王 洋，崔國文，尹 航，楊 柳，張亞玲，閆得朋，鞏 林

（東北農業(yè)大學動物科學技術學院，黑龍江 哈爾濱 150030）

紫花苜蓿(Medicago sativa)是當今世界種植最廣的多年生豆科牧草[1]，有較高的飼用價值及經(jīng)濟價值，被譽為“牧草之王”?，F(xiàn)如今，我國畜牧業(yè)正在穩(wěn)步發(fā)展當中，養(yǎng)殖業(yè)快速興起，增加了對牧草的需求量。在農業(yè)生產結構由二元結構到三元結構調整時，苜蓿被納入到了三元種植的結構當中，將為我國農業(yè)良好持續(xù)的發(fā)展奠定基礎[2]。在我國東北地區(qū)，紫花苜蓿每年能刈割2～3茬，其生長過程中需要大量營養(yǎng)，如果一直只從土壤中汲取養(yǎng)分而不從外界加以補充，長期以往會導致土壤退化[3]，并且不能得到較高的產量。眾多研究表明，施肥是提高牧草產量和品質的重要措施。而多年來各個地區(qū)將紫花苜蓿作為改土培肥作物，基本不施肥，管理粗放，致使其施肥量和施肥時期沒有統(tǒng)一的標準，從而導致紫花苜蓿的生產潛力不能得到充分發(fā)揮[4]。為此探討不同施肥量和不同施肥時期對寒地黑土農區(qū)紫花苜蓿產量及營養(yǎng)品質的影響，以期獲得寒地黑土農區(qū)紫花苜蓿合理的施肥方案，提高紫花苜蓿的產草量和營養(yǎng)品質，獲得較高的經(jīng)濟價值，為寒地黑土農區(qū)紫花苜蓿的生產實踐提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于黑龍江省哈爾濱市雙城區(qū)五家鎮(zhèn)(126°23′ E，45°31′ N)，氣候屬寒溫帶大陸性季風氣候，年均氣溫3.5～4.5 ℃，年均降水量400～600 mm，四季分明，春季多風，少雨干旱，夏季高溫多雨，秋季涼爽早霜，冬季嚴寒少雪，≥ 10 ℃年有效積溫 2 700～2 900 ℃·d，年平均無霜期 142 d左右。土壤類型為黑土，質地為壤土。試驗地0-20 cm土層土壤 pH為 5.36，有機質含量 23.56 g·kg-1，全氮含量 1.45 g·kg-1，速效鉀含量 135.80 mg·kg-1，速效磷含量 11.40 mg·kg-1，堿解氮含量 134.82 mg·kg-1。

1.2 試驗材料

供試材料為種植第2年的東農1號紫花苜蓿，由東北農業(yè)大學提供，播種時間為2016年5月，播種量 18.75 kg·hm-2，行間距為 0.3 m。

供試肥料為東北農業(yè)大學自主研發(fā)的寒地黑土農區(qū)紫花苜蓿專用復合肥(專利號：201810193040.0)。

1.3 試驗設計

采用雙因素完全隨機區(qū)組設計，以施肥量和施肥時期為處理因素。共設3個施肥時期，分別為返青期 (4月20日)，第1次刈割后(6月 20日)，第2次刈割后(8月5日)。設6個施肥量水平，分別為 225、300、375、450、525 和 600 kg·hm-2。以不施肥作為對照，共19個處理，每個處理3次重復，共57個試驗小區(qū)，每個小區(qū)面積為1.8 m × 5 m = 9 m2，小區(qū)周圍設 0.6 m 保護行。按照施肥時間及施肥水平，每個小區(qū)單獨施肥，施肥方式采用地面撒施，施肥后對其進行灌溉。

1.4 收獲

每茬苜蓿在初花期進行刈割，第1茬6月15日，第2茬7月30日，第3茬9月15日。留茬高度均為 10 cm。

1.5 測定項目與方法

1.5.1 紫花苜蓿生長形態(tài)的測定

植株高度(絕對高度)：每次紫花苜蓿刈割前每個小區(qū)采用隨機取樣的方法選擇測定植株，每株自地面量至生長點測定其絕對高度，每個小區(qū)測定9株。

莖葉比：每茬次苜蓿刈割前，每個小區(qū)選9個長勢相當?shù)能俎Ｒ患壏种⑶o葉分離，其中花序的質量計算到葉片中去。于105 ℃殺青15 min，65 ℃烘24 h至恒重，冷卻后取出稱量莖葉干重，莖葉比 = 莖干重 / 葉干重。

1.5.2 紫花苜蓿產量的測定

在紫花苜蓿初花期(10%開花時)，分別對每個小區(qū)用隨機取樣法取3行，每行刈割2 m，行間距為0.3 m，留茬10 cm高度進行刈割，取樣后，試驗樣品帶回試驗室于105 ℃殺青15 min，調至65 ℃烘24 h至恒重，稱其干重，折合成每公頃干草產量。年草產量為每次刈割產量之和。

1.5.3 營養(yǎng)成分的測定

將稱重過后的干草樣品粉碎，過0.425 mm篩，置干燥處備用。進行各處理營養(yǎng)成分的測定，具體測定方法如下[5]。牧草粗蛋白質(CP)含量采用Foss 8600型全自動凱式定氮儀測定；中性洗滌纖維(NDF)采用范式中性洗滌纖維法測定；酸性洗滌纖維(ADF)采用范式酸性洗滌纖維法測定；粗脂肪(EE)釆用索氏乙醚浸提法測定。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

運用Excel 2010進行數(shù)據(jù)整理，運用IBM SPSS Statistics 19進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，不同處理水平間作方差分析，差異顯著則進一步用Duncan法對各測定數(shù)據(jù)進行多重比較。結果用平均值±標準誤表示。

2 結果與分析

2.1 不同施肥時期和不同施肥量對紫花苜蓿株高、莖葉比和產草量的影響

2.1.1 對第1茬紫花苜蓿株高、莖葉比和產草量的影響

施肥時期和施肥量及兩者交互作用對第1茬紫花苜蓿的株高、莖葉比、干重均具有極顯著影響(P＜0.01)(表 1)。紫花苜蓿返青期施肥后，第 1 茬紫花苜蓿的株高和干重均隨施肥量的增加呈先增加后減少的趨勢，施肥量為375 kg·hm-2時，紫花苜蓿的株高和干重達到最大值，分別為75.11 cm和5.76 t·hm-2，施肥處理的株高和干重均顯著高于對照 (P＜0.05)，比對照提高了 25.64%和 34.27%，相反的，第1茬紫花苜蓿的莖葉比隨施肥量的增加呈先減少后增加的趨勢，施肥處理的莖葉比均顯著低于對照 (P＜0.05)，施肥 450 kg·hm-2時降到最低，為0.85。

表 1 不同施肥時期和不同施肥量對第1茬紫花苜蓿株高、莖葉比和產草量的影響Table 1 Effect of different fertilization periods and different fertilization amount on plant height,stem leaf ratio and yield of first crop alfalfa

2.1.2 對第2茬紫花苜蓿株高、莖葉比和產草量的影響

施肥時期和施肥量及兩者交互作用對第2茬紫花苜蓿的株高、莖葉比、干重均具有極顯著影響(P＜0.01)(表2)。同一施肥時期，第2茬苜蓿返青期施肥株高隨施肥量的增加呈上升趨勢。第1次刈割后施肥，第2茬紫花苜蓿株高隨施肥量增加呈先增加后減少的趨勢。其中，第2次刈割后施肥300 kg·hm-2時，第2茬紫花苜蓿株高達到最高，為56.33 cm。施肥量 225、300 和 375 kg·hm-2時，第 1 次刈割后施肥株高顯著高于返青期施肥(P＜0.05)，反之，施肥量600 kg·hm-2時，顯著低于返青期施肥。

返青期和第1次刈割后施肥，第2茬紫花苜蓿莖葉比均隨施肥量的增加呈先減少后增加的趨勢。施肥量為 225、300、375 和 450 kg·hm-2時，第 1 次刈割后施肥莖葉比顯著低于返青期施肥(P＜0.05)， 相反的，施肥量為525和600 kg·hm-2時，返青期施肥莖葉比低于第1次刈割后施肥，但無顯著差異 (P＞0.05)。其中第 1 次刈割后施肥 450 kg·hm-2時，第2茬紫花苜蓿莖葉比最低，為0.77。

表 2 不同施肥時期和不同施肥量對第2茬紫花苜蓿株高、莖葉比和產草量的影響Table 2 Effect of different fertilization periods and different fertilization amounts on plant height,stem leaf ratio and yield of second crop of alfalfa

返青期和第1次刈割后施肥，第2茬紫花苜蓿干重隨施肥量的增加呈先增加后減少的趨勢，其中第1 次刈割后施肥 300 kg·hm-2時最高，為 4.81 t·hm-2。施肥量小于450 kg·hm-2時，同一施肥量下，干草產量呈第1次刈割后施肥顯著高于返青期施肥(P＜0.05)，反之，則顯著低于返青期施肥 (P＜0.05)。

2.1.3 對第3茬紫花苜蓿株高、莖葉比和產草量的影響

施肥時期和施肥量及兩者交互作用對第3茬紫花苜蓿的株高、莖葉比、干重均具有極顯著影響(P＜0.01)(表 3)。返青期和第 1 次刈割后施肥，第3茬株高隨施肥量的增加而增高。第2次刈割后施肥，第3茬紫花苜蓿株高隨施肥量的增加，呈先升后降的趨勢，其中第2次刈割后施肥525 kg·hm-2時，第3茬紫花苜蓿株高最高，為49.67 cm。各施肥量處理下，第3茬紫花苜蓿株高均呈第2次刈割后施肥高于其余施肥時期 (P＜0.05)。

返青期施肥的第3茬紫花苜蓿莖葉比隨施肥量的增加而降低，第1次刈割后和第2次刈割后施肥的第3茬紫花苜蓿莖葉比均隨施肥量增加呈先降低后升高趨勢。各施肥量下，除施肥量225、375和600 kg·hm-2外，其余施肥量下第3茬紫花苜蓿莖葉比均呈第2次刈割后施肥顯著低于其他施肥時期(P＜0.05)，其中施肥量為 450 kg·hm-2時，第 2 次刈割后施肥的莖葉比最低，為0.70，比對照降低28.57%。

施肥處理的第3茬紫花苜蓿干重均顯著高于對照(P＜0.05)。返青期，第1次刈割后和第2次刈割后施肥的第3茬紫花苜蓿干重均隨施肥量增加呈先增加后減少的趨勢，其中第2次刈割后施肥450 kg·hm-2時，達到最高，為 3.33 t·hm-2。除 600 kg·hm-2外，其余各施肥量處理下，第3茬紫花苜蓿干重第2次刈割后施肥顯著高于其余施肥時期(P＜0.05)。

表 3 不同施肥時期和不同施肥量對第3茬紫花苜蓿株高、莖葉比和產草量的影響Table 3 Effects of different fertilization periods and different fertilization amount on plant height,stem leaf ratio and yield of third crop of alfalfa

2.1.4 不同施肥時期和不同施肥量對紫花苜蓿全年產草量的影響

施肥時期和施肥量及兩者交互作用對紫花苜蓿全年干重均具有極顯著影響(P＜0.01)(表4)。所有施肥處理的紫花苜蓿全年干重均顯著高于對照(P＜0.05)。3個施肥時期的紫花苜蓿全年干重均隨施肥量增加呈先增加后減少的趨勢，其中，返青期施肥525 kg·hm-2時，紫花苜蓿全年干重達到最高，為12.15 t·hm-2，比對照增產 38.54%。各個施肥量處理下，紫花苜蓿的全年干重在施肥量高于375 kg·hm-2時，返青期施肥顯著高于其他施肥時期(P＜0.05)。

2.2 不同施肥時期和不同施肥量對紫花苜蓿營養(yǎng)品質的影響

2.2.1 對第1茬紫花苜蓿營養(yǎng)品質的影響

施肥量對第1茬紫花苜蓿粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)含量均具有極顯著影響 (P＜0.01)(表 5)。施肥處理的第1茬紫花苜蓿CP、EE含量均顯著高于對照，NDF、ADF 含量顯著低于對照 (P＜0.05)。

表 4 不同施肥時期和不同施肥量對紫花苜蓿全年干草產量的影響Table 4 Effect of different fertilization periods and different fertilization amount on annual grass yield of alfafa

隨施肥量增加，第1茬紫花苜蓿CP、EE含量均呈先增加后減少趨勢，但NDF、ADF含量呈先減少后增加趨勢。其中，返青期施肥450 kg·hm-2時，第1茬紫花苜蓿CP含量達到最高，為23.37%，比對照高19.23%，同時NDF和ADF含量最低，分別為30.83%和 22.03%，比對照低 27.98%和 28.54%。

2.2.2 對第2茬紫花苜蓿營養(yǎng)品質的影響

施肥時期和施肥量對第2茬紫花苜蓿CP、EE、NDF、ADF 含量具有極顯著影響 (P＜0.01)(表 6)。兩者交互作用顯著(P＜0.05)影響EE，極顯著(P＜0.01)影響CP、NDF和ADF。

施肥處理的第2茬紫花苜蓿CP含量顯著高于對照(P＜0.05)。返青期和第1次刈割后施肥的第2茬紫花苜蓿CP含量均隨施肥量增加呈先增加后減少的趨勢，其中第1次刈割后施肥450 kg·hm-2時達到最高，為25.64%，比對照高24.95%。施肥量小于525 kg·hm-2時，同一施肥量下，第2茬紫花苜蓿CP含量返青期施肥顯著低于第1次刈割后施肥，反之，則顯著低于第1次刈割后施肥(P＜0.05)。

表 5 不同施肥時期和不同施肥量對第1茬紫花苜蓿營養(yǎng)品質的影響Table 5 Effect of different fertilization periods and different fertilization amount on the nutritional quality of the first crop of alfalfa

返青期施肥處理的第2茬紫花苜蓿EE含量隨施肥量的增加而增加。第1次刈割后施肥，第2茬紫花苜蓿EE含量隨施肥量增加呈先增加后減少的趨勢，其中施肥525 kg·hm-2時，達到最高，為2.84%，比對照增加37.86%。各個施肥量處理下，第1次刈割后施肥的第2茬紫花苜蓿EE含量均高于返青期施肥。

施肥處理的第2茬苜蓿NDF含量均顯著低于對照(P＜0.05)。返青期和第1次刈割后施肥，第2茬紫花苜蓿NDF含量均隨施肥量增加呈先減少后增加的趨勢，其中第 1次刈割后施肥 450 kg·hm-2時最低，為28.65%，比對照減少33.45%。各施肥量處理的NDF含量均呈第1次刈割后施肥低于返青期施肥。

除返青期施肥225 kg·hm-2外，其余施肥處理的第2茬紫花苜蓿ADF含量均顯著低于對照(P＜0.05)。返青期和第1次刈割后施肥，ADF含量均隨施肥量增加呈先減少后增加的趨勢，其中第1次刈割后施肥450 kg·hm-2時最低，為20.28%。除施肥525和 600 kg·hm-2外，其余施肥量處理的ADF含量均呈第1次刈割后施肥顯著低于返青期施肥 (P＜0.05)。

2.2.3 對第3茬紫花苜蓿營養(yǎng)品質的影響

施肥時期和施肥量及兩者交互作用對第3茬紫花苜蓿CP、EE、NDF、ADF含量的影響具有極顯著影響 (P＜0.01)(表 7)。第 3 茬紫花苜蓿 CP 含量除返青期施肥225 kg·hm-2外，其余處理均顯著高于對照(P＜0.05)。返青期施肥的第 3茬紫花苜蓿CP含量隨施肥量的增加而增加，第1次刈割后和第2次刈割后施肥的第3茬紫花苜蓿CP含量隨施肥量增加呈先增加后減少的趨勢，其中第2次刈割后施肥450 kg·hm-2時達到最高，為25.40%，比對照提高18.80%。除施肥225 kg·hm-2外，其余各施肥量的第3茬紫花苜蓿CP含量均呈第2次刈割后施肥顯著高于其他施肥時期 (P＜0.05)。

表 6 不同施肥時期和不同施肥量對第2茬紫花苜蓿營養(yǎng)品質的影響Table 6 Effect of different fertilization periods and different fertilization amount on nutritional quality of second crop of alfalfa

除返青期施肥 225 和 300 kg·hm-2外，其余施肥處理的第3茬紫花苜蓿EE含量均顯著高于對照(P＜0.05)。返青期、第1次刈割后和第2次刈割后施肥的第3茬紫花苜蓿EE含量均隨施肥量增加而增加，其中第2次刈割后施肥600 kg·hm-2時，達到最高,為 4.12%。施肥量 450、525 和 600 kg·hm-2，呈第2次刈割后施肥顯著高于其他施肥時期(P＜0.05)。

施肥處理的第3茬紫花苜蓿NDF含量均顯著低于對照(P＜0.05)。返青期施肥的第3茬紫花苜蓿NDF含量隨施肥量的增加呈下降趨勢，第1次刈割后和第2次刈割后施肥隨施肥量的增加呈先減少后增加的趨勢，其中第2次刈割后施肥450 kg·hm-2時達到最低，為26.51%，比對照減少40.55%。各施肥量處理下，NDF含量均呈第2次刈割后施肥顯著低于其他施肥時期 (P＜0.05)。

除返青期施肥225 kg·hm-2外，其余處理的第3茬紫花苜蓿ADF含量均顯著低于對照(P＜0.05)。返青期施肥的第3茬紫花苜蓿ADF含量隨施肥量的增加而減少，第1次刈割后和第2次刈割后施肥均隨施肥量增加呈先減少后增加的趨勢。除施肥量225 kg·hm-2外，其余各施肥量處理下第3茬紫花苜蓿ADF含量均呈第2次刈割后施肥顯著低于其他施肥時期 (P＜0.05)。

表 7 不同施肥時期和不同施肥量對第3茬紫花苜蓿營養(yǎng)品質的影響Table 7 Effect of different fertilization periods and different fertilization amount on nutritional quality of third crop of alfalfa

3 討論

3.1 不同施肥時期和不同施肥量對紫花苜蓿株高的影響

本研究試驗材料為種植第2年的紫花苜蓿，開溝施肥會對苜蓿根系造成損傷，影響其正常生長，故采用撒施施肥的方法，該方法簡單便捷，肥料靠近根部，易被吸收利用，且肥料與土壤接觸面小，營養(yǎng)元素被固定的程度低[6-7]。本研究中，施肥處理比不施肥的紫花苜蓿株高明顯增高，這與汪茜等[8]的研究結果一致，說明施肥能明顯促進苜蓿生長，使株高增加。第2茬苜蓿返青期施肥，第3茬返青期和第1次刈割后施肥，株高均隨施肥量增加而增加。邵成國[9]研究得出，苜蓿的株高隨肥量的增加呈上升趨勢，相同施肥量的氮、磷肥比氮肥株高要高，這與本研究結果部分相一致。本研究第1茬紫花苜蓿返青期施肥，第2茬苜蓿第1次刈割后施肥，第3茬第2次刈割后施肥，紫花苜蓿株高均隨施肥量增加呈先上升后下降的趨勢，紫花苜蓿株高有下降趨勢但株高顯著高于對照，可能是由于試驗地氣候干旱及施肥量過高導致苜蓿生長初期受到抑制，后期肥效得到發(fā)揮又促進生長。姚瑤[10]研究苜蓿施加專用控釋肥，隨施肥量增加，株高表現(xiàn)為先增后減，施肥顯著提高苜蓿株高，生長速度得到提升，本研究與其結果基本一致。

本研究結果顯示，施肥時期對苜蓿株高具有顯著影響，返青期施肥對第1、2、3茬草均有促進作用，第1次刈割后施肥對第2、3茬草有促進作用，第2次刈割后施肥只對第3茬草有促進作用，表明不同時期施肥對紫花苜蓿株高生長均有促進作用，并且越早施肥效果越好，對苜蓿促進生長時間越長。曲善民等[11]研究不同施肥時期定量施肥對苜蓿的影響，得出不同時期施肥明顯影響苜蓿株高、產量和品質，本研究結果與其相似。

3.2 不同施肥時期和不同施肥量對紫花苜蓿莖葉比的影響

研究發(fā)現(xiàn)，施肥能夠顯著降低紫花苜蓿的莖葉比，并且不同施肥量及不同施肥時期施肥處理對紫花苜蓿莖葉比的降低程度不同，這可能是由于本研究采用的是自主研制的寒地黑土農區(qū)專用復合肥的原因，多種元素組成的復合肥，對紫花苜蓿莖葉比有多重因素的影響。這與李星月等[12]研究的施氮肥苜蓿莖葉比減小，施氮量過高則會明顯增加苜蓿莖葉比(P＜0.05)，單施磷肥能夠顯著降低苜蓿莖葉比(P＜0.05)，鉀肥對苜蓿莖葉比的變化作用不明顯的結果部分一致；與徐文婷[13]研究的施加磷、鉀肥，紫花苜蓿葉莖比均明顯增高，隨磷、鉀肥施入量的增加，葉莖比呈增高趨勢的結論基本一致。

3.3 不同施肥時期和不同施肥量對紫花苜蓿產草量的影響

本研究表明，與不施肥相比，施肥處理均顯著提高了紫花苜蓿的產草量，表明施用專用復合肥能夠顯著促進種植第2年的紫花苜蓿生長，徐博等[14]研究氮、磷、鉀對紫花苜蓿產草量影響的結果得出，與未施肥處理相比，各施肥處理均有一定幅度增產，增產率在0.92%～138.03%，與本研究基本相一致?？茖W施肥能夠提高牧草產量[15]，這在多地都得出相同結論[16-17]。本研究也表明，施肥能明顯提高苜蓿的草產量。

本研究表明，施肥量處理下，在施肥量高于375 kg·hm-2時，紫花苜蓿全年干重呈返青期施肥顯著高于其他施肥時期，第1次刈割后施肥高于第2次刈割后施肥，這可能是由寒地黑土區(qū)氣候因素所導致，第3茬苜蓿生長溫度下降，生長期縮短，產量降低，且第1茬與第2茬草沒能得到提高，后期施肥雖提高第3茬草產量，但未能最大程度的提高全年產草量，沒有前期施肥效果好，但有可能提高苜蓿越冬率，促進次年返青期生長，有待進一步研究。與馬孝慧等[18]研究得出的不同肥在不同時期施肥效果不同，春夏施肥對苜蓿生長有促進作用，氮、磷、鉀肥均在春季使用效果佳，而夏季施尿素能提高土壤速效磷含量，有助于苜蓿生長的結果部分相一致。

3.4 不同施肥時期和不同施肥量對紫花苜蓿營養(yǎng)品質的影響

本研究結果表明，不同施肥量對紫花苜蓿的CP和EE含量均有不同程度的提高，同時降低了紫花苜蓿NDF和ADF含量，顯著優(yōu)于對照，說明施肥處理明顯的提高了紫花苜蓿品質。有研究得出，不同時期施肥對苜蓿產量、密度及品質均有提高，夏施效果較春施好[18]。氮、磷配施能極顯著提高苜蓿CP含量，降低粗纖維含量[19]。適當施肥能增加紫花苜蓿CP含量，降低ADF和NDF含量[20]。施肥能顯著提高紫花苜蓿產量，提高株高，改善營養(yǎng)品質[21]，以上研究均得出與本研究相似結果。景文等[22]研究施肥對白三葉生長和營養(yǎng)成分的影響，結果表明，單施磷肥或配施都顯著提高了白三葉(Trifolium repens)的粗蛋白質含量和粗灰分含量。張學洲等[23]研究表明施肥對苜蓿品質的改善均有積極影響，本研究結果與其部分一致。

4 結論

施肥量和施肥時期均有效地提高了紫花苜蓿的產量和品質。其中，返青期施肥525 kg·hm-2時全年干草產量最高，為12.15 t·hm-2；其次是返青期施肥 450 kg·hm-2，達到 12.07 t·hm-2。粗蛋白含量則是第 1茬苜蓿返青期施肥 450 kg·hm-2時最高，為23.37%；第2茬苜蓿在第1次刈割后施肥450 kg·hm-2最高，為 25.64%；第 3 茬苜蓿在第 2 次刈割后施肥450 kg·hm-2達到最高，為25.40%。