全 文 ：第 5 卷 第 4 期
4
草 地 学 报
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年
1卯 7
硫肥对内蒙古典型草原牧草产量和
品质及绵羊生产的影响 ’
姚依群 汪诗平 王艳芬
(中国科学院植物研究所 , 内蒙古草原生态系统定位研究站 , 北京 1《XX刃3)
摘要 : 该试验于 1卯5 一 1创拓 年在内蒙古草原生态系统定位研究站进行。 土壤类型 为沙质栗
钙土 , 0 一 30c m 土层有机质含量 1 . 50 % 左右 , 有效硫含量 spp 旧 分别设在三块 l 卜m 早的围栏样地 ,
1哪 年 5 月一次性施入 。、30 和印 吨硫肥 (。, 人. 2氏O) , 分别定期测试草原群落生产力 、主要草种
地上生物量 以及 1 . 5 岁内蒙古细毛羊 (揭羊)的体重和羊毛等生产性能 。 结果表明 , 在雨水较充足
的年份 (如 1创巧 年 ) , 施硫肥可以提高草原生产力 , 其中尤以羊草和冷篙显著 , 同时改善了牧草的品
质 , 提高其含硫量 , 其中羊草 、冰草等六种牧草的含硫量提高明显 , 含 P量也普遍提高 ;而含 K 量除
星毛萎陵菜有所降低外 , 其余的均有明显提高。 对含 N 量的影响不大 , 牧草中的 N: S 比有所下降。
硫肥对绵羊的生产性能影响较大 。 硫肥提高了牧草的消化率 , 加快了羊毛的生长速度 , 与对
照相比 , 两种施 S 肥的羊毛绝对长度分别提高了 11 . 45 % 和 13 .印 % , 净毛产量提高了 20 . 37 % 和
25
.
93 %
, 显著地改善了羊毛的细度和强伸度 , 而绵羊的采食量和 日增重无显著差异 。
关健词 : 硫肥 ; 内蒙古典型草原 ; 牧草产量和品质 ; 绵羊生产性能
1 前言
近年来 , 硫被认为是植物生长发育所需要 的四大营养元素之一 , 仅次于 N 、P 、K (Pl at ou 等 ,
19 82 ) ;几乎所有的蛋 白质都含有含硫氨基酸 , 硫是蛋氨酸和半胧氨酸 、胧氨酸的组成成分 , 因
此 , 缺硫将妨碍蛋 白质 的合成 , 对 豆科植物 根瘤和 固 N 作用则有不利影 响 (Co li ns 等 , 19 8 6;
骊th , 198 2; 乙Lro u g 等 , 197 9) 。 严重缺硫时蛋 白质合成的降低超过固氮速率的降低 , 导致非蛋白氮的积 累(Spe nc er , 19 7 5 )。 在缺硫的地区 , 施硫肥不仅能提高作物或牧草的产量 , 并能改善
其品质 (陈默君等 , 1卯6 ;汪诗平等 , 19 2 ; R 坦to n 等 , 19 8 5 ; 毛川do n , 19 85 ; Sc ot , 19 5 5 ; Na ttal l, 19 85 )。
同时 ,硫还是羊毛化学元素组成所特有的 , 是羊毛理化特性 的物质基础 , (山西农业大学主编 ,
19 3 )
。
Ti sd al e (l叨7 )报道 , 许多研究者已在反当动物营养研究领域中用全 日粮的 N : S 比作为
衡量 日粮品质的指标之一 。 R撇a( 1% 3) 研究表明 , 在施硫酸盐和硫元素的牧场上放牧比未施
者羊毛长度分别增长 24 . 6 % 和 ro . 30 % , 羊毛产量增加 3 和 2 % ; 曾有报道 , 在缺硫地 区 , 施
硫肥的牧草能明显地增加羔羊的 日增重 , 改善放牧家畜的采食行为(M呷hy 等 , 1983 ; J~ 等
1982 )
, 提高牧草的消化率和蛋白质的合成 (Ti sdal e , 197 7 )。 因此 , 在绵羊放牧生态系统 中 , 硫具
有特别重要的作用 。
近年来 , 我国对硫肥的研究 日益重视 , 报道硫肥的研究逐年增多 。 据不完全统计 , 目前国
内已有 14 个省报道硫肥有显著的增产效果 (吴荣贵等 , 19 3 ) , 施用硫肥有增产效应的作物有
国家自然科学基金 和内蒙古草原生态系统定位研究站开放站基金资助 。
第 4 期 姚依群等 硫肥对内蒙古典型草原牧草产量和品质及绵羊生产的影响
20 余种 , 包括谷物 、油料作物 、绿肥 、饲草 、经济作物和热带经济作物等 。 但在草原地区研究很
少 , 由于 目前草原放牧业的经营方式粗放 , 极少进行人工施肥 。 内蒙古草原地区的主要放牧家
畜为绵羊 , 因其对硫营养的特殊需要 , 于 19 5 一 19 6 年在该地 区对施硫肥的效应进行初步研
究 , 以期为提高草原生态系统生产力水平提供科学依据 。
2 材料和方法
2
.
1 自然概况
该试验于 1卯5 一 1望汉i年在中国科学院 内蒙古草原生态系统定位研究站放牧围栏样地进
行 。 土壤类型属沙质栗钙土 , 基本状 况见表 1 、 2 、 属中度退化草原 , 主要植物有羊草 (介”u 砧
ch i了姗is) 、冰草。却勿叮功n cris u“叨叽 ) 、糙隐子草 (Cle is tog e二 翅叻盯功3a) 、冷篙 (A~
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毛委陵菜(凡切瓜动地溯以is )等 。
表 1 施肥前试验样地土坟营养状况 (厘米 )
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.
2 施肥处理和放牧地管理
19 5年 5 月 16 日将 。、30 和 o kg 硫 c眨幻4 . 2姚。/ hmz 分别均匀撒人三块 lhmz 围栏试验样
草 地 学 报 l卯7 年
地 , 。 6 月 巧 日(剪过羊毛 )每公顷放人 4 只 1 . 5 岁的揭羊 , ro 月 5 日放牧结束 (共计 1 13 天 ) ;
早出晚归 , 随意饮水 , 不补饲 。 试验开始后每隔 巧 天清晨空腹称重 。
2
.
3 取样
2
.
3
.
1 植物样品 从5月 巧 日起 , 每隔一个 月用 4 个 1扩 的样方测试地 上分种生物量 , 烘 干
后称重粉碎 , 备用 。 并分 3 层〔o 一 ro , ro 一 20 和 20 一 30c m 〕用 25 x 25 c扩 的样方取地下生物量 ,
洗净烘干 , 称重粉碎备用 。 19 6 年 8 月取主要 8 种植物进行全硫分析 。
2
.
3
.
2 家畜样品 于 6 、 7 、9 月用全收粪法收集羊粪 4 一 7 天 , 在 5 0℃左右下烘 干称重 , 以不 同
处理的粪样组成混合样 , 粉碎装瓶备用 。
2
.
3
.
3 绵羊采食量 采用姜恕 (19 88) 介绍的 4 N H CI 不溶灰分法估测绵羊采食量 。
2
.
3
.
4 样品分析 植物全硫采用《中华人 民共和国国家标准 C价887 一 87》的方法测定 。 土壤
全硫含量用《中华人 民共和国国家标准 78 05 一 8 7》的方法测定 。 土壤有效硫采用《中国生态系
统研究网络观测与分析标准方法 1一 土壤理化分析与剖面描述》的方法分析 ; 土壤全 N 利用凯
氏定氮法 , 土壤全 P 和全 K 利用土壤农业化学常规分析方法(19 8 3 )。
2
.
3
.
5 羊毛样品分析 试验结束时 , 取背部毛样 ,送中国农业大学养羊教研室分析羊毛品质 ,
羊毛中全硫指标由中国农业科学院畜牧研究所用 l以 一 例XX)分析。
2
.
3
.
6 数据处理 用 弱R 法进行显著性检验 。
3 结果和分析
3
.
1 施硫肥对草原牧草的影响
表 3 不同处理对牧草地上地下生物, 和全硫含t 的影响馆 D w 萨 , % )
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注 :相同字母表示差异不显著(> 邓R 0 . 05 ) , 相邻字母表示差异显著( < 跳R O . 05 ) ;相间字母表示差异极显著( <
邓R 0 . 0 1 )
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从表 1 可 以看 出 , 试验地 0 一 30c m 土壤有效硫含量为 spPm 左右 , 按 Bl ai r( 19 83) 和 As l土
壤分析方法 的判别 , 该土壤 中缺硫 , 但从表 3 的实验结果分析 , 19 5 年处理间地上生物量并无
显著差异 , 只是显著地提高了植 物体中全硫的含量 。 1望汉i年 , 施肥与对照地上地下最高生物
量间存在显著性差异 , 但两种施硫肥 (处理 n 和 m )间差异不显著 ;此外 , 植物体内全硫含量也
第 4 期 姚依群等 硫肥对内蒙古典型草原牧草产量和品质及绵羊生产的影响
有类似的结果 (表 3) 。 因为其它条件如 N 、P 、 K 含量在实验前均无显著性差异 (表 1 ) , 因此 , 牧
草的上述反应可以认为是施硫肥导致的结果 , 至于 19 5 年(试验当年 )地上生物量间差异不 明
显 , 与降雨量有关 , 19 5 年生长季仅降雨 Z ro . 8~ 而 19 6 年则达 3 17
.
8~
, 且分布较均匀 。 说
明在干旱草原区 , 水分是植物生长的最关键的因素之一 (杨持等 , 19 85 ) , 即使不施硫肥 , 19 6 年
群落地上生物量也提高了 27 . 34 % , 但施硫肥却能提高 39 . 3 1 一 45 . 63 % ; 当然 , 较大幅度的增产
效果 , 除硫肥的效应外 , 可能存在水肥互作的效应 , 则有待进一步研究 。
3
.
1
.
1 施硫肥对主要牧草种群生物量的影响 对三种处理中构成群落总生物量 80 % 以上的
五种牧草(羊草 、冰草 、糙隐子草 、冷篙和星毛萎陵菜 )种群生物量进行 比较 (表 4 ) , 19 5 年各种
群生物量及其占群落生物量的比例有所不同 , 但处理间均无显著性差异 , 19 6 年 , 三种处理间
冰草 、糙隐子草和星毛萎陵菜等种群生物量及其占群落生物量的比例并无显著性差异 , 但羊草
和冷篙种群生物量则有较大差异 , 尤以处理 1 与处理 I (对照 )之间的差异达到显著水平 (S R
< 0
.
05 )
, 而占群落总生物量 比例的差异则不显著 。 说明施硫肥提高了群落总生物量的主要是
羊草和冷篙 , 其次为冰草 , 而糙隐子草和星毛萎陵菜几乎没有变化 。
表 4 施硫肥对牧草种群生物t 的影晌
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草 地 学 报 1卯7 年
3
.
1
.
2 施硫肥对主要牧草品质的影响 为了分析哪些牧草对施硫肥敏感性较高 , 采集 了三种
处理中八种主要牧草进行 N 、P 、 S 、K 含量的分析(表 5 )。 结果表明 , 除了糙隐子草 、星毛萎陵菜
外 ,其它六种牧草中硫的含量均有明显的提高 , 提高幅度达 35 一 60 % ; 同时 , 普遍提高了牧草
中 P、K 的含量 (星毛萎陵菜中 K 的含量有所降低 ) , 而 N 的含量几乎没有变化 , 由于施硫肥提
高了牧草中 S 、P 的含量 , 故 N : S 比 , N : P 比均有所缩小 ;而 P : S 比有的增大 , 有 的则缩小 , 说 明
不同牧草 S 、P 含量增加的幅度有所差异 。
表 5 硫肥对牧草品质的影响
1
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草原群落
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3
.
2
3
.
2
.
1
施硫肥对家畜 (绵羊)的影响
施硫肥对绵羊采食量 、牧草消化率和体增重的影响 结果表明 , 施硫肥仅提高了牧草
的消化率 , 而对绵羊的采食量 、 日增重均无显著性 的影响 (表 6) 。 这可能与草场状况较好 , 放
牧率较低有关 。 因为三个处理 的试验地均为围封 4 一 5 年后的轻度退化草场 , 绵羊能采食到其
所需 的营养物质和能量 ;另外 , 也可能与牧草中蛋 白质含量偏低 (粗蛋白低于 n % )有关 , 尽管
N : S 均在 ro : 1 或低于 ro : 1 , 但较低的粗蛋 白含量 可能是限制生长阶段绵羊增重的主要原 因 ,
从而也限制了硫功能的发挥 。
3
.
2
.
2 施硫肥对羊毛产量和品质的影响 结果表明 , 施硫肥能加快羊毛的生长 , 羊毛绝对长
度分别提高 11 . 45 % 和 13 . 69 % ;净毛量也呈显著增加 , 分别提高 20 . 37 % 和 25 . 93 % 。 对净毛
率影响不大 , 但提高了羊毛的品质 , 羊毛的细度 、强伸度都显著或极显著的提高 , 但两种施硫肥
处理的差异不显著 (表 7 )。
第 4 期 姚依群等 硫肥对内蒙古典型草原牧草产量 和品质及绵羊生产的影响
表 6 不同处理绵羊采食t 、消化率 、牧草中 N: S 比及日增重的变化 (城 , 留d , % )
Tal丑e 6 Infl u en e e of 5 fe rti lize r o n in tak e , di胖ti o n , N : S 田 ld a v e晓堪e l洲洲」y 邵in
处理 实验前体重 实验后体重
T花以 一 W e igh t l犯肠〕, W eigh t aft e r
~
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(k g D M (k g D树sh哪 . d ) (% )
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.
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.
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.
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.
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表 7 不同处理对羊毛产 t 和品质的影响
Tal 〕le 7 Infl
u en e e of di压)re n r 5 fe rti lize r tr ea tn le n ts o n wo IP袱luc ti o n an d its 甲ali ty
处理
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注 : 相同字母表示差异不显著( > 赘R 0 . 05 ) ;相邻字母表示差 异显著( < 朋R 0 . 05 ) ; :相间字母表示差异极显
著( < 巫 R 0 . 0 1) 。
N o te :仆ere are no difi er nt ( > 巫R 0 . 05 )口」沮论。nt si 邵“fi c an dy( < 邓R 0 . 05 )朋d ex 吮rne ly si加fic an t( < 骆R 0 . 01 )
~
n g the saxne
le t e。 , ne ig hl 减〕r le te rs an d in te rv al lete 。 , res 衅ti v ely
4 讨论与建议
4
.
1 与许多研究结果相同 , 在缺硫的地区 , 施硫肥不仅能提高牧草的产量 , 而且还能改善其 品
质 (H耐ey , 1卯2; Ti sd al e , 197 7; Nllttal l , 198 5) , 但本研究发现 , 硫肥的效应仍受其它一些 因素的影
响。 在干旱半旱地区 , 只有水份较好时才能发挥硫肥的增产效应 ;此外还有人报道 , N : S 间存
在互作效应 (、n phre y 等 , 1% 5a , b ; Nut 以l, 19 8 5) , 即 N 、 S 肥同时施用 , 可增大 N 、 S 肥单独施用
的效应 , 故应进一步研究复合施肥的效应 。
4
.
2 施硫肥能增加植物体中硫的含量 , 但降低 P 的含量 (R ehm , 19 87 ) , 而本研究结果则能普遍
增加不同牧草中 P的含量 , 这可能是不同牧草的反应各异所致 , 如施硫肥降低 了星毛萎陵菜 P
的含量 , 也曾有报道施硫肥增加首蓓中 N 和 M n 的含量 , 降低 了 B 的含量 , 而 K , Ca 等元素受硫
的影响不一致 (Cal d w el 等 , 1% 9 ; 陈默君等 , 19 6 ) ;本研究表明 ,施硫肥对几种牧草中 N 的含量
影响不大 , 对 K 含量的影响因草种而异 , 即并无一致的反应 , 即使对豆科牧草扁蓓豆而言 , N 的
含量也没有提高 , 其原因有待进一步研究 。
4
.
3 与 Ti sd al e (19 7) 和陈默君等 (19 6 )研究结果一致 , 在缺硫地区施硫肥能提高牧草的消化
率 , 提高羊毛产量和品质 (R os c a , 19 63 ) , 羊毛绝对长度分别提高 1 1 . 45 % 和 13 . 69 % , 产毛量分
别提高 20 . 3 % 和 25 . 93 % , 但与有些研究结 果不 同(Jon e S 等 , 19 8 2 ) , 施硫肥未能增加绵羊 的 日
增重 , 可能与所用的试验羊不同 (如年龄 、品种等 )有关 。 Jon e s 等都用羔羊做试验 , 而本试验为
1
.
5 周岁羊 , 不处放生长最快阶段 。
4
.
4 本试验是在不可控 的野外天然草原上进行 的 , 故很难从机理上 阐明一些生理功能过程 ,
如同样对硫肥较为敏感 , 牧草中硫的含量有明显的提高 , 但有的牧草表现出较大的增产 , 而有
2 4 2 草 地 学 报 1卯7 年
的却没有或不明显 。 鉴于此 , 拟在可控条件下 ,进一步对主要牧草个体或种群进行不同处理的
研究 , 以揭示水肥 、复合施肥等效应 , 以期阐述其作用机理 。 为生产实践提供依据
5 结论
5
.
1 内蒙古沙质栗钙土草原 , 0 一 30c m 土壤中有效硫含量不超过 sp p m 时 ,施硫肥对牧草生产
力和家畜生产性能有较大的影响 。 在雨水较充足时 , 施硫肥能提高草原群落生产力 ;其中羊草
和冷篙草地上生物量的提高是生产力水平提高的主要作用贡献者 。
5
.
2 施硫肥能改善牧草的品质 , 其中羊草 、冰草等六种主要牧草硫的含量明显提高 , P 的含量
也有类似的结果 , 而 K 的含量表现则不一致 , 有的 明显提高 , 而有 的则有所下降 (如星毛萎陵
菜 ) , 但对 N 的含量均无明显影响 , N : S 比有所缩小 。
5
.
3 施硫肥对绵羊的采食量和日增重无显著影响 , 但提高了牧草干物质的消化率 ;加快羊毛
的生长速度 , 羊毛长度和产毛量显著增加 , 羊毛的品质如细度和强伸度均显著改善 。
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卯pul ati ons , su e h as 幼刀 21拈 ehine nse an d A旎ha 记户娜山 . Th e e o n e e n trat io ns of 5 we re in e~ ed 5 19 -顽ean tly ex e e p t Cle is t〔若已nes Sq 王姐~ a 田ld Po te瓜illa ac 以15 . Th e e o n e e n tra tio ns o f p we re in e此as e d
5 1, lfi can ti y e x e e p t Ate d优q g o 瓜he n ica an d of K we re vari ed wi th d ife re n t herb塔s : b u t th e e o n e e n trat io n
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