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Effect of Fertilization on Forage Yield and Quality of Wild Soybean

施肥对野生大豆饲草产量和品质的影响



全 文 :第 16 卷 第 5 期
Vol. 16  No . 5
草地学报
ACTA AGRESTIA SINICA
  2008 年 9 月
 Sep.  2008
施肥对野生大豆饲草产量和品质的影响
翟桂玉1, 2 , 沈益新1* , 刘信宝1, 姜慧新1, 2 , 高琛3
( 1. 南京农业大学动物科技学院, 江苏 南京 210095; 2. 山东省畜牧兽医总站, 山东 济南 250022;
3.北京师范大学信息工程学院, 北京 100092)
摘要:研究 N、P、K 肥单施与混施对野生大豆(Gly cine s oj a Sieb. et Zucc. )生长发育、饲草产量和品质的影响。结
果表明:单施与混施者, 野生大豆干草产量比对照分别高 34. 5%和 77. 3% ; 单施干草产量比对照分别提高 31. 7%、
48. 2%和 23. 5% ; N、P、K 混施或 N、P混施, 分别比对照提高 104. 6%和 93. 2% ;单施 P、K,株高分别为27. 3和 25. 3
cm, 冠高分别比单施 N 肥高 11. 3和 11 cm; 单施 N、P、K, 饲草粗蛋白质( CP)含量在现蕾期和盛花期与对照间差异
不显著,但结荚期则差异显著( P< 0. 05) ; 中性洗涤纤维( NDF)和酸性洗涤纤维 ( ADF )含量与对照间差异不显著;
N、P、K 混施则能显著提高饲草 CP含量,比对照提高 21% ,而 NDF 和 ADF 含量则分别下降 12% 和 11% ; 综上所
述, N、P、K 混施比单施更有利于提高野生大豆的饲草产量和品质。
关键词: 野生大豆; 施肥; 产草量; 饲草品质
中图分类号: S541     文献标识码: A      文章编号: 1007-0435( 2008) 05-0448-05
Effect of Fertilization on Forage Yield and Quality of Wild Soybean
ZHAI Gu-i yu1, 2 , SH EN Y-i x in1* , L IU Xin-bao1 , JIANG Hu-i x in1, 2 , GA O chen3
( 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. S handong Provincial Animal H usbandry and Veterinary General Station, Jin an, Shandong Provin ce 250022, China;
3. C ol lege of In format ion E ngineering, Beijin g Normal University, Beijing 100092, C hina)
Abstract: Fer tilizer appicat ion has the potent ial to improve the forage pr oduct ivity o f w ild soybean( G ly cine
soj a) , but the ef fects of different fert ilizer and the combinat ion on yield and quality of w ild so ybean w ere
dif ferent . Lim ited informat ion fo r improving for ag e yield and quality of wild soybean by applicat ion of fer-
t ilizer can be used, the object ive of this study w as to evaluate the ef fects of sing le fer tilizer and combined
fert ilizer applicat ion on g row th, forag e yield and quality of w ild soybean w ith a f ield experiment . T he re-
sults indicated that both o f sing le and combined fert ilizer application increased y ield. The 34. 5% and
77. 3% of average yield of w ild so ybean w as increased by single N, P or K fert ilizer application and com-
bined fert ilizer appl ication compared w ith the contro l, respect ively.
The yield of w ild so ybean w as increased by 31. 7%, 48. 2% and 23. 5% , w ith N, P and K fert ilizer
single applicat ion, respectively, w hile w ith N, P and K fert ilizer combined applicat ion and N and P fert il iz-
er combined applicat ion increased by 104. 6% and 93. 2% compared w ith the control. Canopy height and
main stem leng th of w ild soybean w ere increased w ith the fert ilizer applicat ion. Canopy height o f w ild soy-
bean w ith P or K fert ilizer sing le application w as 11. 3 and 11 cm higher than w ith N fert ilizer applicat ion.
Main stem leng th of w ild soybean w ith P or K fert ilizer single applicat ion w as 27. 3 and 25. 3 cm longer
than w ith N fert ilizer single applicat ion. There w as no signif icant difference in crude pro tein ( CP) concen-
trat ion of forage betw een w ild soybean w ith N , P or K sing le applicat ion and the contr ol at budding
收稿日期: 2007-10-22; 修回日期: 2008-03-10
基金项目: 山东省农业良种工程项目( SDNYLZ200037)和山东省回国留学人员资助项目( SDPZ200258)
作者简介: 翟桂玉( 1964-) ,男,山东潍坊人,博士研究生,研究员, 主要从事牧草育种、栽培与利用研究, E-mail: z haigu iy@ sin a. com ; * 通
信作者 Author for correspondence,E-mail: yx shen@ njau. edu. cn
第 5期 翟桂玉等: 施肥对野生大豆饲草产量和品质的影响
and f low ering stag es, but CP concentrat ion w ith fert ilizer applicat ion was significant ly higher than in control
betw een N, P or K fert ilizer sing le applicat ion and the contro l during the three g row th stag es. The com-
bined fert ilizer application increased CP concentration and decreased NDF and ADF concentrat ion of fo r-
age. CP concentrat ion o f w ild soybean w ith fert ilizer combined applicat ion w as 21% higher than in contro l,
meanwhile, NDF and ADF concentrat ion w ith fert ilizer combined applicat ion w ere 12. 0% and 11. 0% low-
er than in control. The r esults suggest that N, P and K fert ilizer combined application can impr ove the fo r-
age yield and quality of w ild soybean more ef fect ive than single fer tilizer application.
Key words: Wild soybean; Fert ilizat ion; Forage yield; Fo rage quality
 野生大豆( Gly cine soj a)为豆科草本植物,在中
国、朝鲜、日本和俄罗斯远东地区广泛分布。其中以
中国野生大豆资源最为丰富,占世界总数的 90%以
上[ 1]。野生大豆较栽培大豆 ( Gly cine max ( L . )
Merr. )叶量丰富, 饲草产量高, 具有重要的饲草开
发利用价值。栽培大豆用于饲草生产已有很长的历
史,虽然野生大豆资源丰富,但在各地只见零星的放
牧利用[ 2, 3]。
施肥是作物和牧草生产的重要技术,有关施肥
技术的研究资料十分丰富[ 3~ 5 ] , 但尚未见野生大豆
施肥技术的报道。本试验在山东省垦利县草业试验
站研究氮( N)、磷( P)和钾( K)肥单施和混施对野生
大豆生长发育、饲草产量和质量的影响,旨在为我国
东南农区饲草生产和建立野生大豆高产栽培技术提
供依据。
1 材料与方法
1. 1试验区自然概况
试验在黄河三角洲东营市垦利草业试验站( 36
55~ 3810N, 11807~ 11910E)进行。土壤为滨海
沙壤土, pH7. 3,有机质 0. 89%,总氮326 mg/ kg, 速
效磷 3. 9 mg/ kg ,速效钾 110 mg/ kg ;土壤氮、钾含
量较充足,但磷含量明显不足。
1. 2供试材料
供试野生大豆种子于 2004年 10月采自山东省
黄河三角洲大汶流自然草场。采收当年发芽率为
38. 6%。
供试氮肥( N)为尿素, N 含量 46%; 磷肥( P)为
重过磷酸钙, P2O 5 总含量 44%, 有效 P2O5 含量
42% ;钾肥( K)为硫酸钾,有效 K 2O含量 50%。
1. 3试验区规划与播种
播种前, 试验地进行旋耕、耙平和镇压, 起垄
后划分小区,小区面积 15 m2 ( 3 m  5 m ) , 6行区,
行距 50 cm, 重复 4 次。2005 年 4 月 29日用小型
播种机播种。种子于播前用混沙砂磨, 发芽率 72.
6%, 播种量 25 kg  hm- 2 , 播种深度 2. 5 cm。出
苗后田间密度为 13. 8株/ m2。试验区进行常规田
间管理。
1. 4试验设计
随机区组设计,设 N、P、K 单施和混施处理,各
重复 4次,施用量见表 1。肥料在播种前旋耕施入
小区,翻深 5 cm , 用作底肥。施肥量按 N、P2O 5 和
K 2O 计算。
表 1  N、P、K施肥量( kg/ hm2 )
T able 1 The amounts of N、P and K applied to the
test fields, ( kg hm2 )
处理 T reatment N P2O5 K 2O
不施肥(对照)
No fertil ization( CK)
0 0 0
单施 N、P、K
Single applicat ion of N, P or K
100 0 0
0 75 0
0 0 50
混施 N、P、K
Combin ed appl icat ion of N, P and K
100 75 0
100 0 50
0 75 50
100 75 50
1. 5测试项目与方法
1. 5. 1株高和冠高 在现蕾期 ( 10%现蕾)、初花
期( 10%开花)和结荚期( 10% 结荚) 时, 每小区随
机测 20株。株高为茎基部至主茎顶端的伸直长
度;冠高为基部到群落顶部的自然高度, 每小区测
3点。
1. 5. 2饲草产量 在现蕾期、初花期和结荚期各
小区随机选取 0. 5 m2 样方, 留茬 5 cm,刈割测产,
449
草地学报 第 16卷
各重复 3次。鲜草称重后, 随机取 1 kg, 在 105
杀青, 60 烘干至恒重后, 测定干重。计算干草
产量。
1. 5. 3饲草营养价值  烘干后全株粉碎过 1 mm
筛, 用凯氏定氮法测定粗蛋白质 ( CP)含量[ 6] ; Van
Soest法测定中性洗涤纤维( NDF)和酸性洗涤纤维
( ADF)含量 [ 6]。
1. 6数据统计分析
试验数据均使用 SAS ( SAS 9. 1 for W indow s,
2002)
[ 7]中的 GLM 程序和 REG程序进行方差分析
和回归分析, 用 LSD进行差异显著性检验。
2 结果与分析
2. 1施肥对饲草产量的影响
与对照相比, 施肥可显著提高野生大豆各生育
期的干草产量( P< 0. 05)。N、P、K 单施或混施, 在
结荚期干草产量分别比对照提高 34. 5%和 77. 3%。
单施 N、P、K 因肥料种类不同对干草产量的影响各
异。在现蕾期、初花期和结荚期, 单施 N 肥干草产
量分别是 2. 26, 3. 44和 4. 28 t  hm2 ;单施 P 肥分
别是 2. 13, 3. 48 和 4. 07 t  hm2。其中 N( T 1)、P
( T2)、K ( T3) 单施, 干草产量间差异显著 ( P <
0. 05)。结果表明, 单施 P 肥对饲草产量的提高作
用显著,其次是 N 肥, 再次是 K肥。
在现蕾期、初花期和结荚期, N、P 混施( T4)干
草产量分别是 3. 61, 5. 33和 6. 39 t  hm 2 ; N、K 混
施( T 5)分别为 2. 97, 4. 95和 5. 22 t  hm2 ; P、K 混
施分别是( T6) 2. 91, 4. 76和 5. 13 t  hm2 , N、P、K
混施( T7)分别是 3. 69, 5. 72 和 6. 77 t  hm2。N、
P、K混施( T7)对干草产量的提高作用最大, 比对照
提高 104. 6%; N、P混施( T4)比对照提高 93. 2%; N、
K混施( T5)与 P、K混施( T6)的饲草干产量也均高于
对照,但在现蕾期和开花期差异不显著(表 2)。
2. 2施肥对株高和冠高的影响
野生大豆在不同施肥处理下,从现蕾期、初花期
和到结荚期的株高和冠高的变化趋势基本类似。
N、P、K 混施, 冠高均显著高于对照, 除 N、P 混施
外,冠高均高于 N、P、K单施(表 3)。
与对照相比, N、P、K单施,野生大豆在现蕾、开
花和结荚期的冠高分别比对照高 2. 3、12. 3和 12. 6
cm。单施 P、K 肥, 3 个生育期的冠高比单施 N 肥
高。野生大豆在 3个生育期, N、P 混施( T 4)和 N、K
混施( T5)的冠高低于 P、K 混施( T6)和 N、P、K混施
( T7) ,这可能是由于 N、P 肥或 N、K 肥搭配的情况
下, N肥显著促进叶片的早期生长,使植株易于倒伏,
造成冠层高度降低所致。也可能是试验地土壤中含
有较多的氮,而含磷量较低,使得复合施肥 N、P、K肥
的比例不平衡所致。
N、P、K 单施的野生大豆株高, 在现蕾期分别
比对照高 6, 31和 33 cm ;开花期分别比对照高 19,
42和 48 cm; 结荚期高 5, 39和26 cm。N、P、K 混
施野生大豆的株高在现蕾期、开花期和结荚期均
显著高于对照, N、P混施( T4) , N、K 混施( T5) , P、
K 混施( T6)和 N、P、K 混施 ( T7) , 株高分别比对
照高 17. 6, 28. 0, 32. 3 和 35. 6 cm。在单施 P、K
肥,分别比单施 N 肥高 27. 3 和 25. 3 cm; N、P、K
单施与混施比较, 除单施 N 肥和 N、P 混施 ( T4)
外,野生大豆在 3 个生育期的株高无显著差异
(表 3)。
表 2  施肥对野生大豆干草产量的影响
Table 2  Effect o f fertilization on t he dry matter y ield of w ild so ybean, t  hm- 2
生育期 Gr ow th stage CK T1 T2 T 3 T 4 T5 T6 T7
现蕾期 Budding 1. 91d 2. 26c 2. 34c 2. 13bc 3. 61a 2. 97b 2. 91b 3. 69a
初花期 Flowering 2. 71f 3. 44de 4. 42d 3. 48e 5. 33b 4. 95ab 4. 76c 5. 72a
结荚期 Pod-sett ing 3. 31f 4. 28e 5. 01d 4. 07de 6. 39a 5. 22ab 5. 13c 6. 77b
  注:同行中不同字母间差异显著( P< 0. 05) ;下表同;表中代码: CK、T1、T 2、T3、T 4、T5、T6、T 7分别表示对照、单施 N、单施P、单施 K, N、
P 混施, N、K 混施, P、K混施和 N、P、K 混施
Note: M eans w ith dif f erent smal l let ters in the sam e row are signif ican tly diff erent at the 0. 05 level; the same as follow ing tables; the code
of t reatments of CK, T1, T2, T3, T4, T5, T6 and T7 indicates cont rol, N sin gle ap pl ication , P sin gle ap plication , K s ingle applicat ion, N-P
combined applicat ion, N-K comb ined ap plicat ion , P- K com bined applicat ion, and N-P-K com bined applicat ion, respect ively
450
第 5期 翟桂玉等: 施肥对野生大豆饲草产量和品质的影响
表 3 施肥对野生大豆冠高和株高的影响
T able 3 Effect of fer tilizat ion on canopy height and plant leng th of w ild soybean
处理
Treatm ent
冠高( cm) Canopy height 株高( cm ) Main stem length
现蕾期
Budding
开花期
Flow ering
结荚期
Pod- set t ing
现蕾期
Budding
开花期
Flow ering
结荚期
Pod- set t ing
CK 36c 78b 75b 46b 139b 195b
T1 42b 82b 72b 52b 158ab 200b
T2 55ab 86ab 88a 77a 181a 234a
T3 57ab 89ab 84a 79a 187a 221a
T4 54ab 80b 86a 69ab 168a 196b
T5 59a 91a 80ab 77a 165a 222a
T6 61a 93a 85a 79a 171a 227a
T7 61a 93a 83a 84a 175a 228a
2. 3施肥对饲草营养价值的影响
2. 3. 1在现蕾期和开花期,单施 N、P、K,饲草 CP
含量与对照间差异不显著, 但结荚期则差异显著
( P< 0. 05)。结果表明, 单施 N、P、K对野生大豆饲
草 CP 含量的影响主要在结荚期(表 4)。
混施 N、P、K, 饲草 CP 含量在现蕾期、开花期
和结荚期显著高于对照( P< 0. 05) ,分别高 18. 2% ,
22. 5%和 22. 7%。混施 N、P、K 对饲草 CP 含量的
影响显著高于单施 N、P、K( P< 0. 05)。
2. 3. 2 单施 N、P、K, 野生大豆饲草 NDF 和 ADF
含量无显著变化, 但混施则有所降低(表 4)。
施肥对野生大豆饲草 CP、NDF 和 ADF 含量的
影响,随着生育期的延长变化趋势一致。CP 含量以
现蕾期最高, 结荚期次之, 开花期最低; NDF 和
ADF 含量均表现为:结荚期> 开花期> 现蕾期。在
结荚期, 施肥区饲草的 CP、NDF 和 ADF 含量分别为
14. 9%, 48. 4% 和 36. 9% (表 4)。
表 4  施肥对野生大豆饲草粗蛋白质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量的影响
T able 4 Effect of fer tilization on crude protein ( CP) , neutral deter gent fiber ( NDF) , and acid deter gent fiber ( ADF)
of w ild so ybean ( g kg - 1 )
处理
Tr eatm ent
粗蛋白质 CP 中性洗涤纤维 NDF 酸性洗涤纤维 ADF
现蕾期
Budding
开花期
Flow erin g
结荚期
Pod- fill ing
现蕾期
Budding
开花期
Flow ering
结荚期
Pod-fil ling
现蕾期
Budding
开花期
Flow ering
结荚期
Pod-f illin g
CK 144b 128b 131c 435a 449 a 512a 331a 348a 387a
T1 145b 133b 140b 444a 429ab 514a 323a 347a 383a
T2 147b 131b 138b 431a 448 a 506a 333a 355a 388a
T3 146b 131b 137b 437a 442 a 511a 329a 350a 386a
T4 171 a 161a 166a 380b 388b 454b 291b 308 b 348b
T5 170 a 159a 160a 391 ab 402b 470ab 295b 315 b 359b
T6 170 a 152ab 156ab 381b 383b 437b 286b 303 b 355b
T7 170 a 155ab 161a 380b 385b 462ab 285b 303 b 345b
均值 M ean 158 144 149 410 416 484 310 329 369
3 讨 论
3. 1施肥能够提高作物和牧草的干物质产量,但提
高的幅度与施肥方式和肥料种类有关[ 5, 6, 8] 。本研
究表明,施肥对提高野生大豆的饲草产量作用显著,
但与禾本科牧草的施肥作用不同,对野生大豆提高
产草量作用最大的是 P 肥, N 肥次之。且 N、P、K
混施或 N、P 混施对饲草产量提高作用更显著,主要
是由于 P 或 K肥能显著提高其冠高,改善群体的通
风透光性, 而单施 N 肥更显著地促进其叶片生长,
造成植株间郁闭度增大[ 9~ 11] , 使得主茎节间增长、
茎变细和叶片变薄、变大[ 12~ 14] , 不利于群体的光合作
用所致。因此在野生大豆生长期间,特别是后期,改
善群体的通风透光,有利于饲草产量的提高。
3. 2 本试验表明, N、P、K 单施对野生大豆饲草
NDF 和 ADF 含量影响不大,但混施则能提高其 CP
含量, 降低 NDF 和 ADF 含量。结果表明, N、P、K
混施有利于增加野生大豆 N 的积累和降低细胞纤
维组分含量。这与 N、P、K 混施提高茎的直立性,
减少缠绕和倒伏, 改善群落的通风透光,减少叶片的
凋萎脱落有关。野生大豆饲草的 CP、NDF 和 ADF
含量随着生育期的延长变化趋势表明, 其植株形态
451
草地学报 第 16卷
和群体结构对 N 的积累和粗纤维含量有显著影响。
在野生大豆现蕾期 CP 含量高于结荚期和开花期,
而 NDF 和 ADF 含量则较低,主要是由于现蕾期叶
片含量多和叶茎比较高 [ 14] ; 开花期和结荚期, 因主
茎相互缠绕,植株相互遮荫,通风透光性差, 造成植
株基部叶片脱落和叶茎比下降 [ 15, 16]。可见, 野生大
豆在生长后期群体的通风透光性对其饲草品质亦有
重要影响。
3. 3 N、P、K肥对野生大豆的饲草产量和营养价值
的影响各异, 主要是因 N、P、K 肥的作用不同所致。
野生大豆是豆科作物,可以通过根瘤生物固氮,除生
长早期对 N 肥敏感外,中后期对野生大豆的影响相
对弱些[ 12]。施用 P 肥,除能促进野生大豆茎秆的物
质积累外,还与其它豆科作物一样具有以磷增氮的
作用,即施用磷肥可以促进 N 肥的施用效果和促进
其根瘤固氮,从而提高其物质积累[ 10, 11,15]。K肥主要
是保持叶片组织的正常功能,促进野生大豆的光合作
用和物质积累[ 13, 15]。
4 结 论
4. 1在氮、钾含量充足而磷含量较低的土壤条件下,
N、P、K单施和混施均能提高野生大豆的饲草产量,
但P 肥的作用显著大于 N 和 K,并以 N、P、K混施或
单施 P肥对产草量的提高作用最显著。
4. 2单施 P 或 K 肥,野生大豆冠高和株高均大于
单施 N 肥。N、P、K混施, P、K 混施, N、P 分别与 K
肥混施,对野生大豆冠高和株高的增加作用更显著。
4. 3在氮、钾充足而磷含量较低的土壤中,单施 N、
P、K,对野生大豆饲草 CP 含量的影响主要在结荚
期;对 NDF 和 ADF 含量的影响不显著。但N、P、K
混施可显著提高其饲草的 CP 含量而降低纤维组分
的含量。
4. 4综上所述,可以认为在黄河三角洲地区栽培野
生大豆时, N、P、K混施对饲草产量和品质的提高作
用大于单施 N、P、K。
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(责任编辑 孟昭仪 李 扬)
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