磷钾营养对紫花苜蓿（Medicago Sativa L.）产量和品质的影响及相关机理研究

【摘要】：紫花苜蓿(Medicago sativa L.)是具有良好品质和生态、经济效益的优质牧草。随着我国畜牧业的快速发展和农业产业结构的调整,苜蓿草生产越来越受到人们的重视。氮、磷、钾营养作为植物正常生长所必需的大量营养元素,也是评价牧草品质高低的重要指标,对提高紫花苜蓿草产量和品质有重要的影响。但迄今为止,有关磷、钾营养对紫花苜蓿草产量及其产量构成、苜蓿草品质的研究不全面,而有关磷、钾营养对紫花苜蓿草产量、品质等产生影响的生理机制尚缺乏深入系统的研究。 本文针对上述问题,于2003年分别在山东省陵县设田间磷肥用量试验;在甘肃省景泰县,青海省乐都县、湟中县和西宁市郊区分别安排了磷钾配比试验。研究磷、钾用量及其配比对苜蓿草产量、品质及养分吸收特性的影响。2004年在重复上述田间试验的同时,在中国农业科学院土壤肥料研究所采用盆栽试验系统研究了磷、钾用量及其配比对紫花苜蓿草产量、品质、养分吸收及碳氮代谢的影响。主要研究结果如下: 一、盆栽条件下,在适宜用量范围内,随磷、钾施用量的增加苜蓿植株高度、侧枝数以及产量均相应增加,但磷、钾施用量过高并不利于苜蓿植株的生长和产量的提高,磷钾配比有一定的交互作用。获得最大年产草量、年平均最高植株高度和最多侧枝数的磷、钾用量分别为P_2O_51.06g/10kg土(P_(240)处理)、K_2O 0.7g/10kg土(K_(90)处理),磷钾配比为P_2O_5 0.53-1.07g/10kg土和K_2O 0.4g-0.8g/10kg土(P_(120-240)K_(90-180)处理)。在此最适施肥处理下,植株平均高度增加3.3-4.3cm,侧枝数增加3-3.8个/株,产量提高了10.4-23.3%。 山东陵县田间连续两年的磷肥用量试验结果表明,增施磷肥能显著增加苜蓿植株的高度和侧枝数,提高苜蓿草产量。在该地区第一年获得最佳经济效益磷肥用量为85.2kg/hm~2,其产量为19875.1kg/hm~2。第二年苜蓿草产量随磷肥用量的增加而增加,最大磷用量120kg/hm~2时产量最高,达88333.3kg/hm~2。 在我国西部4个试验点连续进行两年的田间磷钾肥配比试验中,磷钾肥交互作用明显,在适宜用量范围内,随磷钾肥用量的增加苜蓿年平均植株高度、侧枝数和年总产量增加。应用Logistic方程y=k/(1+ae~(bx))和二元二次回归方程对苜蓿草植株高度、侧枝数和生物产量进行了分析,得到了不同磷钾配比下的苜蓿草产量、植株的最大增长速率,最大增长速率出现的天数和平均增长速率。结果表明,不同试验地获得最高苜蓿草产量、植株最大增长速率出现的天数最短、植株最大增长速率和平均增长速率最大的适宜磷钾配比处理分别为甘肃景泰第一年P_(60)K_(90),第二年P_(120)K_0;青海乐都第一年P_(60)K_(90),第二年P_(60)K_(90);青海西宁第一年P_(60)K_(90),第二年P_(120)K_(90);青海湟中第一年P_(60)K_(90),第二年P_(120)K_(90)。 二、在适宜用量范围内,随着磷、钾施用量的增加苜蓿草粗蛋白、粗脂肪、钙含量等营养成分含量不同程度增加,过量施用会降低牧草营养成分的含量。磷、钾用量对苜蓿草灰分和无氮浸出物含量影响无明显规律。 苜蓿产草田增施磷钾肥可促进苜蓿对N、P、K、Cu、Fe、Mn、Mg等矿质养分的吸收,使苜蓿