1、 第 卷 第 期草 原 与 草 业 年 月 腐殖酸肥对人工羊草地产草量和品质的影响苏富源,牛育华,郝明德,(华北水利水电大学 水资源学院,郑州;陕西科技大学 陕西农产品加工技术研究院,西安;西北农林科技大学 水土保持研究所,杨凌;中科学院水利部水土保持研究所,杨凌)摘要:为探究腐殖酸肥对人工羊草()地产草量和品质的影响,本研究以中科 号羊草为材料,设置 个腐殖酸处理水平,测定羊草不同生育期(拔节期、抽穗期、盛花期和成熟期)干草产量、分蘖数、株高、叶长、叶宽、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、无氮浸出物和粗灰分含量。结果表明:施用腐殖酸肥显著提高羊草干草产量、植株生长性状、粗蛋白含量、粗脂肪和粗灰分含量,
2、并显著降低无氮浸出物含量。腐殖酸施用量为 时,盛花期和成熟期羊草粗蛋白、粗粗脂肪、无氮浸出物和粗灰分含量均较高,盛花期和成熟期羊草干草产量分别为 和 ,每千克腐殖酸分别增产 和 干草,腐殖酸用量超过 后盛花期和成熟期羊草干草产量和品质提高不明显,且羊草增产效率较低。以收获干草为目的,在盛花期或成熟期刈割时,腐殖酸施用量以 为宜。关键词:腐殖酸肥;羊草;产量;品质中图分类号:文献标志码:文章编号:()近年来,我国天然草地受自然因素和人为因素的影响,天然草地大面积退化、草地土壤沙化、盐碱化严重,草地植被稀疏、生产力下降,为畜牧业和生态环境带来了严重的负面问题。建植人工草地可大幅度提高牧草产量和质量
3、,保证牲畜营养需要和维持饲草平衡,促进畜牧业发展,有利于天然草地的恢复重建和生态环境的改善。羊草()为禾本科赖草属多年生根茎型植物,是欧亚大陆东部草原的关键物种,广泛分布在我国东北、华北、西北等地,也是恢复和重建草原的优良草种,具有抗寒、抗旱、耐瘠薄、耐盐碱、耐践踏、耐放牧等优良特性,是我国禾本科牧草中分布区域广、营养价值高的优良禾草。建植羊草不仅可以获得大量优质饲草料,而且由于增加了冬春季节地面覆盖,能够降低风速、减少风蚀和改善生态环境。施肥是提高人工羊草地生产力的有效措施之一。近年来,腐植酸肥在农业生产上和生态环境治理上应用广泛,腐殖酸是一种天然有机大分子化合物,腐植酸肥料是以草炭、风化煤
4、或褐煤等作为主要原料,经过加工制成的一种有机肥料。腐殖酸肥有机质含量高,能为植物生长提供营养物质和生理活性物质,对植物生长具有刺激作用,能促进细胞发育和酶的活性,用于提高植物产量和品质。腐殖酸还具有改善土壤理化性质和生物学性状、活化养分、增强土壤保水、保肥能力等作用,有利于改善生态环境。孙克刚等在小麦上的研究结果表明,施用含腐殖酸尿素肥料降低了土壤硝态氮含量。有关腐殖酸肥用于提高蔬菜、水果和农作物产量和品质的研究较多,而腐殖酸肥在天然羊草地应用研究较少,特别在人工羊草地腐殖酸的施用效果鲜见报道。因此,本研究以人工羊草地为研究对象,探讨腐殖酸肥对羊草产草量和品质的影响,为其在羊草生产中大面积推广
5、腐殖酸肥料提供科学依据。试验材料与方法 试验区概况试验于 年在宁夏回族自治区盐池县城西滩上进行(,),海拔 ,属典型的中温带大陆性季风气候,年平均气温 ,收稿日期:基金项目:西安市农业科技创新工程项目();西安市未央农业科技创新计划项目()作者简介:苏富源(),女,河南商丘人,博士研究生,主要从事生态系统物质循环研究,:;为通信作者,:极端最高温为 ,极端最低温,年均无霜期;多年平均降水量 。供试土壤为风沙土,土壤结构松散,土壤有机质含量 ,全氮 ,全磷 ,碱解氮 ,速效磷 ,速效钾 ,肥力处较低水平。试验材料供试 羊 草 品 种 为 中 科 号 羊 草(),为多年生根茎型禾草,营养价值丰富,
6、适口性好,耐践踏,具有抗寒、抗旱和耐盐碱、耐土壤瘠薄性能,种植时期为 年 月 日,采用人工条播种植,行距 ,播种量 ,播种当年出苗,羊草在 年 月下旬返青,月中旬孕穗,月中旬籽粒成熟。供试肥料为腐植酸固体肥,由陕西科技大学腐植酸生态工程中心提供,腐殖酸含量为 。试验设计本试验采取随机区组设计,设置了 个腐殖酸肥施用水平;施用量分别为:、,分别以、表示。小区面积为 ,每个处理 次重复。年拔节期(月 日)施用腐殖酸肥,随后灌水 ,田间管理同大田。测定项目及方法 年分别于拔节期、抽穗期、盛花期和成熟期在各小区选择 个有代表性的 样方,测量羊草株高、叶长、叶宽和分蘖数,然后将样方内羊草全部刈割并称鲜重
7、,留茬 。鲜草自然风干至恒重,计算鲜干比,并折算成每个生育期干草产量。于不同生育期采集的植物样品,杀青、烘干后粉碎,用于测定羊草品质指标。粗蛋白质的测定用半微量凯氏定氮法;粗脂肪的测定采用索氏浸提法;粗纤维的测定用酸性洗涤剂法;粗灰分测定采用高温炉灼烧干灰化法;无氮浸出物利用差减法获得,即无氮浸出物粗蛋白粗脂肪粗纤维粗灰分。数据处理采用 和 进行数据处理和方差分析,采用 极差法进行差异显著性检验。结果与分析 腐殖酸肥对干草产量的影响羊草各生育期干草产量随腐殖酸肥用量增加而显著增加()。羊草拔节期至盛花期生长较快,后期趋于平缓。腐殖酸肥对拔节期、抽穗期、盛花期和成熟期干草产量均有显著影响,腐殖酸
8、肥用量最大时干草产量最高。腐殖酸施用量超过 后盛花期和成熟期干草产量增加不明显。盛花期干草产量与腐殖酸肥用量的关系式为 (),施用腐殖酸 时盛花期干草产量为 ,较对照增加。成熟期干草产量与腐殖酸肥用量的关系式为 (),施用腐殖酸 时成熟期干草产量为 ,较对照增加(见图)。图 腐殖酸肥对各生育期干草产量的影响从肥料增产效益来看,羊草增产效率随腐殖酸施用量的增加而降低(见表)。随腐殖酸肥用量增加,盛花期和成熟期羊草增产效率由每 腐殖酸增产 干草降到 干草,施用腐殖酸 时盛花期和成熟期羊草增产效率为分别为每 腐殖酸增产 和 干草。腐殖酸肥对羊草植株性状的影响羊草分蘖数和叶长在拔节后进入快速增长阶段,
9、抽穗期后分蘖数和株高发育较为缓慢。羊草株高和叶宽在拔节期至盛花期增长较快,盛花期后生长又转为缓慢(见图)。腐殖酸肥对羊草生长均有不同程度的促进作用(见图)。各生育期单位面积分蘖数和叶长随腐殖酸施用量增加而增加,腐殖酸肥用量最大时各草原与草业 年 第 卷 第 期表 腐殖酸肥对成熟期干草产量的影响指标盛花期成熟期施肥量()产草量()增产量()增产率()每 增产()生育期分蘖数和叶长最大,施用腐殖酸 时成熟期分蘖数和叶长较对照分别增加 和 。各生育期株高和叶宽随腐殖酸施用量增加而增加,而施用腐殖酸 时各生育期株高和叶宽达较大值,成熟期株高和叶宽较对照分别增加 和 ,腐殖酸用量超过 后成熟期株高和叶宽
10、增加均不明显。图 腐殖酸肥对各生育期植株性状的影响苏富源 牛育华 郝明德腐殖酸肥对人工羊草地产草量和品质的影响 腐殖酸肥对羊草营养品质的影响 腐殖酸肥对粗蛋白质的影响羊草粗蛋白含量随生育进程整体呈逐渐下降趋势,拔节期粗蛋白质含量最高,为,成熟期粗蛋白含量最低,为(见图)。施用腐殖酸肥有利于提高羊草粗蛋白含量。在各生育期施用腐殖酸肥羊草粗蛋白含量均显著高于不施肥(),施用腐殖酸、和 时拔节期粗蛋白含量显著高于施用腐殖酸 和 (),且施用腐殖酸、和 时粗蛋白含量差异不显著。抽穗期羊草粗蛋白含量随腐殖酸用量增加而增加,施用腐殖酸 时抽穗期粗蛋白含量显著高于施用腐殖酸、和 ()。施用腐殖酸 和 时盛花
11、期粗蛋白含量显著高于施用腐殖酸、和 (),且施用腐殖酸 和 时盛花期粗蛋白含量差异不显著。施用腐殖酸 时成熟期粗蛋白含量显著高于对照(),较对照增加 ,腐殖酸肥施用量超过 后成熟期粗蛋白含量增加不明显。图 腐殖酸肥对各生育期粗蛋白含量的影响 腐殖酸肥对粗脂肪含量的影响羊草粗脂肪含量随生育进程整体也呈逐渐下降趋势,拔节期粗脂肪含量最高,为 ,成熟期粗脂肪含量最低,为 (见图)。施用腐殖酸肥有利于提高羊草粗脂肪含量。在各生育期施用腐殖酸肥羊草粗脂肪含量均显著高于不施肥(),施用腐殖酸 和 时拔节期和抽穗期粗脂肪含量显著高于施用腐殖酸 和 (),且施用腐殖酸 和 时拔节期和抽穗期粗脂肪含量差异不显著
12、。施用腐殖酸 时盛花期粗脂肪含量显著高于施用腐殖酸 和 (),施用腐殖酸 时较对照增加,腐殖酸肥施用量超过 后盛花期粗脂肪含量增加不明显。施用腐殖酸 时成熟期粗脂肪含量显著高于对照(),较对照增加 ,腐殖酸肥施用量超过 后成熟期粗脂肪含量增加不明显。图 腐殖酸肥对各生育期粗脂肪含量的影响 腐殖酸肥对粗纤维的影响羊草粗纤维含量随生育进程整体呈逐渐上升趋势,拔节期粗纤维含量最低,为 ,成熟期粗脂肪含量最高,为 (见图)。施用腐殖酸肥对羊草各生育期粗纤维含量影响不显著()。图 腐殖酸肥对各生育期粗纤维含量的影响 腐殖酸肥对无氮浸出物的影响羊草无氮浸出物含量随生育进程整体也呈逐渐下降趋势,拔节期无氮浸
13、出物含量最高,为 ,成熟期无氮浸出物含量最低,为 (见图)。施用腐殖酸肥显著降低羊草无氮浸出物含量()。与对照相比,施用腐殖酸 时拔节期无氮浸出物含量显著降低()。施用腐殖酸 时抽穗期和盛花期无氮浸出物含量显著低于对照(),腐殖酸肥施用量草原与草业 年 第 卷 第 期超过 后抽穗期和盛花期无氮浸出物含量降低不明显。施用腐殖酸 时成熟期无氮浸出物含量显著低于对照(),较对照降低 ,腐殖酸肥施用量超过 后成熟期无氮浸出物含量降低不明显。图 腐殖酸肥对各生育期无氮浸出物的影响 腐殖酸肥对粗灰分的影响整个生育期羊草粗灰分含量变化较小(见图)。施用腐殖酸肥有利于提高羊草粗灰分含量()。施用腐殖酸 时拔节
14、期和抽穗期粗灰分含量显著高于对照(),腐殖酸肥施用量超过 后拔节期和抽穗期粗灰分含量增加不明显。施用腐殖酸 时盛花期和成熟期粗灰分含量显著高于对照(),较对照分别增加 和 ,腐殖酸肥施用量超过 后盛花期和成熟期粗灰分含量增加不明显。图 腐殖酸肥对各生育期粗灰分含量的影响 讨论 腐殖酸肥羊草干草产量的影响已有研究表明腐殖酸肥料可以改善土壤物理化学性质和含蓄养分的能力,。在猕猴桃、苹果、小麦和水稻上的施用结果均表明施用腐殖酸肥具有提高产量的作用。翟文晰等研究表明施用腐殖酸肥提高株高、穗长等农艺学性状和土壤理化性状,且在适宜的施肥区间才能获得最佳的小麦产量。本研究也表明施用腐殖酸肥有利于提高羊草分蘖
15、数、株高、叶长、叶宽和干草产量,这可能是由于腐殖酸以高分子化合有机物的形式进入土壤,改变了土壤理化性状和养分有效性,促进了羊草植株的生长,进而提高羊草干草产量。需要注意的是以往的研究还表明过量施用腐殖酸肥会抑制作物生长或对作物没有影响。和 研究表明过量施用腐殖酸肥会增加根系活性氧含量,不利于根系生长。等研究表明随腐殖酸施用量增加,水稻细胞内抗氧化酶活性未出现明显变化。本研究也表明了随腐殖酸施用量的增加,羊草增产效率降低,羊草经济效益可能降低,应注意考虑成本和产出,选择合理的施用量。腐殖酸肥施用量为 时羊草干草产量较大,增产效益也较高。腐殖酸肥羊草品质的影响牧草品质的高低影响着畜牧业的发展和效益
16、。羊草作为一种饲草,改善其品质,提高其适口性对畜牧业至关重要。施肥常被视作提高羊草地产草量和品质的一项重要管理措施。粗蛋白、粗纤维、无氮浸出物含量是衡量牧草品质的一个重要指标,粗蛋白、粗纤维和无氮浸出物含量越高牧草品质越好、适口性越好、消化率越高,粗纤维越高牧草适口性越低、消化率越低。粗灰分是牧草最主要的矿物质营养元素。张丽珍等研究表明腐殖酸钠可以改善紫花苜蓿品质,紫花苜蓿粗蛋白、粗脂肪含量及相对饲用价值均有提高,但腐殖酸钠与磷肥配施效果更好。董向阳等研究表明施用腐殖酸复合肥可以显著提高大蒜的产量、维生素 和可溶性蛋白含量,产量增加的同时提高了品质。任海英等研究表明施用腐殖酸可以通过促进杨梅的营养生长提高其果实品质,达到减轻杨梅衰弱病的目的。本研究表明施用腐殖酸肥料有利于提高羊草粗蛋白含量、粗脂肪含量和粗灰分含量,降低无氮浸出物含量,在盛花期和成熟期腐殖酸肥施用量为 时羊草品质较高,腐殖酸用量超过 时盛花期和成熟期羊草品质未明显提高。赵小春研究表明腐殖酸有利于提高水稻蛋白质含量,腐殖酸施用量为 时稻米产量最高,但腐殖酸施用量为 时稻米的品质最好。在施用腐殖酸肥料时应综合考虑产量和品质,