施肥对紫花苜蓿根系的影响

牧草与饲料２００８，２（３）：２９～３２　Ｊｏｕｍａｌ　ｏｆ　Ｈｅｒｂａｇｅ＆Ｆｅｅｄ　施肥对紫花苜蓿根系的影响　王月胜　一，于林清　，张利军　，刘荣霞　一，张春友　（１．甘肃农业大学草业学院，兰州７３００７０；２．中国农业科学院草原研究所，呼和浩特０１００１０）　摘要：研究了不同施肥处理（Ｎ、Ｐ、Ｋ）对阿尔冈金、ＷＬ２３２ＨＱ、敖汉苜蓿根系体积、根系生物量的影响。试　验结果表明：从ｌ４个施肥处理可以看出，ＷＬ２３２ＨＱ在分枝期和初花期内根系体积（２７　ｍＬ、１０　ｍＥ）均明显高于　阿尔冈金和敖汉苜蓿，而阿尔冈金在分枝期和初花期的最大根系生物量（１８．０　ｇ、１３．７　ｇ）略高于ＷＬ２３２ＨＱ，明　显高于敖汉苜蓿。　关键词：施肥；紫花苜蓿；根系；品种；生育期　中图分类号：　文献标识码：Ａ　Ｔｈｅ　Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　Ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｎ　ＡＩｆａｌｆａ　Ｒｏｏｔ　Ｓｙｓｔｅｍ　ＷＡＮＧ　Ｙｕｅ—ｓｈｅｎｇ　，一，ＹＵ　Ｌｉｎ—ｑｉｎｇ　，ＺＨＡＮＧ　Ｌｉ－ｊｕｎ　，ＬＩＵ　Ｒｏｎｇ－ｘｉａ　，ＺＨＡＮＧ　Ｃｈｕｎ－ｙｏｕ　（１．Ｐｒａｔａｃｕｌｔｕｒｅ　Ｃｏｌｌｇｅ　ｏｆＧａｎｓｕ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ　７３００７０，Ｃｈｉｎａ；２．Ｇｒａｓｓｌａｎｄ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆＣｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｈｏｈｈｏｔ　０１００１０，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｂｕｌｋ　ａｎｄ　ｂｉｏｍａｓｓ　ｏｆ　Ａｌｇｏｎｑｕｉｎ，ＷＬ２３２ＨＱ　ａｎｄ　Ａｏｈａｎ’Ｓ　ｒｏｏｔ　ｓｙｓｔｅｍ　ｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｕｎｄｅｒ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｆｅｒｔｉｌｉｚｉｎｇ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｂｕｌｋ　ｏｆ　ＷＬ２３２ＨＱ’Ｓ　ｒｏｏｔ　ｓｙｓｔｅｍ　ｗａｓ　ｈｉｇｈｅｒ　ｔｈａｎ　ｔｈａｔ　ｏｆ　ｏｔｈｅｒｓ　ｉｎ　ｂｒａｎｃｈｉｎｇ　ｐｅｒｉｏｄ　ａｎｄ　ｂｌｏｏｍｉｎｇ　ｐｅｒｉｏｄ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅ　ｂｉｏｍａｓｓ　ｏｆ　Ａｌｇｏｎｑｕｉｎ’Ｓ　ｒｏｏｔ　ｓｙｓｔｅｍ　ｗａｓ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈｔｅｓｔ　ｉｎ　ｂｒａｎｃｈｉｎｇ　ｐｅｒｉｏｄ　ａｎｄ　ｂｌｏｏｍｉｎｇ　ｐｅｒｉｏｄ　ｉｎ　１　４　ｆｅｒｔｉｌｉｚｉｎｇ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ；Ａｌｆａｌｆａ；Ｒｏｏｔ　ｓｙｓｔｅｍ；Ｖａｒｉｅｔｙ；Ｂｒｅｅｄｉｎｇ　ｔｉｍｅ　苜蓿被称为“牧草之王”［１，２１，我国现有苜蓿种　植面积１３３万ｈｍ　。但多年来我国苜蓿种植主要　以培肥地力为目的，主要种植在没有灌溉条件的　瘠薄地、盐碱地上，基本不施肥或很少施肥，作为　饲草的巨大生产潜力远远不能充分发挥。随着西　部大开发和退耕还林工作的进一步深入，苜蓿的　系　发育能力的研究多限于在人工辅助灌溉或模　拟实验条件下，对紫花苜蓿不同品种在自然条件　下根系发育能力的研究较少。因此在自然条件下　开展紫花苜蓿品种根系发育过程的研究，是品种　适应性评价的重要依据。　本研究通过分析不同施肥（Ｎ、Ｐ、Ｋ）对不同紫　花苜蓿品种在２个生育期的体积和生物量积累等　说明紫花苜蓿在本地区的适应性，从而为引种和　种植面积将会进一步扩大，但目前苜蓿产品与国　外同类产品相比，产量和品质方面还存在很大的　差距，这就对我国苜蓿生产提出更高的技术要求，　而科学合理地施肥是解决这一问题的关键环节。　根系　是植物吸收养分，转化和储藏营养物质的　重要器官，也是植物获取水分的主要途径。因此，　人工草地的建立提供依据。　１材料与方法　１．１试验地概况　根系发育特征是引种的先决条件之一，但苜蓿根　田间试验在呼和浩特南部地区中国农业科学　院草原研究所试验田进行。基地位于阴山山脉大　青山以南的黑河平原上，地理位置东经１１１。３４　３９　～１　１　１。４７　０６　，北纬４０。３４　３９　～４０。３５　４ｌ　，海　收稿日期：２００８—０３—１０　基金项目：国家自然科学基金项目“杂花苜蓿杂种优势及其遗传　标记分析”（３０６７１４８７）；中央级公益性科研院所基本　科研业务费专项资金（中国农业科学院草原研究所）　资助。　作者简介：王月胜（１９８２一），男，内蒙古呼和浩特人，在读硕士，　拔１　０５５　ｍ，属于半干旱大陆性气候，干旱、寒冷、　多风沙是该地的主要特点，年平均气温６．２ｏＣ，７　月份最高温度是３７．３　ｏＣ，１月份最低是一３２．８℃，　≥１０ｏＣ积温在２　７００ｏＣ・ｄ以上，无霜期１３０　ｄ左　右，年平均降雨量４３０～４５０　ｍｍ。试验地属于沙　研究方向为牧草种资资源与育种。　・　维普资讯 http://www.cqvip.com ｌ　２　３　４　５　６　７　８　９　ｍ牧草与饲料　¨　Ｈ　２卷　质脱潜育土，ｐＨ值８．５左右，土壤含盐量０．０３％，　氮肥为尿素（Ｎ＞４６－３％），磷肥为过磷酸钙（过石）　土壤贫瘠，有机质含量０．６％，含氮量０．０３５％。　（Ｐ２０　＞ｌ４％），钾肥为硫酸钾（Ｋ２０＞５０％）ｔ６．７】。处理方　１．２试验材料　案具体（表１）。　试验品种为阿尔冈金、ＷＬ２３２ＨＱ、敖汉。供试　表１紫花苜蓿施肥方案　处理号　）（ｏ　ｘ－　ｘ　尿素（ｇ／ｍ２）　过石（咖２）　硫酸钾（咖２）　１　０　０　０　０．００　ｎ００　０．００　１　０　２　２　０．００　９０．７８　１２３．Ｏ０　１　１　２　２　６０－３３　９０．７８　１３２．Ｏ０　ｌ　２　０　２　１２０．６５　０．Ｏ０　ｌ３２．Ｏ０　１　２　１　２　１２０．６５　４５－３９　１３２．Ｏ０　１　２　２　２　１２Ｏ．６５　９０．７８　１３２．Ｏ０　１　２　３　２　１２Ｏ．６５　１３６．１９　１３２．ｏｏ　１　２　２　Ｏ　１２Ｏ．６５　９ｏ．７８　Ｏ．ｏｏ　１　２　２　１　１２０．６５　９０．７８　６６．Ｏ０　１　２　２　３　１２Ｏ．６５　９０．７８　１９８．Ｏ０　１　３　２　２　１８６．９９　９０．７８　１３２．Ｏ０　１　２　１　１　１２０．６５　４５－３９　６６．Ｏ０　１　１　２　１　６ｏ－３３　９０．７８　６６．Ｏ０　１　１　１　２　６ｏ－３３　４５３９　１３２．Ｏ０　注：编码０为不施肥，２为施尿素１２０．６５　ｇ／ｍ，施过石９Ｏ．７８　ｇ，ｍ２，施硫酸钾１３２．Ｏ０　ｇ，ｍ２。　１．３试验方法　稳，最后又显著上升，但是其在初花期却程度均匀　１．３．１试验处理　地增长，这可能与实验误差有很大关系。阿尔冈金　参试的紫花苜蓿品种自南向北依次为阿尔冈　在分枝期下降，在始花期ｌ～３水平内下降，说明　金、ＷＬ２３２ＨＱ、敖汉苜蓿，每个品种ｌ４个５　ｍ　（１　ｍ　Ｎ肥增加，阿尔冈金根系体积下降。敖汉苜蓿在２　×５　ｍ）的小区，随机区组重复，于２００５年播种。　个生育期内也总体呈下降趋势。从上述分析可以　１．３．２测定方法　看出，品种一定时，Ｐ和Ｋ肥水平相同时，随着Ｎ　根系体积【３Ｊ和生物量的测定：分别于２００７年　增加，根系体积下降。　５月１４日分枝期和２００７年６月５日初花期取　２Ｏ　ＷＦ　样，在每个小区内密度均匀、长势中等的地方，选　ＡＦ　１５　取３个样方，样方在整株苜蓿周围ｌ５　ｃｍ取样，将　ＡＯＦ　其放在双层纱布内洗干净，并剃除杂物，将根系浸　１０　ＷＳ　ＡＳ　入已盛有一定毫升水的量筒中，使水完全淹没样　５　Ａ０Ｓ　品，用玻璃棒轻轻搅动，防止有空气存在，静置数　Ｏ　分钟后，量筒内水分增加的毫升数即是置人根系　Ｐ水半　的体积，然后将样品放入实验室烘箱内ｌｌ０ｃＩ＝，烘　注：ＷＦ：ＷＬ２３２ＨＱ在分枝期，静ｓ：初花期，ＡＦ：阿尔冈金在分　２４　ｈ，冷却称重，即为根系干重。　枝期，ＡＳ：初花期，ＡＯＦ：敖汉苜蓿在分枝期，ＡＯＳ：初花期。下　２结果与分析　图也相同。　图１　Ｐ肥与根系体积相关性（Ｎ、Ｋ为２水平）　２．１　施肥对不同苜蓿品种间根系体积的影响　２．１．２磷肥不同对品种间根系体积的影响（氮、　２．１．１　氮肥不同对品种问根系体积的影响（磷、　钾水平为２）　钾效应为２）　由图２可以看出，在Ｎ、Ｋ效应相同时，随Ｐ　由图ｌ可以看出，在氮、钾效应确定时，钾水　水平的增加，ＷＬ２３２ＨＱ在２个生育期内呈下降　平增加时，ＷＬ２３２ＨＱ在分枝期和初花期根系体　趋势，但均是先下降，后上升，在分枝期，　积均增大，但是在分枝期中间下降，然后又很平　ＷＬ２３２ＨＱ在ｌ～３水平间下降，在３～４水平内　维普资讯 http://www.cqvip.com

３期　王月胜等：施肥对紫花苜蓿根系的影响　３１　上升，而在初花期１—２水平下降，２—４水平上　升，这可以说明，Ｐ肥增加时，ＷＬ２３２ＨＱ根系体积　先增加后趋于减少。阿尔冈金，敖汉苜蓿也表现了　相同的特点，从上面的分析可以得出结论：品种一　定时，Ｎ、Ｋ水平一定时，随着Ｐ肥的增加，根系体　由图４可以分析出，当Ｐ、Ｋ效应相同时，　ＷＬ２３２ＨＱ，阿尔冈金，敖汉苜蓿根的生物量在分　枝期均处于下降趋势，其ｌ水平均高于４水平，但　在初花期，ＷＬ２３２ＨＱ，阿尔冈金２种苜蓿根系生　物量出现了上升的现象，而敖汉苜蓿在１　３水平　积先增加后趋于减少。　３Ｏ　——●—一ＷＦ　２５　—●卜一ＡＦ　２０　—●　ＡＯＦ　—１５　圜一ＷＳ　—　ｌ０　ｌＩ　一ＡＳ　—０　．－ＡＯＳ　Ｏ　ｌ　２　３　４　Ｎ水平　图２　Ｎ肥与根系体积的相关性（Ｐ、Ｋ水平为２）　２．１．３钾肥不同对品种间根系体积的影响（氮、　磷水平为２）　由图３可以看出，在氮，磷效应相同时，Ｋ水　平增加，ＷＬ２３２ＨＱ在分枝期和初花期均反复上　升与下降，没有特别明显的规律。阿尔冈金在２个　生育期内总体是下降的，只是其在分枝期３　４水　平有很小范围内的上升趋势。敖汉苜蓿在２个生　育期内基本是先减少后趋于增加，都是在１～３水　平减少，在３—４水平内增加。所以，品种一定时，　施Ｋ肥对ＷＬ２３２ＨＱ，阿尔冈金，敖汉苜蓿在本实　验没有看出明显的规律性，有待于以后的实验进　行更深入的研究。　２５　ＷＦ　ＡＦ　２Ｏ　Ａ０Ｆ　１５　ＷＳ　ＡＳ　ｌ０　Ａ０Ｓ　０　Ｏ　ｌ　２　３　４　Ｋ水平　图３　Ｋ肥与根系体积相关性（Ｎ、Ｐ为２水平）　２．２施肥对根系生物量积累过程的分析　紫花苜蓿ｆ９１根系生长与多种因素有关，但其　根系生物量是所有因素共同作用的结果，不同发　育阶段根系生物量积累的特性，反映了品种在该　生长期对环境中主导因子的反映和响应。　２，２．１　氮肥不同对品种间根系生物量的影响　（磷、钾水平为２）　处于平衡阶段，到４水平略处于下降趋势，说明在　始花期Ｎ肥对其根系生物量的影响几乎没有。但　Ｎ肥对３者共同性影响在此图无法表达。但可以　肯定的是，Ｎ肥对根系生物量的影响是很小的，因　为根系有固氮功能。　５　ＷＦ　ＡＦ　２０　Ａ０Ｆ　１５　ＷＳ　ＡＳ　。　Ａ０Ｓ　５　０　ｌ　２　３　４　Ｎ水平　图４　Ｎ肥与根系生物量相关性（Ｐ、Ｋ为２水平）　２．２．２　磷肥不同对品种间根系生物量的影响　（氮、钾水平为２）　当Ｎ，Ｋ水平相同，Ｐ水平增加时，ＷＬ２３２ＨＱ　在分枝期和初花期都是先下降后上升，但总体是　上升的，而且效应很明显，在１　２水平时下降，在　２—４水平均处于上升趋势。说明当增施Ｐ肥时，　ＷＬ２３２ＨＱ根系生物量先减少然后趋于增加。阿　尔冈金在２个生育期内虽然是处于增加的，但从　１—４水平起幅不定，所以Ｐ肥对其效果不是很明　显。敖汉苜蓿在分枝期总体是增加的，但其在初花　期又是下降的，可能与实验本身的误差有关系。　ｌ５　ＷＦ　ＡＦ　１０　Ａ０Ｆ　ＷＳ　ｓ　ＡＳ　Ａ０Ｓ　Ｏ　ｌ　３　４　ＰＴＲ平　图５　Ｐ肥与根系生物量相关性（Ｎ、Ｋ为２水平）　２，２．３　钾肥不同对品种间根系生物量的影响　（氮、磷水平为２）　图６可以看出，Ｎ、Ｐ水平相同，Ｋ水平增加　时，ＷＬ２３２ＨＱ，阿尔冈金，敖汉苜蓿在２个生育期　内基本上是处于减少的，只有阿尔冈金和敖汉苜　维普资讯 http://www.cqvip.com 牧草与饲料　。２卷　稽在分枝期例外。但ＷＬ２３２ＨＱ在分枝期和初花　期均是先增加然后趋于减少，而阿尔冈金在初花　期几乎是一直处于下降的，但下降的很平缓，敖汉　苜蓿在初花期几乎是处于平衡的。所以，增加Ｋ　肥量对苜蓿根生物量影响是不明显的，表现为有　的增加，有的减少，还需要进行更多品种的试验才　能得出结论。　２５　ＷＦ　ＡＦ　ＡＯＦ　１５　１０　０　氮肥用量高时，但土壤钾素丰富时，二者配合的效　果不显著。　本试验分析不同施肥与不同对照表明，该试　验地由于氮钾丰富，缺少磷，所以多施磷肥效果较　显著。综合来看，ＷＬ２３２ＨＱ在两个生育期内根系　体积均明显高于阿尔冈金和敖汉苜蓿，而　ＷＬ２３２ＨＱ在两个生育期内的根系总生物量略高　于阿尔冈金，明显高于敖汉苜蓿。　参考文献：　［１】陈宝书，等．牧草及饲料作物栽培学［Ｍ】．北京：中国农业出版　社．２００１．　咖ｌ　２Ｏ　ＷＳ　ＡＳ　Ａ０Ｓ　［２】耿华珠，吴永敷，曹致中．中国苜蓿［Ｍ】．北京：中国农业出版．　社．１９９５．　０　［３】韩１　２　３　４　路，贾志宽，等．紫花苜蓿主要性状的对应分析［Ｊ】．中国　草地，２００３（５）：３８—４２．　［４】郭正刚，刘慧霞，王彦荣．刈割对紫花苜蓿根系生长影响的分　析『Ｊ】．西北植物学报，２００４（２）：２１５－２２０．　Ｋ水平　图６　Ｋ肥与根系生物量相关性（Ｎ、Ｐ为２水平）　［５】郭正刚，王锁民，张自和．紫花苜蓿品种间根系发育过程分析　［Ｊ】．应用与环境生物学报，２００３（４）：３６７—３７１．　３结论　［６】王秀领。等．不同施肥处理对紫花苜蓿鲜草产量的影响［Ｊ】．四　川草原，２００４（８）：４—６．　钾肥的增产效应与氮、磷（尤其是氮）的供应有　关。当土壤中氮磷含量低，氮肥磷肥用量少时，配　度后，而土壤的供钾水平较低时，施用钾肥可以满　足与氮磷平衡的需要，常可获得高产。但当土壤供　钾较高时效果却不稳定，但当氮肥用量较高，土壤　又严重缺钾时，钾氮配施的效果很大，否则减产。　（上接第１７页）随着生长年限的增加，根重也相应增加，　２～５年依次为２２　３４０、２２　３６０、３２　０００和４０　８００　ｋｇ／ｈｍ　。５年生根深达５～６　ｍ。强大的根系，可　以充分吸收土壤不同层次及深层的水分和营养物　质，奠定了高产的基础。　４．２．２茎叶繁茂　［７】孙志强，王宗胜，等．施肥对黄土高原旱地冬小麦根系生长的　影响［Ｊ】．水土保持研究，２００３（１）：１４１—１４３．　［８】孙建华，王彦荣，等．紫花苜蓿生长特性及产量性状相关性研　究『Ｊ】．草业学报，２００４（８）：８０—８６．　［９】孙启忠，韩建国，桂荣，等．科尔泌沙地苜蓿根系和根颈特　性『Ｊ１．草地学报，２００　１（４）：２６９—２７６．　公农１号苜蓿高产的原因除以上３项外，还　与其越冬率高和适应性广有密切联系。　５结语　公农１号苜蓿从品种引入、选育到推广应用　公农１号苜蓿４年生单株分枝数达５９．８个，　总长度达２８　５３７　ｃｍ，侧分枝数达５５４．８个，总长　度达７２　６７２　ｃｍ，平均长２６．１　ｃｍ。叶片宽长，侧叶　长２．４２　ｃｍ，宽０．８７　ｃｍ。叶量较大，茎叶比为　４８．７：５１．３，十分有利于光合作用制造营养物质，　这是高产的重要因素。　４．２．３生长速度快，再生力强　至今已有８０多年的历史，经过几代人的辛勤劳　动，使其抗寒与高产性能不断提高。就像澳大利亚　的美利奴细毛羊一样，虽有百年以上的历史，但总　在继续选育提高，经久不衰。公农１号苜蓿也是一　样，始终未间断品种的提纯复壮和选优去劣，因而　成为北方高寒地区的首选品种，在东北、西北和华　北的１０多个省、区广泛应用，为改善生态环境，促　进畜牧业发展和苜蓿产业化，作出了应有的贡献。　参考文献：　［１】杨青川，等．苜蓿生产与管理指南［Ｍ】．北京：中国林业出版社　２００３．　孟昭仪（１９８６年）报道，公农１号苜蓿９年平　均株高９２．０　ｃｍ，年均累积株高（年刈４茬）３６８　ｃｍ。生长第４年平均株高１０４．９　ｃｍ，累积株高　４１９．５　ｃｍ，与产草量同步进入高产年。平均株高及　［２】耿华珠，等．中国苜蓿［Ｍ】．北京：中国农业出版社１９９５．　［３】徐安凯，等．公农１号苜蓿产草量动态研究［Ａ】．中国首届苜　累积株高，不仅反映该品种的生长速度与再生性，　而且是构成各茬产草量的重要因素。研究表明，植　株高度与产草量呈极显著正相关。　蓿大会论文集［ｃ】．北京：中国草业学会，２００１：４０．　［４】全国牧草审定委员会．中国牧草登记品种集［Ｍ】．北京：中国　农业大学出版社．１９９９．