全 文 ：第 17 卷
第 6 期

Vol. 17
No. 6
草
地
学
报
ACTA AGRESTIA SINICA



2009 年
11 月

Nov.

2009
不同生长年限紫花苜蓿吸钾特征研究
王俊慧1 , 杨恒山1* , 刘兰芳2, 邰继承1 , 毕文波1
( 1.内蒙古民族大学农学院, 内蒙古 通辽
028042; 2.通辽市种子管理站, 内蒙古 通辽
028000)
摘要 : 2007 年以播种当年、生长第 2、3、4、6年紫花苜蓿( Medicago sativ a L . )为试验对象, 采用田间试验和实验室
研究相结合的方法,对不同生长年限紫花苜蓿的吸钾特征进行研究,旨在为苜蓿钾素( K )养分管理提供理论依据。
结果表明:紫花苜蓿地上部分 K 含量总体随着生长年限增加而降低,尤以第 1 茬最为明显; 各生长年限苜蓿第 4 茬
K含量明显低于前 3 茬;根系 K 含量随生长年限增加而升高,根系 K 积累量逐年增加; 随着生长年限的延长,苜蓿
地各土层土壤速效 K 和全 K 含量总体呈下降趋势, 且降幅逐渐减小;在 0~ 50 cm 土层内, 不同生长年限紫花苜蓿
地土壤速效 K 和全 K 含量均随土层深度增加呈先降后升的变化趋势, 20~ 30 cm 土层 K 含量相对较低; 苜蓿追施
K肥应充分考虑第 4 茬苜蓿对 K 的需求和 20~ 30 cm 土层 K 含量较低的特点。
关键词:紫花苜蓿; 生长年限;吸钾特征; 土壤钾含量
中图分类号: S143. 3; S158. 3



文献标识码: A




文章编号: 1007
0435( 2009) 06
0767
05
Studies on Potassium Absorption Characteristics of Different
Growing Year Alfalfa (Medicago Sativa L. )
WANG Jun
hui1 , YANG Heng
shan1* , LIU Lan
fang2 , T AI Ji
cheng1 , BI Wen
bo1
( 1. College of Agronomy, Inner M on gol ia University for Nat ionalit ies, Tongliao, Inn er Mongolia Au ton om ou s Region 028042, China;
2. Tongliao Seed M anagem ent Stat ion, T on gliao, Inner M on gol ia Autonomous Region 028000, Ch ina)
Abstract: In order to guide po tassium management fo r alfalfa, the potassium characterist ics in different
ag ed alfalfas including one
, tw o
, three
, four
, and six
year old alfalfa w ere studied in 2007 using f ield
tr ial and labo rato ry measurement. The results show that the potassium content in the aboveground part of
alfalfa decr eased generally along w ith the increasing of the g row ing year, especially at the first cut t ing
time. The potassium content of dif ferent ag ed alfalfas at the fourth cutt ing w as obviously low er than that
at the former three cut t ing s. With the increasing of the g row ing year, the potassium content and po tassium
accumulat ion in the r oot w ere increased. The content of total and available potassium in different soil lay

ers decreased, but the ex tent reduced gradually , w ith the plant ing years increasing . In 0~ 50 cm so il lay er,
the content of soil total and available potassium in dif ferent ag ed alfalfas show ed a pat ter n of decrease at
first and then increase along w ith the depth increasing of the soil layers. T he content of available potassi

um in 20~ 30 cm soil layer w as low er than that in the other layers. In summar y, the potassium require

ment at the fourth cut ting t ime and r elat ively low er po tassium content in the 20~ 30 cm soil layer should be
consider ed when dressing of potassium fert ilizer to alfalfa f ields.
Key words: Alfalfa; Gr ow ing year; Potassium absorpt ion characterist ics; Soil po tassium content


紫花苜蓿(M edicago sat iv a L. ) (以下简称苜
蓿)是一种饲用价值高、生态效益好的多年生豆科牧
草,也是我国北方地区粮草轮作的主要草种 [ 1, 2]。
钾( K)是植物所需 3 大主要营养元素之一, 具有促
进新陈代谢、增强保水吸水能力、提高光合作用与光
合产物运转等生理功能, 对提高作物抗旱、抗病、抗
寒、抗盐碱和抗倒伏具有重要作用[ 3, 4] 。而苜蓿是
一种需 K量较大的作物,据测算,每生产 1000 kg 苜
蓿干草,需从土壤中吸收钾 10~ 15 kg [ 5]。在农田
灌溉条件下种植, 苜蓿生长速度快、刈割强度大, 连
年高频刈割使大量 K被移出农田系统, 从而导致 K
供需矛盾突出, 影响苜蓿的持续高产[ 6, 7] 。前人对
收稿日期: 2009
04
21;修回日期: 2009
06
29
基金项目:内蒙古自然科学基金资助项目( 20080404M S0306)
作者简介:王俊慧( 1982
) ,男,内蒙古中旗人,硕士研究生,研究方向为紫花苜蓿高产栽培, E
mail: nw jh@ 163. com; * 通讯作者Au th or for
correspon dence, E
mail: yan ghen gshan2003@ yah oo. com . cn
草
地
学
报 第 17卷
种植方式、施肥、灌水等栽培措施对苜蓿 K 的吸收
进行了多方面研究 [ 8~ 13] ,而不同生长年限苜蓿吸收
K规律的研究报道较少。本试验通过研究栽培条件
相近、不同生长年限苜蓿在不同刈割次数下植株体
内 K含量和土壤 K 含量变化规律,以期揭示多年生
苜蓿的吸 K 特征及土壤供 K 能力, 为其高产、高效
施 K提供理论依据。
1
材料与方法
1. 1
自然概况
试验于 2007年在地处西辽河平原的内蒙古民
族大学试验农场( 43
36
N、122
22
E, 海拔 178 m )
进行。试验地土壤为灰色草甸土,为当地主要土壤
类型。近 50年的年均气温 6. 8
,年均降水量 398
mm,无霜冻期 154 d,
10
活动积温约 3200
 d。
1. 2
试验材料与设计
供试苜蓿品种为阿尔冈金 ( Medicago sativa
cv. Alg onquin) , 由中种草业公司自美国引进。人
工条播, 播种量15 kg / hm2 ,行距30 cm ,基施磷酸二
铵 150 kg/ hm2 ( N
18%, P2O 5
46%) , KCl 150
kg / hm2 ( K2O: 60%)。种植期间不施任何肥料, 栽
培管理措施基本一致。试验材料为播种当年、生长
第2、3、4、6年生苜蓿草地。各生长年限苜蓿试验田
面积为 60~ 80 m2。
播种当年苜蓿草地 1年刈割 2茬, 刈割时间分
别为 7月 16日和 9月 20日; 其余各草地 1年均刈
割 4茬,刈割时间分别为 5月 31日、6月 29日、7月
30日和 9月 20日。
1. 3
测定项目与方法
1. 3. 1
草产量测定取样
在 5 个生长年限紫花苜
蓿地,分别选定 3个 12 m2 的样方, 留茬 5~ 6 cm 刈
割测定鲜草产量,并随机取样约 500 g ,于 65
恒温
箱内烘干、称重,计算鲜干比,并折算干草产量。对
干样粉碎过筛,用于测定 K含量。
1. 3. 2
根系取样
在秋季最后一次刈割后,在各生
长年限的苜蓿试验田内取根,取根样方面积为 0. 6 m

0. 6 m,考虑根系垂直分布集中在 0~ 0. 5 m土层内
取根, 3次重复。将根洗净后,于 65
恒温箱内烘干、
称重,粉碎过筛后用于测定 K含量。
1. 3. 3
土壤取样
在苜蓿越冬前( 10月 6日) ,以 S
形取样方法,分别于各生长年限苜蓿地选取 3个样
点,各样点分层采集 0~ 10 cm、10~ 20 cm、20~ 30
cm、30~ 40 cm、40~ 50 cm 土层的土壤样品, 风干、
磨细,过筛备用。
1. 3. 4
地上部分和根系 K 含量的测定及累积量的
计算
用 H 2SO4
H 2O 2 消煮、火焰光度计法[ 14] 测定
其 K 含量,并用各茬干草产量和 K含量折算地上部
分 K 输出量; 用根干重和根系 K 含量折算根系 K
累积量,计算方法见 1. 3. 1。
1. 3. 5
土壤全 K和速效 K含量的测定
土壤全 K
采用氢氧化钠熔融- 火焰光度法 [ 11] ,土壤速效 K采
用 1 mo l/ L NH 4A c浸提
火焰光度法[ 14] 测定。
1. 4
试验数据分析
用 Microsoft Excel和 DPS数据分析系统分析。
2
结果与分析
2. 1
各刈割茬次地上部分 K含量
由表 1可知, 苜蓿各刈割茬次植株体内 K含量
总体上随生长年限增加而降低, 第 1 茬中各年限间
的差异更为明显, 2、3、4 茬中差异逐渐减小。播种
当年苜蓿第 1茬 K含量明显偏高,这与播种当年施用
K肥有关。生长第 2、3、4、6苜蓿第 1、2、3茬间植株体
内K含量差异较小,前3茬K含量均明显高于第4茬。
表 1
5 个生长年限紫花苜蓿各刈割茬次地上部分 K含量比较( %)
Table 1
Compar isons of potassium cont ent in aboveg r ound pa rt of 5 aged alfalfas at different cutting times, %
生长年限
Age
第 1茬
First cut tin g
第 2茬
Second cut t ing
第 3茬
T hird cut t ing
第 4茬
Fourth cut t ing
平均
Mean
播种当年 One
year 1. 66aA 1. 23cC 1. 45
生长第 2年 Tw o
year 1. 43bB 1. 57aA 1. 49aA 1. 27aA 1. 44
生长第 3年 Th ree
year 1. 36cBC 1. 36bB 1. 40bB 1. 13bB 1. 31
生长第 4年 Fou r
year 1. 38bcBC 1. 29cBC 1. 36bB 1. 09bB 1. 28
生长第 6年 Six
year 1. 29dC 1. 25cC 1. 29cC 1. 15bAB 1. 24


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
Note: Mean s w ith diff er ent capital or small let ters in th e sam e column are ext rem e
signif icant ly dif f eren t at th e 0. 01 or signi ficant ly diff er

ent at th e 0. 05 level, respect ively; same as below
768
第 6期 王俊慧等:不同生长年限紫花苜蓿吸钾特征研究
2. 2
K输出量
表 2表明, 播种当年苜蓿全年 K 输出量最低,
其主要原因是在种植当年仅能刈割 2茬, 草产量低
导致 K 输出量最低。生长第 2 年苜蓿各茬草产量
和 K含量均较高, K 输出量最多, 这可能导致翌年
苜蓿 K养分亏缺,应该在秋季最后一次刈割后或翌
年春季追施 K 肥。生长第 4、6 年紫花苜蓿草产量
和 K 含量相差不大,全年 K输出量差异较小。从茬
次间来看,各生长年限苜蓿在第 2茬 K 输出量显著
高于其他茬次( P< 0. 05)。
表 2
5 个生长年限紫花苜蓿草产量及 K输出量( kg
hm- 2 )
Table 2
Yields and po tassium outputs o f 5 aged alfalfas, kg
hm- 2
生长年限
Ag e
草产量 Yield ( k g
hm- 2 )
第 1茬
Fir st
s tu bble
第 2茬
Second
stubble
第 3茬
T hird
stubble
第 4茬
Fourth
stubble
全年
All y ear
K 输出量 Output of potassium ( k g
hm- 2 )
第 1茬
First
stubb le
第 2茬
Second
stubb le
第 3茬
T hird
stub ble
第 4茬
Fourth
s tu bble
全年
All year
播种当年 One
year 3209. 6bcB 4237. 8abAB 7447. 4 53. 28bB 52. 20bBC 105. 48
生长第 2年 Tw o
year 4231. 5aA 4116. 6abAB 2992. 5abA 3626. 6aA 14967. 2 60. 52aA 64. 73aA 44. 54aA 46. 19aA 215. 99
生长第 3年 Th ree
year 3258. 4bB 4549. 7aA 2641. 1bA 3179. 5bB 13628. 7 44. 31cC 61. 88aAB 37. 01bA 35. 96bB 179. 16
生长第 4年 Fou r
year 2911. 0cB 3755. 2bB 2938. 6abA 2583. 1cC 12187. 9 40. 00cCD 48. 39bC 39. 96abB 28. 15cC 156. 49
生长第 6年 Six
year 2566. 5dC 3784. 7bB 3118. 3aA 3070. 0bB 12539. 4 33. 08dD 47. 17bC 40. 21abB 35. 27bBC 155. 73
2. 3
根系 K含量及其累积量
由表 3可见, 苜蓿根干重随生长年限增加先升
后降, 生长第 3年根干重最大。苜蓿根系 K 含量随
生长年限增加而升高,且年限越长富积效应越明显。
根系 K 含量的变化趋势与根干重不同, K累积量随
生长年限增加而增加。
表 3
5个生长年限紫花苜蓿根系 K含量及其 K积累量
Table 3
Potassium content accumulation in the root of 5 aged alfalfas
生长年限
Age
K 含量
Potass ium
content ( % )
根干重
Root dry
weight
( kg
hm - 2)
K 积累量
Potas sium
accumulat ion
( kg
hm- 2 )
播种当年
One
year 0. 85bB 3827. 22cC 32. 53dC
生长第 2年
Tw o
year 0. 91bB 4928. 89bB 44. 69cBC
生长第 3年
Th ree
year 0. 88bB 6345. 74aA 55. 63bcAB
生长第 4年
Fou r
year 1. 33aA 4781. 39bB 63. 75abA
生长第 6年
Six
year 1. 35aA 5236. 02bB 70. 51aA
2. 4
土壤速效 K含量
从各土层平均值来看,苜蓿地土壤速效 K 含量
随种植年限增加而降低(表 4)。生长第 4、6年苜蓿
地 0~ 10 cm 土层速效 K 含量明显低于播种当年、
生长第 2、3年苜蓿地。随土层深度的增加, 各种植
年限紫花苜蓿地土壤速效 K 含量总体呈现先降后
升的变化趋势。
2. 5
土壤全 K含量
随种植年限的增加, 各土层全 K 含量总体呈下
表 4
5个生长年限紫花苜蓿地土壤速效 K含量(
g
g- 1 )
Table 4
Soil available potassium content of 5 aged alfalfas,
g
g- 1
生长年限
Age
土层深度 Soil lay er ( cm)
0~ 10 10~ 20 20~ 30 30~ 40 40~ 50
播种当年
One
year 77. 79aA 49. 50bB 47. 36cC 64. 9bB 71. 19aA
生长第 2年
T w o
year 73. 79bB 49. 51bB 49. 50bB 73. 79aA 66. 51bB
生长第 3年
T hree
year 78. 65aA 59. 62aA 51. 93aA 44. 64cC 54. 49dD
生长第 4年
Four
year 54. 36cC 44. 64cC 37. 36dD 42. 23dD 44. 64eE
生长第 6年
S ix
year 49. 50dD 42. 21dD 25. 21eE 39. 78eE 59. 22cC
降趋势,尤以 0~ 10 cm、10~ 20 cm和 20~ 30 cm 土
层更为明显(表 5)。从各土层平均值来看,生长第 2
年苜蓿地全 K 含量较播种当年苜蓿地全 K 含量下
降明显,生长第 3年以后的苜蓿地全 K 含量随种植
年限的下降甚微。各生长年限苜蓿全 K 含量随土
层深度增加呈先降后升的变化趋势, 全 K 含量最低
值出现在 30~ 40 cm 土层, 以 0~ 10 cm 土层最高,
40~ 50 cm 土层较上层略有升高。全 K含量变化趋
势与速效 K含量随土层深度的变化趋势基本一致。
2. 6
K含量与土壤 K含量的相关分析
对 5个生长年限苜蓿地上部分各茬 K 含量的
平均值和根系 K 含量与苜蓿地各土层土壤的速效
K、全 K含量进行相关分析(表 6)。从相关系数可
知,不同生长年限苜蓿地上部分 K 含量与各土层 K
含量均呈正相关。其中, 与 30~ 40 cm 土层速效 K
含量和 0~ 10 cm、40~ 50 cm 土层全 K含量相关达
769
草
地
学
报 第 17卷
到显著水平( P< 0. 05)。不同生长年限苜蓿根系 K
含量与苜蓿地土壤 K 含量均呈负相关,根系 K含量
与土壤速效 K 的相关性大于其与全 K 的相关性。
各土层速效 K与全 K含量相关均未达到显著水平,
0~ 10 cm、40~ 50 cm 土层二者的相关系数较大。
3
讨论
苜蓿是一种需 K 量较大的作物,体内 K 含量通
常在 1. 98~ 3. 2% ,临界水平 1. 25~ 1. 75%, 苜蓿要
获得高产,其体内 K 含量应不低于2. 0% [ 5, 15, 16]。本
研究表明,随生长年限增加,苜蓿根系 K含量增加,
表 5
5 个生长年限紫花苜蓿地土壤全 K含量( g
kg- 1 )
Table 5
Soil total potassium content of 5 aged alfalfas, g
kg- 1
生长年限
Age
土层深度 Soil lay er ( cm)
0~ 10 10~ 20 20~ 30 30~ 40 40~ 50 平均
播种当年
One
year 15. 50aA 14. 25aA 12. 50aA 6. 50aA 9. 00 aA 11. 55
生长第 2年
Tw o
year 10. 00bB 9. 25bB 8. 00bB 5. 50aA 6. 75 bAB 7. 90
生长第 3年
Th ree
year 7. 74cB 6. 74cB 5. 25cB 5. 60aA 6. 40 bAB 6. 35
生长第 4年
Fou r
year 7. 69cB 7. 50bcB 6. 75bcB 4. 88aA 5. 85 bcB 6. 53
生长第 6年
Six
year 7. 60cB 7. 00cB 5. 65cB 6. 25aA 4. 50 cB 6. 20
表 6
紫花苜蓿体内 K含量与土壤 K含量的相关分析
Table 6
Co rr elation analysis between alfalfa po tassium and so il po tassium contents
土层深度
Soil lay er
( cm)
相关系数 Correlat ion coef f icient
苜蓿地上部K
含量与土壤速 K
Alfalfa aboveground part
potassium content and soil
available potassium
苜蓿地上部 K
含量与土壤全 K
Alfal fa abovegr oun d part
potassium con tent and
soil t otal potassium
苜蓿根系 K 含量
与土壤速 K
Alfalfa root potassium
conten t and soil available
potassium
苜蓿根系 K 含量
与土壤全 K
Alfalfa root potassium
content an d soil t otal
p otassium
土壤速 K 与土壤全 K
Soil available
potas sium
and soil t otal
potas sium
0~ 10 0. 763 0. 816* - 0. 992* * - 0. 601 0. 554
10~ 20 0. 284 0. 806 - 0. 776 - 0. 544 - 0. 013
20~ 30 0. 710 0. 801 - 0. 911* - 0. 494 0. 330
30~ 40 0. 960* 0. 262 - 0. 702 - 0. 281 0. 197
40~ 50 0. 772 0. 865* - 0. 637 - 0. 784 0. 612


注: r0. 05 = 0. 811, * 表示相关达显著水平, r0. 01 = 0. 917, * * 表示极显著水平
Notes: r0. 05 = 0. 811;
* indicates signif icant correlat ion, r0. 01= 0. 917;
* * indicates ext rem ely signi ficant correlat ion
地上部分 K 含量降低,生长第 3、4、6年第 4茬的 K
含量已经低于临界水平 1. 25~ 1. 75%。各生长年
限苜蓿第 4 茬植株体内 K 含量偏低的主要原因是
前 3茬苜蓿生长从土壤中吸收了大量的 K, 导致土
壤速效 K 含量下降; 或者第 4茬刈割时间较晚, 秋
季温度较低, 土壤微生物活性下降, 分解供 K 能力
有所降低[ 17] 。
苜蓿根系发达, 在 K养分方面存在较强的根土
互作效应。一方面苜蓿生长需要从土壤中吸收大量
K养分;另一方面随种植年限增加根系腐烂分解以
及根际微生物和酶活性增强,使土壤中速效 K 得到
一定补充。一些研究表明,随着种植年限增加,苜蓿
地速效 K 含量下降 [ 18~ 21] , 全 K 含量也下降[ 22] ; 也
有研究表明, 随着种植年限增加, 苜蓿地速效 K 含
量呈上升趋势 [ 23~ 25] , 全 K 含量也增加 [ 23]。本研究
表明,苜蓿地各层土壤 K养分含量总体随种植年限
增加而降低。试验地种植年限、刈割强度和土壤肥
力的差异是不同研究者得出不同研究结论的主要原
因,也反映了苜蓿根土互作的复杂性。不同种植年
限苜蓿草地中,随土层深度增加, 土壤速效 K 含量
总体呈先降后升的变化趋势。0~ 10 cm 土层速效
K 含量均最高,这与此层根系形成时间早,腐烂分解
相对较多有关。在 20~ 30 cm 土层处速效 K 含量
相对较低, 可能与该层根系对 K 吸收相对较多, 而
根系腐烂分解较上层减少有关。40~ 50 cm 土层速
效 K 含量较上层有升高, 可能与苜蓿及前茬作物
(玉米)对该层 K 吸收较少有关。对照苜蓿土壤速
效 K 的丰缺指标( < 49~ 150
g
g - 1 ) [ 26, 27] ,本试
验地土壤含量处于缺少状态,且随种植年限的增加,
土壤缺 K 程度加剧。
4
结论
播种当年、生长第 2、3、4、6年苜蓿地上部分 K
含量总体随生长年限增加而降低, 根系 K 含量随生
长年限增加而升高。年内 4次刈割后,第 4茬 K 含
量明显低于前 3茬。为保证苜蓿的持续高产,每年
均需追施一定量的 K 肥。在秋季最后一次刈割结
束或春季返青时追施, 以满足第 4茬苜蓿对 K养分
的需求。
770
第 6期 王俊慧等:不同生长年限紫花苜蓿吸钾特征研究
苜蓿地各土层土壤速效 K 和全 K 含量总体随
着种植年限的增加而降低, 但降幅随种植年限的延
长而减小。在 0~ 50 cm 土层内, 5个种植限苜蓿地
土壤速效 K 含量均随土层深度增加先降后升,以 0
~ 10 cm土层速效 K 含量最高, 20~ 30 cm 土层速
效 K含量相对较低,苜蓿追施 K 肥需要适度深施。
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comptes Rendus Academie d
Ag riculture de France, 1976, 8:
515
528
(责任编辑
李
扬)

草业学报
征订启事

草业学报
创刊于 1990 年, 由中国草学会、兰州大学草地农业科技学院共同主办, 是国内外公开发行的高级学术期刊。
本刊为:中国科学引文数据库( CSCD)核心期刊,中国科技论文统计源期刊,英国 CABI文摘数据库来源期刊,
中国生物学文
摘
中国生物学文摘数据库收录期刊, 中国核心期刊(遴选)数据库收录期刊,
中国学术期刊(光盘版)
全文收录期刊,
万方数
据- 数字化期刊群
入网期刊。
据中国科学技术信息研究所 2008 年 12 月出版的
中国科技期刊引证报告
统计 ,
草业学报
的影响因子为 1. 510,在全
国被统计的 1652 种期刊中排名第 45 位,在畜牧兽医类期刊中排名第一位, 2008 年入编全国中文核心期刊, 荣获百种"中国杰
出学术期刊", "中国精品科技期刊" , "中国科技论文在线优秀期刊一等奖" ,。2005 年评为"甘肃省优秀科技期刊"。
本刊主要报道国内外草业科学及其相关领域, 如畜牧学、农学、林学、经济学等领域的高水平理论研究和技术创新成果,
发表国内外草业领域创新性的研究论文, 刊载学术价值较高的草业科学专论、综述、评论等, 探讨草业发展的新理论与新构
思,是草业新秀成长的园地, 推动草业科学发展的论坛。其读者对象主要是从事农林牧渔、园林绿化、生态环境、国土资源等
领域的科研管理及教学等专业人员。
本刊为双月刊,全铜版印刷, 逢双月 20 日出版, 大 16 开本, 250 页, 定价 25 元, 全年 150 元。国内邮发代号: 54- 84,全国
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