不同施肥量对桂牧一号产量及氮磷钾吸收的影响

杨曾平，聂 军，廖育林，周 兴,2，谢 坚，鲁艳红，纪雄辉，谢运河

（1． 湖南省土壤肥料研究所，湖南 长沙410125；2. 湖南农业大学资源与环境学院，湖南 长沙410128）

我国长期以来实行以粮食为主、粮食与经济作物相结合的“二元”种植结构，造成了饲料生产完全依附于粮食生产，精饲料的有效供给长期不足的局面。我国人多地少，草原退化严重，牧草产量低、质量差，导致畜牧业生产很不稳定，这些都是制约畜牧业发展的障碍因素。未来我国畜牧业发展的重点仍然要以农区为主，在调整畜牧业结构的基础上，发展草食畜牧业，走产业化、规模化发展之路。因此，必须大力种植和研发牧草及饲料作物，加快优质高效牧草饲料产业化的发展，以绿色饲料替代精饲料，促进我国现代畜牧业的发展。将饲草作物以填闲、轮作、带状种植等方式纳入粮食集中产区现有的种植制度中，建立相对稳定的、与社会需求相一致的“粮、经、草（饲）”三元结构，才能达到稳粮、扩饲，促进农牧业的健康发展，这是我国种植业宏观调整的战略性方向[1-2]。

桂牧一号是禾本科牧草中的优良品种，它的育成为我国南方发展节粮型草食畜牧业渔业提供新的更优质牧草种源，近几年在我国南方大面积推广种植[3-4]。桂牧一号在不同土壤、不同地区和不同栽培条件下，产量和品质差别很大[5-7]。有关氮肥对桂牧一号生长影响的研究[5-6]较多，而不同氮磷肥的配施对桂牧一号生长影响的研究鲜见报道。因此，通过研究不同氮肥和磷肥施用量对南方花岗岩发育的水稻土上种植桂牧一号产量和氮磷钾吸收量的影响，实现减少肥料用量，提高肥料利用率，稳定牧草产量，改善牧草品质，对指导我国南方桂牧一号生产，提高种草的科技含量具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 试验地点与试验设计

试验在湖南省长沙县金井镇脱甲（湘丰）循环农业科技工程基地试验田（113°19′E，28°32′N）进行，海拔99 m，位于湘江一级支流捞刀河的上游，属湘中丘陵盆地向洞庭湖平原的过渡地带，亚热带季风气候，年均气温17.2℃，积温4 500～6 500℃，无霜期274 d，年日照时数1 663 h，年降水量1 200～1 500 mm，降雨多集中在每年的3～7月。供试牧草为桂牧一号杂交象草（Pennisetum americanum × P. purpureum） × P.durpureum schum.cv.Guimu No.1），供试土壤为花岗岩发育的水稻土，试验开始前0～20 cm 耕层土壤的基本性状为：pH 值5.03，土壤有机质45.8 g/kg，全氮2.64 g/kg，碱解氮204.7 mg/kg，全磷0.65 g/kg，速效磷5.07 mg/kg，全钾28.6 g/kg，缓效钾953.6 mg/kg，速效钾64.7 mg/kg。氮、磷和钾化肥品种分别是尿素、过磷酸钙和氯化钾。试验设8个处理，每处理3个重复，每小区面积20 m2（4 m×5 m），每小区种桂牧一号35 株，株距70 cm。各处理施肥情况见表1。

表1 各处理施肥情况 （kg/hm2）

试验开始于2013年4月，4月1日整田，4月2日施基肥，4月3日种植种苗。每次刈割后对除N0P2K处理外的其他处理进行追施尿素150 kg/hm2。

1.2 样品采集及处理

分别于2013年7月19日、9月11日和12月13日共刈割桂牧一号3 次。每次刈割时计产，并采取桂牧一号样品，分析鲜样水分及干物质中氮、磷、钾含量。

1.3 计算与统计方法

植株氮（磷、钾）养分吸收量（kg/hm2·a）=稻草产量×稻草氮（磷、钾）含量+籽粒产量×籽粒氮（磷、钾）含量

试验数据用Excel 和SPSS 13.0 进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对桂牧一号干草产量的影响

从图1 中可知，第一次刈割桂牧一号时，N4P2K 处理干草产量最高，为10.47 t/hm2，显著（P＜0.05）高于其他处理，产量最低的是N0P2K 处理，为2.26 t/hm2，显著（P＜0.05）低于其他处理。第二次刈割桂牧一号，N3P2K 处理桂牧一号干草产量最高，N0P2K 处理产量最低，各施氮处理间差异相对于第一次刈割减小。第三次刈割桂牧一号，N3P2K 处理桂牧一号干草产量最高，N0P2K 处理产量最低。三次刈割桂牧一号的干草总产量N4P2K 处理最高，N0P2K 处理产量最低，显著（P＜0.05）低于其他处理。

与N2P2K 处理相比，第一次刈割桂牧一号，N0P2K、N1P2K、N2P0K 和N2P1K 处理产量较低，N3P2K、N4P2K 和N2P3K 处理较高；第二次刈割桂牧一号，N0P2K、N1P2K、N2P0K 和N2P1K 处理产量较低，N3P2K、N4P2K 和N2P3K 处理较高；第三次刈割桂牧一号，N0P2K、N2P0K、N2P1K 和N2P3K 处理产量较低，N1P2K、N3P2K 和N4P2K 处理较高；三次刈割桂牧一号，N0P2K、N1P2K、N2P0K 和N2P1K 处理干草总产量较低，N3P2K、N4P2K 和N2P3K 处理较高。说明氮、磷肥的施用尤其是氮肥的施用对桂牧一号有明显增产作用。追施氮肥可以明显促进桂牧一号的再生，缩小了各处理间差异。

图1 不同施肥量对桂牧一号干草产量的影响

2.2 桂牧一号氮磷基肥最佳施肥量

根据每处理的基肥施用量和2013年7月19日第一次刈割桂牧一号鲜草产量拟合的一元二次方程（氮：Y=-0.000 02X2+0.0271X+2.694 1；磷：Y=-0.000 4X2+0.080 3X+5.235）计算，所得基肥氮最佳施用量（折纯）为677.5 kg/hm2，基肥磷最佳施用量（折纯）为100.4 kg/hm2（图2、图3）。

2.3 不同施肥量对桂牧一号氮磷钾含量的影响

图2 不同施氮量桂牧一号干草产量

图3 不同施磷量桂牧一号干草产量

从图4 可知，第一次刈割桂牧一号时，N4P2K 处理全氮含量最高，为2.07%，显著（P＜0.05）高于其他处理，N1P2K 处理全氮含量最低，显著（P＜0.05）低于其他处理。第二次刈割时，N4P2K 处理全氮含量最高，N3P2K 处理全氮含量最低。第三次刈割时，N2P2K 处理全氮含量最高，N3P2K 处理全氮含量最低。相对于N2P2K 处理，第一次刈割时，N1P2K、N2P0K 和N2P3K 处理全氮含量降低，N0P2K、N3P2K、N4P2K 和N2P1K 处理升高；第二次刈割时，N4P2K、N2P3K、N2P1K、N2P0K、N0P2K 和N1P2K 处理均增加，N4P2K 处理全氮含量增加量最大，N3P2K 处理降低；第三次刈割时，所有处理均降低。基肥施用氮肥可以提高桂牧一号的全氮含量，追肥施用氮肥缩小了处理间全氮含量的差异。

图4 不同施肥处理对桂牧一号全氮含量的影响

第一次刈割桂牧一号时，N0P2K 处理全磷含量最高，显著（P＜0.05）高于其他处理，N4P2K 处理全磷含量最低，显著（P＜0.05）低于其他处理。第二次刈割时，N0P2K 处理全磷含量最高，N3P2K 处理全磷含量最低。第三次刈割时，N0P2K 处理全磷含量最高，显著（P＜0.05）高于其他处理，N2P1K 处理全磷含量最低，显著（P＜0.05）低于其他处理。相对于N2P2K 处理，第一 次 刈 割 时，N1P2K、N3P2K、N4P2K、N2P0K、N2P1K 和N2P3K 处理全磷含量降低，只有N0P2K 处理升高；第二次刈割时，N3P2K、N4P2K、N2P0K 和N2P1K 处理全磷含量降低，N0P2K、N1P2K 和N2P3K 处理全磷含量升高；第三 次 刈 割 时，N1P2K、N3P2K、N4P2K、N2P0K、N2P1K 和N2P3K 处理全磷含量降低，只有N0P2K 处理升高。

图5 不同施肥处理对桂牧一号全磷含量的影响

第一次刈割桂牧一号时，N0P2K 处理全钾含量最高，显著（P＜0.05）高于其他处理，N2P1K 处理最低（图6）。第二次刈割时，N0P2K 处理全钾含量最高，显著（P＜0.05）高于其他处理，N2P2K 处理最低。第三次刈割时，N2P3K 处理全钾含量最高，N4P2K 处理最低。相对于N2P2K 处理，第一次刈割时，N3P2K、N4P2K、N2P0K、N2P1K 和N2P3K 处理全钾含量较低，N0P2K 和N1P2K 处理较高；第二次刈割时，所有处理全钾含量都有较高，N0P2K 处理最高；第三次刈割时，N1P2K、N3P2K、N4P2K、N2P1K 和处理全钾含量较低，N0P2K、N2P0K 和N2P3K 处理较高。

图6 不同施肥处理对桂牧一号全钾含量的影响

2.4 不同施肥量对桂牧一号氮磷钾吸收量的影响

第一次刈割桂牧一号时，N4P2K 处理吸氮量最高，显著（P＜0.05）高于其他处理，N2P0K 处理最低（图7）。三次刈割的桂牧一号的总吸氮量最高的也是N4P2K处理，显著（P＜0.05）高于其他处理，N0P2K 处理最低。相对于N2P2K 处理，N0P2K、N1P2K、N2P0K 处理第一次刈割时的吸氮量较低，N3P2K、N4P2K、N2P1K 和N2P3K处理较高；三次刈割桂牧一号的总吸氮量N0P2K、N1P2K、N2P0K 和N2P1K 处 理 较 低，N3P2K、N4P2K 和N2P3K 处理较高。表明氮、磷肥的施用都可以促进桂牧一号对氮的吸收，氮肥的作用较磷肥强。

图7 不同施肥处理对桂牧一号吸氮量的影响

第一次刈割桂牧一号时，N3P2K 处理吸磷量最高，N0P2K 处理最低（图8）。三次刈割的桂牧一号的总吸磷量最高的是N2P2K 处理，N0P2K 处理最低。相对于N2P2K 处 理，N0P2K、N1P2K、N4P2K、N2P0K、N2P1K 和N2P3K 处理第一次刈割时的吸磷量较低，N3P2K 处理较高；三次刈割桂牧一号的总吸磷量N0P2K、N1P2K、N3P2K、N4P2K、N2P0K、N2P1K 和N2P3K 处 理 均 低 于N2P2K 处理。表明氮、磷肥的施用都可以促进桂牧一号对磷的吸收，磷肥的作用较氮肥强。

图8 不同施肥处理对桂牧一号吸磷量的影响

从图9 可知，第一次刈割桂牧一号时，N3P2K 处理吸钾量最高，N0P2K 处理最低。三次刈割的桂牧一号的总吸钾量最高的是N2P3K 处理，显著（P＜0.05）高于其他处理，N0P2K 处理最低。相对于N2P2K 处理，N0P2K、N4P2K、N2P0K 和N2P1K 处理第一次刈割时的吸钾量较低，N1P2K、N3P2K 和N2P3K 处理较高；三次刈割的总吸钾N0P2K、N2P0K 和N2P1K 处理较低，N1P2K、N3P2K、N4P2K、和N2P3K 处理较高。表明氮、磷肥的施用可以促进桂牧一号对钾素的吸收。

图9 不同施肥处理对桂牧一号吸钾量的影响

3 讨 论

合理施肥是提高牧草产量和改善品质的重要技术措施之一[8]。施肥措施与桂牧一号营养成分的形成相关性较高[7]。氮素是植物生长发育中最重要的元素之一，是牧草生长的主要养分限制因子，对于自身不具备固氮能力的禾本科牧草而言更是如此。若仅靠土壤供氮，禾本科牧草在生长过程中对养分的需要很难得到满足，作物产量潜力将受到限制[9]，以施肥的方式补充氮素是桂牧一号优质高产的有效措施之一[10]。但若施氮量过高，也会造成作物产量和饲用价值下降[11]。徐明岗等[12]认为牧草种植在其他养分供应一定时，氮肥并非施的越多越好，而是在一定量时为最佳，而且氮素需要每年持续施用才能高产。产草量的高低是直接反映生产力水平高低的重要指标[13]。粗蛋白是反映牧草营养价值的重要指标[14]。刘小飞等[5]认为合理施氮可提高桂牧一号的产草量和桂牧一号的农艺性状。刘小飞等[10]还认为施氮肥可明显增加牧草产量，略增加蛋白产量，随着施氮水平的提高，两者都呈现先上升后下降的趋势，合理施肥可提高“桂牧一号”杂交象草的产草量和蛋白质、可溶性糖的产量，提高草品质。施中水平氮有利于提高桂牧一号的产草量和品质[6]，中氮处理对提高光合特性的作用最大，可提高桂牧一号的产草量[15]。刘小飞等[16]和梁志霞等[17]认为施用氮肥能提高桂牧一号功能叶叶绿素、氨基酸含量，增加粗蛋白产量和产草量，提高转氨酶活性、净光合速率。本研究结果表明，施氮肥对桂牧一号有明显增产作用。肖润林等[7]研究表明追施氮肥也有利于促进桂牧一号的生长和营养物质的积累，增加桂牧一号株高和分蘖数，提高产草量，提高再生草中粗蛋白，可溶性糖的含量，降低中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的含量，改善牧草品质。因为追施氮肥有利于植物叶片与大气进行水蒸气交换和对CO2的固定，促进光合产物的积累[18]和蛋白质的合成[19]，增加禾本科牧草的分蘖数[20]。本研究也认为，追施氮肥可以明显促进桂牧一号的再生。磷是组成核酸、磷脂、腺苷三磷酸及许多辅酶的元素，参与许多物质的合成和植物的各种生理生化过程，是植物体内的基本营养元素[21]。戴建军等[22]认为适量施入磷肥，可显著提高鲜草产量和磷营养含量。禾本科牧草对磷肥有极显著的响应，在其他肥料施用量一定时，牧草产量一般随磷肥用量增加而增加。开始时，增产的幅度大，磷肥用量增加时，增产幅度变小[12]。储祥云等[23]研究表明，对于牧草，氮肥的作用较为突出，但缺磷会影响氮肥肥效的发挥。苏亚丽等[24]研究表明粗蛋白和干物质含量随着氮肥和磷肥用量的增加而升高。本研究结果表明磷肥施用可以促进桂牧一号产量增加，氮、磷肥的施用可以相互促进桂牧一号对氮、磷素的吸收。

4 结 论

基施氮、磷肥尤其是氮肥对南方花岗岩发育的水稻土上桂牧一号有明显增产作用。追施氮肥可以明显促进桂牧一号的再生。桂牧一号基肥施用，氮肥最佳施用量（折纯）为677.5 kg/hm2，磷肥最佳施用量（折纯）为100.4 kg/hm2。

氮、磷肥的施用都可以增加桂牧一号氮吸收量，氮肥的作用较磷肥强。氮、磷肥的施用都可以增加桂牧一号的磷吸收量，磷肥的作用较氮肥强。氮、磷肥的施用可以增加桂牧一号的钾吸收量。

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