N 肥、15 g / m2P 肥、12 g/ m2 K 肥是促进高羊茅地下扩展的最佳施肥组合, 处理组合
N15P10K4 , 即 15 g/ m2 N 肥、10 g / m2 P 肥、4 g/ m2 K 肥是促进高羊茅综合扩展的最佳施肥组合。
关键词:氮; 磷;钾; 高羊茅;扩展性; 根系特性
中图分类号: S668. 4



文献标识码: A




文章编号: 1007
0435( 2009) 05
0600
07
Effect of N, P, and K Fertilizers on the Expansibility and Root
Characteristics of Tall Fescue
BAI Xiao
ming, XIANG Fei, LU Cun
hai, SU N Ji
x iong*
( Pratacultu ral College, Gan su agricultural univers ity, M inist ry of E ducation Key Laboratory of Grassland Ecosys tem,
Sin o
U. S . Center for Grazingland Ecosys tem Sustainabilit y, Lanzhou, Gansu Province 730070, China)
Abstract: In or der to pr ovide the scient ific guidance for the turf fert ilizat ion in the no rthw estern China, the
ef fects o f N, P, and K fert ilizer s on the indiv idual plant expansibility and root characteristics o f tall fescue
( Festuca arund inacea Schreb. ) w ere studied through or thogonal field experiment with 3 factors and 3 lev

els. T he results show that N w as the main facto r af fect ing the aboveground expansion o f tall fescue. The
plant height , co ver age ar ea, and abovegr ound biomass increased along w ith the increasing of N applicat ion
amount and the number of t iller increased at the ear ly stage and then decreased w ith the highest t iller num

ber obtained at 10 gN
m- 2 . P w as the main factor af fecting underground expansion. The r oot leng th, un

der ground biomass, ro ot super ficial area, and roo t volume increased along w ith the incr eased P applicat ion
amount and the root expansion range incr eased at ear ly stag e and then decreased w ith the highest root ex

pansion range obtained at 10 gP2O 5
m- 2 . T he ef fect or dering of 3 fert ilizers on aboveground, under

g round and integrated expansibility of tall fescue w as N> K> P, P> N > K, and N> P> K, respectively.
The combinat ion t reatment of N 15 P15K 8 ( 15 gN
m - 2 , 15 gP2O 5
m- 2 , and 8 gK 2O
m - 2 ) w as the best
fo r aboveground expansibility. T he best t reatment for underg round expansibility w as N 5P15K 12 ( 5 gN

m
- 2
, 15 gP2O5
m- 2 , and 12 gK2O
m- 2 ) . And fo r the comprehensive expansibility, the best t reatment
w as N 15P 10K 4 ( 15 gN
m - 2 , 10 gP2O5
m- 2 , and 4 gK 2O
m- 2 ) .
Key words: Nitrog en; Phosphorus; Po tassium; Tall fescue; Expansibility; Roo t characterist ics


施肥是草坪养护管理的主要措施之一, 在对植
物生长发育起重要作用的 10多种营养元素中,氮、
磷、钾是草坪草生长发育的 3种主要营养元素[ 1~ 3]。
氮是草坪草需要量最多的养分,氮肥可以促进高羊
收稿日期: 2009
08
26;修回日期: 2009
09
17
基金项目:国家科技支撑计划( 2007BAD52B06) ;甘肃省高等学校研究生导师科研计划( 0502
14)
作者简介:白小明( 1970
) ,男,甘肃灵台人,博士研究生,副教授,主要从事草坪学方面的教学和研究工作, E
mail: baixm@ gsau. edu. cn ;
* 通讯作者 Author for correspondence, E
mail: sunjixion g. 725@ 163. com
第 5期 白小明等:氮磷钾肥对高羊茅扩展性和根系特性的影响
茅( Festuca arundinacea Schreb. ) 等草坪草的生
长、地上生物量的积累,增加分蘖, 叶片颜色变绿, 提
高草坪盖度和质量; 磷肥可促进草坪草根系的生长;
钾肥可增强草坪草的抗性[ 4~ 6]。研究表明, 施肥是
改善草坪质量和维护草坪持久性的重要因素之一,
合理施肥对促进草坪草新陈代谢, 缩短成坪时间, 提
高草坪质量和生产能力, 提高土壤肥力,改善土壤结
构起着十分重要的作用[ 1~ 7]。施肥不足、过量或结
构不合理,对草坪草的正常生长和草坪质量均产生
不良影响。施肥过量或结构不合理,不但造成大量
的养分损失、肥料利用率降低、草坪养护管理成本增
加[ 1~ 8] , 而且无机肥料的化学制剂残留物及分解产
物还会通过挥发或随水下渗, 对空气、地下水等人类
生存环境造成严重污染[ 2、9、10] 。目前,尽管有关施肥
对高羊茅生长的影响已有报道, 但主要集中在对高
羊茅草坪质量和抗逆性方面, 且主要以氮、磷、钾其
中的一种或两种元素为主[ 11] , 有关氮、磷、钾施肥组
合对高羊茅地上茎叶的覆盖能力、地上茎叶和地下
根(茎)侵占能力的影响研究较少[ 12] 。本试验通过
研究氮、磷、钾肥对高羊茅扩展性及根系特性的影
响,旨在为西北地区高羊茅草坪建植和合理施肥提
供依据。
1
材料与方法
1. 1
试验区概况
试验于 2008年 8月至 11月在兰州甘肃农业大
学草坪试验地进行, 试验地位于北纬 36
00
~ 36

10
,东经 103
10
~ 103
45
, 海拔 1660 m , 年均温
9. 1
,温度年较差、日较差大, 年降水量 330 mm,
降水季节分布不均匀, 多集中在夏秋季, 年蒸发量
1468 mm ,全年无霜期 196 d。
试验地土壤为沙壤土, pH7. 1, 有机质 0. 96% ,
速效氮 37. 2 mg / kg, 速效钾 45. 5 mg/ kg , 速效磷
13. 1 mg / kg。
1. 2
供试材料
供试高羊茅品种凌志( Barlexas) , 产自美国, 从
甘肃百绿草业发展有限公司购入。试验肥料为国产
尿素(含氮量
46%) , 过磷酸钙( P2O5
14%) , 硫
酸钾( K 2O
50%)。
1. 3
试验设计与播种
试验采用 3因素 3水平正交设计(表 1) , 氮肥、
磷肥、钾肥均设 3个水平,氮肥(纯 N)设 5 g/ m2、10
g/ m
2、15 g/ m23 个水平, 分别用 N 5、N 10、N 15表示;
磷肥( P2O 5 含量)设 5 g/ m2、10 g/ m2、15 g/ m23 个
水平,分别用P5、P10、P15表示;钾肥(K2O含量)设4 g/ m2、
8 g/ m
2、12 g/ m23个水平,分别用K4、K8、K12表示。
表 1
N、P、K施肥组合正交试验设计表( g/ m2)
Table 1
Orthogonal exper imental design o f
N, P, and K fertilization
处理编号 A(氮肥 N) B(磷肥 P) C(钾肥 K) 组合 Combin at ion
1 5 5 4 N5P5K4
2 5 10 8 N 5 P10K 8
3 5 15 12 N 5 P15K 12
4 10 5 8 N 10P5K 8
5 10 10 12 N 10P10K 12
6 10 15 4 N 10P15K 4
7 15 5 12 N 15P5K 12
8 15 10 4 N 15P10K 4
9 15 15 8 N 15P15K 8


试验单株穴播,株、行距 40 cm
40 cm, 小区面
积 1. 8
1. 2 m2 (每 12株为一小区) , 重复 3 次, 随
机排列。于 2008年 8月 14日播种, 每穴播 10~ 15
粒种子, 9月 10日间苗, 9月 20日选择生长健壮的
植株定苗。磷肥、钾肥在播种前均匀施入各小区, 9
月 26日、10月 2日分两次均匀追施氮肥。11 月 2
日测定所有指标。
1. 4
测定指标及方法
株高:测定植株绝对高度,用 cm 表示。
分蘖数:测定每株的枝条数,用蘖/株表示。
覆盖面积:地上枝叶覆盖地面或投影的面积,按
椭圆计算(以最大扩展距离为长轴、与最大扩展距离
方向垂直的扩展距离为短轴) ,用 cm2 /株表示。
地上植物量: 将地上茎叶齐地面剪下, 在 70

下烘至恒重,称其干重,用 g/株表示。
地下植物量: 将整个植株根系挖出、洗干净,在
70
下烘至恒重, 称其干重,用 g/株表示。
根系深度、根系扩展幅度:用剖面法测定, 用 cm
表示。
根系表面积、根系体积:用WinRHIZO Pro V2007d
根系分析系统测定,分别用 cm2 /株、cm3 /株表示。
1. 5
数据分析方法
用 SPSS 软件进行数据处理。
1. 6
扩展性评价各项指标权重的计算
利用层次分析法( Analy tic H ierarchy Process,
AHP)的相关原理, 来确定各指标对评价目标的权
重值[ 13]。通过计算求得地上扩展性、地下扩展性和
综合扩展性评价各指标的权重(表 2)。
601
草
地
学
报 第 17卷
表 2
扩展性评价各指标权重
T able 2
Weighting of indices of expansibility ev aluation
评价指标
Evalu at ion
in dex
地上评价
Aboveground
evaluat ion
地下评价
U ndergrou nd
evaluation
综合评价
Integrated
evalu at ion
株高
Plant h eight
0. 16 0 0. 107
分蘖
T illering
0. 278 0 0. 185
覆盖面积
Coverage
0. 467 0 0. 312
地上植物量
Aboveg rou nd b iom as s
0. 095 0 0. 063
根系深度
Root depth
0 0. 257 0. 086
根系扩展幅度
Root ex pans ion
0 0. 415 0. 138
地下植物量
Underground biomass
0 0. 152 0. 051
根系表面积
Root superf icial area
0 0. 088 0. 029
根系体积
Root volume
0 0. 088 0. 029
2
结果与分析
2. 1
N、P、K肥对高羊茅地上扩展性的影响
高羊茅地上各指标与 N、P、K3 因素间的相关
性及 N、P、K 各因素不同水平、施肥组合对高羊茅
地上扩展性的影响分别见表 3、表 4和表 5。
2. 1. 1
N、P、K 肥对株高的影响
相关性分析结果
(表 3)表明, N肥与高羊茅株高呈极显著正相关( R
= 0. 911) , 是影响高羊茅生长速度的主要因素, P
肥、K 肥对株高影响不明显, 3种肥料对株高的影响
大小顺序为 N> K> P。N 肥施量越大, 植株越高,
N 15处理水平的株高显著高于 N 5、N 10两个处理水
平, P 肥、K 肥不同处理水平间的株高差异均不显著
(表 4)。N 15 P15 K 8 处理组合植株最高, 达 13. 48
cm, 且显著高于低 N 处理组合 N 5P 5K 4 和 N 5 P10
K8 ,但与其他组合之间差异不显著(表 5)。
表 3
地上各指标与 N、P、K3 因素间的相关系数
Table 3
Co rr elation coefficient betw een abovegr ound
evaluation indices and N , P , K fact ors
因素
Factor
株高
Plant h eight
分蘖
T illering
覆盖面积
Coverage
地上植物量
Aboveground
biomass
N 肥
N fert ilizer
0. 911** 0. 867* 0. 904** 0. 694*
P 肥
P fertil izer
0. 097 0. 053 0. 449 0. 499
K 肥
K fert ilizer
0. 314 - 0. 421 0. 047 0. 328


注:表中* 表示该因素在 0. 05水平上显著相关, ** 表示在 0. 01
水平上极显著相关,下同
Note: * or ** indicates sign ificant correlat ion at the 0. 05 level
or ext remely s ignifi cant correlation at the 0. 01 level; sam e as below
2. 1. 2
N、P、K 肥对分蘖的影响
研究表明, N 肥
与高羊茅分蘖显著相关( R= 0. 867) , P 肥对分蘖影
响不明显, K 肥与分蘖呈负相关, 3种肥料对高羊茅
分蘖贡献的大小顺序为 N > P> K (表 3)。高羊茅
分蘖数随 N肥施量的增加呈先增加后减少的趋势,
施 N 肥10 g / m2 的分蘖数最多, 达 19. 2 蘖/株, 分
别是 N 15和 N 5 处理水平的 1. 35倍和 1. 17倍, 且他
们之间均差异显著; P 肥、K 肥不同水平间的分蘖数
差异均不显著(表 4)。在 9 个处理组合中, N 10 P15
K 4 的分蘖数最多,达 19. 83蘖/株,其次是 N 10 P5K8
和 N 10 P 10K 12 , 均为含 N 10组合, 分蘖数最少的是
N 5P 15K 12 ,仅为 14. 02蘖/株(表 5)。
2. 1. 3
N、P、K肥对覆盖面积的影响
覆盖面积与
草坪草的高度和分蘖相关, 与分蘖一样, N 肥对高羊
茅覆盖面积的影响最大, 且呈极显著正相关( R=
0. 904) , 3种肥料对覆盖面积的影响大小顺序为 N
> P> K(表 3)。N 肥施量越大,覆盖面积越大, N 15
处理水平的平均覆盖面积最大, 达 302. 29 cm2 /株,
显著大于 N 5处理水平, 但与 N 10处理水平差异不显
著(表4)。覆盖面积最大的处理组合是 N 15 P15 K8 ,
表 4
N、P、K各因素不同水平对高羊茅地上扩展性的影响
Table 4
Effect of N, P, K fer tilization lev els on aboveg round expansibilit y of ta ll fescue
因素
Factor
处理水平
T reatmen t level
株高(厘米)
Plan t height
cm
分蘖(蘖/株)
Till er number
no.
plant- 1
覆盖面积( cm2 /株)
Coverage
cm2
plant- 1
地上植物量( g/株)
Aboveground biomass
g
plan t- 1
N 肥 N fert ilizer N 5 9. 67b 14. 2c 264. 86b 1. 34b
N 10 10. 56b 19. 2a 284. 28ab 1. 4ab
N 15 12. 56a 16. 4b 302. 29a 2. 03a
P 肥 P fert iliz er P5 10. 64a 16. 5a 276. 21a 1. 29a
P10 10. 9a 16. 6a 281. 9a 1. 69a
P15 11. 27a 16. 6a 293. 33a 1. 79a
K 肥 K fertil izer K 4 10. 52a 17. 2a 276. 38a 1. 65a
K 8 11. 35a 16. 4a 288. 43a 1. 51a
K 12 10. 9a 16. 2a 286. 63a 1. 61a
602
第 5期 白小明等:氮磷钾肥对高羊茅扩展性和根系特性的影响
表 5
N、P、K施肥组合对高羊茅地上扩展性的影响
T able 5
Effect of N , P , K fert ilizer combinat ions on aboveg round expansibility of tall fescue
处理编号
T reatment code
株高(厘米)
Plant h eight cm
分蘖(蘖/株)
Ti ller number no.
plant- 1
覆盖面积( cm 2/株)
Coverage cm2
plant- 1
地上植物量( g/株)
Ab oveground biomass g
plant- 1
N 5 P5K 4 9. 13b 14. 58 240. 96c 0. 943c
N 5 P10K 8 9. 69b 14. 11 274. 31b 1. 352bc
N 5 P15K 12 10. 2ab 14. 02 279. 32ab 1. 722ab
N 10 P5K 8 10. 88ab 19. 02 283. 41ab 1. 192bc
N 10 P10K 12 10. 69ab 18. 72 276. 33ab 1. 363bc
N 10 P15K 4 10. 12ab 19. 83 293. 1a 1. 649ab
N 15 P5K 12 11. 9ab 15. 98 304. 25a 1. 731ab
N 15 P10K 4 12. 31ab 17. 06 295. 07a 2. 359a
N 15 P15K 8 13. 48a 16. 09 307. 56a 1. 987a


注:表中同列字母不同者表示差异显著( P< 0. 05) ,下表同
Note: Mean s with dif feren t sm all let ters in the same column are signif icant ly diff erent at the 0. 05 level ; s am e as below
达307. 56 cm2 /株,显著大于 N 5P5K 4和 N 5P 10K 8 处
理组合,但与其他 6个组合差异不显著(表 5)。
2. 1. 4
N、P、K 肥对地上植物量的影响
由表 3、
表 4可见, 高羊茅地上植物量与 N肥显著相关( R=
0. 694) ,随 N 肥施量的增加而增大, 其中 N 15处理水
平显著大于 N5 处理水平, 3种肥料对地上植物量的
积累影响大小顺序为 N > P> K。从表 5中的 3 种
肥料组合效果看, N 15 P 10K 4 组合的地上植物量最
大,为 2. 359 g/株,其次是 N 15P15K 8 组合, 为 1. 987
g /株, 这两个组合均显著大于 N 5P5K 4、N 5P 10K 8、
N 10 P5K8 和 N10P10K 12组合,但与其组合差异不显著。
2. 2
N、P、K肥对高羊茅地下扩展性的影响
高羊茅地下各指标与 N、P、K3因素间的相关
性及 N、P、K 各因素不同处理水平、施肥组合对高
羊茅地下扩展性的影响分别见表 6、表 7和表 8。
表 6
地下各指标与 N、P、K3 因素间的相关系数
Table 6
Co rr elation coeff icient betw een under gr ound evaluation indices and N , P, K factor s
因素
Factor
根深
Root depth
根系扩展幅度
Root expansion
地下植物量
U ndergr ou nd biom as s
根系表面积
Root superf icial area
根系体积
Root volume
N 肥 N fert iliz er 0. 552 0. 673 0. 341 0. 228 0. 541
P肥 P fertil izer 0. 843* 0. 969** 0. 842* 0. 727* 0. 987**
K 肥 K fert ilizer 0. 446 - 0. 695* 0. 296 0. 354 0. 073
表 7
N、P、K各因素不同处理水平对高羊茅地下扩展性的影响
Table 7
Effect of N, P, K fer tilization lev els on underg round expansibilit y of ta ll fescue
因素
Factor
处理水平
T reatment level
根深(厘米)
Root depth
cm
根系扩展幅度(厘米)
Root expansion
cm
地下植物量( g/株)
Undergroun d biomass
g
plant- 1
根系表面积( cm2 /株)
Root superficial area
cm2
plant- 1
根系体积( cm3 /株)
Root volume
cm 3
plant- 1
N 肥
N fertil izer
N 5 19. 07a 35. 3a 0. 33a 45. 85a 1. 76a
N 10 19. 43a 33. 7a 0. 38a 52. 29a 1. 49a
N 15 19. 1a 33. 0a 0. 37a 53. 67a 1. 33a
P肥
P fert iliz er
P5 17. 37c 31. 9a 0. 28b 44. 25b 1. 14b
P10 19. 20b 36. 2a 0. 36ab 51. 78ab 1. 43ab
P15 21. 03a 33. 9a 0. 44a 55. 78a 2. 01a
K 肥
K fert il izer
K 4 19. 23a 35. 9a 0. 36a 47. 78a 1. 43a
K 8 19. 03
a 33. 8a 0. 38a 52. 96a 1. 45a
K 12 19. 33a 32. 3a 0. 34a 51. 06a 1. 7a
2. 2. 1
N、P、K 肥对根系深度和扩展幅度的影响



试验表明, P 肥是影响高羊茅根系深度和横向
扩展的主要因素, 根深与 P 肥显著相关 ( R =
0. 843) ; 根系扩展幅度与 P 肥极显著相关 ( R =
0. 969) ,而与 K 肥显著负相关( R= - 0. 695) , 3 种
肥料对高羊茅根系深度和扩展幅度影响的大小顺序
为 P> N> K (表 6)。根系深度随 P 肥施量的增加
而增加,且 3个处理水平间均差异显著;根系扩展幅
度随 P 肥施量的增加呈先增大后减小的趋势, 但 3
个处理水平间差异不显著(表 7)。
由表 8可见, N 10 P15K 4 组合的根系深度最大,
达 21. 5 cm ,其次是 N 5P15K 12和 N15P15K8 组合,这 3
个处理组合均显著大于 N5 P5K4 ,但与其他组合差异不
显著。N15 P10K4 组合的根系扩展幅度最大,为40. 1cm,
603
草
地
学
报 第 17卷
表 8
N、P、K施肥组合对高羊茅地下扩展性的影响
T able 8
Effect of N , P , K fert ilizer combinat ions on under g round expansibility of tall fescue
组合编号
T reatmen t code
根深( cm )
Plant heigh t
cm
根系扩展幅度( cm)
Root expansion
cm
地下植物量( g/株)
U ndergr ou nd biom as s
g
plant- 1
根系表面积( cm2 /株)
Root superf icial area
cm2
plant- 1
根系体积( cm3 /株)
Root volume
cm 3
plant- 1
N5 P5K 4 16. 9b 33. 3bc 0. 28bc 33. 97c 1. 15c
N5 P10K 8 19. 1ab 36. 0ab 0. 32bc 50. 06ab 1. 58bc
N5 P15K 12 21. 2a 36. 6ab 0. 40ab 53. 51ab 2. 56a
N10 P5K 8 17. 6ab 34. 4ab 0. 33bc 50. 32ab 1. 17c
N10 P10K 12 19. 2ab 32. 5bc 0. 38ab 51. 22ab 1. 43bc
N10 P15K 4 21. 5a 34. 2ab 0. 42ab 55. 32ab 1. 86ab
N15 P5K 12 17. 6ab 27. 9c 0. 24c 48. 46b 1. 11c
N15 P10K 4 19. 3ab 40. 1a 0. 37ab 54. 05ab 1. 27bc
N15 P15K 8 20. 4a 31. 0bc 0. 51a 58. 51a 1. 61bc
显著大于 N 5P5K4、N 10 P10 K12、N 15 P5K 12和 N 15 P15
K8 组合, 但与其他组合差异不显著。
2. 2. 2
N、P、K 肥对地下植物量、根系表面积和体
积的影响
在试验土壤条件下, P 肥是影响高羊茅
地下植物量、根系表面积和体积的主要因素, 地下植
物量和根系表面积与 P 肥显著正相关( R值分别为
0. 842和 0. 727) ,根系体积与 P 肥极显著正相关( R
= 0. 987) , 3 种肥料对高羊茅根系表面积的影响大
小顺序为 P> K> N ,对地下植物量和根系体积的影
响大小顺序为 P> N> K(表 6)。磷肥用量越大, 地
下植物量、根系表面积和体积越大, P15处理水平均显著
大于 P5处理水平,但与P10处理水平差异不显著(表7)。
N 15P15K 8 组合的地下植物量最大, 为 0. 51 g/
株,显著大于 N5 P5K 4、N 5 P10K 8、N 10 P5K8 和 N 15
P5K 12组合,但与其他处理组合差异不显著。根系表
面积最大的处理组合也是 N 15 P15K8 ,为 58. 51 cm 2 /
株,显著大于 N 5P5K4 和 N 15 P5K 12组合, 但与其他组
合差异不显著。N5 P15K 12组合的根系体积最大, 为
2. 56 cm
3
/株, 显著大于除 N 10 P15K4 之外的其他组
合(表 8)。
2. 3
N、P、K肥组合下高羊茅扩展性评价
对不同 N、P、K 肥处理组合下高羊茅地上、地
下扩展性的各指标原始数据进行标准化处理, 再根
据表 2各指标权重对地上扩展性、地下扩展性和综
合扩展性进行评价, 结果见表 9。


由评价结果可知, N1 5P15K 8 组合是促进高羊茅
地上扩展的最佳施肥组合, 其次依次为 N15 P10K 4、
N 10 P15 K4、N 15 P 5K 12、N 10 P5K 8、N 10 P10 K 12、N 5 P15
K12、N 5P 10K 8 和 N 5P5K4 处理组合。
N 5P15K 12组合是促进高羊茅地下扩展的最佳施
肥组合, 其次依次为 N 10 P15K 4、N 15 P10 K4、N 15 P15
K8、N 5 P10K 8、N 10 P10K 12、N 10 P5K 8、N 5P5K4 和 N 15
P5K 12处理组合。
N 15P 10K 4 组合是促进高羊茅综合扩展的最佳
施肥组合, 其次依次为 N 15 P15 K 8、N 10 P15 K 4、
N 5P 15K 12、N 10 P10K 12、N 10 P5K 8、N 15 P5K 12、N 5P10
K 8 和 N 5P5K 4 处理组合。
根据对高羊茅地上扩展性、地下扩展性和综合
扩展性评价得分进行分析得到他们与 N、P、K的相
关性(表 10)


由表 10可以看出, 3种肥料对高羊茅地上扩展
性的影响大小顺序为 N> K> P; 对地下扩展性的影
响大小顺序为 P> N > K;对综合扩展性的影响大小
顺序为 N> P> K。从而表明, N 肥是影响高羊茅综
合扩展性的主要因素, P 肥次之, K 肥效果最小。
3
讨论
3. 1
氮、磷、钾是影响高羊茅等草坪草生长发育和
扩展的重要营养元素, 不同的营养元素其作用效果
不同。本研究表明, 氮肥与高羊茅地上扩展性显著
相关( R= 0. 771) ,是影响高羊茅地上扩展的主要因
素, 磷肥和钾肥的效果不明显。氮肥施量越大, 高
羊茅植株越高,覆盖面积和地上植物量越大;分蘖随
氮肥施量的增加呈先增大后减小的趋势。这是因为
适量的氮素能增加植株绿色面积, 加强光合作用和
营养物质的积累, 从而促进植物茎、叶等营养器官的
生长发育[ 14]。此结果与大多数人的研究结果相一
致[ 2、5、6、15、16]。因此, 改善长势弱的高羊茅草坪或缩
短新建草坪的成坪时间, 增施氮肥是一项极为有效
的措施。同时, 在草坪生长最适期, 可通过适量施
用氮肥促进其生长, 增强与杂草的竞争力[ 2]。


适量磷肥也能促进高羊茅的分蘖、生长、地上和
地下植物量的积累、根系的生长, 提高成坪速度, 缺
磷明显抑制草坪草株高的增加, 对分蘖的抑制尤其
明显,磷肥对高羊茅地下部干物质量的影响大于对
地上部干物质量的影响程度[ 11、17、18] 。本研究表明,
604
第 5期 白小明等:氮磷钾肥对高羊茅扩展性和根系特性的影响
表 9
N、P、K施肥组合下高羊茅地上扩展性、地下扩展性和综合扩展性各指标的标准化值及评价结果
T able 9
Standardized value and evaluation r esult of aboveg round, underg round, and integ rated
expansibility indices under different N, P, K fertilizer combination t reatment s
组合编号
Combination code
N5 P5K4 N5P 10K8 N 5P15K 12 N10 P5K8 N10 P10K2 N10 P15K4 N15P 5K12 N15P 10K4 N15P15K8
地上扩展性评价结果
Aboveg round expansibilit y
ev aluat ion result
株高
P lant height
0. 6773 0. 7188 0. 7567 0. 8071 0. 793 0. 7507 0. 8828 0. 9132 1
分蘖
T iller number
0. 7374 0. 7121 0. 7071 0. 9596 0. 7444 1 0. 8081 0. 8637 0. 8131
覆盖面积
Coverage
0. 7835 0. 8919 0. 9082 0. 9215 0. 8985 0. 953 0. 9892 0. 9594 1
地上植物量
Aboveground biomass
0. 3997 0. 5731 0. 723 0. 5053 0. 5778 0. 699 0. 7334 1 0. 8423
评价得分
Evaluation sco re
0. 7172 0. 7839 0. 8111 0. 8742 0. 8639 0. 9096 0. 8976 0. 9292 0. 9331
地下扩展性评价结果
Underg round expansibilit y
ev aluat ion result
根深
Roo t depth
0. 7861 0. 8884 0. 9861 0. 8187 0. 893 1 0. 8186 0. 8977 0. 9489
扩展幅度
Expansion
0. 8304 0. 8978 0. 9127 0. 8579 0. 8105 0. 8529 0. 6958 1 0. 7731
地下植物量
Underg round
biomass
0. 549 0. 6275 0. 7843 0. 6471 0. 7451 0. 8235 0. 4706 0. 7255 1
根系表面积
Roo t superf icial a rea
0. 5806 0. 8556 0. 9145 0. 86 0. 8754 0. 9455 0. 8282 0. 9238 1
根系体积
Root v olume
0. 4492 0. 6172 1 0. 457 0. 5586 0. 7266 0. 4336 0. 4961 0. 6289
评价得分
Evaluation sco re
0. 7207 0. 8259 0. 9199 0. 7806 0. 8053 0. 8833 0. 6817 0. 8809 0. 86
排序
Ordering
8 5 1 7 6 2 9 3 4
综合扩展性评价结果
Int egrated expansibility
evaluation result
评价得分
Evaluation sco re
0. 7186 0. 798 0. 8474 0. 8432 0. 8445 0. 9009 0. 8259 0. 9132 0. 909
排序
Ordering
9 8 4 6 5 3 7 1 2
表 10
地上扩展性、地下扩展性和综合扩展性与
N、P、K 3 因素间的相关系数
Table 10
Cor relation coefficient between aboveground,
underg round, and integrated expansibilit y and N, P, K factor s
因素
Factor
地上扩展性
Aboveground
ex pan sibilit y
地下扩展性
Underground
expansib ilit y
综合扩展性
Integ rated
expansibili ty
N肥
N fert iliz er
0. 771* 0. 461 0. 687*
P 肥
P fert ilizer
0. 117 0. 825* 0. 598
K 肥
K fert iliz er
0. 437 0. 157 0. 361
尽管磷肥也能促进高羊茅的分蘖、生长、地上植物量
的积累,但各处理水平间差异均不显著(表 4) , 不是
主导因素,磷肥是影响高羊茅地下扩展的主要因素,
磷肥施量越大, 根系越深, 地下植物量、根系表面积
和根系体积越大。
关于钾肥对草坪草生长的影响有两种观点, 一
种认为钾肥对草坪草生长影响不大[ 2、19、20] , 而另一
种则认为草坪生长量与施钾量呈直线相关,钾素供
应可促进植物根系生长和下扎, 扩大根系在土壤中
的吸收表面积, 形成强健的根系[ 21] 。试验结果表
明,氮、磷、钾 3种元素中,与地下和综合扩展性相关
性最小的均是钾, 这说明, 在供试土壤条件下, 钾
不是影响高羊茅扩展的主要因素。
3. 2
氮、磷、钾配合施用能有效促进草坪草生长、地
下植物量的积累、改善草坪质量、提高抗寒性, 但 3
种养分对草坪草生长和草坪质量影响的大小不同。
刘玉杰 [ 10]、徐艳丽[ 17]、周世力 [ 20] 等研究认为, 磷肥
对草坪草生长和质量影响最大, 氮肥效果次之, 钾肥
对草坪草生长影响不大。韩毅强[ 22] 测定了氮、磷、
钾不同肥料组合对草坪质量的影响, 结果表明, 氮、
磷、钾最佳组合为尿素 ( 0 kg/ hm 2 ) + 磷酸二铵
( 125 kg / hm2 ) + 硝酸钾( 130. 4 kg/ hm 2 ) , 各元素
的贡献大小顺序为 P> K > N。但本研究表明, N、
P、K施肥组合对高羊茅不同部位的生长影响大小
不同,对地上扩展性的影响大小为 N > K> P,对地
下扩展性的影响大小为 P> N> K,对综合扩展性的
605
草
地
学
报 第 17卷
影响大小为 N> P> K。这一方面可能是试验地力、
季节和肥料种类不同所致,另一方面,草坪质量和扩
展性评价的指标不同, 本试验是在冷季型草坪草生
长最适宜的秋季,用 9个指标对高羊茅扩展性评价
得出的结论。
3. 3
合理的氮磷钾配比在草坪施肥中十分重
要[ 23, 24] , 大量研究表明, 氮、磷、钾肥配合使用比单
施或其中的两种配合使用效果好,邓容[ 5] 研究表明,
N
P2O5
K 2O= 5
3
2配施, 多年生黑麦草草
坪质量优于硫酸铵、硝酸铵、尿素、磷酸氢二铵 4 种
氮肥单施。周世力[ 20] 研究发现, N
P 2O 5
K 2O=
3
1
3配合施用能有效促进高羊茅草坪草生长,
NPK 处理叶片数、叶长及株高分别是不施氮处理的
1. 23、1. 73 和1. 68倍, 是不施磷处理的1. 96、2. 25
和 2. 04倍。
但是,草种不同, 土壤养分理化特性不同, 氮、
磷、钾搭配比例不同。李鸿祥[ 19] 研究认为, 草地早
熟禾草坪每次每平方米施 5 gN、3. 3 g P、3. 3 gk2o
效果最佳。据 Raimkioo[ 25]等人研究,当氮磷钾的施
用量分别为 450、50、250 kg / hm2 时,能有效地阻止
多年生黑麦草( L dium per enne L. )休眠,促进生长,
提高整个冬天草坪的质量。Johnson [ 26] 报道, 适宜
的 NPK 配比可缓解由于土壤 pH 偏低对草坪造成
的不良影响,当 NPK达到 200、88、166 kg/ hm2 时,
草坪能在 pH5. 1的土壤中保持质量不下降。
本试验发现, 当 N
P2O 5
K 2O = 3
3
1. 6
时(组合 N 15 P15K 8 ) , 高羊茅地上扩展性最好; 当 N

P2O5
K 2O= 1
3
2. 4时(组合 N 5P 15K 12 ) , 高
羊茅地下扩展性最好; N
P2O5
K 2O= 7. 5
5
2
时(组合 N 15P10K 4 ) , 高羊茅综合扩展性最好。这进
一步证明,氮磷钾配施应根据草种、土壤性质和草坪
的利用目的合理搭配。
3. 4
本研究提出的分蘖数、覆盖面积、根系深度、根
系扩展幅度等评价高羊茅扩展性的指标及其权重是
否科学,还需在实践中进一步验证和完善。同时, 有
关 N、P、K 3元素对高羊茅扩展性的互作效应还需
进一步探讨。
4
结论
4. 1
氮肥是影响高羊茅地上和综合扩展的主要因
素, 磷肥是影响高羊茅地下扩展的主要因素, 3 种
肥料对地上、地下和综合扩展性的影响大小顺序为
N> K> P、P> N> K和 N> P> K。
4. 2
在试验地力和秋季, 为了促进高羊茅地上扩
展,提高新建草坪成坪速度,应以氮肥为主, 促进高
羊茅地下根系扩展, 应以磷肥为主,促进高羊茅综合
扩展,应以氮肥为主,其次为磷肥; 同时应考虑施肥
季节、土壤地力和草坪养护管理成本,遵循最小养分
规律。
4. 3
本试验是在单株状态下研究得出的结论, 在群
落状态下结果如何,还有待进一步研究。
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