全 文 ：第 8卷　第 2期　　　　　　　　　　　　草地学报　　　　　　　　　　2000年　6月
Vo l. 8　No. 2　　　　　　　　　　ACT A AGREST IA SINICA　　　　　　June　2000
热带牧草与草地可持续利用研究
漆智平　张如莲
(中国热带农业科学院农牧研究所,海南 571737)
　　摘要: 选用热带主要牧草草种进行长期定位试验。结果表明,豆科牧草氮和钙的浓度显著
高于禾本科牧草。豆科牧草耗氮量虽然比禾本科牧草多,但由于豆科牧草具有固氮作用, 因而对
土壤全氮和有机质的消耗量却比禾本科牧草低。
　　关键词: 热带牧草; 草地; 持续利用
　　中图分类号: S 541. S812　　文献标识码: A　　文章编号: 1007-0435( 2000) 02-0132-05
海南地处我国典型热带地区,热量丰富、雨量充沛、植物生长量特别大, 属热带草原,以
禾本科植物为主, 混有散生的乔本或灌木。可分为稀树草原、湿性草原、低山台地草原和丘陵
山区草地四个类型(海南农业厅, 1994)。热带天然草原虽然产草量较温带高一倍以上,但可
食性草类较少, 分布分散,坡度较大,又常与耕地、林地交错,使农、林、牧业用地时常产生矛
盾(全国土壤普查办公室编, 1998)。海南共有荒山坡地 117万 hm2 ,为了充分发掘热带草地
的生产潜力, 合理开发荒山坡地,大幅度提高其载畜量,近年来逐年扩大人工草地建植面积。
热带人工草地的建立, 成倍地提高了草地产草量,这就必然加速土壤养分的循环。为了探明
几种主要热带牧草草种对草地持续利用的影响,笔者于 1988年 6月进行长期定位观测,旨
在为热带草地可持续发展提供科学依据。
1　材料与方法
1. 1　自然概况
试验在中国热带农业科学院农牧研究所试验基地进行。位于热带北缘,属热带季风气候
类型。气候特点是夏、秋高温多雨,冬春低温干旱,干湿季节明显。年均气温 24. 0℃,绝对最
高最低气温为38. 3℃和 9. 1℃,年均降水量 2160. 8mm ,年日照时数1819. 6h。试区土壤为花
岗岩砖红壤, 其养分与理化性状见表 1( 1988～1997年隔年分析结果)。
表 1　试区土壤养分与理化性状
T able 1　The phy sicochemical pr oper ties of so il in the tested distr ict
土壤名称
S oil nam e
土　层
Soil layer
( cm)
全　氮
Total-N
( g/ kg )
有机质
O. M .
( g/ kg)
速效磷
Available-P
(m g/ kg)
速效钾
Available-K
( mg /k g)
容　重
Bulk density
( g/ cm 3)
pH
(H 2O)
砖红壤 0～20 0. 85 14. 39 10. 3 163 1. 45 5. 2
L aterite 20～40 0. 56 9. 69 6. 7 83. 5 1. 52 5. 1
1. 2　供试材料
供试禾本科草种有:坚尼草( Panicum max imum Jacq. ) ,棕籽雀稗( Paspalum p l icatu
lum) ,南迪非洲狗尾草( Setaria ancep s cv. Nandi) , 无芒虎尾草( Chloris gayana)和王草
　　收稿日期: 2000-01-19;修回日期: 2000-03-23
( P ennisetum purp ur eum × P . typ hoideum)。豆科草种有: 野花生( A rachis p intoi ) , 银合欢
( L eucaena leucicephala cv . Salvador ) ,圭亚那柱花草( S ty losanensis guianensis CIAT 184)。
1. 3　试验小区面积 30m2 ,重复 3次。1988年 6月每小区在试前各施腐熟猪粪和火烧土共
30kg ,以后不再施肥。
1. 4　按供试草种的物候期定期刈割采样, 测试干物质重和营养成分含量。
1. 5　植株全氮用凯氏法测定。全磷用钼蓝法测定。全钾用火焰光度法测定。钙镁用 EDT A
络合滴定法测定。
1. 6　土壤速效钾用中性醋酸铵浸提,火焰光度法测定。速效磷用 0. 025 mg / L HCl- 0. 03
mg / L NH4F 浸提,用钼蓝法测定。有机质用丘林法测定。酸度用酸度计测定。
1. 7　土壤容重用环刀法测定(中国土壤学会农化委员会, 1983;中国科学院南京土壤研究所
编, 1981)。
2　结果与分析
2. 1　牧草养分含量
养分的吸收是草地养分循环中主要特征之一,是决定养分循环速度的主要因素,也是养
分支出的主要内容(鲁如坤等, 1998)。1988～1997年对参试牧草养分的分析结果(见表 2) ,
其中豆科牧草氮和钙的含量显著高于禾本科牧草, 豆科与禾本科牧草之间磷、钾、镁浓度的
差异不显著。
表 2　试草养分含量(占干物质% )
Table 2　T he nutr ients concent ration of t he t est ed fo rag es( % )
草种
Species
养分含量( Nut rients concent ration )
N P K Ca Mg
坚尼草P . max imum 1. 236 0. 211 1. 071 0. 555 0. 331
王草P . p urp ureum × P . typ hoid eum 1. 283 0. 212 1. 692 0. 331 0. 195
棕籽雀稗P . p li catulum 1. 391 0. 175 1. 392 0. 692 0. 431
无芒虎尾草 C .gay an 0. 872 0. 467 1. 280 0. 317 0. 231
南迪非洲狗尾草 S . ancep s 1. 259 0. 230 1. 192 0. 337 0. 194
野花生A . p intoi 3. 368 0. 158 2. 137 1. 926 0. 342
银合欢 L . l euci cep hala 4. 634 0. 343 1. 624 0. 857 0. 292
圭亚那柱花草 S . guianensis 2. 579 0. 393 1. 053 1. 426 0. 510
2. 2　牧草养分消耗量
养分消耗量的多少主要取决于草种生物量的高低,不同热带牧草生物量之间差异较大,
因而从土壤吸收的养分量各不相同。豆科牧草耗氮量多于禾本科牧草。
2. 2. 1　供试 3种豆科牧草的耗氮量分别为柱花草> 野花生> 银合欢。在禾本科牧草中,坚
尼草耗氮量最多, 其次是王草。无芒虎尾草含氮量和产草量均最低,因而耗氮量最少。
2. 2. 2　在 8种供试牧草中,坚尼草和圭亚那柱花草的耗磷量最多,其次是王草和银合欢,以
野花生耗磷量最少。王草和坚尼草每年耗钾量显著高于其他供试草种。圭亚那柱花草每年
耗钙量极显著高于其他供试草种。坚尼草和圭亚那柱花草的耗镁量显著高于其他供试草种。
2. 3　土壤理化性状动态变化
在 10年定位试验区,对 7个草种的土样进行理化分析,以期研究不同草种对土壤养分
及物理性状的影响(见表 4)。
133第 2期 漆智平等:热带牧草与草地可持续利用研究
表 3　养分消耗量( kg/ hm 2)
T able 3　The nutrients uptake by differ ent tropical fo ra ges
草种
Species
干物量/年
DM/ year
消耗养分种类( Nut rients uptake)
N P K Ca Mg
坚尼草 P . maximum 29251 361. 5 61. 7 313. 3 162. 3 96. 8
王草 P . pu rp ur eum × P . typ hoid eum 26151 335. 5 55. 4 442. 5 86. 6 51. 0
棕籽雀稗 P . pl icatulum 11509 160. 1 20. 1 160. 2 79. 6 49. 6
无芒虎尾草 C. gayan 6109 53. 3 28. 5 78. 2 19. 4 14. 1
南迪非洲狍尾草 S . ancep s 9928 125. 0 22. 8 118. 3 33. 5 19. 3
野花生 A . p intoi 6343 213. 6 10. 0 135. 5 122. 2 21. 7
银合欢 L . l eucicep hala 1125 52. 1 38. 6 182. 7 96. 4 32. 9
圭亚那柱花草 S . guianensi s 15690 432. 9 61. 7 165. 2 223. 7 80. 0
表 4　热带牧草对土壤理化性状的影响
T able 4　The effect of t ropica l fo rag es on soil physicochemical proper ties
草种
Species
土层
Soil layer
( cm )
根重
Roots
( g/ k g)
容重
B. dens ity
( g/ cm 3)
全氮
T otal-N
( g/ kg)
有机质
O. M.
( g/ kg)
速效磷
Availab le-P
( mg / kg)
速效钾
Available-K
( mg/ k g)
pH
( H2O)
坚尼草 0～20 5. 033 1. 43c 0. 85 13. 5 1. 7 25. 7b 4. 49
P . maximum 20～40 1. 184 0. 34 5. 4 0. 7 16. 4 4. 92
王草 0～20 3. 732 1. 50b 0. 76 12. 0 2. 7 15. 8c 4. 92
P . p urp ureum × P . typh oid eum 20～40 1. 558 0. 54 8. 2 1. 7 5. 3 5. 42
棕籽雀稗 0～20 2. 537 1. 46b c 0. 77 12. 0 2. 6 18. 2bc 4. 55
P . p li catulum 20～40 0. 850 0. 55 8. 4 1. 2 7. 7 4. 94
无芒虎尾草 0～20 2. 526 1. 58a 0. 73 11. 0 1. 9 12. 6c 4. 64
C .gay an 20～40 0. 904 0. 49 7. 3 1. 2 5. 8 5. 33
南迪非洲狗尾草 0～20 4. 414 1. 47b c 0. 74 10. 7 2. 8 9. 5c 4. 72
S . ancep s 20～40 1. 078 0. 50 7. 1 1. 1 6. 0 5. 33
野花生 0～20 1. 607 1. 43c 1. 30 18. 9 2. 4 42. 7a 4. 91
A . p intoi 20～40 0. 861 0. 61 9. 5 1. 2 23. 2 5. 12
银合欢 0～20 7. 492 1. 39c 1. 09 15. 6 2. 2 35. 3ab 4. 82
L . l euci cep hala 20～40 0. 758 0. 56 8. 8 1. 3 23. 3 5. 41
　　注:同列中相同字母间除容重和速效钾外差异不显著
2. 3. 1　单位重量土壤中的干根量以银合欢最大,坚尼草次之。银合欢的根系粗大,而坚尼草
等禾本科牧草的须根量较多,其单位重量土壤中根量虽少于银合欢,但单位体积土壤中分布
的根系数,则远远多于豆科牧草。植物从土壤中吸取养分主要是依靠细小的须根( Rao 等,
1995) , 所以从总体上分析, 禾本科牧草从土壤中吸取养分的能力比豆科牧草强(表 4)。
2. 3. 2　不同草种的根系在土壤中的分布数量和重量各异,因而对土壤理化性状产生的影响
亦不同。土壤容重分析结果表明,银合欢、野花生和坚尼草草地的土壤容重均比 10年前低,
说明土壤物理性状已出现改善趋势。其他禾本科草种的土壤容重则显著或极显著高于本底
土壤, 说明棕籽雀裨等, 4种禾本科牧草已使土壤物理性状产生轻度至重度退化(全国土壤
普查办公室编, 1998) (表 4)。
2. 3. 3　在相同的栽培管理条件下,种植 10年的禾本科牧草草地, 0～40cm 土层中全氮和有
134 草　地　学　报 2000年
机质含量均呈下降趋势,而豆科牧草土壤的全氮和有机质含量则明显增加(见表 5)。豆科牧
草具有从大气中固定氮素的能力, 据测试野花生植株体内的氮有 80. 5～89. 2%是从大气中
固定的( Peter 等, 1994)。大量枯枝落叶和死根腐解后,可为土壤提供大量有机质及氮素。禾
本科和豆科牧草草地, 土壤中速效磷、钾均被大量消耗,种植 10年后速效磷下降了 4～6倍,
在豆科牧草地速效钾下降了 4倍,而禾本科草地则下降了 10倍。在豆科牧草草地,速效钾显
著或极显著高于禾本科牧草地。
2. 3. 4　种植上述供试热带牧草后表层土壤均出现酸化趋势。
表 5　种植牧草 10 年后土壤理化性状的变化
Table 5　The variation of soil physico-chemical pr opert ies after 10 year s g r ow th
草种
Species
土层
Soil layer
( cm)
容重
B. den sity
( g/ cm3)
全氮
Total-N
( g/ kg)
有机质
O. M .
( g/ kg)
速效磷
Available-P
(m g/ kg)
速效钾
Available-K
( mg /k g)
pH
( H2O)
坚尼草 0～20 - 0. 02 0. 00 - 0. 89 - 8. 6 - 137. 3 - 0. 71
P . max imum 20～40 - 0. 22 - 4. 29 - 6. 0 - 67. 1 - 0. 18
王草 0～20 + 0. 05 - 0. 09 - 2. 39 - 7. 6 - 147. 2 - 0. 28
P . p urp ureum × P . typh oid eum 20～40 - 0. 02 - 1. 49 - 5. 0 - 78. 2 + 0. 30
棕籽雀稗 0～20 + 0. 01 - 0. 08 - 2. 39 - 7. 7 - 144. 8 - 0. 65
P . p li catulum 20～40 - 0. 01 - 1. 29 - 5. 5 - 75. 8 - 0. 16
无芒虎尾草 0～20 0. 13 - 0. 12 - 3. 29 - 8. 4 - 150. 4 - 0. 56
C .gay an 20～40 - 0. 07 - 2. 39 - 5. 5 77. 7 + 0. 23
南迪非洲狗尾草 0～20 + 0. 02 - 0. 11 - 3. 69 - 7. 5 - 153. 5 - 0. 48
S . ancep s 20～40 - 0. 06 - 2. 59 - 5. 6 - 77. 5 + 0. 23
野花生 0～20 - 0. 02 + 0. 45 + 4. 51 - 7. 9 - 120. 3 - 0. 19
A . p intoi 20～40 + 0. 05 - 0. 19 - 5. 5 - 60. 3 + 0. 02
银合欢 0～20 - 0. 06 + 0. 24 + 1. 21 - 8. 1 - 127. 7 - 0. 38
L . l euci cep hala 20～40 0. 00 - 0. 89 - 5. 4 - 60. 2 + 0. 31
3　讨论
通过上述分析,提出以下促进热带草地可持续发展的改良措施。
3. 1　禾本科与豆科牧草混播草地,对草地理化性状和养分耗竭量的影响不同。通过混播,利
用深根和浅根、粗根和须根的特性,藉以改善土壤理化性状,提高养分利用率。并利用豆科牧
草的固氮作用, 向禾本科牧草提供一定的氮素, 而后者根系的分解和吸收磷的能力较强,亦
可为豆科牧草提供一些有效磷(鲁如坤等, 1998)。因此禾本科与豆科牧草混播是热带草地可
持续利用的有效途径之一。
3. 2　在供试条件下,因磷钾肥施入量严重不足,而导致土壤速效磷钾的严重亏损。为了进一
步提高热带牧草的产草量和品质,促使草地养分进入良性循环,必须增施磷钾肥。磷钾肥的
施入量可参照不同草种每年消耗的磷钾量计算之。据试验,在花岗岩砖红壤施 P 2O 5 96 kg /
hm
2 ,可使柱花草增产 23. 8%。利用磷钾肥料效应回归模型预测柱花草最佳经济施肥量为
P2O 5 113. 9 kg/ hm
2
, K 2O 125. 9 kg / hm
2
,其干草产量可达 9004. 5 kg/ hm 2。但施钾量不宜高
于 180 kg / hm2 ,施钾量过高将降低柱花草蛋白质含量。施用磷钾肥除增加土壤速效磷钾外,
并可促进豆科牧草的固氮作用(漆智平等, 1997;郑邦兴等, 1992)。在增施磷肥的同时尚需适
135第 2期 漆智平等:热带牧草与草地可持续利用研究
当补充氮肥, 每 1 kg 纯氮可使杂交狼尾草增产鲜草 150 kg (徐宝琪等, 1990)。
3. 3　增施石灰　在供试条件下,种植 10年牧草后,土壤表层已出现不同程度的酸化现象。
而大部分种植热带牧草的土壤均呈酸性或强酸性,土壤中交换性钙镁极低,所以必须通过增
施石灰藉以中和酸度, 以此补充牧草的需钙量。试验结果表明,草地酸性土壤施用石灰后不
仅可中和土壤酸度,而且能导致土壤含钾量降低,减少了钾的自然流失而使牧草吸收的钾量
增加(谭红等, 1992)。
4　结论
4. 1　在参试草种中,豆科牧草氮和钙的含量显著高于禾本科牧草。豆科与禾本科草种之间
磷、钾、镁的含量差异不显著。
4. 2　豆科牧草耗氮量多于禾本科牧草。在供试豆科牧草中, 耗氮量的序次分别为银合欢>
圭亚那柱花草> 野花生,在禾本科牧草中坚尼草耗氮量最多, 王草次之。
4. 3　禾本科牧草对土壤全氮和有机质的消耗量大于豆科牧草。种植几年牧草后, 土壤速效
磷、钾含量大幅度下降,表土层出现酸化趋势。故建议在热带牧草生产中增施磷、钾肥和石灰。
参 考 文 献
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2　中国科学院南京土壤研究所编. 1981.土壤理化分析[ M ] .上海:上海科学出版社, 62～126
3　全国土壤普查办公室编. 1998.中国土壤[ M ] .北京:中国农业出版社, 1067～1073
4　郑邦兴,何云绮等. 1992.柱花草施肥和激素试验及其发展前景[ C] .中国绿肥研究论文集, 137～140
5　徐宝琪,顾洪如. 1990.肥料对杂交狼尾草产量及粗蛋白的效应[ C] .牧草与草地建设研究论文集, 48～52
6　海南省农业厅土肥站编. 1994.海南土壤[ M ] .海口:海南出版社, 221～226
7　鲁如坤等著. 1998.土壤- 植物营养原理和施肥[ M ] .北京;化学工业出版社, 1～16
8　漆智平,唐树梅等. 1997.海南花岗岩砖红壤上柱花草的磷钾肥料效应[ J] .热带作物学报, 4: 105～111
9　谭红,程翔. 1992.贵州南部低 pH 牧地施用石灰对土壤钾素影响的研究 [ C] .第四届全国青年土壤科学工作者学术会
议论文集, 319～340
10 Peter C, Kerridge, Bil l Hard y. 1994. Biology and agronomy of forage arach is[ M ] . CIAT Publicat ion No. 240, 84～92
11 Rao I M , Borr ero V, Garcia R, Ayar za M A. 1995. Adapt ive at t ributes of tr op ical forage species to acid s oils I[ J ] .
Dif ferences in plant gr ow th, n utr ient acquisit ion an d nu trient ut ilizat ion among C4 grasses and C 3 legumes . Journal of
Plant Nut rit ion, 18( 10) : 2135～2155
Study on the Relationship Between Tropical Forage and
Sustainable Grassland Utilization
Qi Zhiping　Zhang Rulian
( T r opical field Crops and Animal Husbandry Resear ch Institut e, CATAS, Hainan 571737)
　　Abstract: A long-term tr ial had been car ried out on tropical for ag es. T he r esults indicat ed that the
concent ration o f N and Ca in legume for ages w ere g reat er than that of gr ass for ag es. Because of the
nitr og en fix ation of legumes, even though legume for ages absobed more nitro g en than g r ass for ag es, the
soil nitr og en and o rg anic matter used by legume fo rag es were less than g rass for ages.
　　Key words: T ropica l fo rag e; Grassland; Sustainable ut ilization
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