引用本文
汪茜, 王生文, 陈伟, 陈本建. 施肥对民乐低产田苜蓿产量、品质及经济效益的影响. 草业科学, 2016,33(2):230-239
Wang Qian, Wang Sheng-wen, Chen Wei, Chen Ben-jian. Effects of fertilization on yield, quality and economic efficiency of alfalfa in low-yield field in Mingle. Pratacultural Science,2016,33(2): 230-239  
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施肥对民乐低产田苜蓿产量、品质及经济效益的影响
汪茜1, 王生文1, 陈伟2, 陈本建1
1.甘肃农业大学草业学院,甘肃 兰州 730070
2.兰州城市学院,甘肃 兰州 730070
陈本建(1957-),男,吉林白城人,副教授,硕士,研究方向为牧草栽培、牧草加工与产业化。E-mail:bjc5381@gsau.edu.cn

第一作者:汪茜(1989-),女,甘肃定西人,在读硕士生,研究方向为草产品加工与利用。E-mail:wangqian199090@126.com

收稿日期: 2015-07-24
基金: 基金项目:细毛羊饲料生产预加工(034-036213)
摘要

采用田间试验法,研究不同有机肥水平及配施化肥对低产田苜蓿的干草产量、营养品质和经济效益的影响,并且通过正交试验设计法研究恢复苜蓿( Medicago sative)低产田生产力的最优施肥组合。结果表明,有机肥与定量化肥配施对低产田苜蓿干草产量、营养品质和经济效益显著优于单施有机肥的( P<0.05)。其中各施肥处理较对照(不施肥)均显著提高了低产田苜蓿的干草产量,增幅在9%~325%;各施肥处理的粗蛋白含量均显著高于对照处理,处理M3PK(有机肥30 000 kg·hm-2、磷肥400 kg·hm-2、钾肥100 kg·hm-2)粗蛋白含量最高,达23.04%,所有施肥处理均显著降低了低产田苜蓿的中性洗涤纤维含量和酸性洗涤纤维含量,处理M3PK中性洗涤纤维含量和酸性洗涤纤维含量为最低,分别为29.04%和22.40%。最低有机肥配施化肥的正交试验中,对于提高低产田苜蓿干草产量,最优施肥组合的条件为有机肥30 000 kg·hm-2、磷肥200 kg·hm-2、钾肥100 kg·hm-2。对于增加低产田苜蓿粗蛋白含量的最优施肥配比为:有机肥30 000 kg·hm-2、磷肥600 kg·hm-2、钾肥100 kg·hm-2,降低低产田苜蓿中洗纤维和酸洗纤维含量的最优施肥组合为有机肥30 000 kg·hm-2、磷肥600 kg·hm-2、钾肥50 kg·hm-2。各处理经济效益的比较中,处理M3P3K2(有机肥30 000 kg·hm-2、磷肥600 kg·hm-2、钾肥100 kg·hm-2)产值、产量、纯收入等综合评比均名列前茅,具有较好的经济效益。综合分析得出,处理M3P3K2更适宜在同类型苜蓿低产田的生产实际中进行推广。

关键词: 低产田; 苜蓿; 正交设计; 产量; 经济效益
中图分类号:S816 文献标志码:A 文章编号:1001-0629(2016)2-0230-10 doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2015-0237
Effects of fertilization on yield, quality and economic efficiency of alfalfa in low-yield field in Mingle
Wang Qian1, Wang Sheng-wen1, Chen Wei2, Chen Ben-jian1
1.College of Pratacultural Science, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China
2.Lanzhou City University, Lanzhou 730070, China
Corresponding author: Chen Ben-jian E-mail: bjc5381@gsau.edu.cn
Abstract

An experiment was carried out to study the effects of organic fertilizer with different levels and potash and phosphate fertilizer applications on the yield, nutrient quality and economic efficiency of alfalfa in low-yield fields by a field experiment method,and the orthogonal design was adopted to study the effects of recovering alfalfa productivity in low-yield fields with different levels of fertilizer ratio(organic fertilizer, potash fertilizer, phosphate fertilizer). The results showed that the effects of organic fertilizer and quantitative chemical fertilizer combinging application on the hay yield, nutritional quality and economic efficiency of alfalfa low-yield fields were better than the organic fertilizer ( P<0.05). Compared with the control (no fertilizer), all treatments significantly improved alfalfa hay yield in the low yield fields, it increased by 9%~325%. The crude protein content of all treatments were significantly higher than the control, crude protein of M3PK (23.04%) was highest. All treatments significantly reduced alfalfa neutral detergent fiber (NDF) and acid detergent fiber (ADF) content in low-yield fields, the M3PK had lowest NDF (29.04%) and ADF (22.40%) content. In the orthogonal design of organic fertilizer and potash and phosphate fertilizer, organic fertilizer (30 000 kg·ha-1)+phosphate fertilizer (200 kg·ha-1)+potash fertilizer (100 kg·ha-1) was the best combination for alfalfa hayyield in low-yieldg fields. organic fertilizer (30 000 kg·ha-1)+phosphate fertilizer (600 kg·ha-1) +potash fertilizer (100 kg·ha-1) was the best combination for crude protein of alfalfa and organic fertilizer (30 000 kg·ha-1)+phosphate fertilizer (600 kg·ha-1)+potash fertilizer (50 kg·ha-1) was the best combination for NDF and ADF of alfalfa. To compare the cost of each treatment, M3P3K2 [organic fertilizer (30 000 kg·ha-1) +phosphate fertilizer (600 kg·ha-1)+potash fertilizer (100 kg·ha-1) ]ranked first in output, production, net income, with better economic benefits. Through comprehensive analysis M3P3K2 was more suitable to promote for the same low-yielding fields of alfalfa.

Keyword: low-yielding fields; alfalfa; orthogonal design; yield; economic efficiency

随着我国奶牛养殖数量的快速发展, 对苜蓿青干草的刚性需求, 使我国苜蓿(Medicago sativa)的种植面积迅速扩大。苜蓿种植面积虽然逐年扩大, 但其生产水平较低[1], 原因是用于苜蓿种植的大部分土地都是难于用作农作物种植的瘠薄地等中低产田。目前, 中低产田的产量水平远未达到应有的生产能力, 具有较大的增产潜力[2]。因此, 改良中低产田对苜蓿产业化发展具有重要意义。中低产田改良不单纯是提高当年产量, 而是着眼于根本性的土壤改良, 提高耕地综合生产能力的基本建设[3]。通过有针对性的施肥措施, 并根据当地土壤条件、气候特征和田间管理模式, 能够有效消除土壤障碍因素, 改进土壤的理化性质, 从而提高地力水平、使作物增产增收。

经实地调查发现, 张掖市民乐县华瑞农业公司苜蓿种植基地的土地有相当一部分位于荒漠或半荒漠, 土壤类型为风沙土, 为降低土表风蚀、水肥流失, 在土地资源开发利用工程中进行客土改良, 但由于客土分布的不均匀, 在部分土壤地表形成板结层, 或在表土层形成深浅和厚度不等的客土层。由于客土较本地的风沙土更为粘重, 采用大型指针式喷灌后水的渗透性较差, 造成灌溉的水分渗入土壤偏少, 苜蓿植株长期缺乏生长所需的水分, 从而造成这部分土壤在苜蓿种植生产中出现生产力不高, 即中低产或田间斑块性的绝产。这种情况在此苜蓿种植基地的占比为15%, 苜蓿在田间的生长高度不足正常情况的1/3, 并且由于茎秆过短, 打捆机的捡拾器也不能将其拾起, 因此这部分苜蓿产量几乎为零。究其原因为客土中缺乏有机质的非团粒结构, 土壤紧实, 通透性差。有研究表明, 施用有机肥能够增加土壤养分含量, 恢复和提高土壤肥力, 而且能够大幅度提高苜蓿产量, 是保证贫瘠土壤苜蓿高产的有效措施[4]。在一定施用范围内, 施用化肥能够促进苜蓿的生长, 从而提高苜蓿产量[5]。因此, 通过施用有机肥提高苜蓿低产田的有机质含量和培肥地力, 同时配施化肥可以为苜蓿正常生长提供充足的养分, 从而使低产田苜蓿的产量得到提高。利用施肥改良苜蓿中低产田的研究, 对促进当地低产田的苜蓿生产具有非常重要的现实意义。

有机肥配施化肥能够改善土壤结构, 增加低产田作物产量, 是低产田改良的有效途径和重要措施之一[6]。目前关于我国中低产田作物增产的研究多为粮食类作物[7, 8, 9], 关于中低产田苜蓿增产的研究鲜有报道。因此通过研究单施有机肥与配施化肥对低产田苜蓿干草产量、营养品质及经济效益的影响, 同时采用正交试验研究苜蓿低产田有机肥与化肥配施的最佳施肥水平, 探索改良中低产田的有效途径, 并配比出能够提高低产田苜蓿产量、品质及经济效益的最优施肥组合, 为同类型苜蓿低产田的生产实际提供有力的参考。

1 材料与方法
1.1 试验地概况

试验在张掖市华瑞农业有限股份公司苜蓿种植基地进行。该试验基地位于甘肃省张掖市民乐县, 地理位置100° 73' E、38° 66' N, 平均海拔1 474 m, 属温带大陆气候。年平均降水量113~120 mm, 蒸发量2 047 mm, 日照时数3 085 h, 无霜期138~179 d, 具有日照时间长、昼夜温差大的特点。

供试土壤基本理化性状为:pH 7.8, 有机质含量2.42 g· kg-1, 碱解氮15 mg· kg-1, 速效磷2.03 mg· kg-1, 速效钾47 mg· kg-1。

1.2 试验材料

本试验以甘肃华瑞农业股份有限公司种植第2年苜蓿地为研究对象。

供试有机肥为腐熟牛粪, 有机质含量≥ 45%, 总养分(N+P2O5+K2O)含量≥ 5.0%, 磷肥为过磷酸钙(P2O5≥ 14%), 钾肥为氯化钾(含K2O≥ 50%)。

1.3 试验设计与田间管理

本试验于2013年5月-2014年9月进行, 2014年为施肥试验进行的第2年度, 于返青后和第1茬刈割后在低产区苜蓿行间人工开沟, 分两次进行追施, 施肥后进行灌溉。试验包括两部分, 第1部分为单施有机肥(M)与配施定量磷钾肥(PK), 有机肥3个水平, 设置不施肥处理作为对照(表1), 共7个处理, 3次重复, 共21个小区; 第2部分有机肥与磷钾肥3因素3水平(表2), 采用正交试验设计, 考虑因素间的互作效应, 选择正交表L18(37), 共18个处理, 3次重复, 共54个小区。试验小区随机排列, 小区面积2 m× 2 m, 分别于2014年5月26日(第1茬)、2014年7月2日(第2茬)和2014年8月13日(第3茬)进行刈割。

表1 单施有机肥及配施定量磷钾肥的试验设计 Table 1 Fertilizer application design of single organic fertilizer and combining application with the quantitative PK fertilizer
表2 肥料种类与施肥水平 Table 2 Fertilizer and level design
1.4 测定项目与方法

刈割时留茬5 cm左右, 每次刈割时用电子秤现场测定鲜草产量。同时, 每小区取1 kg鲜草样于65 ℃恒温箱烘干、称重, 计算鲜干比, 并折算干草产量, 年产草量为3次刈割产量之和。

刈割后将草样烘干、粉碎, 混合均匀, 称取粉碎样品100 g, 用于测定品质指标粗蛋白质含量、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维的含量。其中苜蓿粗蛋白质含量测定采用凯氏定氮法; 中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量测定采用范氏(Van Soest)的方法。

1.5 数据处理

用正交设计统计分析方法, 对数据分别进行直观分析, 用Excel 2010和SPSS 17.0软件进行方差分析, 并用Duncan法对不同因素的水平进行多重比较。

其中的计算公式有:

增产率=(施肥处理干草产量-对照处理干草产量)/对照处理干草产量× 100%;

投肥产出=施肥处理纯收入-对照处理纯收入;

产投比=投肥产出/肥料投入。

2 结果与分析
2.1 单施有机肥及有机肥与定量化肥配施对低产田苜蓿产量及品质的影响

2.1.1 单施有机肥及有机肥与定量化肥配施对低产田苜蓿产量的影响 不论单施有机肥还是配施定量磷钾肥, 均显著提高了各茬次低产田苜蓿的干草产量, 而且有机肥与磷钾肥配合施用的增产效应优于有机肥单施(图1)。与对照相比, 各施肥处理均显著提高了低产田苜蓿的干草产量(P< 0.05), 增幅9%~325%, 所有茬次中增幅最大的施肥处理为M3PK。相对有机肥与磷钾肥配施而言, 单施有机肥处理的干草产量增幅较小。第1茬中单施有机肥的3个处理显著高于对照处理, 但整体增幅不高, 配施磷钾肥的3个处理(M1PK、M2PK、M3PK)显著高于其余处理, 且这3个处理间具有显著差异(P< 0.05); 第2茬中处理M3PK的苜蓿干草产量最高, 达7 376 kg· hm-2, 较对照增幅达220%; 第3茬单施有机肥的3个处理低产田苜蓿干草产量较第2茬略有下降, 但与对照相比, 单施有机肥显著提高了低产田苜蓿干草产量, 配施磷钾肥的3个处理中M3PK显著高于其余施肥处理及对照, 且M3PK的苜蓿干草产量最高(7 991 kg· hm-2), 较对照提高了约308%。

图1 施肥对低产田苜蓿产量的影响Fig.1 Effects of fertilizer on the hay yield of alfalfa low-yielding fields

2.1.2 单施有机肥及有机肥与定量化肥配施对低产田苜蓿品质的影响 粗蛋白含量是衡量牧草品质优劣的主要指标之一。与对照相比, 除第2茬M1与CK外, 其余各施肥处理均显著提高了低产田苜蓿的粗蛋白含量(P< 0.05), 而且除第2茬M2PK略低于M2外(P> 0.05), 其余有机肥与磷钾肥配施效果优于单施有机肥(表3)。第1茬各施肥处理的低产田苜蓿粗蛋白含量较对照得到显著提高, 其中处理M3与处理M3PK均显著高于其余施肥处理, 且两处理间差异不显著(P> 0.05); 第2茬, 与对照相比, 除单施有机肥的处理M1外, 其余5个施肥处理均显著提高了低产田苜蓿粗蛋白含量, 且5个处理间差异不显著; 第3茬中各施肥处理苜蓿粗蛋白含量均显著高于对照处理, 其中处理M3PK粗蛋白含量最高, 达23.04%, 且处理M3PK显著高于其余施肥处理(P< 0.05)。

表3 施肥对低产田苜蓿粗蛋白(%)、中洗纤维(%)和酸洗纤维(%)含量的影响 Table 3 Effects of fertilizer on CP(%), NDF(%) and ADF(%) content of alfalfa low-yielding fields

6个施肥处理均能显著降低低产田苜蓿各茬中性洗涤纤维的含量, 且施肥处理与对照差异显著(P< 0.05), 其中配施处理M3PK中性洗涤纤维含量均最低(表3)。第1茬, 各处理显著低于对照处理, 且处理M3PK与其余施肥处理间差异显著(P< 0.05); 第2茬, 处理M3PK与处理M3的中性洗涤纤维含量显著低于除处理M2外的其余施肥处理(P< 0.05); 第3茬处理M3PK和处理M2PK显著低于其余处理(P< 0.05)。

3茬中处理M3PK的酸性洗涤纤维含量均为最低, 而且与其余施肥处理间差异显著(P< 0.05)(表3)。第1茬中除处理M1外, 其余施肥处理均显著低于对照; 第2茬中与对照相比, 除处理M1和M1PK外, 其余4个施肥处理的酸性洗涤纤维含量均显著的降低; 第3茬中只有3个施肥处理显著低于不施肥处理(P< 0.05), 即处理M3、M2PK和M3PK。

2.2 有机肥与磷钾肥的正交试验对低产田苜蓿产量及品质的影响

2.2.1 有机肥与磷钾肥的正交试验对低产田苜蓿产量的影响 根据极差R值大小排出影响第1茬苜蓿干草产量的因素主次顺序为M> P> K> K× P> M× K> M× P(表4); 影响第2茬苜蓿干草产量的主次因素为M> M× P> K> M× K> P> K× P; 影响第3茬苜蓿干草产量的主次因素依次为M> K> M× P> P> K× P> M× K。结果表明, M因素对第2年第1茬苜蓿干草产量具有极显著作用(P< 0.01)(表5), 对第2茬苜蓿干草产量表现出显著影响(P< 0.05), 说明施用有机肥对苜蓿干草产量有明显的效果。考虑因素间互作效应的影响, 通过多重比较(表5)可得出, 能够明显增加第1茬苜蓿干草产量的施肥组合为M3P3K2, 即有机肥30 000 kg· hm-2、钾肥100 kg· hm-2、磷肥600 kg· hm-2; 影响第2茬和第3茬苜蓿干草产量的最优施肥配比均为M3P2K2, 即有机肥30 000 kg· hm-2、磷肥400 kg· hm-2、钾肥100 kg· hm-2。

表4 低产田苜蓿干草产量(kg· hm-2)的直观分析 Table 4 The visual analysis of alfalfa hay yield(kg· hm-2)
表5 苜蓿干草产量(kg· hm-2)的方差分析及多重比较结果分析 Table 5 Variance analysis and multiple comparison of alfalfa hay yield(kg· hm-2)

2.2.2 有机肥与磷钾肥的正交试验对低产田苜蓿品质的影响 通过苜蓿营养品质的直观分析(表6)可知, 根据极差大小可得出影响第1茬苜蓿粗蛋白含量的主次因素分别为M> P> M× K> K× P> M× P> K, 影响第2、3茬苜蓿粗蛋白含量的因素主次顺序均为M> P> M× K> K> K× P> M× P。苜蓿粗蛋白含量结果表明, M因素对3茬苜蓿粗蛋白含量均具有极显著的影响(P< 0.01)(表7), P因素对第2茬和第3茬粗蛋白含量均表现出显著作用(P< 0.05), 说明有机肥对提高低产田苜蓿粗蛋白的含量具有非常明显的效果, 且磷肥对苜蓿粗蛋白含量的增加也具有明显的效果。综合以上分析, 能够明显提高第1茬和第2茬苜蓿粗蛋白含量的施肥组合为M3P3K3, 而影响第3茬苜蓿粗蛋白含量的最优施肥配比为M3P3K1。

表6 低产田苜蓿CP(%)、NDF(%)和ADF(%)的直观分析 Table 6 The visual analysis of CP(%), NDF(%) and ADF(%) of alfalfa low-yielding fields
表7 苜蓿粗蛋白含量(%)、中性洗涤纤维含量(%)及酸性洗涤纤维含量(%)的方差分析及多重比较结果分析 Table 7 The variance analysis and multiple comparison of alfalfa CP(%) , NDF(%) and ADF(%) content

根据直观分析中的极差R值大小(表6)可知, 影响第1茬苜蓿中性洗涤纤维含量的主次因素按大小排列依次为M> K> K× P> M× K> M× P> P, 根据极差大小可知影响第2茬苜蓿中性洗涤纤维含量的因素主次顺序为M> P> M× K> K> K× P> M× P, 影响第3茬苜蓿中性洗涤纤维含量的因素主次顺序为M> P> K> K× P> M× P> M× K。通过分析苜蓿中性洗涤纤维含量的方差分析及多重比较结果可知(表7), M因素对3茬苜蓿中性洗涤纤维含量具有极显著的影响(P< 0.01), 说明有机肥对降低苜蓿中性洗涤纤维含量有非常明显的作用。综合分析可得出, 能够有效降低第1茬苜蓿中性洗涤纤维含量的施肥组合为M3P2K2, 而影响第2茬和第3茬苜蓿中性洗涤纤维含量的最优施肥配比为M3P3K2。

苜蓿酸性洗涤纤维含量的变化与中洗纤维含量表现基本一致。根据极差大小排出影响第1茬苜蓿酸性洗涤纤维含量的因素主次顺序为M> P> K> M× P> M× K> K× P(表6); 影响第2茬苜蓿酸性洗涤纤维含量的主次因素依次为M> P> M× P> M× K> K> K× P; 由极差大小排列出影响第3茬苜蓿酸性洗涤纤维含量的因素主次顺序为M> K> K× P> M× K> P> M× P。由苜蓿酸性洗涤纤维含量的方差分析及多重比较可知, 有机肥对3茬苜蓿酸性洗涤纤维含量的降低均表现出极显著的作用(P< 0.01)。综合分析可得出, 影响第1茬和第2茬苜蓿酸性洗涤纤维含量的最优施肥组合为M3P3K3, 能够有效降低第3茬苜蓿酸性洗涤纤维含量的施肥组合均为M3P1K1。

2.3 经济效益分析

仅从肥料因素考虑, 肥料、苜蓿干草均以当地市场价格(过磷酸钙0.6 CNY· kg-1, 氯化钾2.1 CNY· kg-1, 有机肥0.3 CNY· kg-1, 苜蓿干草1.8 CNY· kg-1)计。通过对比单施有机肥与配施化肥的经济效益可知(表8), 苜蓿年产量、产值、肥料投入、纯收入、投肥产出及产投比等各个指标均以处理M3PK为最高, 分别为20 684 kg· hm-2、37 231 CNY· hm-2、 9 450 CNY· hm-2、27 781 CNY· hm-2、17 854 CNY· hm-2、1.89; 对照处理在苜蓿年产量、产值及肥料投入3个指标中最低, 纯收入、投肥产出及产投比均以处理M1最低, 分别为8 575 kg· hm-2、-1 352 CNY· hm-2、-0.30。各施肥处理的产投比按大小排列为M3PK> M2PK> M3> M2> M1PK> M1。

表8 各处理经济效益分析 Table 8 The economic profit analysis of different fertilization treatment

通过比较正交试验设计中所有施肥处理的经济效益可知, 处理M3P3K2的苜蓿年产量、产值、纯收入及投肥产出4个指标均为最高, 分别为22 957 kg· hm-2、41 323 CNY· hm-2、31 753 CNY· hm-2、21 826 CNY· hm-2, 产投比则以处理M2P2K3最高, 为2.34, 以对照处理在苜蓿年产量、产值及肥料投入等3个指标均表现为最低, 处理M1P3K3的纯收入最低。根据纯收入排列位居前5位的施肥组合分别为M3P3K2> M3P2K2> M2P2K3> M3P3K3> M3P2K1; 而根据产投比排列, 前5位的施肥组合有M2P2K3> M3P3K2> M3P2K2> M2P1K2> M3P3K3。

综合所有施肥处理的经济效益分析, 处理M3P2K2、M3P3K2、M2P2K3等在各指标综合评比中均名列前茅, 具有较好的经济效益。

3 讨论

衡量施肥效果最重要的经济指标之一是苜蓿产量。大量研究表明[10, 11, 12, 13], 在土壤肥力处于低水平的情况下, 施肥能显著提高苜蓿饲草产量。本研究结果表明, 有机肥与化肥配施对苜蓿的干草产量的提高有显著影响。在土壤肥力较低情况下, 对于苜蓿的产量影响最大的因子均为有机肥。有机肥与化肥配合施用对改良苜蓿低产田具有良好的效果, 本研究中有机肥配施化肥提高了土壤对低产田苜蓿的供肥能力, 直接表现为低产田苜蓿产量的提高。于徐根等[14]研究认为, 施用牛粪不仅对施肥第1年度有显著影响, 且对第2年度苜蓿产量的也有极显著影响。本研究是通过施肥改良低产田研究进行的第2年度, 单施有机肥对苜蓿的产量具有显著影响, 这与于徐根等[14]的研究一致。本研究中, 在土壤有机质含量及土壤磷钾含量较低的情况下, 施用有机肥及磷钾肥显著提高了低产田苜蓿的干草产量, 且有机肥与磷钾肥配施效果优于单施有机肥。利用施肥改良苜蓿低产田需长期进行。有研究表明, 长期施用有机肥可以提高作物产量, 同时改善土壤的理化性状, 能够显著增加土壤的生产能力[15]。王晓娟等[16]研究也认为, 连续施用有机肥的第4年, 有机肥配施化肥的处理能显著提高0-60 cm土层土壤贮水量, 并且随着施肥年限的延长, 土壤贮水量的提高幅度增大。长期定位施肥研究也表明, 有机肥与化肥配施对苜蓿产草量的贡献率更高[17]。另外, 也有研究表明, 不同种植年限的苜蓿能够有效改良土壤肥力[18]。本研究仅进行了两年, 这对正确估量施肥后效尤其是有机肥的后效以及苜蓿本身对土壤肥力的改良效果有较大的局限性, 对于有机肥及化肥配施对低产田苜蓿产量的后期影响有待进一步研究。

苜蓿粗蛋白、中性洗涤纤维含量、酸性洗涤纤维含量和产量的高低直接关系到苜蓿营养品质的优劣[19, 20]。本研究表明, 对于苜蓿粗蛋白、中性洗涤纤维含量、酸性洗涤纤维含量影响最大的为有机肥, 其次为磷肥, 钾肥在每个指标中的排名不一。杨恒山等[21]研究认为, 增施磷钾肥有利于提高苜蓿粗蛋白的含量。本研究地肥力较低, 施用有机肥对苜蓿的品质有改善意义。赵云等[22]研究也认为, 施用磷钾肥不仅可以提高苜蓿的产量, 同时能够改善苜蓿品质。本研究中磷肥和钾肥对苜蓿品质无显著影响, 但通过分析结果, 增施磷钾肥对改善苜蓿品质依然具有积极的意义。

单施有机肥及配施定量磷钾肥经济效益结果表明, 有机肥与化肥配施的产投比高于单施有机肥的, 在有机肥配施磷钾肥的正交试验中有5个施肥处理的产投比为负值, 通过分析可知, 在肥力水平不高的情况下, 大量施肥虽然会提高低产田苜蓿的产量, 但同时由于肥料投入过大, 导致短期内成本的增加, 从而影响整体经济效益的增长。但如果不进行施肥改良, 这部分低产田可能一直处于较低的产量状态, 经过这样的改良后, 后续的产量将与高产部分拉平, 其效益会更明显。因此, 改良苜蓿低产田, 应以研究得出最适宜此类型苜蓿低产田的施肥组合为主长期进行, 着重于根本性的土壤改良, 而不应该只追求眼前利益, 最终达到改良同类型苜蓿低产田使其增产的目标, 提高苜蓿产业的经济效益, 为类似地区的苜蓿种植生产提供有力的参考。

4 结论

1)施肥不同程度的提高了低产田苜蓿的干草产量, 低产田苜蓿干草产量的最优施肥组合有M3P2K2和M3P3K2。

2)施肥能改善低产田苜蓿的品质, 提高苜蓿粗蛋白含量的最优施肥配比有M3P3K3和M3P3K1, 降低苜蓿中性洗涤纤维含量及酸性洗涤纤维含量的最优施肥配比有M3P3K2、M3P2K2、M3P3K3和M3P1K1。

3)处理M3P2K2、M3P3K2、M2P2K3等在各指标综合评比中均名列前茅, 具有较好的经济效益。

综上所述, 施肥对低产田苜蓿的产量及品质等方面均有积极的意义。综合全面的分析可知, 能促进低产田苜蓿生长发育的最佳施肥组合为M3P3K2, 因此, 统计分析确定利于同类型低产田苜蓿生长发育的最佳施肥条件为有机肥的施用量30 000 kg· hm-2、钾肥的施用量100 kg· hm-2、磷肥的施用量600 kg· hm-2。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
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