全 文 ：第 15 卷
第 5 期

Vol. 15
No. 5
草
地
学
报
ACTA AGRESTIA SINICA



2007 年
9 月

Sep.

2007
文章编号: 1007-0435( 2007) 05-0460-05
江汉平原苏丹草-黑麦草轮作中氮磷钾肥效果
及养分利用率
李文西1 , 鲁剑巍1* , 鲁君明2, 李小坤1 , 蒋志平1
( 1.华中农业大学资源与环境学院, 湖北 武汉 430070; 2.湖北荆州市大同湖管理区农技中心, 湖北 荆州 434300)
摘要: 本试验研究了江汉平原苏丹草-黑麦草轮作制中氮磷钾肥配合施用效果及养分利用率。结果表明: 氮磷钾配
施( NPK )的饲草鲜草产量分别比不施氮( PK)、不施磷( NK )和不施钾 ( NP)增产 123. 3 t/ hm2、34. 5 t/ hm2 和 24. 7
t/ hm2 ;氮、磷和钾肥显著增加鲜草、干草产量,鲜草增产率分别为 313. 1%、26. 9%和 17. 9% , 干草增产率分别为
196. 3%、22. 2%和 9. 7% ;氮磷钾配施显著促进饲草对氮、磷和钾的吸收, 3 种养分两季吸收总量分别达到 500 kg
N/ hm2、208 kg P2O5 / hm2 和 1196 kg K 2O/ hm2 ; 氮磷钾配合施用条件下苏丹草和黑麦草的养分吸收比例( N:
P2O5 : K2O)分别为 1
0. 37
1. 96 和 1
0. 50
3. 19; 轮作体系中, N、P、K 肥利用率分别为 60. 0%、21. 7% 和
61. 6%; 氮、磷和钾肥对饲草吸收相应养分的贡献率分别为 81. 0%、32. 7%和 23. 2%。
关键词: 苏丹草; 黑麦草; 氮磷钾配施; 养分吸收; 养分利用率; 江汉平原
中图分类号: S812



文献标识码: A
Study on NPK Fertilizer and Nutrients Utilizing Efficiency under Sudangrass
and Ryegrass Rotation Regime in Jianghan Plains
LI Wen-x i1 , LU Jian-w ei1* , LU Jun-m ing2 , L I Xiao-kun1 , JIANG Zh-i ping1
( 1. College of Resources and Environm ent , Hu azh on g Agricultural University, Wuhan, Hub ei Provin ce 430070, China;
2. Agricul tu ral T echnology Center, Datonghu Admin ist rat ion Dist rict of Jingzh ou City, Jingzh ou, H ubei Province 434300, Ch ina)
Abstract: T he N PK combined fer tilizat ion and its nutrients utilizing eff iciency under Sudang rass-Ryeg rass
rotation regime w ere studied by this experiment. The results show that the f resh forage yield o f NPK com-
binat ion t reatment incr eased 123. 3 t/ hm 2 , 34. 5 t / hm2 and 24. 7 t / hm2 mor e than those of PK, N K and NP
tr eatments, respect ively. N, P and K fer tilizer evidently impr oved the yield o f f resh fo rag e and dry mat ter;
the increased per centages for fresh g rass w ere 313. 1% , 26. 9% and 17. 9%, and 196. 3% , 22. 2%和9. 7%
fo r dry mat ter, respect iv ely . NPK combinat ion signif icant ly improved N, P2O5 and K2O uptake by fo ra-
ges, and total uptake rates of three elements in tw o grow ing seasons w er e 500 kg N/ hm2 , 208 kg P2O5 /
hm
2
and 1196 kg K 2O/ hm
2
. The uptake rat io of N, P 2O 5 , and K 2O for Sudangrass and Ryeg rass w ere 1

0. 37
1. 96 and 1
0. 50
3. 19 in presence o f NPK combinat ion. In the r otat ion sy stem, nutrient ut ilizing
ef f iciency ( NUE) o f N, P and K were 60. 0%, 21. 7% and 61. 6%, respect iv ely . T he contribut ion rates of
N, P and K fer tilizer to corresponding nutrients assimilated by forage g rass w ere 81. 0%, 32. 7% and 23.
2%, respect ively.
Key words: Sudang rass ( S or ghum sudanense ( P iper) Stapf ) ; Ryegrass ( L ol ium mul ti f lor um L. ) ; NPK
combination; Nutrient uptake; N utrient ut ilizing ef ficiency; Jianghan plains


江汉平原是我国著名的鱼米之乡, 养鱼业是当
地农业经济的支柱。近年来池塘集约化养鱼发展迅
速,鱼饲料需求急增,因地制宜地利用本地土地资源
种植鱼草是解决鱼饲料需求的有效途径之一[ 1]。江
收稿日期: 2007-03-25; 修回日期: 2007-06-05
基金项目: 国际植物营养研究所( IPNI)国际合作项目
江汉平原鱼草平衡施肥技术研究
( H ube-i 22)
作者简介: 李文西( 1983-) ,男,河南南阳人,硕士研究生,主要研究方向为施肥与生态环境, E-mail: lw c@ w ebmail . hzau. edu. cn; * 通讯作
者 Au thor for corresponden ce, E-mail: lu jianw ei@ mail. hzau. edu . cn
第 5期 李文西等:江汉平原苏丹草-黑麦草轮作中氮磷钾肥效果及养分利用率
汉平原的鱼草种类主要有苏丹草 ( Sorg hum su-
danense ( P iper) Stapf )和黑麦草( L ol ium mult if lo-
r um L. ) ,且常采用轮作方式种植 [ 2]。尽管该区养
鱼历史悠久,但饲草轮作是一种新型种植制度。生
产上人们缺乏对鱼草养分吸收特性的了解和正确的
养分管理[ 3, 4] ,种植过程中偏重于氮肥的施用, 导致
鱼草产量低, 肥料利用率偏低 [ 1, 5, 6] 。在江汉平原,
由于水热条件好,鱼草每年收获多次,养分吸收量比
常见的粮油作物高, 且绝大部分被收获物带走。若
没有合理的养分投入与正确的管理,容易引起土壤
养分亏缺及土壤肥力下降, 不利于草业的可持续发
展,将对养鱼业带来负面影响[ 2, 7, 8] 。因此, 我们在
江汉平原大同湖农场开展了苏丹草-黑麦草轮作制
下氮磷钾肥配合施用试验, 研究氮、磷、钾肥及其配
合施用对轮作体系中饲草生产及农田养分收支平衡
的影响,以期为鱼草科学施肥、培肥地力和保障持续
发展提供依据。
1
材料与方法
1. 1
试验区自然概况
试验区位于湖北省洪湖市大同湖农场, 地处长
江中游北岸(东经113
45
,北纬30
3
) ,属亚热带湿润
季风气候,四季分明, 光照充足, 年辐射总量 4366~
4576 MJ/ m2 ,年均气温16. 2~ 16. 6
,无霜期250~
267 d,年降水量 1100~ 1300 mm。试验布置在新挖
鱼池的塘埂上,供试土壤为湖积物发育潮土,在修建
鱼池时有部分底土掺杂其中。基础土壤采用 ASI
法进行测定[ 9] , 基本理化性状如下: pH 7. 25, 有机
质 13. 0 g / kg,铵态氮 12. 3 mg/ L, 速效磷 7. 85 mg/
L ,速效钾 62. 55 mg / L。
1. 2
试验材料
供试草种为
盐池
苏丹草 ( S. sud anense cv.
Yanchi)和
邦德
一年生黑麦草 ( L. mul ti f lor um
cv. Abundant)。采用轮作方式种植。苏丹草于 2005
年 4月 24日播种(撒播) , 播种量为 112. 5 kg/ hm2。
刈割 5次,日期分别为 6月 4日、6 月 30日、7月 31
日、8月31日和10月1日。黑麦草于2005年10月 3
日播种(撒播) ,播种量为 37. 5 kg/ hm2。刈割 3次,日
期期分别为次年 3月6日、4月 16日和 5月6日。
1. 3
试验设计
试验设 5个处理, 分别为 CK (不施肥)、NP(施
氮、磷肥)、NK(施氮、钾肥)、PK(施磷、钾肥)、NPK
(施氮、磷、钾肥) , 各处理施肥量见表 1。
表 1
各试验处理的施肥量(kg/ hm2 )
Table 1
Fert ilizer application r ates o f each tr eatment( kg / hm2 )
处理
Treatm ent
苏丹草 Sudangrass 黑麦草 Ry egrass
N P2O 5 K2O N P2O 5 K 2O
CK 0 0 0 0 0 0
NP 450 180 0 225 135 0
NK 450 0 300 225 0 150
PK 0 180 300 0 135 150
NPK 450 180 300 225 135 150


氮、磷、钾肥分别采用尿素( 46% N)、过磷酸钙
( 12% P 2O 5 )和 KCl( 60% K 2O)。苏丹草试验期氮
肥和钾肥总用量的 1/ 3 和 1/ 2 作基肥,其余分 3 次
在刈割后追施, 磷肥全部基施。黑麦草试验期氮、钾
肥总用量的 1/ 2作基肥, 其余分 2次在刈割后追施,
磷肥全部基施。
小区面积为 15 m2 ( 2 m
7. 5 m) , 重复 4次, 随
机区组排列。
1. 4
测定项目与计算方法
1. 4. 1
鲜草产量
全小区测产。留茬高度 3 ~
5 cm。刈割后直接称重。
1. 4. 2
干物质含量
测定鲜草产量时,在每个小区
随机取 20
20 cm2样方地上部鲜样,称重。将草样
在 105
烘箱中杀青 30 min后,置于 60
条件下烘
干 48 h,称重。草样的干、鲜重之比乘以 100%即为
干物质含量。
1. 4. 3
牧草 N、P、K 含量
将烘干的牧草粉碎,用
浓 H 2 SO 4-HClO4 硝化, 流动分析仪测定氮和磷,火
焰光度法测定钾[ 10] 。
1. 5
计算公式
干草产量( kg/ hm 2 ) = 鲜草产量( kg / hm2 )
干
物质含量( % )
100
养分吸收量( kg/ hm2 ) = 干草产量( kg / hm2 )

干草养分含量( % )
100
养分盈亏量( kg/ hm2 ) = 施肥量( kg / hm2 ) - 牧
草养分吸收量( kg/ hm 2 )
土壤提供养分量( kg/ hm2 ) = 缺素处理牧草吸
收的该养分量( kg/ hm 2 )
461
草
地
学
报 第 15卷
肥料提供养分量( kg / hm2 ) = 全肥区牧草吸收
的某种养分量 ( kg/ hm 2 ) - 土壤提供的该养分量
( kg/ hm
2
)
肥料利用率( % ) = 肥料提供养分量
施肥量

100
土壤养分贡献率( % ) = 土壤提供养分量
全肥
区牧草吸收该养分量
100
肥料养分贡献率( % ) = 肥料提供养分量
全肥
区牧草吸收该养分量
100。
1. 6
数据处理
所有结果均用 LSD法检验 P< 0. 05水平上的
差异显著性。
2
结果与分析
2. 1
施肥对苏丹草-黑麦草轮作中饲草产量的影响
2. 1. 1
施肥对鲜草产量的影响
图 1、2表明, NP、
NK和 NPK三个施 N处理的苏丹草与黑麦草鲜草产
量显著高于不施 N 的 PK、CK 处理, PK 与 CK处理
的饲草产量基本相当,鲜草产量分别仅为 NPK处理
的 24. 2%和 22. 2%。苏丹草-黑麦草轮作体系中,
NPK处理饲草产量最高,两季合计达 162. 7 t/ hm2 ,分
别比 PK处理、NK 处理、NP 处理增产 123. 3 t / hm2、
34. 5 t/ hm
2和 24. 7 t/ hm2 ,氮、磷、钾肥的增产率分别
为313. 1%、26. 9%和 17. 9%,增产效果显著。
图 1
施肥对苏丹草鲜草产量的影响
Fig . 1
Effect of fert ilization on fresh yield o f sudang rass
注:不同小写字母表示 P < 0. 05水平上差异显著; 图例数字表
示收获次数
Note: Different small letters indicate signif icant dif f erences at
P< 0. 05 level; legend number in dicates harvest sequence
2. 1. 2
施肥对饲草干物质的影响
表 2表明,三个
施 N处理的饲草干物质产量均比两个不施 N 处理
高, CK 与 PK处理的干物质产量分别仅为 NPK 处
理的 32. 1%和 33. 8%。与其他处理相比, NPK 处
理的苏丹草与黑麦草干物质产量最高, 两季合计为
23. 7 t/ hm 2 ,分别比 PK 处理、NK 处理、N P 处理增
加 196. 3%、22. 2%和 9. 7%。
图 2
施肥对黑麦草鲜草产量的影响
F ig. 2
Effect of fer tilization on fr esh y ield of r yeg rass
注:不同小写字母表示 P < 0. 05 水平上差异显著;图例数字表
示收获次数
Note: Dif ferent smal l let ter s in dicate s ignifi can t dif feren ces at
P < 0. 05 level; legend num ber indicates h arvest s equence
表 2
苏丹草-黑麦草轮作体系的干物质产量( kg/ hm2 )
T able 2
Dry matter y ield of sudang rass and ry egr ass
r otation sy stem( kg/ hm2 )
处理
T reatment
苏丹草
Sudangrass
黑麦草
Ryegrass
合计
Total
CK 5. 1c 2. 5c 7. 6d
NP 15. 1a 6. 5b 21. 6b
NK 12. 7b 6. 7ab 19. 4c
PK 5. 0c 3. 0c 8. 0d
NPK 15. 9a 7. 8a 23. 7a


注:同列数字标注不同字母者差异显著( P < 0. 05)
Note: Dif ferent small let ters in the same column indicate s ignif-i
cant dif f erences at P< 0. 05 level
2. 2
施肥对饲草养分吸收的影响
表 3显示,施氮处理的饲草养分吸收量明显高于
不施氮处理, CK和 PK处理的饲草养分吸收量基本
相当。以吸收量稍多的 PK 处理为例, N、P2O5 和
K2O吸收总量分别只有 NPK 处理的 19. 0%、37. 4%
和 31. 8%。NPK处理的饲草 N、P2O5 和 K2O吸收量
在所有处理中均最高, 若分别以 PK、NK和 NP 处理
为对照,氮肥提高饲草的 N、P2O5 和 K2O吸收量分别
为 426. 3%、167. 6%和214. 5%,磷肥分别提高 N、P2O5
和 K2O吸收量 30. 5%、49. 2%和 22. 9%, 钾肥分别提
高 N、P2O5 和K 2O吸收量 17. 4%、7. 0%和30. 2%。
苏丹草-黑麦草轮作体系中,氮磷钾配施的苏丹
草与黑麦草 N、P 2O 5 和 K 2O 吸收比例分别为 1

0. 37
1. 96和 1
0. 50
3. 19。苏丹草与黑麦草的
养分吸收比例存在明显差异,黑麦草的 P 和 K 需求
比例明显高于苏丹草。
462
第 5期 李文西等:江汉平原苏丹草-黑麦草轮作中氮磷钾肥效果及养分利用率
表 3
氮磷钾配施对饲草养分吸收的影响( kg/ hm2 )
Table 3
Effect of NPK combination on nut rient uptake by fo rag e gr asses( kg/ hm2)
处理
Tr eatm ent
N P2O5 K 2O
苏丹草
Sudan gras s
黑麦草
Ryegras s
总量
Total
苏丹草
Sudangrass
黑麦草
Ryegrass
总量
Total
苏丹草
Sudangrass
黑麦草
Ryegrass
总量
T otal
CK 70c 34c 104d 48c 21d 69c 175 c 142c 317c
NP 297a 129b 426b 117a 78b 195a 473b 446b 919b
NK 246b 137b 383c 85b 55c 140b 479b 494ab 973b
PK 60c 35c 95d 50c 27d 78c 199 c 181c 380c
NPK 323a 177a 500a 119a 89a 208a 632a 564a 1196a


注:同列数字标注不同字母者差异显著( P< 0. 05) ; Note: Dif feren t sm all let ters in th e s am e column indicate signif icant dif feren ces at P <
0. 05 level
2. 3
轮作体系中养分盈亏状况
所有施氮处理的饲草轮作体系中农田氮素均呈
盈余状态(表 4)。同等施 N 水平下, N PK 处理的氮
盈余量最低, 分别比 NP 和 NK 处理少 74 kg / hm2
和 117 kg/ hm2。
所有施磷处理的饲草轮作体系中农田磷素也均
盈余。同等施 P 2O5 水平下, N PK 处理的磷素盈余
量最低,为 107 kg/ hm2 , 分别比 NP 和 PK 处理少
12. 1%和 121. 5%。
除 PK处理外, 苏丹草-黑麦草轮作系统内其他
各处理的农田钾素均呈亏缺状态。从表观平衡看,
NP 处理的钾素亏缺最多, 总量达 919 kg/ hm2 ,
NPK处理钾素亏缺量次之, 仅比 NP 处理少 173
kg/ hm2 , NK 处理的亏缺量也达 523 kg/ hm2。
表 4
施肥对轮作系统中养分平衡的影响( kg/ hm2 )
Table 4
Effect of fer tilization on nut rients ba lance in the ro tation sy st em( kg/ hm2 )
处理
Tr eatm ent
N P2O5 K 2O
苏丹草
Sudan gras s
黑麦草
Ryegras s
总量
Total
苏丹草
Sudangrass
黑麦草
Ryegrass
总量
Total
苏丹草
Sudangrass
黑麦草
Ryegrass
总量
T otal
CK - 70 - 34 - 104 - 48 - 21 - 69 - 175 - 142 - 317
NP 153 96 249 63 57 120 - 473 - 446 - 919
NK 204 88 292 - 85 - 55 - 140 - 179 - 344 - 523
PK - 60 - 35 - 95 130 107 237 101 - 31 70
NPK 127 48 175 61 46 107 - 332 - 414 - 746
2. 4
肥料利用率
从表 5可以看出, 苏丹草-黑麦草轮作制中, N、
P 和 K肥利用率分别为 60. 0%、21. 7%和 61. 6% ,
其中黑麦草对 N、P 和 K 肥的利用效率较高, 分别
比苏丹草高 4. 7%、6. 5%和 25. 6%。
表 5
氮、磷和钾肥利用率( % )
Table 5
Fertilizer utilizing eff iciency of N , P , and K ( % )
饲草 Forag e N P K
苏丹草 Sudangrass 58. 4 18. 9 53. 1
黑麦草 Ryegras s 63. 1 25. 4 78. 7
轮作体系 Rotat ion system 60. 0 21. 7 61. 6
2. 5
土壤和肥料对饲草吸收养分的贡献


表 6表明,苏丹草-黑麦草轮作体系中,氮肥对
饲草氮素吸收总量的贡献率达 81. 0% ,其中对苏丹
草的贡献率略高于黑麦草。土壤自身提供的氮素对
饲草氮素吸收总量的贡献率较小, 仅为氮肥贡献率
的 23. 5%。
轮作体系中磷肥对饲草磷素吸收总量的贡献率
为 32. 7%, 其中对黑麦草的贡献率比苏丹草高 9.
6%。土壤磷素对饲草磷素吸收总量的贡献率为
67. 3% ,是磷肥贡献率的 2. 1倍。
与磷肥相类似,整个轮作体系中饲草吸收的钾素
对钾肥依赖程度也较低,仅 23. 2% ,而土壤钾对吸钾
总量的贡献率达 76. 8%,是钾肥贡献率的 3. 3倍。
表 6
NPK处理中不同来源养分的贡献率(%)
T able 6
Contr ibution rate of differ ent nutrient sour ces in NPK treatment( %)
饲草
Forage
N P K
土壤 Soil 肥料 Fert ilizer 土壤 Soil 肥料 Fert iliz er 土壤 S oil 肥料 Fert ilizer
苏丹草 Sudangrass 18. 6 81. 4 71. 4 28. 6 74. 8 25. 2
黑麦草 Ryegras s 19. 8 80. 2 61. 8 38. 2 79. 1 20. 9
轮作体系 Rotat ion system 19. 0 81. 0 67. 3 32. 7 76. 8 23. 2
463
草
地
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3
讨
论
长期以来人们普遍认为江汉平原土地肥沃, 然
而随着农业生产的发展,土壤养分消耗严重。作物
(包括饲草)产量的提高对土壤的依赖度逐渐下降,
而化肥增产的贡献率逐渐增加[ 11]。本研究氮肥对
饲草吸收氮素的贡献率达 81. 0% ,由于土壤自身氮
素的缺乏, 饲草对氮的需求更多依赖于氮肥。磷和
钾不同于氮素, 饲草的磷素与钾素吸收更多来源于
土壤磷库和钾库。由此可见, 氮素是试验条件下饲
草生产的养分限制因子, 土壤氮素不能满足饲草的
生长需求。PK 处理中,由于氮的缺乏,施用的磷钾
肥基本没有发挥作用, 这也是造成 CK 与 PK 处理
的鲜草产量基本相当的原因。这与其他的研究报道
一致[ 12, 13 ]。
近年来,我国农田钾肥投入量逐年增加, 但仍低
于农田钾素输出量,农田系统的钾素平衡总体上依
然亏缺[ 14~ 17]。试验条件下,尽管钾肥施用量为 450
kg / hm
2
(施用量已远高于一般的农田作物) , 除 PK
处理外,其他处理的农田钾素仍然亏缺,其中氮磷钾
配施处理的农田钾素亏缺量达 746 kg/ hm2。这说
明在苏丹草-黑麦草轮作体系下农田钾素亏缺是一
个普遍现象,即使施用了一定量钾肥,也难阻止这种
亏缺的发生。由于我国钾肥资源的不足, 这种现象
将会长期存在, 这促使我们要科学使用钾肥, 提高钾
肥利用,维持土壤钾素平衡[ 18, 19]。
在我国目前的生产条件下,一般的农田作物对
氮、磷和钾肥的利用率分别只有 30~ 35%、10 ~
20%和 30~ 50% [ 20] 。本试验苏丹草-黑麦草轮作制
中牧草对氮、磷和钾肥的利用率分别为 60. 0%、21.
7%和 61. 6%, 可以看出苏丹草-黑麦草轮作对氮、
磷和钾肥的利用效率比一般的农田作物体系高。这
也说明了适宜的氮、磷、钾肥配比以及基施追施相结
合的施肥方式有利于提高苏丹草-黑麦草轮作条件
下饲草对养分的吸收利用。
4
结
论
4. 1
氮磷钾配施显著提高饲草鲜草产量、增加干物
质累积,苏丹草-黑麦草轮作中饲草的鲜草和干草总
产量分别为 162. 7 t / hm2 和 23. 7 t / hm2。
4. 2
氮磷钾配施促进饲草的养分吸收, N、P2O5 和
K2O 吸收量分别为 500 kg/ hm2、208 kg / hm2 和
1196 kg/ hm2。氮磷钾肥配合施用条件下苏丹草与
黑麦草的 N、P 2O 5和 K 2O 吸收比例分别为1
0. 37

1. 96和 1
0. 50
3. 19。
4. 3
氮磷钾肥配施明显提高轮作系统中饲草的养
分利用,减少氮、磷盈余。在苏丹草-黑麦草轮作体
系中氮、磷、钾肥利用率分别为 60. 0%、21. 7%和
61. 6%。牧草生长对氮、磷和钾肥的依赖程度也存
在差异,氮、磷和钾肥对牧草吸收相应养分的贡献率
分别为 81. 0%、32. 7%和 23. 2%。
参考文献
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响[ J] . 水利渔业, 2003, 23( 2) : 58-59
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孙洪仁)
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