1、黑龙江农业科学 ():H e i l o n g j i a n gA g r i c u l t u r a lS c i e n c e sh t t p:/h l j n y k x h a a s e p c nD O I:/j i s s n 王振龙,宿翠翠,周琦,等不同施肥方式对荒漠化地区菊芋饲用品质的影响J黑龙江农业科学,():不同施肥方式对荒漠化地区菊芋饲用品质的影响王王振振龙龙,宿宿翠翠翠翠,周周琦琦,邓邓超超超超,周周彦彦芳芳(甘肃省农业工程技术研究院/武威市农田土壤改良与耕地保育技术创新中心,甘肃 武威 )摘要:针对甘肃省河西地区荒漠化地区面积大,水资源缺乏和生态环境脆弱
2、导致现阶段“与粮争地、争水”矛盾上升的现实问题,选用多年生、抗旱、耐瘠薄且饲用价值较高的特色经济作物菊芋作为研究对象.分别设置个有机肥(OM)配施常规尿素(N)或树脂包膜缓释尿素(HN)的施肥方式,即OMN、OMHN、OMN、OMHN、OMN和OMHN,测定菊芋全株生物量、块茎品质、茎叶营养成分等指标,分析不同施肥方式对菊芋饲用品质的影响.结果表明,OMHN处理下的菊芋总生物量最高,为 g株,与OMN和OMHN处理差异显著;OMHN处理下的菊糖含量为 gk g,与其他处理差异均显著;OMHN处理下的菊芋脂肪、纤维在各处理中含量最大.采用主成分和聚类分析法综合评价,在不同施肥处理下菊芋饲用品质差
3、异,结果表明,菊芋饲用品质综合排名依次为OMHN、OMN、OMHN、OMN、OMHN和OMN;不同施肥处理下菊芋饲用品质可分为类,第类为OMHN和OMN处理下的品质最好;第类为OMHN和OMN处理下的品质良好;第类为OMHN、OMN处理下的品质一般.综上所述,氮肥减量,增施有机肥相对于不追施有机肥处理可显著提高菊芋饲用品质,配施缓释尿素处理下的菊芋饲用品质要高于普通尿素.关键词:施肥方式;菊芋;饲用品质;主成分;聚类收稿日期:基金项目:甘肃省青年科技基金计划项目(J R R A );甘肃省民生科技专项东西部扶贫协作专题项目(C X N A ).第一作者:王振龙(),男,硕士,研究实习员,从事干
4、旱区土肥水高效利用研究.E m a i l:q q c o m.通信作者:周彦芳(),男,农业推广硕士,副研究员,从事农田土壤改良与地力提升研究.E m a i l:q q c o m.菊芋(H e l i a n t h u s t u b e r o s u sL i n n)为菊科向日葵属多年生草本植物,对干旱、盐碱、贫瘠等不良环境条件都有很好的抗逆性.菊芋块茎中菊糖含量占块茎质量的 以上,菊糖是一种天然碳水化合物,含有丰富的膳食纤维,具有维持肠道微生态平衡、润肠通便、改善肠道菌群的作用 .目前,菊芋广泛应用于食品、能源和饲料等方面,是重要的经济作物 .甘肃位于我国西北内陆,常年干旱少雨
5、,年平均年降水量仅为 mm左右.此外甘肃荒漠和盐碱面积较大,土壤地力较差,耕地产量低,部分耕地已无法种植粮食作物.甘肃是我国主要粮食、饲草和畜牧等产业发展大省,产业发展需要更多后备土地资源支撑.近年来,甘肃省饲草产业迅速发展,生态环境脆弱和现阶段人畜争粮矛盾与日俱增,正在成为甘肃省经济社会高质量发展和生态环境保护的短板.菊芋自身具有生态适应性和繁殖能力强,又具有抗旱耐盐、防沙治沙等生态修复功能,能够在退化草地上自然生长,是西部沙荒地区重要的防风固沙作物之一.菊芋秸秆和块茎可为家畜提供丰富的矿物质和蛋白质,其茎叶和块茎均可作为优质的动物饲料及饲料添加剂.康勇建等 在研究化肥减量配施有机肥试验中发
6、现,化肥减量 配施生物有机肥对燕麦籽粒增产效果最为显著;王冰清等 研究表明,在相同氮素水平下,化肥减量 并配施 有机肥对黄瓜、苦瓜、甘蓝这种蔬菜的产量和品质是最有利的,各种效应达到最优.凹凸棒有机肥作为一种新型的有机肥料,它是以具有离子交换性和强吸附性的凹凸棒为原料,以作物秸秆和畜禽粪便为有机配料,在改善土壤质量,提高作物产量和品质方面有显著成效.胡风仙 研究发现,树脂包膜尿素缓释氮肥对夏玉米增产效果显著高于普通氮肥;衣文平等 研究表明,树脂包膜的缓释尿素肥效时间较长,一次基施可以满足作物整个生育期对养分的需求,增产增效十分显著.菊芋本身比较耐贫瘠,通常在其种植过程中管理比较粗放.而甘肃省荒漠
7、化地区土壤沙化程度高,土壤有机质含量较低.所以,优化施肥方黑龙江农业科学期式,提高土壤质量和供肥能力是提高菊芋经济价值和饲用价值的关键措施.为此,本研究通过田间试验,以单施氮肥为对照,研究荒漠化地区凹凸棒有机肥与缓释氮肥配施对菊芋关键生育期饲用品质的影响,以期为收获菊芋最大饲用价值提供理论依据.材料与方法 试验地概况试验 地 位 于 甘 肃 省 武 威 市 凉 州 区 黄 羊 镇(N,E),海拔 m,年均气温,无霜期 d左右,降水量 mm,年蒸发量 mm.日照时数 h,相对湿度.一年中 有效积温 ,年太阳辐射总量 C a lc m .区内蒸发量大,降水量少而且主要集中在月 月,降水可利用率较低
8、,灌溉以地下水为主,试验地土壤为石灰型灌漠土,土壤基础理化性质为:全氮 gk g,碱解氮 m gk g,有 效 磷 m gk g,速 效 钾 m gk g,有机质 gk g,p H ,容重 gc m.材料供试菊芋品种为“津芋一号”,由天津市农业科学院提供.供试肥料为尿素(含N量为),宁夏和宁化学有限公司生产;硫酸钾(KO含量为),青海联宇钾肥有限公司生产;过磷酸钙(PO含量为),云南兴昆化工有限公司生产.供试生物有机肥为凹凸棒有机肥(有机质含量,含氮量,有效活菌数亿g),临泽县鼎丰源凹土高新技术开发有限公司生产.方法 试验设计试验采用随机区组设计,氮肥为常规尿素(N)和树脂包膜缓释尿素(HN)
9、.设置OMN(T)、OMHN(T)、OMN(T)、OMHN(T)、OMN(T)、OMHN(T)共个 处 理,其 中 生 物 有 机 肥OM、OM、OM分别为,和 k gh m;常规尿素N、N、N和树脂包膜缓释尿素HN、HN、HN分别为 ,和 k gh m,个处理次重复,共 个小区.田间管理于 年月下旬开始播种,采用平作的种植方式,株行距设为 c m c m,播种深度为 c m,选取重 g、无伤、无病的块茎作为种子,播种前用 高锰酸钾消毒.菊芋抗旱性较强,苗期、现蕾期是浇水的个关键时期,一般月中旬浇出苗水,月上旬浇现蕾水,其他时期根据土壤墒情和设置灌水量分次灌水,人工除草次.月下旬即可收获.测定
10、项目及方法菊芋花期测定地上生物量(A B),用镰刀齐地面刈割单株,条件下烘干 h后称干重;成熟期测定地下生物量(U B),以菊芋地下根为中心,以半径 m画圆深挖 c m,取出地下块茎和根系在烘箱中烘干 h()后称干重;总生物量(T B)以地上生物量和地下生物量之和表示.成熟期每个小区取株菊芋的块茎,切块后立即以 杀青,再以 下烘干至恒重,磨粉过 目筛后,用于测定块茎中的总糖(T S)、还原糖(R S)和菊糖(L L)含量.块茎中总糖和还原糖分别用苯酚硫酸法和,二硝基水杨酸比色法测定;菊糖含量以总糖含量和还原糖的差值表示.地上部分样品烘干粉碎研磨后过 目筛,参照G B 标准测定粗灰分(A S H
11、)含量;参照G B/T 标准测定粗蛋白(C P)含量;参 照G B/T 标 准 测 定 粗 脂 肪(E E)含量;参照G B/T 标准测定中性洗涤纤维(N D F)的含量;参照NY/T 标准测定酸性洗涤纤维(A D F)含量.数据分析试验数据以E x c e l 软件整理,采用S P S S 软件进行方差分析、主成分分析及聚类分析.结果与分析 不同施肥方式对菊芋生物量的影响由图可知,地上生物量、地下生物量和总生物量均随着有机肥的增施呈增加的趋势,T 和T 处理下的地上生物量显著高于其他处理.其中T 处理下的地上生物量最高,为 g株,较T 高出 ;T、T 处理下的地下生物量同样显著高于其他处理,
12、且二者之间无显著差异;菊芋总 生 物 量 的 大 小 顺 序 为T T T T T T,T 处理下的菊芋总生物量最高,为 g株,与T、T 和T 之间差异不显著,却较T、T 显著高出 和 .期王振龙等:不同施肥方式对荒漠化地区菊芋饲用品质的影响图不同施肥方式对菊芋生物量的影响注:不同小写字母表示不同施肥处理在P 水平差异显著.不同施肥方式对菊芋块茎品质的影响由表可知,T 处理下的菊芋总糖含量最高,为 gk g,显著高于其他处理,其次为T,总糖含量 依次为T T T T T T,T 和T 二者之间无显著差异.T 处理下的总糖含量最低,说明氮肥有机肥配施有利于总糖的累积,而且施缓释氮肥效果优于普通氮
13、肥.T 处理下的还原糖含量最高,为 gk g,且与其他处理差异均显著,T 和T 处理下的还原糖含 量 最 低,二 者 之 间 差 异 不 显 著,分 别 为 和 gk g,且T 处理下的还原糖含量比T 和T 分别显著高出 和 ,T 和T 二者之间差异不显著.T 处理下的菊糖含量最高,为 gk g,且与其他处理差异均显著,T、T、T 分别为 ,和 gk g,且三者之间差异 不 显 著;T 处 理 下 的 菊 糖 含 量 最 低,为 gk g,低于T 处理 ,说明有机肥与氮肥配施有助于菊芋菊糖的积累.表不同施肥方式对菊芋块茎品质的影响单位:gk g处理总糖还原糖菊糖T e c dT d b cT
14、b a bT a d aT c b bT b c d b注:不同小写字母表示在P 水平差异显著.下同.不同施肥方式对菊芋茎叶营养成分的影响由表可知,各处理之间菊芋茎叶粗蛋白含量差异不显著,其中T 处理下的粗蛋白含量最高,依次为T T T T T T.T 处理下的菊芋茎叶粗脂肪含量最高,为 ,且与其他处理之间差异均显著,其次为T,说明增施有机肥有利于菊芋茎叶中粗脂肪的积累.T 处理下的粗灰分含量最高,为 ,T 与除T 外的其他处理差异均显著,且其他处理之间差异均不显著,其中,T 处理下的茎叶粗灰分含量最低,较T 处理显著降低 .T 处理下的菊 芋茎叶中酸 性洗涤纤维 和中性洗涤 纤维含量最高,其
15、次为T,且二者之间差异均不显著,T 与T、T 处理之间差异均显著,纤维含量顺序依次为T T T T T 或T,说明随着施入有机肥量的增大,有利于两种纤维含量的积累,且配施缓释尿素效果要优于配施普通尿素.表不同施肥方式对菊芋茎叶营养成分的影响单位:处理粗蛋白粗脂肪粗灰分酸性洗涤纤维中性洗涤纤维T a c b c b bT a d c b bT a d a b a b bT a c a a b a bT a b c a b a bT a a c a a 菊芋生物量和品质以及营养成分的相关性由表可知,个不同指标之间存在一定的相关性.地上生物量、地下生物量、总生物量与酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维之间呈现
16、极显著正相关关系;地上生物量与粗脂肪之间呈现显著正相关关系,相关系数为 ;菊芋总糖与菊糖之间呈黑龙江农业科学期现极显著正相关关系,相关系数为 ;粗蛋白与酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维之间呈现显著正相关关系,相关系数分别为 和 ;粗脂肪与酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维之间呈现显著正相关关系,相关系数分别为 和 ;酸性洗涤纤维与中性洗涤纤维之间呈现极显著正相关关系,相关系数为 .表菊芋生物量和品质以及营养成分指标之间的相关系数矩阵指标地上生物量 地下生物量总生物量总糖还原糖菊糖粗蛋白粗脂肪粗灰分酸性洗涤纤维中性洗涤纤维地上生物量 地下生物量 总生物量 总糖 还原糖 菊糖 粗蛋白 粗脂肪 粗灰分 酸性洗涤纤维 中性洗涤纤维 注:代表差异显著(P ),代表差异极显著(P ).主成分分析为避免反映菊芋营养成分的指标发生重叠交叉,应用主成分分析法在多个指标中筛选出若干个彼此不相关的综合性指标,来反映原来全部指标的大部分信息.本试验针对菊芋生物量、品质、饲用成分等共 项指标以主成分分析法进行降维,筛选出个主成分.由表可知,主成分、主成 分、主 成 分贡 献 率 分 别 为 、和 ,个主成分的方差累积贡献率能
