土壤养分利用系数的研究
北疆盐碱地苜蓿施肥参数初步研究*
蔺  蕊  蒋平安    周抑强  艾尔肯
新疆农业大学资源环境学院，乌鲁木齐  830052
关键词： 北疆盐碱地  苜蓿  施肥参数  初步研究
苜蓿是多年生豆科草本植物，营养全面，富含粗蛋白质、维生素、矿物质元素，被世界公认为最好的牧草，有“牧草之王”之美誉。其根瘤菌有强劲的固氮能力，可固定空气中的氮素，增加土壤有机质含量，改善土壤理化性质。苜蓿草产品产业化是畜牧业产业化的前提，国内外市场需求潜力很大。近几年，苜蓿产业化在我国尤其是北方省区兴起建设热潮，对调整和优化农业产业结构，发展节粮型畜牧业，促进农牧交错带的生态治理和恢复以及农牧民增收等均具有重要意义。新疆由于具有干旱及灌溉农业的基本特征，又有优良苜蓿种质资源，大力发展苜蓿产业具有得天独厚的资源优势。研究新疆地区苜蓿施肥规律将为当地势在必行的苜蓿产业化趋势解决一部分技术难题，最终推动本地区苜蓿产业化的发展进程。
1  材料和方法
1.1  材料
本试验在新疆农业大学气象站进行。供试种子为：新牧一号杂花苜蓿；供试肥料为：尿素（含N 46%）、三料（含P2O5 46%）、硫酸钾（含K2O 50%）；供试土壤：五种供试土壤全部取自新疆昌吉市榆树沟镇，供试土壤农化性状见表1。
表1  试验前土壤养分情况
土号
碱解氮(mg/kg)
速效磷(mg/kg)
速效钾(mg/kg)
有机质(%)
pH
总盐(%)
前茬作物
1
25.7
10.3
242.2
0.653
7.89
1.398
棉花
2
56.5
14.5
475.7
1.318
8.27
1.946
小麦
3
55.3
7.7
294.4
0.746
7.82
1.810
西瓜
4
101.0
18.0
507.1
1.097
7.94
1.922
玉米
5
50.0
13.3
496.7
1.068
8.40
1.995
小麦
1.2  试验设计
采用盆栽试验，每种土壤设有空白、缺氮、缺磷、缺钾、全肥5个处理，每处理2次重复，五种土壤共50盆。由于苜蓿是多年生、多次收割牧草，好磷、钾而嫌氮（幼苗期除外），所以在方案设计上，以保留4年的维持施磷、钾用量计算，新疆耕地一般富钾，磷在土壤中具储备性，可一次施用供以后几年使用，所以肥料均作基肥一次施入，试验方案见表2。
表2  肥料试验方案（g/盆）
土号
处理号
N
P
K
i 
号
土
1
0.000
0.000
0.000
2
0.000
1.276
1.593
3
0.320
0.000
1.593
4
0.320
1.276
0.000
5
0.320
1.276
1.593
1.3  测定内容与方法
1.3.1  产草量测定 初花期刈割，留茬1~3cm。刈割的鲜草置于烘箱60~70℃烘至恒重，测干物质含量。
1.3.2  土样养分和植株养分测定  分别在每块农田蛇形取样，每种供试土壤均取10个点，取样深度为0~30cm的耕作层，将各个供试土壤的10个土样混匀，自然风干后粉碎过筛，取适量置于密封袋以备分析用。测定有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、pH值、总盐。
收割的鲜草杀青后置于烘箱60~70℃烘至恒重，全部粉碎后过1mm筛，装入密封塑料袋中。测定植株全氮、全磷、全钾。
2  结果与分析
2.1 干草产量及植株分析结果
分别于7月10日、8月26日刈割2茬。将每盆产量按土壤重量换算成每公顷产量（干草产量kg/hm2=干草产量g/盆×281.25），各处理产量取2次重复的平均值，并进行方差分析，结果见表3。
表3  产草量方差分析结果表
因  素
氮  肥
磷  肥
钾  肥
土  壤
因
变
量
一茬
产量
二茬
产量
总
产量
一茬
产量
二茬
产量
总
产量
一茬产量
二茬产量
总
产量
一茬产量
二茬
产量
总
产量
F
17.92**
1.11
15.72**
2.65
27.62**
14.48**
0.49
5.39*
0.26
8.77**
9.65**
13.80**
增产kg/hm2
262
199
461
-112
545
433
-447
303
-143
注：F0.05（1，17）=4.45 、 F0.01（1，17）=8.40 ， F0.05（4，17）=2.96  F0.01（4，17）=4.67 
* 表示处理达到了显著的水平，** 表示处理达到了极显著的水平
从表3可知：当年播种苜蓿施氮肥0.320g/盆（90kg/hm2）可以显著提高第一茬产草量，而对二茬产草量影响不显著。一方面原因是，苗期苜蓿对施肥N素养分的依赖大于对根瘤固氮的依赖；另一原因是，尿素肥效较短，被第一茬苜蓿吸收利用与田间挥发损失后，实际供第二茬利用的氮肥数量很少。
施磷肥 1.276 g/盆（相当于359kg/hm2）显著提高了二茬产草量（545 kg/hm2），对一茬产草量没有显著的影响作用。表明播种当年苜蓿对土壤磷的依赖程度大于对肥料磷的依赖程度，在第一茬草优先消耗了土壤磷后，二茬时土壤磷供应不足，才转向较多的消耗肥料磷。 另外土壤速效钾含量过高，可能导致营养元素的不平衡，限制了磷肥对第一茬肥效的发挥。
施钾肥1.593 g/盆（相当于448kg/hm2）与不施产草量只有二茬草差异显著，而且造成了第一茬减产。原因是项目区土壤本身速效钾含量（242~507mg/kg）高，再施以钾肥448kg/hm2，过量的钾造成营养元素的不均衡，对苜蓿产生了毒害作用，造成了五种试验土壤第一茬全部减产。总之，在高钾土壤上施钾肥，苜蓿当年肥效不明显。
2.2  施肥参数初步研究
2.2.1  目标产量的确定  每种土壤取无肥处理产量作为空白产量（X），其余处理中产量最高的作为目标产量(Y)。各个供试土壤空白产量与对应的目标产量见表4。
表4  各土壤的空白产量与目标产量（kg/hm2）
土号
1
2
3
4
5
空白产量(x)
5 704
6 806
5 833
7 332
6 325
实测目标产量(y)
7 290
8 418
8 061
8 769
8 148
目标产量理论值(ŷ)
7 634
8 431
7 727
8 812
8 083
回归方程
y=3507+0.7235x        F=12.30*      R=0.804
注：F0.05（1，4）=7.71  F0.01（1，4）=21.20  Y：目标产量（kg/hm2），X：无肥产量（kg/hm2）。
用SPSS统计软件对表4中空白产量与实测目标产量作回归分析，得出空白产量与目标产量的函数关系式，即苜蓿干草产量的定产经验公式。
2.2.2  苜蓿单位产草量养分吸收量  单位产量养分吸收量，又称吸肥系数，通常以百公斤经济产量吸收N、P、K的数量表示。这一参数往往随产量高低、施肥水平等而变化，一般从高产田分析获得。通过测定苜蓿植株样品全氮、全磷、全钾含量得到每百公斤苜蓿干草吸收氮、磷、钾量分别为4.232 kg、0.2872 kg、2.547 kg。
2.2.3  土壤养分利用系数  土壤养分利用系数=（缺素区产量kg/hm2×作物单位产量养分吸收量）/（土壤养分测定值mg/kg×2.25）。根据以上关系式计算出5种土壤三要素速效养分的利用系数（表5）。
表5  各供试土壤测土值(mg/kg)与其养分利用系数
土号
碱解氮
速效磷
速效钾
碱解氮利用系数
速效磷利用系数
速效钾利用系数
1
25.7
10.3
242
1.414
0.743
0.310
2
56.5
14.5
476
0.729
0.630
0.187
3
55.3
7.7
294
0.671
1.016
0.283
4
101.0
18.0
507
0.453
0.546
0.176
5
50.0
13.3
497
0.829
0.638
0.172
用SPSS统计软件对表5中土壤养分测定值（X）与利用系数（Y）作回归分析，得到土壤养分利用系数回归方程，碱解氮测定值N（mg/kg）、速效磷测定值P（mg/kg）、速效钾测定值K（mg/kg）与其利用系数Y函数关系式分别为Y=3.6587-0.7162LN（N）、Y=0.1859+6.1970/P、Y=1.3568-0.1900LN(K)；在了解一块土地速效养分测定值的基础上，代入养分利用系数回归方程，就能得到这块土地上的土壤养分利用系数。
2.2.4  肥料当年利用率  肥料表观利用率（%）=（施肥区农作物吸收的养分量kg/hm2-不施肥区农作物吸收的养分量kg/hm2）×100/（肥料施用量kg/hm2×肥料中养分含量）。计算得表6结果。
表6  各供试土壤肥料表观利用率（%）
土号
氮肥
磷肥
钾肥
1
24.5
7.8
26.5
2
23.3
7.7
27.1
3
32.3
12.1
26.9
4
22.2
8.0
36.0
5
22.6
7.9
25.7
2.2.5  施肥量的确定  在试验中已得到了几种供试土壤的无肥产量和土壤速效养分测定值，结合以上得到的4个施肥参数后，就可以求出项目区几种供试土壤的新牧一号苜蓿施肥模型，结果见表7。
表7  根据施肥参数确定的各供试土壤施肥模型（kg/hm2）
土号
目标产量
施氮量
施磷量
施钾量
1
7290
86
48
65
2
8418
112
47
50
3
8061
94
46
67
4
8769
93
38
63
5
8148
96
55
60
注：本试验为当年产量和当年用肥量
3  结  论
（1）播种前施氮肥可以显著增加第一茬和全年产量，而对第二茬产草量没有显著影响。施氮肥90kg/hm2使年总产量显著增加461 kg/hm2。
（2）播种当年苜蓿对土壤磷的依赖程度大于对肥料磷的依赖程度。施磷肥359 kg/hm2显著提高二茬产草量，与不施比较可以提高533 kg/hm2，而对一茬产草量没有显著的影响作用。
（3）苜蓿对钾的消耗很大，施适量钾肥可以起到很大的增产作用。在钾含量大于500mg/kg的土地上施钾肥（448 kg/hm2）仍然能显著提高第二茬产草量（303 kg/hm2）。
（4）根据试验确定了新牧一号杂花苜蓿施肥参数
（5）根据试验得到了的施肥参数计算出5种试验土壤种植新牧一号杂花苜蓿的施肥模型。
参考文献
〔1〕 董晓霞,郭洪海,孔令安. 滨海盐渍地种植紫花苜蓿对土壤盐分特性和肥力的影响. 山东农业科学,2001年第1期:24-25.
〔2〕 郭选政,赵德云,李保军. 新疆苜蓿生产发展及其动态. 中国草地,2000年第2期:61～67.             
〔3〕 胡耀高. 中国苜蓿产业发展战略分析. 草业科学,1996年第4期:44～47.
〔4苜蓿草种植〕 胡之廉. 配方施肥. 农业出版社,1989年:63-67 . 
〔5〕 贾恒义,彭祥林,雍绍萍等.  沙打旺苜蓿对氮磷钾的效应. 草业科学,1994年第11期:42-45.
〔6〕 孙启忠,桂荣. 影响苜蓿产量和品质诸因素研究进展. 中国草地,2000 年第1期:57-63 .
〔7〕 温鹏. 氮磷钾硫配比施肥对紫花苜蓿产量和品质的影响. 2002中国农业大学硕士论文:10.

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