全 文 :第 19 卷 第 5 期
Vol. 19 No. 5
草 地 学 报
ACTA AGRESTIA SINICA
2011 年 9 月
Sep. 2011
水肥耦合对敖汉苜蓿营养成分的影响
苏亚丽1, 张力君1 , 孙启忠2* , 乌艳红3 , 杨秀芳3, 吕 宁3
( 1.内蒙古农业大学农学院, 内蒙古 呼和浩特 010018;
2.中国农科院草原研究所, 内蒙古 呼和浩特 010010; 3.赤峰市农牧业科学研究院, 内蒙古 赤峰 024031)
摘要:采用 3 因素完全裂区试验设计, 在大田条件下研究氮、磷、水对敖汉苜蓿营养成分及其变化规律的影响。结
果表明:粗蛋白和干物质含量随着氮、磷肥用量的增加而升高, 随着灌水量的增加而降低。随着氮、磷肥用量和灌
水量的增加纤维含量降低,粗脂肪含量升高。粗灰分含量随着氮肥用量和灌水量增加而升高 ,随着磷肥用量增加
而降低。粗蛋白、粗灰分、粗脂肪、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维最佳营养成分所需的水肥组合为: 氮肥 300
kg # hm- 2+ 磷肥 450 kg # hm- 2+ 灌水 2300 m3 # hm- 2。干物质含量最高的处理为: 氮肥 300 kg # hm- 2 + 磷肥
450 kg# hm- 2+ 灌水 1150 m3 # hm- 2。
关键词:水肥耦合; 敖汉苜蓿;营养成分
中图分类号: S365 文献标识码: A 文章编号: 1007-0435( 2011) 05-0821-04
Effects of Variable Water and Nutrient Regimes on Nutrients of Alfalfa
SU Ya-li
1
, ZHANG L-i jun
1
, SU N Q-i zhong
2*
, WU Yan-hong
3
, YAN G Xiu- fang
3
, LV Ning
3
( 1. Colleg e of Ag ronomy Inner Mongo lia Ag riculture Univer sity, Hohho t, Inner Mongolia 010018, China;
2. Chinese Academy of Ag ricultura l Sciences, H ohhot, Inner Mongo lia 010010, China;
3. Chifeng Academy of Ag ricultura l Sciences, Chifeng, Inner Mongo lia 024031, China)
Abstract: T he effects of variable water and nutr ient reg imes on nutr ients of alfalfa w ere studied using
Med icago sat iv a L. cv. Aohan as experimental material in a complete split-plot experiment. Results
show ed that the content o f crude pro tein and dry mat ter increased w ith the amount of nit rog en and phos-
phate increased, and decreased w ith the amount of ir rigat ion w ater incr eased. When N, P fert ilizer and irr-i
g ation incr eased, the content of f iber decr eased and the content o f crude fat increased. T he content of
crude ash increased w ith the amount of nit ro gen fert ilizer and irrigat ion increased, and decreased w ith the
amount of phosphate increased. The best nutrients of alfalfa required the combinat ion of fert ilizer 300 kg # hm- 2
nit rog en+ 450 kg # hm- 2 phosphate+ irrig at ion 2300 m3 # hm - 2 . The combinat ion of 300 kg # hm- 2 nit ro-
gen + 450 kg # hm- 2 phosphate+ ir rigat ion 1150 m3 # hm- 2 was the t reatment of the highest dr y mat ter
content .
Key words: Coupling of w ater and fer tilizer; Aohan Alfalfa; N utrients
牧草品质是一个综合性状,主要表现在化学成
分、适口性、消化率、能量值、动物的饲用效果等方
面。一般认为牧草的品质是指牧草的营养成分含
量。国内外对苜蓿品质的研究,多采用苜蓿遗传特
性研究和外界条件对品质的影响相结合的研究方
法,并以苜蓿营养品质的研究为主,其目的在于改善
苜蓿的营养品质[ 1]。从营养价值来看, 粗蛋白质
( CP)是家畜必不可少的营养物质; 脂肪 ( EE) 是热
能的主要原料, 在牧草适口性上是很重要的; 粗灰分
( CAsh)代表牧草中的矿物质;中性洗涤纤维( NDF)
含量的高低直接影响家畜采食率, 其含量高则适口
性差;酸性洗涤纤维( ADF)含量则影响家畜对牧草
的消化率,其含量与养分消化率成负相关[ 2~ 5] 。
评定牧草营养价值的方法通常有分析各种营养
物质的含量、测定能量、消化率、进行代谢试验等几
种[ 6] 。目前广泛使用的是概略养分和规范式洗涤纤
维分析法,以牧草的粗蛋白、粗脂肪、酸性洗涤纤维、
中性洗涤纤维、粗灰分等作为评价指标 [ 7]。
收稿日期: 2011-04-21; 修回日期: 2011-06-23
基金项目:现代农业产业技术体系产业建设专项( CARS-35)资助
作者简介:苏亚丽( 1986- ) ,女,河南洛阳人,硕士研究生,研究方向为牧草生理生态, E-mail: suyal i829@ 163. com; * 通信作者 Author for
cor resp on dence: E- mail: sunqz@ 126. com
草 地 学 报 第 19卷
近年来,随着产业结构的调整和草地畜牧业的发展,
紫花苜蓿已成为赤峰地区的主要牧草品种。如何在
大面积土地上科学合理施肥以提高其产量和品质是
当地牧草生产中存在的一个亟待解决的问题[ 8~ 13]。
本试验在氮、磷、水配合施用条件下, 研究了赤峰地
区不同水肥处理对紫花苜蓿品质的影响, 目的是寻
求合理的水肥组合, 以改善牧草品质,并且为当地紫
花苜蓿合理施肥提供科学的理论依据。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
敖汉苜蓿( Medicago sativa L. cv. Aohan)种
子由赤峰市农牧业科学研究院提供。氮肥来自河北
正元化工集团生产的尿素( N \46. 2%) , 磷肥为天
津市农乐制肥有限公司生产的过磷酸钙 ( P2O 5 12. 0%)。
1. 2 试验地概况与试验设计
1. 2. 1 试验地概况 试验地位于赤峰市松山区,赤
峰市农牧业科学研究院试验田内。地理位置位于
N41b17c~ 45b24c, E116b21c~ 120b58c之间。全年温差
较大,冬季长而干冷,夏季高温炎热。全区年均温在
6~ 7 e , 年降雨量 350~ 550 mm, 多集中于 7- 8月
间。土壤类型为栗钙土,前茬作物为茄子和玉米。土
壤速效养分,碱解氮( SN) 93 mg # kg- 1、有效磷( SP)
26. 9 mg # kg- 1、速效钾( SK)146 mg # kg- 1。
表 1 不同耕层播前土壤养分状况
T able 1 Soil nut rients of different layers befor e sowing
土层深度
S oil d epth
/ cm
有机质
Organic mat ter
/ g # k g- 1
全氮
T otal nit rogen
/ g # kg- 1
碱解氮
Alkal-i hydro nit rogen
/ m g # kg- 1
速效磷
Available ph osphorus
/ mg # kg- 1
速效钾
Available potass ium
/ mg # kg- 1
1~ 15 30. 7 0. 085 93 26. 9 146
15~ 30 33. 4 0. 192 104 28. 5 142
30~ 45 33. 0 0. 155 86 16. 8 130
1. 2. 2 试验设计 试验采用 3因素完全裂区设计,
水分( W)、氮肥( N)、磷肥( P) ;水分设 2个梯度, W1
= 1150 m
3 # hm- 2 , W2 = 2300 m3 # hm - 2 , W1 为正
常灌水量的 1/ 2, W2为当地正常灌水量。氮肥 3个
梯度分别为 0, 150, 300 kg # hm- 2 ;磷肥 3个梯度分
别为 0, 225, 450 kg # hm- 2。共计 19个处理, 3 次
重复,共计 57个小区。小区长11 m,宽 6. 8 m,行间
距 01 6 m。
1. 3 试验处理
试验于 2009年 5月 14 日进行播种, 播量为 15
kg # hm- 2 , 施基肥 5 kg。2010年对 2年生紫花苜
蓿进行水肥处理,按照氮、磷肥 3个梯度的施量标准
折算为g # hm- 2。将各处理所用肥量, 等分为 2份,
5月 10 日在返青期对第 1 茬紫花苜蓿进行施肥处
理,随后进行灌溉。7月 10日对第 2茬苜蓿进行施
肥处理,随后进行灌溉。
1. 4 测定项目与方法
对生长第 2年( 2010年) 不同处理初花期紫花
苜蓿在第 1, 2茬分别取鲜样 200 g, 带回实验室阴干
粉碎,测定各营养成分指标, 测定方法依照杨胜
1997年主编的5饲料分析及饲料质量检测技术6[ 14]。
1. 4. 1 粗蛋白含量( CP) 采用 GBG432-86 半微
量凯氏定氮法测定各品种整株中粗蛋白含量。
1. 4. 2 粗脂肪含量( EE) 采用 GB6433-94索氏提
取法测定。
1. 4. 3 酸性洗涤纤维( ADF)与中性洗涤纤维( NDF)
含量 根据 Van Soest和 Roberston方法测定。
1. 4. 4 粗灰分含量( CASH ) 采用 GB6438-92茂
福炉( 550~ 600 e )直接灰化法。
1. 4. 5 干物质含量( DM) 用 105 e 干燥法测定。
2 结果与分析
2. 1 不同水肥处理对紫花苜蓿粗蛋白含量的影响
2010年第 1茬和第 2茬粗蛋白含量最高的处
理都是 N 2P 2W2 ( 20. 42%, 22. 43%) ,分别比对照高
2. 99%和 2. 43%, 各处理粗蛋白含量均高于对照。
2010年第 2茬粗蛋白含量明显高于第 1茬,各处理
间差异显著( P< 0. 05)。
2. 2 不同水肥处理对紫花苜蓿粗灰分和粗脂肪含
量的影响
2010年第 1, 2茬苜蓿粗灰分和粗脂肪含量分析结
果表明:粗灰分含量最高的处理为 N2 P2W2 ( 10. 56%,
822
第 5期 苏亚丽等:水肥耦合对敖汉苜蓿营养成分的影响
10. 24%),最低的处理为 N0P0W1 ( 81 46%, 8. 71%) ,比
对照高0. 08%,各处理间差异显著(P< 0.05) ,加大氮肥
用量时粗灰分含量升高,灌水量W2 = 2300 m3 # hm- 2
的粗灰分含量高于W1= 1150 m3 # hm- 2 ,加大磷肥
用量时粗灰分含量下降。粗脂肪含量最高的处理为
N 2P2W2 ( 1. 39% , 11 37%) , 比对照高 ( 0. 45% ,
01 63%) , 各处理间差异显著( P< 0. 05) , 随着氮、磷
肥用量的加大, 粗脂肪含量升高。
2. 3 不同水肥处理对紫花苜蓿酸性洗涤纤维和中
性洗涤纤维含量的影响
对 2010 年第 1, 2茬苜蓿纤维含量分析结果表
明:随着氮肥和磷肥用量的增加纤维含量降低,氮、
磷肥用量相同时,增加灌水量也可以降低纤维含量。
酸性洗涤纤维含量最低的处理为 N 2P2W2 , 第 1, 2
茬含量分别为 28. 54% 和 30. 54%, 比对照低
51 13%和 7. 23% ,中性洗涤纤维含量最低的处理为
N 2P 2W2 ,第 1, 2茬含量分别为 38. 57%和 41. 56%,
比对照低 5. 8%和 4. 9%,各处理纤维含量均低于对
照, 各处理间差异显著( P< 0. 05)。
2. 4 不同水肥处理对紫花苜蓿干物质含量的影响
干物质含量随着氮、磷肥用量的增加而升高,灌
水量对干物质含量影响不显著, W1= 1150 m3 # hm- 2
高于 W2= 2300 m3 # hm- 2 ,干物质含量最高的处理
为 N 2P 2W1 , 第 1, 2茬分别为 94. 52% 和 931 66%,
比对照高 1. 16%和 0. 35% ,各处理干物质含量均高
于对照, 且处理间差异不显著。
表 2 2010 年第 1 茬干草营养成分
Table 2 H ay nutrient o f fir st cutting in 2010 %
处理
Tr eatm ent
粗灰分
CAsh
粗脂肪
EE
粗蛋白
CP
酸性洗涤纤维
ADF
中性洗纤维
NDF
干物质
DM
N 0 P0W1 8. 46n 0. 87m 17. 84e fgh 33. 45a 43. 49b 93. 5efg
N 1 P0W1 9. 4hi 0. 94l 18. 69cdef 32. 5b 43. 3bc 93. 79def
N 2 P0W1 9. 84c 0. 97k 18. 83cde 31. 73cd 42. 64d 93. 81cde f
N 0 P1W1 9. 23j 0. 98k 18. 6cdefg 31. 6cd 42. 35d 93. 86cde
N 1 P1W1 9. 27j 1. 18f 18. 81cde 30. 35e 40. 81f 93. 88cd
N 2 P1W1 9. 35i 1. 24e 18. 98cd 30. 15e fg 40. 5f 94. 14bc
N 0 P2W1 8. 65l 1. 05j 18. 71cdef 31. 35d 41. 53e 94. 32ab
N 1 P2W1 9. 14k 1. 26de 19. 47bc 29. 72h 39. 55g 94. 36ab
N 2 P2W1 9. 17k 1. 35b 19. 89ab 28. 68i 39. 37g 94. 52a
N 0 P0W2 8. 57m 0. 88m 16. 22j 32. 82b 43. 37b 93. 46fg
N 1 P0W2 9. 49fg 1. 08i 17. 49hi 31. 91c 42. 85cd 93. 52defg
N 2 P0W2 9. 54f 1. 13h 18. 5cdefg 31. 66cd 42. 48d 93. 55defg
N 0 P1W2 9. 6f 1. 15gh 17. 28i 31. 55cd 41. 62e 93. 61defg
N 1 P1W2 9. 64e 1. 28d 17. 81fghi 30. 28e f 40. 58f 93. 68defg
N 2 P1W2 9. 72d 1. 33c 18. 63cdefg 29. 84fgh 40. 5f 93. 69defg
N 0 P2W2 9. 46gh 1. 16fg 17. 71ghi 30. 55e 41. 51e 93. 64defg
N 1 P2W2 9. 95b 1. 37ab 18. 29defghi 29. 44h 39. 4g 93. 71defg
N 2 P2W2 10. 56a 1. 39a 20. 42a 28. 54i 38. 57h 94. 41ab
CK 8. 38o 0. 84n 17. 43hi 33. 67a 44. 37a 93. 96g
注:字母不同表示差异显著( P < 0. 05) ,下同
Note: Different let ters m ean signif icant dif f erence ( P < 0. 05) , the same as below
3 讨论与结论
3. 1 不同水肥处理对牧草各项营养成分含量的影响
初花期是苜蓿各项营养指标含量最佳时期 [ 15] ,
因此取初花期苜蓿样进行营养成分分析。纤维含量
随着氮肥和磷肥用量的增加而降低,氮、磷肥用量相
同时,增加灌水量也可以降低纤维含量,说明施肥和
灌水配合施用, 能够降低紫花苜蓿的纤维含量,提高
牧草的品质。与马孝慧, 贾珺等[ 16, 17] 研究结果一
致。由于苜蓿粗蛋白含量的高低一般是以植株体内
全氮含量为依据, 所以氮肥对粗蛋白含量的影响较
为明显, 粗蛋白含量随着氮肥和磷肥用量的增加而
升高,灌水量对粗蛋白含量的影响为负效应,随着灌
水量的加大, 粗蛋白含量呈降低的趋势。与文霞、刘
利群等[ 18, 19] 的研究结果一致。2010年第 2茬粗蛋
白含量明显高于第 1茬,可能是第 2茬相对于第1茬
823
草 地 学 报 第 19卷
表 3 2010 年第 2 茬干草营养成分
Table 3 Hay nutr ient of second cutting in 2010 %
处理
Tr eatm ent
粗灰分
CAsh
粗脂肪
EE
粗蛋白
CP
酸性洗涤纤维
ADF
中性洗纤维
NDF
干物质
DM
N 0 P0W1 8. 71o 0. 78jk 20. 94fg 35. 37b 46. 34b 92. 39l
N 1 P0W1 9. 45h 0. 83i j 21. 57e 34. 86c 45. 62d 92. 83g
N 2 P0W1 9. 87c 0. 84ik 21. 99bc 34. 38e 45. 37f 93. 26f
N 0 P1W1 9. 22 j 0. 87hi 21. 64de 34. 24ef 44. 81h 93. 35e
N 1 P1W1 9. 25 jk 1. 07e 21. 34a 33. 41g 43. 76k 93. 46bc
N 2 P1W1 9. 36i 1. 13d 21. 41a 32. 76h 43. 49m 93. 39de
N 0 P2W1 9. 06m 0. 9h 22. 06c 33. 58g 44. 61i 93. 42cd
N 1 P2W1 9. 15l 1. 18cd 22. 22ab 32. 31j 42. 65n 93. 48b
N 2 P2W1 9. 28 j 1. 27b 22. 39a 31. 42l 42. 24p 93. 66a
N 0 P0W2 8. 88n 0. 81i j 20. 07i 35. 34b 45. 73e 92. 36l
N 1 P0W2 9. 52g 0. 96g 20. 59h 34. 66d 45. 53e 92. 47k
N 2 P0W2 9. 58f 0. 98fg 22. 08bc 34. 33e 44. 92g 92. 51jk
N 0 P1W2 9. 67e 1. 03ef 20. 82g 34. 1f 44. 67i 92. 55j
N 1 P1W2 9. 74d 1. 2c 21. 83cd 32. 85h 43. 62l 92. 65i
N 2 P1W2 9. 77d 1. 23bc 22. 18ab 32. 57i 43. 47m 92. 71h
N 0 P2W2 9. 47gh 1. 05e 21. 07f 33. 47g 44. 48j 92. 63i
N 1 P2W2 10. 17b 1. 34a 21. 97bc 31. 66k 42. 45o 92. 8g
N 2 P2W2 10. 24a 1. 37a 22. 43a 30. 54m 41. 56q 93. 5b
CK 8. 63o 0. 74k 20. 00i 35. 77a 46. 46a 92. 31m
生育期较短造成的。粗脂肪是牧草主要的热量供给
者,含量随着水肥用量的增加而升高,可能是由于施
肥和灌水配合施用, 促进植株体内脂质化合物的形
成,从而提高牧草的脂肪含量。粗灰分含量随着氮
肥用量和灌水量增加而升高, 随着磷肥用量增加而
降低。干物质含量随氮、磷肥用量增加而升高,随着
灌水量增加而降低, 说明氮、磷肥对于干物质积累有
一定的促进作用。
3. 2 不同水肥处理中最佳水肥组合
本试验结果再一次验证了, 氮、磷、水配合施用
能改善紫花苜蓿的营养品质, 提高其适口性, 粗蛋
白、粗灰分、粗脂肪、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维最
佳营养成分所需的水肥组合为: 300 kg # hm- 2氮肥
+ 450 kg # hm - 2磷肥+ 灌水 2300 m3 # hm - 2 ,而干
物质含量最高的处理为: 300 kg # hm- 2氮肥+ 450
kg # hm- 2磷肥+ 灌水 1150 m3 # hm- 2。
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(责任编辑 刘云霞)
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