灌水和施肥制度对紫花苜蓿生产性能及土壤水分的影响

随着国家草牧业的兴起和农业部“粮改饲”试点的实施,全国范围内正在大力推广牧草种植。紫花苜蓿作为“牧草之王”,是草牧业生产中最重要的优质饲草。本研究在温室条件下对种植第二年的紫花苜蓿进行水肥模拟试验,试验采用双因素完全随机处理,设置灌水周期和分施肥次数两个处理,全年灌水和施肥总量为定值,灌水周期设置5个水平:2d、4d、6d、10d和15d,依次用W2、W4、W6、W10和W15表示,每茬灌溉定额为260 mm;分施肥设置3个处理:一次性施肥、分施两次和分施四次,依次用F1、F2和F4表示,苜蓿全年施肥360 kg/hm2（实际施入0.72 g/pot）。通过分析紫花苜蓿生物量、根系分布、耗水量以及土壤水分和养分的动态响应,评价了水肥施加对紫花苜蓿相关生产指标的影响,确定了紫花苜蓿的最佳灌水周期和分施肥次数,得到了较为初步的理论数据。主要研究结论如下:1)随着灌水周期的延长,苜蓿全年地上生物量呈现先增加后降低的倒“V”形趋势,在灌水处理间,最大值出现在W4处理,为28.27 g/筒,增加范围在4.70%-28.09%之间,排序为W4>W6>W10>W2>W15,W4、W6处理均显著高于W2和W15处理（p<0.05）;而地下生物量随灌水周期的延长先降后升,排序为W15>2>W4>W10>W6,呈“V”形趋势;总生物量表现为W4处理最大,达到35.63 g/筒,显著高于其它处理12.19%-17.78%。分施肥次数间对苜蓿生物量的影响均无显著性差异（p>0.05）。2)在耗水指标方面,W4处理有最高的水分利用效率,为13.77 kg/（hm2·mm）,高出其它处理4.24%-28.81%（p<0.05）,排序为W4>W6>W10>W2>W15,和地上生物量的排序一致;在耗水量和耗水强度方面,W4、W6和W10处理数值均较小且相近,W2、W15处理数值均较大。3)在各土层中,一次性施肥、分施两次和分施四次的处理,即使对土壤进行了施肥,但经四次刈割后,土壤碱解氮含量仍低于种植前土样数值,说明试验后氮素的输出大于输入,与播前相比,0-100 cm土层平均含量分别降低21.44%、25.33%和32.10%,碱解氮含量随分施次数的增加而减少,说明分次施肥减少了土壤中氮素的残留,可能促进了植物对碱解氮的吸收利用量,降低淋失和环境污染的概率。随灌水周期的延长,土壤碱解氮含量随之降低,但不显著（p>0.05）;随分施肥次数的增多,土壤碱解氮含量逐渐降低,F2、F4较F1处理分别下降5.20%、15.15%（p>0.05）.4)从苜蓿干草品质来看,相同的施肥总量下,灌水周期对苜蓿ADF、NDF和CP的影响没有明显规律,因为牧草品质受各方面因素综合影响较大,较为复杂,在本次试验中,品质对水肥施加的响应不明显。综合比较紫花苜蓿生物量、耗水量、耗水强度、土壤养分和水分等指标,灌水周期为4天的处理均有较好的表现,同时,推荐一次性施肥的施肥方式。