全 文 ：第20卷　第6期
　Vol.20　 No.6
草　地　学　报
ACTA AGRESTIA SINICA
　　　　　 2012年 11月
　 Nov.　　2012
施肥和播种量对扬州地区苜蓿生长特性和产草量的影响
潘　玲,魏臻武∗,武自念,张　栋,郑　曦,陈　斐,刘　倩,李伟民
(扬州大学动物科学与技术学院 扬州大学草业科学研究所,江苏 扬州　225009)
摘要:用裂区试验设计研究扬州地区苜蓿(Medicagosativa)不同播种量和施肥水平对产草量及生产性能的影响。
结果表明:江淮地区苜蓿推荐播种量为18.75kg·hm-2,氮、磷、钾推荐施用量分别为23,113,68kg·hm-2时,此
时苜蓿的理论产草量可达22858.25kg·hm-2。单独施用氮、磷、钾肥时,在一定范围内对苜蓿产草量有促进作用,
但当超过最大施用量时,对苜蓿的生长反而造成抑制。建议氮肥施用量不超过30kg·hm-2,磷肥施用量不超过
130kg·hm-2。氮、磷、钾共同施用时苜蓿产草量才能达到最大值;氮肥在苗期、分枝期和初花期对苜蓿植株生长
均有一定的促进作用;磷肥促进苜蓿主枝数的增加,氮钾肥有利于苜蓿侧枝数的生长。
关键词:苜蓿;田间试验;播种量;生长特性;产草量
中图分类号:S541.9;S143;S352.1　　　　文献标识码:A　　　　　文章编号:1007-0435(2012)06-1099-06
EffectsofFertilizersandSowingRatesonGrowthCharacteristics
andForageYieldsofAlfalfainYangzhouRegion
PANLing,WEIZhen-wu∗,WUZi-nian,ZHANGDun,ZHENGXi,CHENFei,LIUQian,LIWei-min
(ColegeofAnimalScience& Technique,InstituteofForageandGrasslandScience,
YangzhouUniversity,Yangzhou,JiangsuProvince225009,China)
Abstract:Theoptimumapplicationratesofnitrogen(N),phosphorus(P),potassium (K)andsowing
ratesonforageyieldofalfalfa(MedicagosativaL.)weredeterminedinthisstudy.Arandomizedspilt-
plotwasdesignedwiththreereplications.Resultsindicatedthatamaximumyield(22858.25kg·hm-2)
wasobtainedwithN23,P113,K68kg·hm-2fertilizersand18.75kg·hm-2sowingrateinthefieldex-
perimentofYangzhou.ForageyieldswereimprovedbyapplyingN,P,Kfertilizerseparatelywithinprop-
erapplicationrates.N,P,Kover-applicationwasanegativeinfluenceontheforagequalityofalfalfa.The
limitedlevelsofNandPfertilizerswere30and130kg·hm-2.Nfertilizerpromotedplantgrowthatso-
wingstage,branchingstageandinitialfloweringstage.Pincreasedthenumberofbranch.Kincreasedthe
numberofsub-branch.
Keywords:Alfalfa;Fieldexperiment;Sowingrates;Growthcharacteristics;Forageyields
　　随着南方奶业发展,苜蓿(Medicagosativa
L.)产业化需求也变的相当迫切[1-2]。但是南方广
大地区土壤呈酸性且质地黏重,高温高湿天气持续
时间长,再加上降雨量大,苜蓿生产受到严重影
响[3-4]。通过合理的施肥水平和适宜播种量的调控,
能明显的促进苜蓿产草量和生产性能的提高[5-9],对
于进行苜蓿产业化条件下的肥料运筹,实现南方地
区苜蓿高产具有重要意义。
国外关于施肥对苜蓿产量、株高以及肥料残余
的影响等方面均有研究报道[10-12],国内也有一些研
究者就不同肥料因子配比和播种量对苜蓿生长的影
响进行了大量研究[13-15],表明氮磷钾肥在苜蓿的生
长过程中起着至关重要的作用,对苜蓿产草量的形
成,改善苜蓿的品质都不可或缺。比如施肥对敖汉、
阿尔冈金、WL232HQ这3个苜蓿品种的鲜草产量
和营养成分有一定影响,适宜的氮磷钾配比可使苜
蓿在增产的基础上获得优质牧草[16-18],而且合理的
氮磷钾肥配比有利于苜蓿种子产量的增加[19]。但
收稿日期:2012-05-23;修回日期:2012-08-21
基金项目:国家863计划项目 (2008AA10Z149);国家自然科学基金项目 (30972136);国家科技支撑计划 (2008BADB3B10)资助
作者简介:潘玲(1988-),女,甘肃临夏人,硕士研究生,研究方向为牧草栽培育种,E-mail:panling1988@yahoo.cn;∗通信作者Authorfor
correspondence,E-mail:zhenwu_wei@yahoo.com.cn
草　地　学　报 第20卷
是前人在利用施肥实现苜蓿高产研究方面,即使全
面考虑到肥料因子的3因素交互作用,也鲜有考虑
到播种量和施肥2因素相互作用对苜蓿产草量和生
产性能的影响;同时前人的研究多集中在干旱地区,
对诸如我国南方温暖潮湿地区苜蓿生产的指导意义
不大,因此急需深入研究。
本试验在前人研究肥料因子对产草量的单因素
肥料效应、2因素肥料效应和3因素互作效应基础
上,通过“3414”施肥和播量试验,讨论不同播种量及
不同施肥水平对苜蓿生长特性和产草量的影响,旨
在为扬州地区苜蓿生产提供氮、磷、钾最佳配比和适
宜播种量水平,探索南方苜蓿生产的合理栽培措施。
1　材料与方法
1.1　材料和样地
试验于2010年10月至2011年6月在扬州大
学牧草试验基地进行。试验地位于江苏省扬州市扬
州大学扬子津校区,E119°26′,N32°24′。扬州地处
江苏省中部,长江北岸,属亚热带湿润气候区,冬冷
夏热。最冷月为1月,月平均气温1.8℃;最热月为
7月,月平均气温27.5℃。年平均气温15℃,年平
均降雨1030mm。年日照时间2140h,全年无霜期
222d[20]。试验地土壤为水稻土,0~20cm土层土
壤有机质含量14.46g·kg-1,全氮0.85g·kg-1,有
效磷3.59mg·kg-1,速效钾52mg·kg-1,土壤pH
5.92(2011年8月测定)。
1.2　试验材料
2010年10月进行播种。苜蓿品种为赛迪10,
来自百绿公司。该供试苜蓿品种休眠级为10,大叶
直立型苜蓿,叶片深绿,数量丰富,茎秆较粗,是最高
产的苜蓿品种之一,抗病虫能力强,刈割后再生速度
非常快。供试氮肥为尿素(N≥46.3%),磷肥为磷
酸二铵((NH4)2HPO4≥54%),钾肥为硫酸钾(K2O
≥60%),供试肥料作为基肥,撒施深翻。
1.3　试验方法
1.3.1　试验设计　本试验采用裂区试验设计[21],
其中主处理为不同水平播量,副处理为“3414”施肥
试验,主处理、副处理内用随机区组排列。3次重
复,共210个小区,主区间隔1m2,副区小区间隔20
cm,面积3m2(1.5m×2m),每小区种植5行。播
量试验设5个处理,分别是7.5,11.25,15,18.75
和22.5kg·hm-2。“3414”施肥试验,包括14个处
理,如表1所示。
表1　“3414”试验设计方案和苜蓿产草量
Table1　Designschemeof“3414”fieldexperimentand
freshforageyieldofalfalfa kg·hm-2
处理号
Number
编码值Codevalue
氮(X1)N 磷(X2)P 钾(X3)K
产草量(Y)
Forageyields
1 0 0 0 21491d
2 0 150 90 21820b
3 15 150 90 22024b
4 30 0 90 21415c
5 30 75 90 21808b
6 30 150 90 22302a
7 30 225 0 20431f
8 30 150 45 21991b
9 30 150 135 21422c
10 30 150 90 21851b
11 45 150 90 20495f
12 15 75 90 20900cd
13 15 150 45 21853b
14 30 75 45 20742e
　　注:产草量为2茬刈割鲜草的平均值。同一列不同字母表示处
理间差异显著(P<0.05),下同
Note:Thedataistheaverageoftwofreshforageyields.Differ-
entlettersindicatesignificantdifferencebetweentreatmentsinthe
samerow(P<0.05),thesameasbelow
1.3.2　相关指标测定　测定分枝数和侧枝数:参考
魏臻武等[22]的方法,每小区随机选取20cm样段,
数出分枝数和侧枝数,重复3次。
测定株高:返青期至初花期刈割前,每14d测
定一次,每小区随机测10株。
株数的测定:每小区随机选取20cm样段,重复
3次,估算出不同播量水平下的总株数。
鲜草刈割时间:第1茬在初花期(2010年5月
25日)刈割,第2茬在6月10日刈割,留茬高度5
cm左右。
1.4　数据处理
采用Excel2003、SPSS13.0统计软件和DSP
7.05软件进行数据整理和统计分析。
2　结果与分析
2.1　不同氮、磷、钾施肥水平对苜蓿生产性能的影响
2.1.1　对苜蓿主枝数和侧枝数的影响　苜蓿的根
0011
第6期 潘玲等:施肥和播种量对扬州地区苜蓿生长特性和产草量的影响
颈主枝和二级侧枝的数量决定着苜蓿产草量的形
成,不同施肥水平可以促进苜蓿主枝数和侧枝数的
增加。施磷能显著促进苜蓿主枝数的增加,其中不
施磷肥时主枝数为33~35枝,在施磷肥后,主枝数
增加到36~45枝,增加量为9%~36%,说明磷肥
对主枝数的促进作用较大;氮肥促进苜蓿侧枝数的
增加,其中不施氮肥时侧枝数为227~230枝,当氮
肥施用量为1水平,即15kg·hm-2时,苜蓿侧枝数
增加到239枝,增加量达5.2%;同样,施钾肥的苜
蓿处理比不施钾肥的苜蓿空白对照侧枝数均高,增
加量为1.3%~4.8%(表2)。
表2　氮磷钾对苜蓿分枝数和侧枝数的影响
Tabel2　Branchnumberandsub-branchnumber
offoragein“3414”fieldexperiment
处理编号
No.
处理
Treatments
主枝数
BN
侧枝数
SBN
空白(CK) 1 N0P0K0 33de 227h
N 2 N0P2K2 34cde 230de
3 N1P2K2 32e 239a
6 N2P2K2 36c 235f
11 N3P2K2 33de 231d
P 4 N2P0K2 35cd 230de
5 N2P1K2 39b 228fh
6 N2P2K2 36c 235b
7 N2P3K2 45a 228fh
K 8 N2P2K0 38b 230de
9 N2P2K1 36c 238a
6 N2P2K2 36c 235f
10 N2P2K3 34cde 233c
　　注:同一列不同字母表示处理间差异显著(P<0.05)
Note:BN:branchnumber;SNB:sub-branchnumber;Different
lettersindicatesignificantdifferencesbetweentreatmentsinthesame
row(P<0.05)
2.1.2　施肥对苜蓿生长速度的影响　苜蓿生长速
度曲线呈“S”型,整体表现出“慢-快-慢”的生长趋势
(图1)。在出苗期(0~14d)和生长初期(15~28d)
苜蓿对肥料并不敏感,出苗期和生长初期植株平均
生长速度分别为0.0091和0.2092cm·d-1,不同
施肥水平处理间生长速度基本保持一致;当苜蓿生长
进入分枝期(29~42d)时,生长速度表现出明显差
异,分枝期植株平均生长速度为1.06cm·d-1,其中
处理6施肥水平下,即氮、磷、钾肥施用量分别为
30,150,90kg·hm-2时苜蓿生长最快;与生长速度
最低的处理1差异显著(P<0.05),其次是处理3,
与处理1同样差异显著(P<0.05);苜蓿生长进入
初花期时(43~56d),植株的平均生长速度为0.877
cm·d-1,整体的生长速度相比分枝期呈现缓慢增
加的趋势,处理6施肥水平下苜蓿生长速度最快,与
生长速度最低的处理12差异显著(P<0.05),其次
为处理5施肥水平,同样差异显著(P<0.05)。
2.2　不同氮、磷、钾施肥水平对苜蓿产草量的影响
2.2.1　单因素肥料效应模型的建立　通过对氮
(X1)、磷(X2)、钾(X3)各施肥因子进行肥效分析,可
以分别得到各肥料因子的一元二次肥料效应方程:
Y(X1)=-1.2567X21+26.0367X1+21844.05
　(r2=0.9916);
Y(X2)=-0.0615X22+9.3893X2+21423.70
　(r2=0.9985);
Y(X3)=-0.1260X23+20.5633X3+21396.85
　(r2=0.9683)。
分别计算最高产草量和对应肥料因子的施肥水平,
当施用N肥为10kg·hm-2时,可获得苜蓿最高产草量
21978.70kg·hm-2;当施用磷肥为76kg·hm-2
时,可获得苜蓿最高产草量21782.01kg·hm-2;当施用
图1　不同施肥水平对苜蓿生长速度的影响
Fig.1　Effectsofdifferenttreatmentsongrowthrateofalfalfa
1011
草　地　学　报 第20卷
钾肥量为82kg·hm-2时,可获得苜蓿最高产草量
22235.62kg·hm-2。氮肥最佳施用量为10kg·hm-2,
当氮肥施用量超过30kg·hm-2时,会抑制苜蓿的
生长;当磷肥施用量超过130kg·hm-2时,对苜蓿
的生长同样会起抑制作用 (图2)。
图2　单因素肥效与苜蓿产草量的关系
Fig.2　Relationshipbetweenfertilizerfactorsandfreshforageyieldofalfalfa
2.2.2　两因素肥料效应分析　以 N2(X1)水平为
基础的P(X2)、K(X3)二元二次效应方程:
Y=18402.71+24.9335X2 -0.0681X22 +
36.1874X3-0.0468X23-0.1223X2X3;
以P2(X2)水平为基础的 N(X1)、K(X3)二元
二次效应方程:
Y=19558.29+115.4398X1 -1.5125X21 +
40.5907X3-0.1731X23-0.8484X1X3;
以K2(X3)水平为基础的 N(X1)、P(X2)二元
二次效应方程:
Y=15863.5+227.5127X1 -1.4485X21 +
50.6335X2-0.0729X22-1.2780X1X2。
对上述3个二元二次回归方程进行显著性测
验,结果表明N、P互作和N、K互作达到显著水平
且符合肥料报酬递减规律,采用微分偏导数法求解
最高产草量和对应的施肥水平,得到当氮肥量为26
kg·hm-2,磷肥量为119kg·hm-2时,苜蓿产草量
达到最大21838.69kg·hm-2;当氮肥量为17
kg·hm-2,钾肥量为76kg·hm-2时,刈割产草量
为最大22072.72kg·hm-2。
2.2.3　三元二次肥料效应模型的建立　对产草量
Y 与X1(N)、X2(P)、X3(K)施用量进行肥效分析,
得到三元二次肥料效应方程:
Y=21429.18+52.2722X1 -1.5877X21 +
6.0339X2+0.0248X22 -27.4505X3 -0.0060X23 -
0.5409X1X2+0.8617X1X3+0.0983X2X3,(r2=0.718948)。
函数方程相关关系进行显著性分析结果表明,
拟合的三元二次肥料效应方程达到了显著水平。由
于方程中二次项系数出现正值,一次项系数出现负
值,不符合报酬递减规律,因此该函数为非典型肥料
效应函数。用DPS7.05系统进行分析,当氮、磷、
钾肥施用量分别为23,113和68kg·hm-2时,苜蓿
产草量达到最大为22858.25kg·hm-2。
2.3　不同播种量对苜蓿产草量的影响
将相关数据进行统计,得到不同播量苜蓿产草
量依次为19836.51,22253.17,21530.95,23555.56
和20162.7kg·hm-2。用SPSS13.0软件分析结
果表明不同播种量和苜蓿产草量之间存在显著性差
异。当播量为18.75kg·hm-2时苜蓿产草量最大,
且与7.5,11.25和15kg·hm-2水平下苜蓿刈割产草
量相比差异显著,与最低产草量相比增产达18.7%。
最接近最佳施肥水平的6号处理,即氮、磷、钾肥施
用量分别为30,150和90kg·hm-2(图3),在A播
量水平下产量为最小值1219.84kg·hm-2,其次是
E播量下和 C播量下产草量分别为1357.94 和
1592.06kg·hm-2;当主区播种量为最佳播种量
18.75kg·hm-2时,6号施肥水平苜蓿产草量达到
该播量下的最大值1861.11kg·hm-2,表明只有在
最适播种量下,氮磷钾最佳施肥水平才能达到产草
量的最高值。
2011
第6期 潘玲等:施肥和播种量对扬州地区苜蓿生长特性和产草量的影响
2.4　不同播种量对苜蓿建植密度的影响
不同播量的实测株数和植株死亡率均表现出显
著性差异。其中,苜蓿建植密度实测株数最高的为播
种量D,其植株死亡率为48.3%;播种量B和播种量
E的实测株数较播种量D次之,植株死亡率分别为
22.6%和61.3%。最小播种量A的实测株数最低,
但植株死亡率则为最低是12.4%。因此D播种量,
即18.75kg·hm-2为最优播种量水平(表4)。
表4　田间实测株数与理论株数统计表
Table4　Statisticsofmeasuredplantsand
theoreticalplantsinforagefields
播种量
Sowingrates/kg·hm-2
A B C D E
理论株数/株 Theoreticalplants 5305 7958 10610 13263 15915
实测株数/株 Measuredplants 5180d 6160b 5880c 6860a 6161b
植株死亡率/% Deathrate 12.4a 22.6b 44.6c 48.3d 61.3e
　　注:A:7.5kg·hm-2,B:11.25kg·hm-2,C:15kg·hm-2,D:18.75
kg·hm-2,E:22.5kg·hm-2;种子发芽率为95%,种子纯度为98%
Note:Germinationpercentageofseedwas95%,purityofseedwas98%
3　讨论
3.1　苜蓿为固氮作物,有学者认为苜蓿具有根瘤
菌,无需使用氮肥或者苗期少施氮肥[23],本试验结
果表明合理的施用氮肥对苜蓿的生长有一定的促进
作用。本试验对仅有施氮量变化的施肥处理2,3,
6和11下的生长速度进行分析表明,随着氮施入量
的增加,苜蓿植株的生长速度呈上升趋势,从
0.0113上升到0.0582cm·d-1,此时空白对照处理
1的植株生长速度仅为0.0048cm·d-1。在苜蓿分
枝期和初花期,氮肥对苜蓿产草量的形成有一定的
促进作用,施氮后植株在分枝期平均生长速度分别
为1.111和0.907cm·d-1,不施氮的植株仅为0.
982和0.882cm·d-1,差异显著;本试验结果表明
单独施用氮肥10kg·hm-2,与空白对照相比增产
量达 2.3%,差异显著。这与 Mathers等[24]和
Woodhouse[25]的研究结果一致。可能是由于环境
胁迫,如土壤pH低、土壤紧实等原因使苜蓿根瘤菌
生长延迟,导致苜蓿自生根瘤菌的固氮作用不能完
全满足植株生长发育所需的氮素营养,外界环境适
量的氮肥能被苜蓿植株吸收利用。
3.2　无论是单施氮磷钾肥或是只施用氮磷钾肥中
的任意2种,得到的苜蓿产量均无法达到氮磷钾3
种肥料共同施用所获得的苜蓿产草量。在最佳施肥
水平下,单施氮磷钾可分别获得的最高产草量为
21978.70,21782.01和22235.62kg·hm-2;氮磷
肥和氮钾肥混施时,获得的最大产草量为21838.69
3011
草　地　学　报 第20卷
和22072.72kg·hm-2,但在氮磷钾3种肥料混施
时,最高产量可达22858.25kg·hm-2。这是由于
氮磷钾3种肥料因子在苜蓿产草量形成中起着不同
的作用,施氮磷钾肥对苜蓿主枝数和侧枝数有一定
的促进作用,其中施氮和施钾对苜蓿侧枝数的增加
量最高达5.2%和4.8%,与对照相比差异显著;施
磷对苜蓿主枝数的增加量达9%~36%,这与姜慧
新等[26]的结果类似,说明施磷肥能提高苜蓿产量主
要是通过增加主枝数达到的。
3.3　 对于苜蓿播种量的合理控制是苜蓿增产的另
一个重要栽培措施。最适的氮磷钾水平只有在适宜
的播种量水平下,才能达到该播量下的最大苜蓿产草
量。6号处理施肥水平其氮、磷、钾肥施用量分别为
30,150和90kg·hm-2,与氮磷钾最佳施用量,即氮、
磷、钾肥施用量分别为23,113和68kg·hm-2最接近,
在主区播种量为最佳播种量18.75kg·hm-2时,苜蓿
产草量达到该播量下的最大值1861.11kg·hm-2,但
在非最适播量下,并没有达到该播量水平下的最大
产草量。从本试验可以看出,如果在已获得的苜蓿
理论最佳施肥水平下,不考虑播种量对苜蓿产草量
的影响,最终很难达到所预期的最大苜蓿产草量
22858.25kg·hm-2。
4　结论
4.1　扬州地区,当氮、磷、钾推荐施用量分别为23,
113和68kg·hm-2时,苜蓿理论产草量可达最大值
22858.25kg·hm-2。苜蓿播种量对实现其在最佳施
肥水平下获得预测最大产草量有着重要的指导意义,
推荐苜蓿播种量为18.75kg·hm-2。
4.2　单独施用氮磷钾肥时,在一定范围内对苜蓿产
草量有促进作用,但当超过最大施用量时,对苜蓿的
生长反而造成抑制,导致苜蓿产草量的降低。氮肥
施用量应不超过30kg·hm-2,建议氮肥最佳用量
10kg·hm-2;建议磷肥最佳施用量76kg·hm-2,
磷肥最大施用量应不超过130kg·hm-2;建议钾肥
最佳施用量82kg·hm-2;当氮磷肥混施时,建议氮
肥量为26kg·hm-2,磷肥量为119kg·hm-2;当
氮钾混施时,建议氮肥量17kg·hm-2,钾肥量76
kg·hm-2。
4.3　苜蓿的分枝期和初花期是苜蓿对肥料需求最
敏感的时期,此时适时的追施磷钾肥,对于苜蓿的生
长和产量的形成有很大的促进作用。
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(责任编辑　刘云霞)
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