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
施磷对紫花苜蓿分枝生长及产草量的影响
姜慧新1, 2 , 沈益新1* , 翟桂玉2, 刘展生2
( 1. 南京农业大学动物科技学院, 南京
210095; 2. 山东省畜牧总站, 济南
250022)
摘要: 在底施磷肥条件下, 通过对紫花苜蓿(Medicag o sativa L . )产草量及株高、不同着生部位分枝数、每茎干重和
叶茎比的观测,研究不同施磷水平对其分枝生长和产草量的影响, 以期为紫花苜蓿高产栽培及其机理研究提供基
础数据。结果表明,施磷肥显著增加了紫花苜蓿的分枝数和每茎干重( P < 0. 05) , 从而提高了单位面积干物质产
量;施磷肥对根颈(冠)部枝条数和每茎干重的影响最明显; 随着施磷量的增加, 第 2茬草根颈(冠)部分枝数由 1. 17
个/株提高到 2. 80个/株,每茎干重由 0. 35 g 增加到 0. 84 g , 而对残茬茎的分枝数和每茎干重影响较小;各施磷处
理组 3 茬草总干物质产量显著高于对照(P < 0. 05) ,其平均产量比对照增加 57. 4% ; 相关分析表明, 干物质产量与
株高、分枝数和每茎干重均成极显著的正相关, 与叶茎比成显著负相关 (P < 0. 05)。通径分析发现, 分枝数是产量
的第一决定因子。综合试验结果,施磷肥主要通过增加紫花苜蓿根颈(冠)部的分枝数来提高干物质产量。
关键词:施肥; 磷;紫花苜蓿; 分枝数;产草量
中图分类号: S543. 09



文献标识码: A




文章编号: 1007
0435( 2009) 05
0588
05
Effect of phosphate fertilizer on the shoot growth and
forage yield of Medicago sativa L.
JIANG Hui
x in1, 2 , SHEN Yi
x in1* , ZHA I Gui
yu2 , L IU Zhan
sheng2
( 1.C ol lege of Animal S cience and Technology, Nanjing Agricultu ral University, Nan jing, Jian gsu Pr ovin ce 210095, Ch ina;
2. Gen eral Stat ion of Animal Hu sbandry of Shandong Pr ovin ce, Jinan, Shandong Provin ce 250022, C hina)
Abstract: A large number of studies have show ed that the phosphate fer tilizer applicat ion can improve fo r

age yield of alfalfa (M edicago sat iva L. ) by increasing the number of shoot , how ever the ef fect of phos

phate fert ilizer applicat ion on shoot g row th f rom dif ferent plant location is seldom reported. A field experi

ment w as conducted to invest igate the forage y ield, plant height , and the number, dry w eight , and leaf to
stem rat io o f alfalfa shoot f rom crow n and stubble under dif ferent phosphorus fert ilizat ion t reatments. Re

sults indicate that applicat ion of phosphate fert ilizer signif icant ly increased the shoo t number per plant, dry
w eight per shoot , and dry matter yield. Phosphate fert ilizer significant ly affected the number and w eight of
shoot gr ow n from the crow n lo cat ion. Shoot number per plant at crow n location in the 2nd cut increased
from 1. 17 to 2. 80 and the w eight of shoot improved from 0. 35 g to 0. 84 g along w ith the incr eased appli

cation amount of phosphate fert ilizer . How ever, no significant differ ence w as found in the number and
w eight o f shoot g row n fr om the stubble lo cat ion w ith the applicat ion of phosphate fert ilizer. The total dry
mat ter yield f rom phosphorus tr eatments w er e 57. 4% higher than the contr ol. Cor relat ion analy sis r esults
show that for ag e yield w as positively correlated to shoot number per plant , dr y w eight per shoot , and
plant height , but negat iv ely to leaf to stem rat io. Acco rding to the path analy sis r esults, shoo t number per
plant w as the principle decision var iable to forage y ield. In summary, phosphate fert ilizer improved dry
mat ter yield of M. sat iv a by increasing the number of shoo t gr ow n fr om the crow n.
Key words: Fert ilizat ion; Pho spho rus; M edicago sativa L. ; Shoo t number; For age yield
收稿日期: 2009
03
11;修回日期: 2009
06
21
基金项目:公益性行业(农业)科研专项( nyhyzx07
022)和山东省农业良种产业化项目( 2006LZ12
03)资助
作者简介:姜慧新( 1974
) ,女,浙江金华人,高级畜牧师,博士研究生, 研究方向为牧草品种选育和栽培技术, E
m ail: jhx232@ sina. com ;
* 通讯作者 Author for correspondence, E
mail: yxsh en@ njau. edu. cn
第 5期 姜慧新等:施磷对紫花苜蓿分枝生长及产草量的影响


分枝数是影响紫花苜蓿( Med icago sat iv a L. )
产草量的重要因子之一。研究表明,紫花苜蓿分枝
数与产草量呈正相关[ 1~ 3] 。韩路等[ 4] 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。Rumbaugh 等 [ 5] 认为, 随着种植密度的增
加,分枝数对产草量的影响加大。王建勋等 [ 6] 对中
苜 2号紫花苜蓿 50个单株的再生特性与再生性状
间的相关性研究显示,在提高苜蓿再生性能上,以再
生单株重和再生分枝数对育种选择的潜力最大。
磷是紫花苜蓿建植和生长发育所需的重要营养
元素。施磷肥后紫花苜蓿枝条的生长能得到较大改
善,从而增加单位面积的产草量[ 7~ 9] 。山东一些田
间试验显示,施用磷肥增加紫花苜蓿株高,同时也增
加每株分枝数[ 7, 8] 。Sanderson 等[ 10]发现, 施磷肥尽
管没有增加紫花苜蓿植株密度和单位面积内的总枝
条数,却可增加每冠枝条数。Berg 等 [ 9] 认为, 随着
施磷量的增加, 每茎生物量显著增加。
尽管施磷肥对紫花苜蓿分枝生长和产量影响的
研究报道很多, 但未见施磷肥对不同着生部位分枝
生长影响的研究报道。为探索磷肥对紫花苜蓿不同
着生部位分枝生长的影响及其与产量的关系, 本研
究在不同施磷水平下对紫花苜蓿根颈(冠)部和残茬
上枝条的数量与每茎干重以及草层高度和叶茎比等
进行了测定,分析了其与产量间的关系。
1
材料和方法
1. 1
试验地自然概况
试验在山东省齐河县畜牧科技示范园(北纬
36. 76
, 东经 116. 76
) 内进行。该地区年均气温
12. 9
, 无霜期 197 d,
10
的年积温 4350
; 年
均日照 2660 h。年均降水量为 585. 2 mm, 以 7 月
份最多, 降水 190 mm 左右, 1 月最少只有 3 ~ 4
mm。2007年 1- 12月的月均温和月降水量见图 1
(由齐河县国家气象观测站提供)。土壤质地为砂壤
土, pH 值为 7. 99, 有机质含量为 3. 41 g/ kg, 全氮
0. 62 g/ kg,全磷 0. 49 g/ kg。
1. 2
试验材料
供试紫花苜蓿品种为百绿集团提供的
三得利

( Sandit i) ,氮肥为尿素(山东明水化工有限公司生
产, N
46% ) ,磷肥为过磷酸钙(贵州省龙里龙山生
产, P 2O 5
16% ) , 钾肥为硫酸钾(俄罗斯生产, K 2O

50%)。
图 1
试验地气温和降水量
F ig . 1
Monthly average air temperatur e and ra infall
in the field during the experiment
1. 3
试验设计
田间试验采用完全随机区组设计。设 0、90、
180、270 kg P2O 5 / hm2 4 个磷肥处理水平, 3 次重
复。各小区另施底肥 30 kg N / hm2和 200 kg K 2O
/ hm2。氮肥、磷肥和钾肥混合, 在播种前行间开沟
一次性施入。返青后和第 1次刈割后土表追施 30
kg N / hm 2 ,施肥后浇水。小区面积 4 m
2 m; 小区
间隔 0. 5 m。
1. 4
播种和田间管理
紫花苜蓿于 2006 年 9 月 23 日 30 cm 行距条
播,播深 1~ 3 cm, 播种量 22. 5 kg/ hm2。出苗后常
规田间管理。第 2年返青后各小区植株密度在 120
株/ m2 左右。
1. 5
取样和实验室分析
2007年 5月 3日、6月 7日和 7月 23日初花期
各小区留茬 5 cm 刈割。各指标按以下方法测定。
产草量:每小区除 2行边行和行头 0. 5 m外,中
间部分刈割, 计产。取 500 g 左右, 70
下烘干并
称重,计算干物质含量。换算出小区干物质产量。
株高:刈割前每小区随机测量 10株植株的自然
高度,算平均值。
分枝数:刈割前每小区挖取 10 株, 记每株分枝
数;第 2茬草按着生于根茎交界处上下 1 cm 的根颈
(冠)部和着生于根颈(冠)部以上的残茬部分别计分
枝数。
每茎干重: 每茎干重= 总鲜重( g)
干物质含
量/总分枝数。根颈(冠)部和残茬上的枝条分别称
重,并各自计算每茎干重。
叶茎比:每小区随机取 5 株。将茎叶分离, 烘
干,分别称叶和茎的干重,叶茎比= 叶干重/茎干重。
589
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地
学
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1. 6
数据分析
多重比较采用 Fisher
s LSD法, 通径系数采用
任红松等 [ 11] 的方法, 所有运算均采用 SAS 8. 0
( SAS System for Window s)和 Execel 2003软件完成。
2
结果与分析
2. 1
磷肥对分枝生长的影响
2. 1. 1
分枝数
施磷肥增加了每株分枝数(表 1)。
第 1茬和第 2茬草每株分枝数在各处理间的差异均
达到显著水平( P< 0. 05)。第 1茬草 180 kg P205 /
hm 2和 270 kg P205 / hm2 处理组分枝数显著地高于
对照组和 90 kg P205 / hm2 处理组( P< 0. 05)。施磷
肥对第 2茬草分枝数的影响更加明显。由表 1 可
知,施磷肥对第 2茬草根颈(冠)部和残差部分枝数
的影响不同。随着施磷量的增加, 根颈(冠)部的分
枝数显著增多( P< 0. 05) ,而残茬上的分枝数变化
不明显。表明施磷肥主要通过增加根颈(冠)部的分
枝来增加第 2茬草的每株分枝数。
2. 1. 2
每茎干重
施磷肥同时也提高了每茎干重
(表 2)。随着施磷量的增加, 每茎干重呈增加趋向,
该趋向以第 2茬草更明显。此外, 随着施磷量的增
加,着生于根颈(冠)部的枝条,每茎干重增加的更为
明显(表 2)。270 kg P2 05 / hm2 处理组根颈(冠)部
的枝条每茎干重显著高于对照( P< 0. 05) ,比对照
大 1. 4倍。但残茬上的枝条每茎干重在各水平间的
差异未达显著水平。
表 1
磷肥对紫花苜蓿每株分枝数的影响
T able 1
Effect of phospho rus on shoo t number per plant o f M. sativa
施磷肥量
P fert il izer applicat ion rate kg P2O 5
hm- 2
第 1茬
1st cut
第 2茬 2nd cut
根颈(冠)部 Crow n 残茬部 Stub ble 总数 Total
0 3. 40
0. 11a 1. 17
0. 09a 2. 50
0. 17a 3. 67
0. 13a
90 3. 67
0. 13a 1. 47
0. 57ab 2. 93
0. 79a 4. 40
0. 23a
180 5. 20
0. 12b 2. 73
0. 07ab 2. 67
0. 07a 5. 40
0. 12b
270 4. 93
0. 07b 2. 80
0. 42b 3. 00
0. 53a 5. 80
0. 23b


注:同列数字右上标不同字母表示差异显著( P< 0. 05) ,下同
Note: Mean s with dif feren t su pers cript let ter s in the s am e column are signi ficant ly dif ferent at the 0. 05 level; sam e as b elow
表 2
磷肥对紫花苜蓿每茎干重的影响
Table 2
Effect of pho sphorus on dry weight per shoot o f M. sativ a, g
shoot- 1
施磷肥量
P fert il izer applicat ion rate kg P2O 5
hm- 2
第 1茬
1st cut
第 2茬 2nd cut
根颈(冠)部 Crow n 残茬部 Stub ble 平均 Average
0 0. 72
0. 10a 0. 35
0. 09a 0. 50
0. 02a 0. 44
0. 02a
90 0. 96
0. 05ab 0. 36
0. 06ab 0. 56
0. 09a 0. 49
0. 04ab
180 1. 18
0. 13b 0. 73
0. 03ab 0. 70
0. 09a 0. 72
0. 06bc
270 1. 02
0. 04ab 0. 84
0. 19b 0. 68
0. 07a 0. 79
0. 08c
2. 2
磷肥对株高和叶茎比的影响


施磷肥促使紫花苜蓿植株长高(表 3)。270 kg
P205 / hm2处理组第 1 茬和第 2茬草的高度均显著
地高于对照( P< 0. 05) ,但第 1茬的增高幅度要大
于第 2茬。施磷肥显著降低了第 1茬草的叶茎比
( P< 0. 05) ,而对第 2茬草的影响不显著。
表 3
磷肥对紫花苜蓿株高和叶茎比的影响
Table 3
Effect o f pho sphorus on plant height and Leaf to st em ratio of M. sativ a
施磷肥量
P fert il izer applicat ion rate kg P2O 5
hm- 2
第 1茬 1st cut
株高( cm)
Plan t height
叶茎比( % )
Leaf to s tem ratio
第 2茬 2nd cu t
株高( cm)
Plant h eight
叶茎比( % )
Leaf to stem rat io
0 35. 47
2. 97a 0. 98
0. 11a 63. 57
3. 06a 0. 64
0. 10a
90 44. 87
1. 52a 0. 69
0. 04b 65. 60
1. 82ab 0. 59
0. 002a
180 56. 43
1. 26b 0. 69
0. 02ab 76. 53
2. 64bc 0. 55
0. 05a
270 56. 73
2. 19b 0. 67
0. 04b 77. 09
2. 41c 0. 59
0. 03a
590
第 5期 姜慧新等:施磷对紫花苜蓿分枝生长及产草量的影响
2. 3
产草量
施磷肥显著提高了紫花苜蓿的产草量 (表 4)。
施磷肥各处理组第 1 茬和第 2 茬草的鲜草产量
( FMY)和干草产量( DMY)均显著高于对照( P <
0. 05) ,而第 3茬的 FMY和 DMY在各水平间的差
异均为不显著。表明随着时间的延长, 磷肥肥效减
弱。这可能是磷肥被土壤逐步的矿化以及紫花苜蓿
在生长后期根瘤菌的固氮能力下降的原因 [ 12]。对 3
茬草的总 FMY 和 DMY 分析显示, 各施磷肥处理
组均极显著高于对照( P< 0. 05) , 施磷肥组平均产
量分别比对照增加64. 6%和 57. 4%。施180 kg P205 /
hm2和270 kg P205 / hm2 处理组总产草量接近,并分别
达到总FMY 49700 kg/ hm2和总 DMY 10416 kg/ hm2。
表 4
磷肥对紫花苜蓿产草量的影响
T able 4
Effect of phospho rus on forag e yield of M. sativ a, kg / hm2
施磷肥量
P fert il izer applicat ion rate kg P2O 5
hm- 2
第 1茬 1st cut 第 2茬 2nd cut 第 3茬 3rd cut 总量 T otal
FM Y DMY FMY DMY FMY DMY FMY DMY
0 6358. 3a 1319. 8a 12716. 0 a 2642. 4a 9625. 0a 2443. 6a 28700. 0a 6405. 8a
90 13883. 3b 3021. 3b 18083. 3 b 3596. 9b 10850. 0a 2793. 1a 42816. 7b 9411. 4b
180 17733. 3b 3599. 9b 19775. 0 b 3687. 3b 12191. 7a 3122. 4a 49700. 0c 10409. 7b
270 18200. 0b 3720. 1b 19950. 0 b 3984. 1b 11083. 0a 2712. 3a 49233. 3c 10416. 6b


注: FMY 和 DM Y分别表示鲜草产量和干草产量
Note: FMY and DM Y stand for f resh mat ter yield and dry mat ter yield, respect ively
2. 4
分枝生长与干草产量(DMY)的关系


对分枝生长和产草量进行相关分析表明,第 1
茬和第 2茬草的 DMY 分别与分枝数、每茎干重和
株高呈极显著的正相关( P< 0. 01) ,而与叶茎比呈
负相关, 株高与每茎干重呈极显著正相关 ( P <
0. 01) (表 5)。表明施磷肥促进紫花苜蓿枝条的增
加和茎的快速生长是提高干草产量的主要原因。这
与李富宽等在山东的试验结果一致[ 7]。进一步通径
分析发现(表 6) ,对第 1 茬草产量贡献最大的是分
枝数,其次为株高;而在第 2茬草中对产量起主要作
用的是分枝数,其次为每茎干重。综合 2 茬草产量
来看,分枝数是产草量的第一决定因子。
表 5
DMY与分枝数、每茎干重、株高和叶茎比的相关系数
T able 5
Cor relation coefficients among shoo t number per plant, shoot dry weight, plant height ,
leaf to stem ratio, and dry matter y ield ( DMY)
干草产量
Dry mat ter yield
分枝数
Shoot num ber per plant
每茎干重
Dry w eight per Sh oot
株高
Plan t height
叶茎比
Leaf to stem rat io
干草产量 Dry m at ter yield - 0. 81** 0. 82** 0. 92** - 0. 90**
分枝数 Shoot num ber per plant 0. 81**
0. 76** 0. 91** - 0. 62*
每茎干重 dry w eight per shoot 0. 73** 0. 86**
0. 79** - 0. 73**
株高 Plant heigh t 0. 80** 0. 84** 0. 90**
- 0. 83**
叶茎比 Leaf / stem rat io - 0. 53 - 0. 25 - 0. 26 - 0. 56



注: * 和** 分别表示相关达显著( P< 0. 05)和极显著( P < 0. 01)水平。上下三角区分别表示第一茬和第二茬草
Note: * or ** indicates the s ignifi can ce at the 0. 05 or 0. 01 level, respect ively; the upper or nether t riangular area represents the 1s t cut
and the 2nd cut , respect ively
表 6
株高、分枝数、叶茎比和每茎干重对干草产量的通径系数
T able 6
Path coefficients of plant height, shoot number, leaf to stem ratio s, and shoo t dr y w eight t o dry mat ter y ield
株高
Plant heigh t
分枝数
Shoot num ber per plant
叶茎比
L eaf to stem rat io
每茎干重
Dry w eight per shoot
第 1茬 1st cut 0. 13 0. 27 - 0. 57 0. 11
第 2茬 2nd cut - 0. 30 0. 72 - 0. 52 0. 23
3
讨论
3. 1
分枝数是紫花苜蓿产草量的重要构成因子。
王建勋等[ 6] 研究表明,中苜 2号紫花苜蓿 50个单株
的再生株重与再生分枝数相关性最强,在第 2、3、4
茬中相关系数分别达到 R2 = 0. 7080、0. 6348 和
0. 7900。李富宽[ 7] 等在山东的田间栽培试验结果显
示,第 2茬草分枝数与产草量呈极显著相关,相关系
数达到 R2 = 0. 699。韩路[ 4] 等对产草量各相关性状
分析结果显示,与株高、茎粗、单茎重等性状相比,尽
管分枝数与单株产草量间的相关性不是最强,但偏
相关系数却达到显著水平,比除茎粗外的其他性状
591
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学
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均大,进一步的通径分析结果显示,茎粗和单株分枝
数对提高产草量的综合作用最大。表明增加分枝数
是提高紫花苜蓿产草量的关键因素。本试验结果显
示,在 2茬草中分枝数、株高和每茎干重与产草量均
呈极显著正相关,但通径分析显示,在第 1茬草中通
径系数最大的是分枝数, 其次是株高、每茎干重和叶
茎比,第 2茬草中通径系数最大的仍是分枝数,其次
是每茎干重、株高和叶茎比。表明分枝数对产草量
的影响大于株高、每茎干重和叶茎比等,分枝数增多
是施磷肥提高产草量的重要原因。
3. 2
施磷肥主要通过促进分枝生长而显著提高紫
花苜蓿的产量。山东的一些田间试验结果显示, 施
用磷肥增加每株分枝数[ 7, 8]。国外研究也表明, 提
供合理水平的磷钾肥单位面积分枝数和牧草产量可
维持在较高水平[ 1]。本试验结果表明, 施 270 kg
P2O 5 / hm2 处理组每株分枝数在第 1茬和第 2茬中
均比对照组多 1. 53和 2. 13个, 差异均达到显著水
平。对再生草不同着生部位分枝数分析显示, 施磷
肥主要促进了根颈 (冠)部分枝数的增加, 270 kg
P2O 5 / hm
2处理组根颈(冠)部分枝数比对照多 1. 63
个,占每株分枝增加数的 76. 5%, 而对残茬上分枝
数的影响较小。表明施磷肥通过促进根颈(冠)上休
眠芽的萌动来增加紫花苜蓿第 2 茬草的分枝数。
Sanderson等[ 10] 的试验结果也表明, 施磷肥可增加
紫花苜蓿根颈(冠)部的分枝数。Li[ 13]认为, 磷可加
速再生初期根和新生枝间营养物质的流动。作者此
前的研究结果[ 14] 显示,施磷肥显著提高了主根和根
颈(冠)部贮存淀粉转化为再生生物量的利用效率,
促进休眠芽的萌发和新生分枝的生长, 从而提高每
株分枝数。因此,施磷肥提高紫花苜蓿产量主要是
通过提高根和根颈(冠)中贮存养分的利用率, 增加
根颈(冠)部着生的分枝数达到。
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