氮磷肥配施对一年生黑麦草生长性能及产量的影响论文

2024-11-05 11:35:56 来源: 作者:dingchenxi
摘要:该试验研究了氮磷肥配合施用对一年生黑麦草生长性能和产量的影响。结果表明,在不施氮(N0)的基础上施用磷肥,增产效果不明显;在低氮(N150)条件下,施磷处理较不施磷处理可显著增产;在高氮(N300)条件下,N300P90试验组产量显著高于N300P0。
摘要:该试验研究了氮磷肥配合施用对一年生黑麦草生长性能和产量的影响。结果表明,在不施氮(N0)的基础上施用磷肥,增产效果不明显;在低氮(N150)条件下,施磷处理较不施磷处理可显著增产;在高氮(N300)条件下,N300P90试验组产量显著高于N300P0。在不同的施磷水平上配合施用氮肥均可显著提高一年生黑麦草产量。氮、磷配合使用条件下,N300P180处理的配比效果最好,可以不同程度地提高黑麦草的叶片数、分蘖数、株高和表观叶面积等生长指标,但与N300P90组相比,产量差异不显著。以上研究结果表明,氮磷肥配施可以提高黑麦草生长性能和产量,综合产量、生长性能和经济效益,N300P90综合效果最佳。
关键词:氮肥;磷肥;黑麦草;产量
0引言
随着我国畜牧业的不断发展,由原来的传统放养和家庭散养模式开始向规模化、集约化、标准化发展转变,牛羊养殖规模不断壮大,2023年全国牛存栏量约为10 509万头、出栏量5 023万头,羊存栏量达32233万只,出栏量达33 864万只[1-2]。随着牛、羊产业的快速发展,优质饲草需求快速增加,我国饲草特别是优质饲草供给不足,要确保牛羊肉和奶源自给率分别保持在85%左右和70%以上的目标,对优质饲草的需求总量将超过1.2亿t,尚有近5 000万t的缺口[3]。因此,优化优质牧草种植方式,提高优质牧草产量,对提高我国优质牧草自给率具有重要意义。一年生黑麦草具有耐低温、营养丰富、饲用价值高等优点[4],且利用方式可直接饲喂、制成青贮或干草,增加了优质饲料来源,为草食家畜的生长提供了良好的物质基础,已逐渐成为我国南方各地畜牧养殖的主要冬春青饲料,种植面积不断增加[5-6]。大量研究表明,黑麦草在种植过程中对氮肥的需求量大,施适量氮肥可以提高鲜草和种子产量,但只施氮肥会导致僵苗和产量下降[7-8]。同时由于施肥结构不合理,会导致环境污染严重[9]。氮肥对黑麦草产量及品质的影响已做过相当多的研究,但是关于贵州喀斯特地区氮磷肥配施对黑麦草的产量和生长性能相关的研究还未见有报道,因此,本试验通过研究不同氮磷肥配施水平对黑麦草生产性能和产量的影响,旨在为黑麦草的合理施肥提供指导。
1材料与方法
1.1试验地点
本试验地点位于贵阳市花溪区麦坪,海拔1 000 m左右,年均气温14.9℃,无霜期270 d,年平均降雨量1 100~1 200 mm,属高原湿润季风气候。土壤为壤质黄壤,pH值5.0~6.2,有机质含量为0.8×103 mg/kg,有效氮16.2 mg/kg,有效磷3.6 mg/kg,有效钾53.4 mg/kg。
1.2试验材料
试验黑麦草品种为特高多花黑麦草,含N 46%的尿素,含P2O5 12%的过磷酸钙,含K2O 60%的氯化钾。
1.3试验设计
试验共设N0P0、N0P90、N 150P0、N 150P90、N 150P 180、N300P0、N300P90、N300P 180 8个施肥处理,每个处理设3次重复,共24个小区,各处理中N、P分别代表N、P2O5,元素符号右下标表示试验期内纯养分用量(kg/hm2)。各处理钾肥(K2O)用量均为150 kg/hm2。以尿素(含N 46%)过磷酸钙(含P2O 5 12%)和氯化钾(含K2O 60%)作为基肥。
1.4牧草种植管理与施肥方法
2021年11月1日整地,11月5日开沟施基肥、播种(播种量为60 kg/hm2),11月18日齐苗。2022年3月13日进行黑麦草生长状况观测。3月14日第1次刈割,4月20日第2次刈割。
1.5鲜草样品采集和指标测定
在长势均匀处的牧草地随机选取1 m2的区域,距地面4 cm刈割牧草后立即称量并计算黑麦草的叶片数、分蘖数、株高和计算黑麦草表观叶面积。
1.6数据分析
试验数据处理采用Excel 2012,采用SPSS 19.0进行方差分析和试验数据的差异显著性检验。
2研究结果
2.1氮磷配施对黑麦草单株叶片数的影响
由图1可知,N0P0组黑麦草单株叶片数最少,N300P90组叶片数最高,试验组单株叶片数从低到高为N0P0<N 0P 90<N 150P 90<N 150P 0<N300P 0<N 150P 180<N300P 180<N300P90。
2.2氮磷配施对黑麦草单株分蘖数的影响
由图2可知N300P90组黑麦草单株分蘖数最多,N0P0组单株分蘖数最少,单株分蘖数从低到高为N0P0<N0P 90<N150P0<N150P90<N300P180<N150P180<N300P0<N300P90。
2.3氮磷配施对黑麦草株高的影响
由图3可知,黑麦草株高最高的是N300P 180组,最低的是N0P0组,单株株高从低到高为N0P0<N0P90<N150 P0<N300P0<N150 P90<N150P180<N300P90<N300P180。
2.4氮磷配施对黑麦草表观叶面积的影响
由图4可知,黑麦草表观叶面积最高的是N300P180组,最低的是N0P0组,单株表观叶面积从低到高为N0P0<N0P90<N150 P0<N150P90<N300P0<N300P90<N150P180<N300P180。
2.5氮磷配施对黑麦草产量的影响
由表1可知,N 0P 0组第1次刈割产量和总产量均最低,第2次刈割产量最低的是N0P90。其中总产量N300P90和N300P180组差异不显著,显著高于其他试验组。
3讨论
3.1氮磷配施对黑麦草生长性能的影响
随着我国畜草食畜牧业的快速发展,优质饲草紧缺问题凸显,提高饲草资源和牧草产量对畜牧发展具有重要意义[10]。氮和磷可以直接影响植物的代谢途径和代谢产物,是现在植物生长发育的重要元素[11],在农业生产中,施加氮素是提高植物产量和质量的重要措施。植物体内氮、磷的可以影响植物组织中光合产物的分配,氮磷配施用可促成土壤磷素活化作用,降低土壤难溶性磷的比例,说明适宜的氮磷配施对植物的生长和发育至关重要[12-13]。黑麦草因其产量高、蛋白含量高和易栽培等优点,是我国种植的主要优质饲草料之一,在奶牛、羔羊、肉牛和家禽动物中均具有良好的饲喂效果[14-15]。研究表明,在黑麦草种植过程中施肥可以提高其产量,由于缺乏相应的施肥标准,在实际种植过程存在施肥单一,施肥过多或过少,均会导致牧草产量下降[16],因此,探究氮磷配施的最佳比例对提高黑麦草种植产量具有重要意义。氮素可以影响植物叶绿素含量来调控光合速率,施氮肥使植物叶面积增大,叶片数目增多,提高植物叶片叶绿素含量及光合速率,缺乏氮会抑制光合作用有关酶的活性,从而影响生长发育[17-18]。从本试验单一施肥结果来看,N0P0试验组的单株叶片数、分蘖数、株高和表观叶面积是所有试验组中最低的,N300P0试验组的生长性能高于N0P90,施氮或者磷肥会提高牧草的叶片数、分蘖数、株高和表观叶面积,且单一施氮肥对黑麦草的生长性能优于施磷肥。原因可能是施氮增加了黑麦草叶绿素含量及光合速率,提高了黑麦草生长发育。从氮磷配施结果看,氮磷配施对黑麦草生长性能影响大于氮磷单施。在施磷量相同情况下,增加施氮量可增加黑麦草单株叶片数、单株分蘖数、株高和表观叶面积,提高黑麦草生长性能。施氮量为N150时,增加施磷量可提高黑麦草单株叶片数、单株分蘖数、株高和表观叶面积,施氮量为N300时,增加施磷量可提高多花黑麦草单株叶片数,株高和表观叶面积,在施磷量为P90时,单株分蘖数最多,之后开始降低,试验组N300P90的单株叶片数、分蘖数最高,试验组N300P180的株高和表观叶面积均最高,说明氮磷配施可以提高黑麦草的生长性能。
3.2氮磷配施对黑麦草产量的影响
随着畜牧业的快速发展,优质牧草的高效种植技术得以重视,其中,牧草施肥的相关研究受到广泛关注。相关研究表明,合适的氮磷配施能提高植物产量和质量,但施肥过量会导致土壤中NO3-浓度过高而对植物产生毒害,反而影响植物生长[19]。如Balabanli C等[20]的研究表明,施用氮磷钾配施提高了天然草地牧草干物质产量和牧草粗蛋白含量,降低牧草中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和酸性洗涤木质素含量。王亚士等[21]研究发现,不同氮磷施量下饲用燕麦的出苗率、株高、分蘖数、干草产量和抗寒生理指标均有提高。石正海等[22]的研究表明,季节性氮磷配施可提升环湖寒生羊茅产量和生产性能。宋建超等[23]研究表明,氮磷肥配施显著提高了垂穗披碱草的干草产量,氮磷肥配施处理能够改善垂穗披碱草营养品质。大量研究表明,提高土壤肥力或施肥能提高黑麦草产量[24]。李小坤等[25]研究表明,施氮肥能显著增加黑麦草产量,且降低黑麦草单位产量对磷、钾养分的需求量,提高经济效益。曹景勤[26]研究表明,施氮、磷或者氮磷配施均会提高多花黑麦草产量,其中亩施N 4 kg+P205 4 kg综合效果最佳。滕祥金等[27]研究发现,随着供氮水平的提高,黑麦草体内叶绿素和可溶性糖含量增加,光合速率加快,促进黑麦草体内蛋白质的生物合成。但氮水平过高会抑制可溶性糖的快速积累,因此,在黑麦草的生长过程中要合理施用氮肥。本试验结果显示,N0P90组是所有施肥组中产量最低,N300P0组产量大于N150P0组,说明单一施磷肥对黑麦草产量影响较小,单一施氮N300可提高多花黑麦草产量,这一结果与曹景勤[26]研究结果一致。从氮磷配施结果看,N300P180组的第1次刈割和总产量最高,N300P90第2次刈割产量最高,第1次刈割和总产量试验组N300P 180>N300P90>N150P 180组>N 150P90组。说明施磷量相同情况下,增加施氮量可增加产量,在施氮量相同情况下,增加施磷量,均会提高第1次刈割和总产量。N300P180的产量最高,但是与N300P90差异不显著,说明在N300的情况下增加施磷量对黑麦草参量影响较小。综合产量、生长性能和经济效益,N300P90综合效果最佳。
4结论
氮磷配施可促进一年生黑麦草生长性能和产量,其中N300P90的氮磷配比综合效果最佳。
参考文献
[1]王芳,王春丽,马红,等.我国畜牧业发展现状、存在问题及对策[J].黑龙江农业科学,2024(8):74-78.
[2]李新一,尹晓飞,周晓丽,等.我国饲草产业高质量发展的对策和建议[J].草地学报,2020,28(4):889-894.
[3]农业农村部.农业农村部关于印发《“十四五”全国饲草产业发展规划》的通知[J].中华人民共和国农业农村部公报,2022(3):46-52.
[4]张晗,盛子阳,赵新钢,等.饲用小黑麦在动物生产中的应用研究进展[J].动物营养学报,2022,34(8):4 867-4 875.
[5]侯云鹏,张明,文殷花,等.甘肃中部干旱半干旱区小黑麦饲用价值评价[J].寒旱农业科学,2023,2(8):727-730.
[6]代寒凌,田新会,杜文华,等.甘南地区饲用型小黑麦草产量及营养品质研究[J].草原与草坪,2019,39(2):66-72.
[7]张明均,李龙兴,张明婧,等.施肥对钻石T多花黑麦草产草量及营养品质的影响[J].草业与畜牧,2016(6):23-27.
[8]鲁剑巍,李小坤,粱友光,等.平衡施肥对黑麦草生长及产量的影响[J].水利渔业,2004,24(2):20-22.
[9]程琪,毛霞丽,孙涛,等.长期化肥与不同有机物料配施对土壤微生物生态化学计量特征和群落结构的影响[J].植物营养与肥料学报,2024,30(2):209-220.
[10]林克剑,刘志鹏,罗栋,等.饲草种质资源研究现状、存在问题与发展建议[J].植物学报,2023,58(2):241-247.
[11]Muhammad I I,Abdullah S N A,Saud H M,et al.The dynamic responses of oil palm leaf and root metabolome to phosphorus deficiency[J].Metabolites,2021,11(4):217-224.
[12]Mcgee T,Schaffer B,Shahid M A,et al.Carbon and nitrogen metabolism in peach trees on different prunus rootstocks in response to flooding[J].Plant and Soil,2022,475(1-2):427-441.
[13]Reich P B,Oleksyn J,Wright I J.Leaf phosphorus 9 influences the photosynthesis-nitrogen relation:a cross-biome analysis of314 species[J].Oecologia,2009,160(2):207-212.
[14]呼天明,王培,姚爱兴.多年生黑麦草/白三叶人工草地饲用价值及其与环境的关系[J].草地学报,2001(2):87-91,105.
[15]莫正海.黑麦草的饲用价值与生态作用研究[J].现代农业科技,2010(6):332-333.
[16]苏茂.一年生黑麦草叶面积测定与不同施肥量叶面积的初步研究[J].山东畜牧兽医,2021,42(9):10-13.
[17]乔江方,邵运辉,俞晓红,等.水氮措施影响夏玉米氮素利用的叶绿素荧光特性研究[J].玉米科学,2023,31(3):120-127.
[18]马国珠,张莉,付国占,等.不同氮素形态对茅苍术光合特性和光合氮素利用效率的影响[J].中国土壤与肥料,2023(8):184-189.
[19]李婷,吴海波.施用化肥对农业生态环境的影响及对策[J].智慧农业导刊,2022,2(19):46-48.
[20]Balabanli C,Albayrak S,Osman Y.Effects of nitrogen,phosphorus and potassium fertilization on the quality and yield of native rangeland[J].Turkish Journal of Field Crops,2010,15(2):164-168.
[21]王亚士,曹宏,彭正凯,等.不同氮磷肥施用量对夏播饲用燕麦生长的影响[J].寒旱农业科学,2024,3(2):174-178.
[22]石正海,刘文辉,张永超,等.季节性氮磷配施提升环湖寒生羊茅生产性能[J].草业学报,2024,33(1):149-158.
[23]宋建超,杨航,鱼小军,等.氮磷肥配施对高寒区垂穗披碱草饲草产量及营养品质的影响[J].草地学报,2022,30(3):731-742.
[24]蒋阿宁,管建慧.不同水平有机肥对黑麦草产量、营养品质及发酵品质的影响[J].饲料研究,2024,47(3):112-116.
[25]李小坤,李文西,鲁剑巍,等.施肥对黑麦草产量和氮磷钾养分吸收的影响[J].中国农学通报,2006,22(7):331-334.
[26]曹景勤.第四纪红色粘土区氮磷肥交互作用对黑麦草产量和养分累积的影响[J].土壤通报,1995(3):120-121.
[27]滕祥金,王好友,吴姝菊,等.不同氮素水平对黑麦草生理特性的影响[J].黑龙江畜牧兽医,2017(5):141-143.
