不同水肥條件下紫花苜蓿和老芒麥混播的生物量研究＊

劉 芬，王建光＊，呂小東，張 璐

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)生態(tài)環(huán)境學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010019）

內(nèi)蒙古自治區(qū)的天然草地面積廣闊，但由于種種原因天然草地嚴(yán)重退化，限制了草地畜牧業(yè)的發(fā)展，大力發(fā)展混播人工草地是有效解決草畜生產(chǎn)矛盾、改善生態(tài)環(huán)境的重要措施。內(nèi)蒙古西部地區(qū)降水量少而不均，土壤肥力下降嚴(yán)重，探索適宜的施肥灌溉條件不僅可以有效提高牧草產(chǎn)量，還可以節(jié)約水肥資源，節(jié)省種植成本。本試驗(yàn)通過對紫花苜蓿和老芒麥以1∶1比例混播，在不同的灌水量和施肥量控制條件下進(jìn)行生物量研究，從而找到較為理想的水肥組合條件，為今后進(jìn)一步發(fā)展混播人工草地提供理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

本試驗(yàn)在內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)生態(tài)環(huán)境學(xué)院溫室戶外防雨棚內(nèi)進(jìn)行。該地區(qū)位于呼和浩特市東部，屬內(nèi)蒙古中部地區(qū)（111°41′E，40°49′N），大陸性氣候，海拔高度1 063m，年均氣溫5.4℃，≥10℃年積溫2 500℃，≥0℃年積溫3 000℃，無霜期140d。

1.2 供試材料

供試材料為金皇后紫花苜蓿（Medicago sativaL.CV.Golden Empress），美國培育品種；農(nóng)牧老芒麥（Elymus sibiricusL.CV.Nongmu），內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)培育品種。

1.3 試驗(yàn)方法

表1 水肥組合

注：①土壤絕對含水量是指自然土壤中保持的水分質(zhì)量占105℃烘干土質(zhì)量的百分比；②正常意為土壤絕對含水量維持在田間持水量附近，輕度干旱意為土壤絕對含水量維持在田間持水量70%～80%之間，中度干旱意為土壤絕對含水量維持在田間持水量50%～60%之間。

本試驗(yàn)采用盆栽的方式進(jìn)行。紫花苜蓿和老芒麥以1∶1的比例混播，以不同水肥條件處理。于2011年5月17日播種，6月5日三葉期定苗每盆保留5株苜蓿和5株老芒麥健康植株。同時，進(jìn)入控水試驗(yàn)，不澆水，利用電子天平通過盆土稱重法待土壤水分自然消耗至設(shè)定水分梯度盆土質(zhì)量后，分別澆水900ml、600ml、300ml補(bǔ)至設(shè)定水分梯度盆土質(zhì)量，進(jìn)行水分脅迫，如此反復(fù)一直到試驗(yàn)結(jié)束。施肥時按照設(shè)定處理分兩次進(jìn)行。

1.4 地上和地下生物量的測定

8月26日初花期對每個處理進(jìn)行刈割測產(chǎn)，每種處理刈割3盆作為重復(fù)，并將根系挖出處理，稱重后將樣品置于通風(fēng)干燥處進(jìn)行自然風(fēng)干，風(fēng)干徹底后稱其干重，并計(jì)算地上和地下生物量。

2 結(jié)果與分析

2.1 地上生物量的測定

相同施肥量下，土壤含水量為正常狀態(tài)（B1）和輕度干旱（B2）處理下的產(chǎn)草量顯著高于中度干旱（B3）處理（P＜0.05），但在施氮肥0.504g／盆、磷肥0.471g／盆（A4）處理下產(chǎn)草量無顯著性差異（P＞0.05）；土壤含水量為正常狀態(tài)（B1）下，在施氮肥0.336g／盆、磷肥0.157g／盆（A5）處理下產(chǎn)草量極顯著高于其他施肥量處理（P＜0.01），與單施氮肥0.504g／盆（A1）處理差異不顯著（P＞0.05）；輕度干旱（B2）下，單施氮肥0.504g／盆（A1）處理下產(chǎn)草量高于其他施肥處理，與不施肥（A0），施氮肥0.168g／盆、磷肥0.314g／盆（A3）及單施磷肥0.471g／盆（A6）處理間存在顯著性差異（P＜0.05）；中度干旱（B3）下，各處理的干草產(chǎn)量均無顯著性差異（P＞0.05）。

總體上看，水肥配置在土壤含水量為正常狀態(tài)和施氮肥0.336g／盆、磷肥0.157g／盆（A5B1）下，產(chǎn)草量顯著高于其他水肥配置。

表2 不同水肥條件下紫花苜蓿和老芒麥混播的干草產(chǎn)量

注：大寫字母為0.01檢驗(yàn)水平，小寫字母為0.05檢驗(yàn)水平。

2.2 地下生物量的測定

在相同施肥量下，不同含水量條件地下生物量無顯著性差異（P＞0.05）；在正常含水量、輕度干旱和中度干旱條件下，單施氮肥0.504g／盆（A1）處理下的地下生物量均為最高。由于試驗(yàn)采用盆栽方式，盆中土壤受空間限制，故根系生長與大田栽培的生長方式不同，但可作為本試驗(yàn)平行比較。

表3 不同水肥條件下紫花苜蓿和老芒麥混播的地下生物量

注：大寫字母為0.01檢驗(yàn)水平，小寫字母為0.05檢驗(yàn)水平。

圖1 苜蓿生物量結(jié)構(gòu)圖（g／盆）

2.3 混播生物量的結(jié)構(gòu)圖

在不同水肥條件下，混播牧草地上生物量呈現(xiàn)出明顯的規(guī)律，即隨著含水量的降低，地上生物量逐漸減少；地下生物量變化無明顯規(guī)律。輕度干旱且施氮肥0.336g／盆、磷肥0.157g／盆（A5B1）處理下的地上生物量最高；中度干旱且不施肥（A0B3）處理下地上生物量最低。

3 結(jié)論

3.1 在施肥量相同條件下，土壤含水量為正常狀態(tài)和輕度干旱處理下的地上生物量顯著中度干旱處理（P＜0.05）；在土壤含水量為正常狀態(tài)下，施氮肥0.336g／盆、磷肥0.157g／盆的處理和單施氮肥0.504g／盆處理下的地上生物量極顯著高于其他施肥量處理（P＜0.01）；輕度干旱條件下，單施氮肥0.504g／盆處理下的地上生物量高于其他施肥處理，僅與單施磷肥0.471g／盆處理有顯著性差異（P＜0.05）；中度干旱條件下，各處理地上生物量均無顯著性差異（P＞0.05）。

3.2 地下生物量隨著土壤含水量的減少而下降，但無顯著性差異（P＞0.05）。

3.3 在土壤含水量為正常狀態(tài)且單施氮肥0.504g／盆及施氮肥0.336g／盆、磷肥0.157g／盆的處理下，生物量顯著高于其他水肥配置，是較為理想的水肥組合；在中度干旱且不施肥處理下的生物量最低，顯著低于其他水肥配置（P＜0.05）。

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