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高寒牧区禾本科牧草施肥研究



全 文 :高寒牧区禾本科牧草施肥研究
纪亚君 , 周青平
(青海省畜牧兽医科学院 , 青海 西宁 810003)
摘 要:连续 8 年的施肥试验结果表明 , 在青海草地施用磷肥和氮肥的效应随不同草地生态类型而变化 , 也随
不同禾本科牧草种类而变化;禾草增产量 (y i)与施氮水平 (x)的数量关系符合 yi=x/ (a+bx)或 yi=x/ (a+
bx c)方程;单施氮和单施磷对牧草品质具有不同的影响;磷作种肥在播种时一次施入 , 氮作追肥在分蘖期施入
土层 6 cm 时肥效最高。
关键词:草地;施肥;牧草产量;牧草品质;施肥方式
中图分类号:S147.2;S54   文献标识码:A   文章编号:1673-6257 (2009)01-0027-04
收稿日期:2008-05-05
作者简介:纪亚君 (1967-), 女 , 陕西大荔人 , 副研究员 , 主
要从事草地保护研究工作。
  青海省畜牧兽医科学院草原所于 1978 ~ 1985年
进行了连续 8年的施肥试验 , 深入系统地研究了在
青海不同土壤类型地区氮 、磷两种营养元素对不同
种类禾本科牧草产量和营养成分含量的影响及不同
施肥方式和不同施肥时期的肥料效应 ,获得系统的
研究资料。笔者对该项目大量研究资料进行了收集 、
整理和分析 , 以期为今后的研究和生产提供指导。
1 材料与方法
1.1 试验点基本情况
表 1 试验点基本情况
选取的生态类型
及其试点名称
海拔高度
(m)
年均温
(℃)
年均降水量
(mm)
年均蒸发量
(mm)
年日照时数
(h)
≥5℃
积温
≥10℃
积温 植被土壤类型
半荒漠化草原 ,切吉乡 3250 1.1 215.3 1808.0 2660.6 1578.9 832.4 以芨芨草 、针茅为主 ,棕钙土 , pH 7.5~ 8.5
高寒草原 ,同德牧草良种繁殖场 3290 0.3 430.4 1441.0 2694.5 1294.4 478.2 以针茅为主 ,暗栗钙土 ,pH 7.9~ 8.2
高寒草原 ,甲乙点 3272 0.7 381.2 1458.0 3012.2 1307.9 565.4 以针茅为主 ,栗钙土 ,pH 7.8~ 8.5
草甸化草原 ,铁卜加点 3270 -0.7 359.8 1501.0 2948.1 1101.0 285.4 以早熟禾苔草为主,暗栗钙土, pH 7.5~ 8.2
高寒草甸 ,大武草籽繁殖场 3720 -0.7 578.0 1450.0 2581.8 850.3 163.1 以蒿草为主 ,高寒草甸土, pH 7.5~ 7.8
1.2 供试材料
供试肥料主要为尿素 (含 N 46%)和重过磷
酸钙 (含 P2O5 46%)。供试牧草主要有一年生饲草
燕麦 (Avena sativa)、 多年生禾本科牧草老芒麦
(Elymus sibiricus , 包括多叶老芒麦和弯穗大麦草两
个栽培品种)、短芒老芒麦 (Breviaristatus E.)、 糙
毛鹅观草 (Roegneria hirsute)、 无芒雀麦 (Bromus
inermis)、 冷地早熟禾 (Poa crymophila)及星星草
(Puccinellia tenuiflora)等①。
1.3 试验设计
1.3.1 氮 、磷肥效应及互作效应试验
N 、 P 均按纯 N 和纯 P2O5 计算 , 各设 3个水
平 , 共 9个处理 , 即 N0P0 、 N37.5、 N75 、 P37.5 、 P75 、
N37.5P37.5 、N37.5P75 、 N75P37.5 、 N75P75 , 右下角数字表
示每公顷施入肥料的 kg 数 (kg/hm2), 下同 。肥料
一次施入 , 连续测产 2 ~ 3年。
1.3.2 不同氮肥水平试验
设 6 个施氮水平 , 即 N0、 N37.5 、 N75 、 N112.5、
N150 、N225。
1.3.3 施氮时期和施肥方式试验
设 3个处理 , 分别在 5月中旬 、 6月中旬和 7
月中旬一次施入。施肥方式分为表施和深施 (土层
6 cm), 深施又分为一次施和两次施。
2 结果与分析
2.1 氮 、磷的增产效应
2.1.1 生态区对增产效应的影响
3个生态地区施肥试验数据表明 , 不论施氮或
施磷 , 均较大地提高各种禾草的产量 , 其增产量随
施肥水平的提高而增加 , 但不同生态类型的地区之
间 , 施磷和施氮的增产效应差异很大 (表 2)。在
灌溉棕钙土和高寒草甸土地区 , 磷肥的增产效应高
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于氮肥 , 等量施入 P2O5和 N 的情况下 , 施磷肥的
产草量为施氮肥的 1.2 ~ 4 倍;而在暗栗钙土地区
氮肥的效应则高于磷肥 , 施磷的效应只有施氮的
61.1%~ 68.3%。
表 2 不同生态地区施磷和施氮的增产效应
(干草 , kg/ hm2)
生态区 试点 草种 施磷增产量 施氮增产量
P37.5 P75 N37.5 N75
温暖干旱半 巴燕三号燕麦 3172.5 5770.5 1062.5 2982.0
荒漠化草原 切吉 青永久444燕麦 3405.0 2227.5棕钙土地区
凉温半湿润 同德 多叶老芒麦 819.0 1660.5 1519.5 2110.5高寒草原暗 无芒雀麦 375.0 855.0 585.0 1132.5
栗钙土地区 铁卜加 冷地早熟禾 1482.0 2496.0 1986.0 4519.5
寒冷湿润高
寒草甸类草 大武 糙毛鹅冠草 1105.5 993.0 84.0 321.0场高寒草甸
土地区  
  肥料效应的发挥受气温和水分影响 。当其它条
件基本相似时 , 肥料的增产作用随栽培地区气温的
升高而增大 , 因而 , 在高寒草甸地区施肥的增产效
应最差 。气温的作用也受水分的影响 。
2.1.2 草种对增产效应的影响
施肥效应随禾草的类型不同而不同 (表 3)。
一般而言 , 高禾草类的肥料效应高于矮禾草类 , 在
等量施肥的情况下 , 施肥当年高禾草类的增产量为
矮禾草类的 1.8 ~ 2倍;而在同类禾草中的不同种
之间的差别不大。
2.2 施氮水平与禾草产量的数量关系
在青海高寒牧区 , 施肥当年和施肥后连续两年
累计增产量 (yi)与施氮水平 (x)的数量关系均
符合 yi=x/ (a+bx)或 yi=x/ (a+bxc)方程[ 1 ,2] 。
用这两个方程分析了该课题的 12份施氮量试验资
料 (表 4), 除冷地早熟禾两年累计增产效应的相
关系数为0.9144 , 达显著水平之外 (p<0.05), 其
余资料均达极显著水平 (p<0.01)。
表 3 常用施氮量对禾草产量的影响  (kg/ hm2)
施氮水平 N0 N37.5 N75 N112.5 N 150 N225 说明
无芒雀麦 施氮当年   7234.5   8580.0   9484.5  10110.0   10215.0   11265.0 切吉资料
两年累计 12846.0 14176.5 15435.0 16135.5 17235.0 18927.0
弯穗大麦草 施氮当年 3000.0 4282.5 5122.5 5710.5 6145.5 6421.5 铁卜加资料
两年累计 5227.5 6652.5 7723.5 8547.0 9247.5 9930.0
高禾草类 弯穗大麦草 施氮当年 3385.5 5368.5 6160.5 6735.0 7293.0 7509.0 铁卜加资料
多叶老芒麦 施氮当年 6942.0 9112.5 9741.0 9927.0 9945.0 10000.5 同德资料
糙毛鹅冠草 施氮当年 2502.0 3060.0 3552.0 3753.0 3979.5 4165.5 大武资料
平均 施氮当年 4612.4 6081.0 6811.5 7246.5 7506.0 7872.0
两年累计 9037.5 10414.5 11580.0 12492.0 13242.0 14428.5
矮禾草类
星星草 施氮当年 3334.5 4020.0 4620.0 5077.5 5290.5 5260.5 同德资料
冷地早熟禾 施氮当年 2278.5 2704.5 3108.0 3315.0 3459.0 3001.5 铁卜加资料
两年累计 5329.5 6798.0 8431.5 9633.0 10033.5 10173.0
平均 施氮当年 2806.5 3363.0 3864.0 4197.0 4375.5 4131.0
表 4 6 种禾草施氮资料的拟合结果
样品 禾草类型 给定方程 参数
a b c
相关系数
高禾草类 无芒雀麦 yi=x/(a+bx) 2.263×10-2 1.559×10-4    0.9785**
多叶老芒麦 yi=x/(a+bx) 8.825×10-2 3.057×10-4 0.9931**
弯穗大麦草 yi=x/(a+bx) 2.272×10-2 2.09×10-4 0.9938**
施氮当年 糙毛鹅冠草 yi=x/(a+bx) 5.275×10-2 4.054×10-4 0.9877**
平均 yi=x/(a+bx) 2.181×10-2 2.483×10-4 0.9971**
矮禾草类 星星草 y i=x/(a+bxc) 5.949×10-2 4.436×10-8 2.6334 0.9999**
冷地早熟禾 y i=x/(a+bxc) 9.689×10-2 1.197×10-12 4.8592 0.9175**
平均 y i=x/(a+bxc) 7.388×10-2 2.409×10-9 3.2706 0.9981**
两年合计
高禾草类 无芒雀麦 yi=x/(a+bx) 2.616×10-2 4.889×10-5 0.9874**
弯穗大麦草 yi=x/(a+bx) 2.355×10-2 1.223×10-4 0.9945**
平均 yi=x/(a+bx) 2.525×10-2 7.911×10-5 0.9979**
矮禾草类 冷地早熟禾 yi=x/(a+bx) 1.844×10-2 1.263×10-4 0.9144*
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2.3 氮 、 磷肥对牧草营养成分含量的影响
2.3.1 单施氮的影响
单施氮可显著增加禾草中粗蛋白质(CP)、粗脂
肪(EE)和钙(Ca)的含量 ,减少无氮浸出物(NEF)和
磷(P)的含量 ,对粗纤维(CF)含量影响甚微[ 3-5] 。
如切吉点栽培的无芒雀麦 ,当施氮水平在 27.5 ~ 750
kg/hm2范围变化时 ,头茬干草 CP 和 NEF 含量与施
氮量的相关系数分别为 rx/y·x =0.999**和 rlogx·y =
-0.948**;二茬草中 CP 、NO3 -N 、EE 和 NEF 与施
氮量的相关系数分别为 rlogx·y =0.965**、rx·lny =
0.98**、rx·y =0.709*和 rlogx·y=-0.959**。供试禾
草的 CP 、EE 、Ca 、NEF 、P 和 CF 含量的平均增减量分
别 为 +41.8%、 +5.28%、 +2.48%、 -8.36%、
-6.54%和+0.068%。
2.3.2 单施磷的影响
单施磷可增加禾本科牧草中粗纤维和磷的含
量 , 减少粗蛋白质 、 粗脂肪 、 无氮浸出物和钙的含
量[ 6] 。平 均 值 的 增 减 量 顺 次 为 + 10.24%、
+12.69%、 -12.91%、 -14.00%、 -2.04%和
-18.10%。
2.3.3 氮 、磷合施的影响
氮 、 磷合施时 , 粗蛋白质和粗纤维的含量皆增
加 , 其平均增加量分别为 16.9%和 3.35%;无氮
浸出物含量下降平均值为 6.49%;粗脂肪含量及
钙和磷的含量因草种和氮 、 磷的搭配比例不同而
异 , 但增加或减少的量都很小 , 规律不明显[ 7] 。
2.4 施肥时期和方式的肥料效应
2.4.1 施氮时期的影响
分别于牧草返青后 5月中旬分蘖期 、 6月中旬
拔节抽穗期和 7月中旬抽穗后期施氮 , 牧草产量 5
月中旬>6月中旬>7月中旬 。例如 , 切吉点试验结
果表明 , 无芒雀麦 5月中旬施氮的产草量为 23767
kg/hm2(100%),6月中旬为 21021 kg/hm2(88.4%),7
月中旬为 17155.5 kg/hm2 (72.2%)[8] 。
对于刈割茬次而言 , 3个不同施肥时期头茬草
产量差异显著 , 而再生草产量基本一致。这是因
为:(1)青海高寒地区牧草生长缓慢 , 每年于 7月
底到 8月初刈割头茬牧草 , 再生草量少 , 牧草年产
量主要取决于头茬草。(2)5月中旬施氮到 8月初
刈割 , 长达 70 ~ 80 d 为氮素的释放和牧草对氮的
吸收利用提供了充足的时间 , 因而氮肥的增产作用
发挥得充分 , 产草量高。而 7月中旬施肥 , 距 8月
初刈割 , 仅有 20 d 时间 , 施入的尿素氮来不及充
分释放和被植物吸收利用 , 因而产量低 , 施肥效果
差 。尽管未被利用的氮大部分保留在土壤中 , 但由
于再生草生长期间气温低 , 生长受限制 , 土壤中的
氮素不能充分利用 。早期施肥还能显著提高牧草蛋
白质含量 , 从牧草营养的角度考虑 , 寒冷地区早施
也优于晚施 。
2.4.2 施肥方式的影响
深施产量显著高于表施 , 且牧草粗蛋白质 、粗
脂肪和粗灰分含量也高 。如切吉点无芒雀麦牧草两
年合计产量深施时比表施时高 90.2%。分一次或
两次深施的产量差异不显著 。
在青海高寒牧区 , 多年生禾草播种当年生长很
缓慢 , 对营养的需要量较少 , 土壤中氮的矿化释放
速度基本可满足牧草生长发育的需要 , 施氮的增产
作用不显著 , 且施氮可使分蘖节含糖量降低 , 不利
于牧草越冬 。据测定 , 在切吉点无芒雀麦当年施氮
处理分蘖节可溶性糖含量为 7.3 mg/g , 而不施肥对
照为11 mg/g 。在播种时一次性施入磷肥作种肥[ 9] ,
可连续 3年显著增加牧草产量 , 到生长第 4年追施
氮肥 , 牧草产量施磷肥区仍比对照区增加 1倍 , 说
明播种时集中一次施入的磷肥到 3年后仍未被完全
利用 , 但连续3年产出 , 土壤中的氮素被消耗 , 使
磷肥不能发挥作用 , 这时补施氮肥可增加氮肥和磷
肥的肥效。试验结果表明 , 在青海草地 , 磷宜作种
肥 , 其肥效优于作基肥和追肥;氮应作追肥 , 其肥
效优于作基肥和种肥[ 8] 。
3 青海地区施肥方案建议
在温暖干旱半荒漠化草原棕钙土地区可于多年
生牧草播种时用磷 (P2O5 , 下同)90 ~ 120 kg/hm2
作种肥 , 第 2 、 3 年每年返青后分蘖期追施氮 (纯
N , 下同)45 ~ 60 kg/hm2 , 第 4 、 5 、 6年每年分蘖
期追施氮 75 kg/hm2;有条件时再于第 4年返青后
分蘖期结合灌溉追施磷肥 75 kg/hm2 则效果更好。
在凉温半湿润高寒草甸暗栗钙土地区可于播种时用
磷 75 ~ 90 kg/hm2作种肥 , 以后每年返青后分蘖期
追施氮肥 45 kg/hm2 。追肥要施入土表 6 cm 以下 ,
有条件的可用施肥机作业 , 无施肥机时可在撒肥后
用轻耙松土覆盖。在高寒草甸土地区播种矮禾草类
作放牧场用时 , 可不施肥。
致谢:承蒙车敦仁研究员提供部分未发表数
据 , 特此致谢!
注:①后经全国牧草品种审定委员会审定 , 将本文中的多叶老芒
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麦 、 弯穗大麦草 、 短芒老芒麦 、 冷地早熟禾和星星草分别登记为青
牧 1号老芒麦(cv.Qingmu No.1)、农牧老芒麦(cv.Nongmu)、青海短芒
披碱草(cv.Qinghai)、青海冷地早熟禾(cv.Qingahi)和青海星星草(cv.
Qinghai)。
参考文献:
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1994 , (5):1-6.
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青海畜牧兽医杂志 , 1990 , (1):1-10.
[ 3]  车敦仁 , 郎百宁 , 王大明 , 等.施氮水平对无芒雀麦产量和
营养成分含量的影响(Ⅰ)[ J] .中国草业科学 , 1987, (3):
23-30.
[ 4]  车敦仁 , 郎百宁 , 王大明 , 等.施氮水平对无芒雀麦产量和
营养成分含量的影响(Ⅱ)[ J] .中国草业科学 , 1987 , (5):
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[ 5]  车敦仁 , 李方红 , 梅贤春 , 等.高寒地区施氮量对糙毛鹅观
草产量和营养成分含量的影响 [ J] .中国草地学报 , 1990 ,
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干物质生产的影响 [ J] .中国草地学报, 1983 , (1):5-8.
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影响 [ J] .青海畜牧兽医杂志 , 1990 , (2):4-7.
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及营养成分的影响 [ J] .青海畜牧兽医杂志 , 1988 , (5):10
-12.
[ 9]  车敦仁.郎百宁 , 王大明.种草施磷效果好成本低 [ J] .青
海畜牧兽医杂志 , 1984, (3):56-57.
Study on fertilizer application to alpine grassland in Qinghai
JI Ya-jun , ZHOU Qing-ping (Qinghai Academy of Animal Science and Veterinary Medicine , Xining Qinghai 810003)
Abstract:8 years continuous fertilizer application experiments in Qinghai grassland showed that the effect of N and P fertilizer
application varied either with different grassland eco-types or different grass types.The mathematic relationship between the yield
increase amount of grass and N fertilizer amount could be expressed as equations yi=x/ (a+bx)or yi=x/ (a+bx c).Solo N
and solo P fertilizer application differently affected forage quality.P and N application as sowing and dressing respectively with 6
cm depth into earth the optimum effect was obtained.
Key words:grassland;fertilizer application;forage yield;forage quality;fertilizer application pattern
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Effect on roots growth of rubber at different phosphorous fertilizer levels
HE Jun-jun1 , 2 , LIN Zhao-mu1 , HUA Yuan-gang1 , LUO Wei1 , LIN Qing-huo1 (1.Rubber Research Institute/Ministry of Agri-
culture Key Laboratory for Tropical Crops Physiology , CATAS , Danzhou Hainan 571737;2.Experimental Station of Zhanjiang ,
CATAS , Zhanjiang Guangdong 524013)
Abstract:Because of fertilization imbalance , the availability phosphatase inside and outside of fertilization cave were biggish dif-
ferent.Mensurating the roots activities and acid phosphatase activities (APA), investigating roots metabolize , absorb ability at
different phosphorous fertilizer level.The result showed that when the level was 500 mg·kg -1 , roots activities and APA were high-
est , roots metabolize and absorb ability were strongest , was the best level.At lack , little level and high level , restrain the roots
growth.The roots which cultivate only single root response sensitivity.The single root cultivate experiment accelerated the roots
metabolize , absorb and growth.
Key words:phosphorus;fertilization cave;single root;roots activities;acid phosphatase activities
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