不同施肥方案对野大麦产草量及营养品质的影响

巩 林，肖知新，刘国富，巩 皓，崔国文, 袁玉莹，杨 柳，刘 建

(东北农业大学动物科学技术学院，黑龙江 哈尔滨 150030)

野大麦(Hordeumbrevisubulatum(Trin.) Link.)别名短芒大麦草或黑野麦。野大麦耐盐碱、抗旱，耐寒，广泛野生分布于东北松嫩盐碱草地。耐盐碱性极强，可在pH 8.3～9.5[1]地块良好生长和发育。野大麦生长迅速、盐碱草地改良效果好,在重、中度盐碱退化草地播种当年平均株高可达20 cm以上，最高达35 cm，草地改良效果好。与种植羊草相比，由于羊草种子发芽率较低，且当年幼苗生长极其缓慢，草地改良效果不佳。野大麦产草量高，返青早，在东北地区4月中旬返青，分蘖力强，株高60～90 cm。抗寒性极强，在东北地区即使在8月初播种，越冬前幼苗株高只生长到5～10 cm，漫长冬季没有积雪覆盖且干旱条件下，都能安全越冬返青。野大麦是重、中度退化盐碱草地改良和人工草地建设的优良牧草品种。目前随着我国草地生态环境建设特别是退化盐碱草地植被恢复与改良的需要，我国本土品种野大麦将会起到重要作用。野生品种在草甸和草甸草原上分布较多，往往形成野大麦群落，适应力较强，在东北各地区均能越冬，它对土壤要求不严格，适于微碱性的土壤，野大麦不仅产量高，适口性也很好，并且返青快，发育早，早熟[2]。目前国内外对野大麦的研究主要集中在耐盐的植物学特征和生物学特性及其生理分子机制研究。1990年，VershininA.V.等人曾研究过野大麦高重复基因的基因组结构[3]，随后，Baum Bernard R.和Johnson Douglas A等人进一步研究了野大麦二倍体的DNA序列及其进化与分布[4]，S.L.Clement等人也就野大麦抗病和抗虫性做过研究[5]，Brassac Jonathan等人也曾通过基因组方面研究大麦多倍体(禾本科，小麦族)的祖先衍生关系[6]。2009年王正凤等人也着重研究了内生真菌对野大麦耐盐性的影响[7]，而关于高产栽培方面的研究始于上个世纪50年代，孙风午等人在多年生牧草混播组合及播种期的研究中，对野大麦与其他牧草的混播方式和播期进行了讨论[8]，关于野大麦高产栽培特别是施肥的研究相对较少。本研究通过研究不同施肥量和施肥时期对野大麦产草量及营养成分的影响，为野大麦高产优质栽培管理提供科学理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地自然条件及基本情况

试验地位于黑龙江省哈尔滨市阿城区黑龙江省畜牧园区，地处于北纬45°52′，东经127°05′，该地区的气候为寒温带大陆性季风气候，四季变化分明，夏季温和、降雨集中，冬季寒冷、干燥。年均降雨量为580～600 mm，年均日照时数2 550 h，年均气温3.4℃，≥10℃的年积温2 300～2 600℃，无霜期短，135～140 d。土壤类型为黑土，质地为壤土。试验地0～20 cm土层土壤养分理化特征值见表1。

表1 阿城地区土壤养分理化特征值Table 1 the physical and chemical characteristics of soil nutrients in Acheng area

1.2 试验材料

供试品种为萨尔图野大麦，由东北农业大学草业科学系提供。

供试配方肥料采用自主研发的寒地黑土农区专用复合肥，由21.4%尿素、29.6%磷酸一铵、20%氯化钾、8%沸石、15%泥炭、3%硫酸镁和2%硼酸组成。

1.3 试验设计与田间管理

本试验所用野大麦于2014年5月播种，播种量30 kg·hm-2，行距为70 cm，试验于2016年开始，采用双因素完全随机设计，共设施肥时期和施肥量两个因素。施肥时期设三个时期，分别为返青期(4月15日)，拔节期(5月10日)和抽穗期(6月05日)。施肥量设6个水平分别为225，300，375，450，525，600 kg·hm-2。以不施肥作为对照，共21个处理，每个处理三次重复，共57个试验小区。每个小区面积5 m×2.8 m=14 m2，小区周围设1 m保护行。按照试验设计每个小区单独施肥，施肥采用地面撒施后进行灌溉。

1.4 测定项目与方法

产草量：在成熟期(7月30日)统一进行齐地面刈割。分别对每个小区用随机取样法取3行，每行刈割2 m。取样后带回实验室于105℃杀青15 min，调至65℃烘24 h至恒重，称其干重并折合成每公顷干草产量。

营养成分的测定:将干草样品称重后进行粉碎，通过40目筛，置干燥处备用。进行各处理营养成分的测定，具体测定方法如下：牧草粗蛋白质(crude protein,CP)含量采用Foss 8600型全自动凯式定氮仪测定；中性洗涤纤维(neutral detergent fibre,NDF)采用范式中性洗涤纤维法测定；酸性洗涤纤维(acid detergent fiber,ADF)采用范式酸性洗涤纤维法测定；粗脂肪(ether extract,EE)釆用索氏乙醚浸提法测定。

1.5 数据统计分析

运用Excel 2010进行数据整理，运用IBM SPSS Statistics 22 进行数据处理分析，用平均值和标准误差表示测定结果，对不同施肥时期和不同施肥量进行双因素方差分析，并用Duncan法对各测定数据进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同施肥方案对野大麦干草产量的影响

由表2可知，施肥量对野大麦干草产量有显著影响(P<0.05)。在相同的施肥时期，野大麦的干草产量均随施肥量的增加而增加，当施肥量达到525 kg·hm-2时，野大麦的干草产量达到最高，之后再增加施肥量，野大麦的干草产量也不再增加。所有施肥处理的野大麦干草产量均显著高于对照(P<0.05)，其中在拔节期施肥量525 kg·hm-2时达到最高，为5.93 t·hm-2，比对照增产51.27%。比拔节期施肥量450 kg·hm-2增产4.4%；其次为返青期施肥量450 kg·hm-2时，干草产量为5.89 t·hm-2，比对照增长了50.26%；抽穗期施肥野大麦干草产量最高的是施肥量为525 kg·hm-2时，干草产量为5.74 t·hm-2，比对照增产46.43%。

表2 不同施肥方案对野大麦干草产量影响Table 2 Effects of different fertilization schemes on hay yield of wild barley

注：*表示差异显著(P<0.05)，**表示差异极显著(P<0.01)；NS表示差异不显著(P>0.05)。同列不同大写字母表示同一时期，不同施肥量间差异显著(P<0.05)，同行不同小写字母表示同一施肥量，不同时期施肥间差异显著(P<0.05)，下同

Note：*indicates significant difference at the 0.05 level;**indicates significant difference at the 0.01 level;NS indicates that the difference is not significant at the 0.05 level. Different capital letters in the same column indicate significant difference between different fertilizer amounts in the same period at the 0.05 level;different lowercase letters in the same column indicate significant difference between same fertilizer amounts in the different period at the 0.05 level,The same as below

2.2 不同施肥方案对野大麦营养品质的影响

由表3可知，施肥时期和施肥量对野大麦CP、EE、NDF、ADF含量的影响具有极显著交互作用(P<0.01)。在相同施肥时期，施肥量对野大麦CP、EE、NDF、ADF含量的影响具有极显著影响，在相同施肥量，施肥时期对野大麦CP、EE、NDF、ADF含量的影响具有极显著影响(P<0.01)。

试验所有施肥处理的野大麦CP含量均显著高于对照(P<0.05)，随施肥量增加，野大麦干草中CP含量均随施肥量的增加而增加，当施肥量达到525 kg·hm-2时，野大麦干草中CP含量最高，当再增加施肥量时，其CP含量也不再增加。并且在相同施肥时期，野大麦干草中CP的含量均在施肥量为525 kg·hm-2时达到最高，在拔节期施肥量为525 kg·hm-2时，野大麦干草中CP含量最高，为12.98%，比对照增长了92.01%，比拔节期施肥量450 kg·hm-2增长了12.97%。其次为返青期施肥量525 kg·hm-2，CP含量为12.96%，比对照增长了91.72%。

试验所有施肥处理的野大麦粗脂肪含量均显著高于对照(P<0.05)，并且随着施肥量的增加呈先增加后降低的趋势。在相同施肥量时，拔节期的粗脂肪含量均为最高。在相同施肥时期时，施肥量为525 kg·hm-2时能够显著提高野大麦干草中粗脂肪含量(P<0.05)。当拔节期施肥量525 kg·hm-2时，野大麦干草中粗脂肪含量最高为3.64%，比对照增加了195.93%。但是在拔节期施肥量为525 kg·hm-2和450 kg·hm-2中，粗脂肪的含量差异并不显著。

试验所有施肥处理的野大麦NDF和ADF均显著低于对照(P<0.05)，且随着施肥量的增加，NDF和ADF的含量均先增加后降低，NDF在拔节期施肥量为450 kg·hm-2时，达到最低为60.21%，比对照降低了19.09%。在返青期施肥量为525 kg·hm-2时，野大麦干草中ADF的含量最低，为38.64%，比对照降低了24.01%。

表3 不同施肥方案对野大麦营养品质的影响Table 3 Effects of different fertilization schemes on nutrient quality of wild barley

由表4可知，施肥时期和施肥量对野大麦粗灰分含量的影响具有显著的交互作用(P<0.05)。所有施肥处理的野大麦粗灰分含量均显著高于对照(P<0.05)。三个施肥时期均在施肥量为525 kg·hm-2时粗灰分含量最高，分别为9.42%，9.44%和8.51%，分别比对照高出39.14%，39.44%和25.70%。在施肥量相同时，均在拔节期施肥粗灰分含量最高。

施肥时期和施肥量对野大麦钙含量的影响具有显著的交互作用(P<0.05)。所有施肥处理的野大麦钙含量均显著高于对照(P<0.05)。在拔节期施肥量为525 kg·hm-2时，钙含量最高，为0.87%，比对照高出97.73%，比同一施肥量的返青期和抽穗期高出0.05%和14.47%。

施肥时期和施肥量对野大麦磷含量的影响具有显著的交互作用(P<0.05)。所有施肥处理的野大麦磷含量均显著高于对照(P<0.05)。在相同施肥时期，均在施肥量为525 kg·hm-2时磷含量最高，并且返青期和拔节期的磷含量显著高于抽穗期的磷含量。在拔节期施肥量为525 kg·hm-2时磷含量最高，为0.23%，比对照增加了228.57%。

表4 不同施肥方案对野大麦营养品质的影响Table 4 Effects of different fertilization schemes on nutrient quality of wild barley

3 讨论

影响牧草产量和营养品质的因素有土壤因素，气候因素，生物因素和管理因素等，其中土壤因素尤为重要。土壤是植物获得营养物质的主要场所[9]，而施肥能够改善土壤通气状况，减少土壤栽插阻力，使土壤肥力增强，并且施肥对土壤的有机质，微生物，速效养分含量具有较为显著的调节促进作用，同时施肥能够有效提高牧草产量及品质[10-12]。施肥时期和施肥量的不同对牧草产量和营养品质的影响也是不同的[13]，为了节约成本的同时让利益最大化，所以本研究主要探讨不同施肥时期和不同施肥量对野大麦干草产量及营养品质的影响。在本研究中，所有的施肥处理的野大麦干草产量均显著高于对照(不施肥)，并且在拔节期施肥量为525 kg·hm-2时，可以得到最高的野大麦干草产量，为5.93 t·hm-2，比对照增产51.27%，比拔节期施肥量450 kg·hm-2增产4.4%，说明施肥可以有效提高野大麦的干草产量，并且施肥量相同时，拔节期施肥更有利提高野大麦的干草产量，这与李威[14]等人的研究结论相同。

牧草的营养价值主要取决于所含营养成分的种类和数量。营养成分指牧草饲用部分营养物质的组分，包括粗蛋白，粗脂肪，中性洗涤纤维，酸性洗涤纤维等[15-16]。其中粗蛋白含量是评价牧草营养价值的重要指标，粗蛋白的含量高表明牧草的营养品质较高[17]。中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的含量越低代表品质越好，适口性更加。所以提高牧草中粗蛋白含量，降低中性洗涤纤维和酸性吸低纤维的含量时提高牧草营养价值，改善牧草营养品质的重要内容[18]。粗脂肪中储存了大量的物质能够保障植物进行正常的生命活动，也是评价牧草营养指标的重要指标[19]。钙和磷对于植物来说也是非常重要的，钙是植物细胞壁的组成部分，也是植物的结构元素；磷不仅是核酸合成所需要的物质，而且具有促进根系发育，幼苗生长和新器官形成的作用，能使作物高产并且增强作物的抗逆性以及适应性[20]。

本研究表明，所有施肥处理的野大麦干草中CP和EE的含量均显著高于对照，随着施肥量的增加，CP和EE均呈先增加后降低的趋势。在相同施肥量时，拔节期施肥的野大麦干草中CP和EE含量普遍高于其它施肥时期，NDF和ADF的含量也因施肥而显著降低，这与李小坤[21]等人的研究结论一致。其中在拔节期施肥量为525 kg·hm-2时，CP和EE含量均为最高，分别为12.98%和3.64%，比对照分别高出92.01%和195.93%。在施肥量为525 kg·hm-2时，在三个施肥时期的粗灰分，钙和磷的含量均有提升，并且在拔节期施肥效果更佳，其含量分别比对照高出39.44%，97.73%和228.57%。

4 结论

施肥可有效提高野大麦的干草产量和营养品质。施肥最适时期在拔节期，最佳施肥量为525 kg·hm-2，在此施肥方案中，野大麦干草产量达5.93 t·hm-2，比对照(不施肥)增加了51.27%；粗蛋白含量为12.98%，比对照(不施肥)增加了92.01%。并且粗脂肪，粗灰分，钙含量和磷含量均有明显增加，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的含量也有所降低。所以此施肥组合不仅大幅提高了野大麦的干草产量，更能提高野大麦的营养品质，施肥效果最佳。