全 文 ：第２１卷　第３期
　Vol．２１　 No．３
草　地　学　报
ACTA AGRESTIA SINICA
　　　　　２０１３年 ５月
　 May　２０１３
doi:１０．１１７３３/j．issn．１００７Ｇ０４３５．２０１３．０３．０２４
磷肥对紫花苜蓿生长和种子产量的影响
刘焕鲜,李　宁,盛建东∗,付彦博,王潇丹
(新疆农业大学草业与环境科学学院,新疆 乌鲁木齐　８３００５２)
摘要:以新牧一号紫花苜蓿(Medicagosativa)为材料,研究不同磷肥水平(P２O５ 施用量分别为０(P０),７５(P１),１５０
(P２),２２５(P３),３００(P４),４００(P５)kg􀅰hm－２)对其相关器官干物质累积、磷肥吸收及种子产量的影响.在现蕾期、
开花期和结荚期分取茎、叶及花荚进行常规分析,结果表明:不同施磷水平下苜蓿茎、叶、花荚干物质累积量均表现
为P２＞P３＞P１＞P４＞P５＞P０;磷素吸收量在花期P２处理下最大,茎、叶及花荚中磷素吸收量分别为２３．９４,
１１􀆰８８,８．３６mg􀅰株－１;当施磷肥量为１５０kg􀅰hm－２时,单株有效分枝数４３个,单株有效花序数１２３个,单株荚果
数为４０３个,千粒重为１．４１g时,种子产量达到最大为４６４．０１kg􀅰hm－２.
关键词:紫花苜蓿;干物质;磷肥;种子产量
中图分类号:S１４３．２;S５４１．９　　　　文献标识码:A　　　　　文章编号:１００７Ｇ０４３５(２０１３)０３Ｇ０５７１Ｇ０５
EffectsofPhosphorusFertilizerontheGrowthandSeedYieldofAlfalfa
LIUHuanＧxian,LiNing,SHENGJianＧdong∗,FUYanＧbo,WANGXiaoＧdan
(ColegeofGrasslandandEnvironmentScience,XinjiangAgriculturalUniversity,Urumqi,Xinjiang,８３００５２,China)
Abstract:Effectsofdifferentphosphorusfertilizerondrymatteraccumulation,phosphorusfertilizerabＧ
sorptionandseedyieldwerestudiedbyconventionalanalysismethodsinthesquaringstage,flowering
stageandpoddingstageofXinmu１alfalfa．Resultsshowedthatthedrymatteraccumulationofdifferent
abovegroundorganspresentedP２＞P３＞P１＞P４＞P５＞P０．Phosphorusabsorptionwasthehighestinthe
alfalfafloweringstageunderP２treatmentandphosphoruscontentforeachorganwas２３．９４,１１．８,８．３６
mg􀅰plant－１．Theoptimalphosphorusfertilizerapplicationwas１５０kg􀅰hm－２．Themaximumseedyield
ofalfalfareached４６４．０１kg􀅰hm－２wheneffectivebranchnumber,effectiveflowernumber,podnumber,
andthousandseedweightperplantwas４３,１２３,４０３and１．４１g,respectively．
Keywords:Alfalfa;Drymatter;Phosphorusfertilizer;Seedyield
　　苜蓿(Medicagosativa)是世界上栽培最早、适
应性强、分布面积最大的良种牧草之一[１].然而,草
种子产业是草业源头产业,制约草业发展的瓶颈之
一就是种子问题.据统计我国紫花苜蓿种植面积虽
然已达到４００多万hm２[２],但仍不能满足市场需求.
目前对紫花苜蓿种子产量的研究主要集中于施肥、
灌溉、密度、生长调节剂、疏枝和刈割等方面[３Ｇ７].
苜蓿属于多年生豆科草本植物,由于生物氮可
供苜蓿吸收利用,因此磷肥则成为影响其种子生产
力的主要因素[８Ｇ９].虽然植物体内磷的含量远低于
氮和钾,但紫花苜蓿产量高低的主要决定因素为磷.
在我国许多地方,磷是制约苜蓿生产的主要营养元
素[１０],施磷可以使种子产量提高１倍以上[１１].陈强
等[１２]研究表明,施磷肥增加了叶片重、茎秆重,提高
了单株荚果重.吴建新等[１３]认为,施用磷肥非常重
要,而且随着施磷肥量的增加,种子产量还有增加的
趋势,说明在高产栽培条件下,必须增施足够量的磷
肥.有关磷肥对苜蓿草产量的影响,国内外均有报
道[１４Ｇ１５],对于制种苜蓿的影响研究不多.因此,“牧
草之王”紫花苜蓿的种子产量低、供不应求,以及施
磷肥技术不完善等问题亟待解决.
本研究设置不同磷肥水平,研究磷肥对制种苜
蓿干物质重、以及磷肥在茎、叶、花荚中的吸收分配
规律,揭示苜蓿种子生产对磷肥的需求及吸收规律,
收稿日期:２０１２Ｇ１１Ｇ２８;修回日期:２０１２Ｇ１２Ｇ３１
基金项目:新疆维吾尔自治区科技支疆项目(２０１２９１１４２);新疆农业大学畜牧学博士后站;新疆自治区土壤学重点学科资助
作者简介:刘焕鲜(１９８６Ｇ),女,河南南阳人,硕士研究生,研究方向为土壤与植物营养,EＧmail:liuhuanxian１９８６＠１６３．com;∗通信作者 AuＧ
thorforcorrespondence,EＧmail:sjdＧ２００４＠１２６．com
草　地　学　报 第２１卷
研究结果可为紫花苜蓿种子生产制定科学的施磷措
施提供依据.
１　材料与方法
１．１　试验地概况
试验地位于新疆呼图壁县种牛场新疆农业大学
草地资源与生态实验站.该站处于呼图壁河冲洪积
扇缘与冲积平原交错地带,位于E８６°５７′,N４４°１８′,
海拔约为４３９~４５４m;该区年均降水量１５５．２mm,
年均蒸发量２３００mm,冬季有积雪,生长季(４－９
月)平均气温１８．５℃;该区光热资源充沛,年均总辐
射量５．５６×１０２kJ􀅰cm－２,年日照时数３１１０h,年日
照百分率７０％,适合苜蓿生长.试验地土壤的基本
理化性质如表１所示.
１．２　试验设计及方法
　　２００９年５月种植紫花苜蓿,供试品种为新牧一
号.在苜蓿生长第２年开始进行试验,试验设置６
个磷肥水平:P０,P１,P２,P３,P４,P５;磷肥(P２O５)施
用量分别为:０,７５,１５０,２２５,３００,４００kg􀅰hm－２.
氮肥在现蕾期作为追肥施用,磷肥和钾肥(K２O)７５
kg􀅰hm－２作为基肥一次性施入.试验小区面积为
２０m２,每个处理重复３次,共１８个小区,在田间随
机排列.紫花苜蓿播种方式采用条播,播种量为６
kg􀅰hm－２,行距为６０cm.全生育期于现蕾期灌水
１次,灌水量为９００m３􀅰hm－２.其他栽培管理措施
与大田管理基本一致.
表１　试验区土壤主要理化性质
Table１　Basicsoilpropertiesofexperimentalsite
采样深度
Samplingdepth
/cm
有机质
Organicmatter
/g􀅰kg－１
碱解氮
Nitrogen
/mg􀅰kg－１
速效磷
Availablephosphorus
/mg􀅰kg－１
速效钾
Potassium
/mg􀅰kg－１
全氮
TotalN
/g􀅰kg－１
全磷
TotalP
/g􀅰kg－１
全钾
TotalK
/g􀅰kg－１
总盐
Totalsalt
/g􀅰kg－１
pH
０~２０ １９．３５ １４．２ １２ ２８７ １．５５ ０．４３ １．８８ １３．２ ８．２
２０~４０ １４．９８ １０．８ １０ ２６１ １．０２ ０．３７ ２．９０ １２．１ ７．９
１．３　测定内容与方法
分别在紫花苜蓿的现蕾期(２０１０年５月３０
日)、盛花期(６月１４日)和结荚期(７月２２日)采集
植株样品.将苜蓿自子叶节剪下,按茎、叶、花荚分
别采样,称取各器官鲜重,随后在１０５℃下杀青１５
min,然后在８０℃下烘干至恒重,样品粉碎后用于养
分分析.每个小区选取５株具有代表性的植株,在
盛花期测定单株花序数;在种子成熟期,测定单株的
有效分枝数、花序数、荚果数、千粒重及种子产量;并
分别测定各个小区的产量及千粒重.植株样品全磷
含量的测定采用浓硫酸Ｇ双氧水消煮,用钒钼黄比色
分析法测定.
１．４　数据处理
采用Excel２００３和SPSS１７．０软件进行数据
处理和显著性检验(单因素方差分析).
２　结果与分析
２．１　不同磷肥水平对紫花苜蓿地上部干物质重的
影响
由表２可知,不同磷肥水平苜蓿地上部干物质
累积均表现为P２＞P３＞P１＞P４＞P５＞P０处理,
茎、叶、花荚干物质量没有随着施磷量的增加而
增加.
表２　苜蓿地上部干物质积累
Table２　Abovegrounddrymatteraccumulationofalfalfa g􀅰株－１
处理
Treatments
现蕾期Squaringstage 花期Floweringstage 结荚期Poddingstage
茎Stem 叶Leaf 蕾Pod 茎Stem 叶Leaf 花Flower 茎Stem 叶Leaf 荚Pod
P０ １７．９８aA １０．３８aA ０．２４bA ３８．６７bB １５．６８dC ６．３７cC ４６．９８aA ４．２２aA ５．１４aA
P１ ２５．９０aA １３．３１aA ０．５２abA ４９．２７abAB ２２．２６abAB ７．５８bcBC ５４．７３aA ５．３３aA ７．９１aA
P２ ２６．１９aA １４．２８aA ０．７５aA ５８．１７aA ２４．２３aA １３．１０aA ５６．９６aA ５．９１aA ８．２７aA
P３ ２６．０３aA １３．８９aA ０．５２abA ５２．５４abA ２２．８２aA ９．３０bB ５５．１３aA ５．６９aA ８．０５aA
P４ ２３．５６aA １３．１２aA ０．３７abA ４９．２７abAB １９．８５bcABC ７．５４bcBC ５０．７７aA ５．３２aA ７．３３aA
P５ １８．９３aA １０．８１aA ０．３３bA ３９．４６aB １７．８１cdBC ７．２４cBC ４８．９７aA ５．２１aA ６．６６aA
　　注:不同小、大写字母分别表示处理间差异达５％和１％显著水平,下同
Note:Valuesfolowedbydiferentsmalandcapitallettersinthesamecolumnmeansignificantdiferenceat５％and１％levels．Thesameasbelow
２７５
第３期 刘焕鲜等:磷肥对紫花苜蓿生长和种子产量的影响
　　现蕾期各处理之间对茎和叶片干物质积累量的
影响没有显著性的差异,P２处理下茎和叶片干物质
累积量最大,达到２６．１９g􀅰株－１和１４．２８g􀅰株－１,
较其他处理增加了０．６％~３１．３５％和２．７３％~
２７􀆰３１％;P２处理下蕾干重显著高于P０和P５处理
(P＜０．０５),分别较P０和P５处理高６８％和５６％,
但与P０,P２和P５处理间差异不显著.花期P２处
理下茎干重达到５８．１７g􀅰株－１,与P０和P５处理
间差异达到极显著水平(P＜０．０１),但与P３,P４,P１
处理间差异不显著;对于叶片干重P２处理与P３和
P１处理间差异不显著,与P４处理差异显著(P＜
０􀆰０５),与P５和P０处理差异极显著(P＜０．０１);P２
处理的花干重最大,与其他处理间差异极显著(P＜
０．０５).结荚期各处理茎、叶和花荚间都没有显著性
差异.这表明施磷量对苜蓿干物质的累积有一定的
促进作用,但施磷量过多反而造成干物质量的降低,
不利于苜蓿的营养生长和生殖生长;磷肥用量对苜
蓿生殖器官(花荚)干物质积累量的影响大于营养器
官;而营养器官中,磷肥用量对于叶片干物质积累的
影响又明显大于茎杆;施磷量为１５０kg􀅰hm－２时,
不同时期各器官的干物质量最大,这对于提高苜蓿
种子产量具有重要的意义.
２．２　不同磷肥水平对紫花苜蓿吸收磷肥的影响
苜蓿各器官磷素吸收量如表３所示.总体上
看,不同处理下各器官的磷素吸收量均在花期最大,
茎、叶及花荚中磷素吸收量分别为２３．９４,１１．８８,
８􀆰３６mg􀅰株－１.这表明花期是制种苜蓿吸收磷肥
的关键时期.
表３　苜蓿茎、叶和花荚磷素吸收量
Table３　Phosphorusaccumulationofalfalfainstem,leaf,flowerandpod mg􀅰株－１
器官Organs 时期Timing P０ P１ P２ P３ P４ P５
茎Stem
现蕾期Squaringstage ０．４７a ０．６６a ０．６３a ０．４８a ０．６５a ０．４８a
花期Floweringstage １５．４６b １３．４０b ２３．９４a １６．９９ab １７．０５ab １８．５６ab
结荚期Poddingstage ０．６１a ０．７４a ０．５２a ０．１３a １．３０a ０．８０a
叶Leaf
现蕾期Squaringstage ０．４５a ０．５８a ０．６０a ０．５３a ０．５５a ０．４４a
花期Floweringstage ７．９４b ７．５６b １１．８８a １０．０８ab ７．８２b ６．７７b
结荚期Poddingstage １．３２a １．１６a １．６１a １．０５a １．１０a ０．８６a
花荚
Flowerandpod
现蕾期Squaringstage ０．０６ab ０．０９ab ０．１１a ０．０４b ０．０５b ０．０８ab
花期Floweringstage ３．８９c ７．０６ab ８．３６a ５．３６bc ５．６８bc ５．５４bc
结荚期Poddingstage １．９６a ３．９４a ２．７９a ３．４９a ４．０８a ３．９６a
　　茎中磷素吸收量在现蕾期和结荚期中各处理间差
异不显著,而在花期P２处理下茎中磷素吸收量为
２３．９４mg􀅰株－１,比其他处理增加２２．４７％~４４．０３％,
与P０和P１处理间差异显著(P＜０．０５).叶中磷素
吸收量在现蕾期P２处理最高;在花期P２处理最
高,与P３处理间没有显著差异,但与其他处理差异
显著(P＜０．０５);在结荚期P２处理最高.对于花荚
中的磷素吸收量来说,现蕾期P２处理下磷素吸收
量与P３,P４处理间差异显著(P＜０．０５);在花期P２
处理下磷素吸收量最高,与P０,P１,P３,P４处理间差
异显著(P＜０􀆰０５);结荚期各处理花荚中的磷素吸
收量之间没有显著性差异.这说明施肥量为１５０
kg􀅰hm－２时,有利于制种苜蓿各器官对磷肥的吸
收,磷肥吸收量达到最大.
２．３　不同磷肥水平对苜蓿种子产量的影响
磷肥对苜蓿种子产量的影响如表４所示.总体
上看,各影响因素对苜蓿种子产量的影响各不相同.
单株有效分枝数P２处理最多,与P０,P３,P４处理间
差异达到极显著水平(P＜０．０１),与P１和P５处理间
差异达到显著水平(P＜０．０５);P２处理下单株有效分
枝数为３５个,较其他处理多１８．６０％~３９．５３％.P２
处理下单株花序数最多,达到１２３个,与其他处理间
差异极显著(P＜０．０１),较其他处理多４０．６５％~
６４􀆰２３％.磷肥对单株荚果数的影响与对单株花序数
的影响相似,P２处理与其他处理差异也极显著(P＜
０．０１),P２处理的单株荚果数较其他处理多２５􀆰８１％
~３７．２２％.对于千粒重而言,P４处理的最大,与P０
和P２处理间差异显著(P＜０．０５);P４处理下千粒重
为１．９７g,较其他处理重９．６４％~２８．４３％.P２处理
的种子产量最高,与其他处理间差异极显著(P＜
０􀆰０１),较其他处理高２４．６８％~５０．６３％,即施磷量为
１５０kg􀅰hm－２时,苜蓿种子产量达到最高为４６４．０１
kg􀅰hm－２.
３７５
草　地　学　报 第２１卷
表４　磷肥对苜蓿种子产量的影响
Table４　EffectsofPhosphorusfertilizeonalfalfaseedyield
处理 单株有效分枝数 单株花序数 单株荚果数 千粒重 种子产量
Treatments Effectivebranchnumber Flowernumber Podnumber Thousandseedweight/g Seedyield/kg􀅰hm－２
P０ ２６dB ５６bB ２９９bB １．５３bA ３３１．００bBC
P１ ３５bAB ５６bB ２５３bB １．６４abA ２４９．６４cCD
P２ ４３aA １２３aA ４０３aA １．４１bA ４６４．０１aA
P３ ２７cdB ７３bB ２５９bB １．７８abA ３４９．５１bB
P４ ３２bcdB ６８bB ２６０bB １．９７aA ４４７．９４aA
P５ ３４bcAB ４４bB ２８７bB １．５６abA ２２９．０７cD
３　讨论
紫花苜蓿的干物质积累及分配是形成产量的基
础,反映了养分的有效吸收状况[１６].姜慧新等[１７]认
为施磷肥显著增加了紫花苜蓿每茎干重(P＜０􀆰０５),
从而提高了单位面积干物质产量;苏亚丽等[１８]研究
表明干物质含量随着氮、磷肥用量的增加而升高,当
氮肥为３００kg􀅰hm－２,磷肥为２２５kg􀅰hm－２,灌
水量为１１５０m３􀅰hm－２时,干物质含量最高为２２５
kg􀅰hm－２,各处理干物质含量均高于对照,但处理
间差异不显著.李富宽等[１９]认为施磷肥对增加第１
茬叶的干物质重具有促进作用;Berg等[２０]认为,随
着施磷量的增加,每茎的生物量显著增加;马孝
慧[２１]却认为,茎的生物量增加以第２茬草更明显.
本研究认为,不同磷肥水平苜蓿各器官干物质累积
均表现为P２＞P３＞P１＞P４＞P５＞P０处理,施磷量
对苜蓿干物质的累积有一定的促进作用,与蒋慧新
等[１７]、Berg等[２０]研究结果一致;但施磷量过多反而
造成干物质量的降低,不利于苜蓿的营养生长和生
殖生长,施磷量为１５０kg􀅰hm－２时,不同时期各器
官的干物质量最大.可见,磷肥供应不足或过量均
会不同程度造成植株干物质量降低,适宜的增施磷
肥对苜蓿干物质量有显著影响.
紫花苜蓿是豆科牧草,是一种需磷量大的多年
生作物,属于喜磷作物,P的临界水平为２．６~３．２
g􀅰kg－１;收获时１t苜蓿干草会带走６~７kg
P２O５[２１].磷是制约苜蓿生产的主要营养元素[２２].
本研究认为,不同处理各器官的磷素吸收量在花期
达最大,茎、叶及花荚中磷素吸收量分别为２３．９４,
１１．８８,８．３６mg􀅰株－１,说明花期是制种苜蓿吸收
磷肥的关键时期.目前,对于苜蓿不同时期吸收磷
肥在各器官中的转移情况研究的不多,还有待进一
步研究.
分枝数是影响紫花苜蓿产草量的重要因子之一.
研究表明,紫花苜蓿分枝数与产草量成正相关[２３Ｇ２７].
韩路等[２８]对３１个国内外苜蓿品种的产草量形成因
子与单株产草量间的关系进行通径分析,茎粗和单株
分枝数对产草量起决定作用.陈强等[１２]认为磷肥对
单株花序数和单株粒重有明显促进作用,当磷达到
９０kg􀅰hm－２时,单株花序数达到较高水平,为２８．６
个􀅰株－１;当磷达到１３５kg􀅰hm－２时,单株粒重达到
最高水平为０．７０g􀅰株－１.石风善[２９]认为,施用磷
肥能增加苜蓿草产量,并随着施肥量的增加有上升
趋势.温洋等[１４]表明,苜蓿最佳经济施磷量为２３１
kg􀅰hm－２,增施磷肥能大幅度提高紫花苜蓿产量,
全年最大增长幅度为３０．５％,过量施肥时苜蓿产量
将会下降.可以看出,磷肥对苜蓿种子产量的影响
研究不多.本研究认为,土壤含磷量达到中等水平
时,磷肥用量为１５０kg􀅰hm－２时,单株有效分枝数、
单株花序数、单株荚果数和千粒重分别较其他处理
高１８．６０％~３９．５３％,４０．６５％~６４．２３％,２５．８１％
~３７．２２％和９．６４％~２８．４３％,此时产量达到最大
为４６４．０１kg􀅰hm－２.
４　结论
本试验中在P２处理下苜蓿茎、叶、荚中干物质
量为５６．９６,５．９１,８．２７g􀅰株－１,磷素吸收量分别为
０．５２,１．６１,２．７９mg􀅰株－１时,产量达到最大为
４６４．０１kg􀅰hm－２.由此推荐在干旱区碱性土壤条
件下,土壤含磷量达到中等水平时,紫花苜蓿磷肥用
量为１５０kg􀅰hm－２时,对提高苜蓿种子产量具有促
进作用.另外,适宜的施肥量与品种、作物种植密
度、作物生长年限、土壤特性等有关.因此,应该因
地制宜,根据不同品种、不同种植模式和土壤供肥能
力来确定肥料的适宜用量.
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(责任编辑　李美娟)
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