不同氮磷肥施用量对夏播饲用燕麦生长的影响

王亚士 曹宏 彭正凯 李茜 张述强

摘要：为探讨不同氮磷配施肥量对陇东地区饲用燕麦生产性能的影响，选择早熟燕麦品种边锋和中熟燕麦品种梦龙为试验材料，设6个氮磷混合施肥量处理，分别为0（CK）、75 、150 、225 、300、375 kg/hm2，研究了不同施肥量处理对2个夏播饲用燕麦农艺性状、草产量及抗寒生理指标的影响。结果表明，不同氮磷施量下饲用燕麦的出苗率、株高、分蘖数、干草产量和抗寒生理指标较对照不施肥均有提高；早熟品种边锋和中熟品种梦龙均以氮磷混合施肥量为300 kg/hm2（N 91.50 kg/hm2+ P2O5 63.00 kg/hm2）时效果较好，此时出苗率和分蘖数较多，可溶性糖含量和脯氨酸含量显著增加，草产量达最大值，鲜草产量分别为14 356.29 、14 464.28 kg/hm2，较对照不施肥分别增产71.7%、93.5%；干草产量分别为4 850.00、4 633.33 kg/hm2，比对照不施肥分别增产74.3%、82.9%。在隴东地区夏播情况下，氮磷混合不同施肥量对提高燕麦生物量和改善生理指标都有显著作用，早熟品种边锋和中熟品种梦龙均以氮磷混合施肥量为300 kg/hm2（N 91.50 kg/hm2+ P2O5 63.00 kg/hm2）时效果最好。因此认为，陇东地区夏播饲用燕麦生产以施N 91.50 kg/hm2、 P2O5 63.00 kg/hm2为最佳氮磷施量。

关键词：饲用燕麦；氮磷配施；施肥量；草产量；生物量；陇东地区

中图分类号：S512.6；S147.2           文献标志码：A          文章编号：2097-2172（2024）02-0174-05

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2024.02.014

Effects of Different Nitrogen and Phosphorus Application Rates

on the Growth of Summer-sown Forage Oats

WANG Yashi 1， 2， CAO Hong 1， 2， PENG Zhengkai 1， 2， LI Qian 1， 2， ZHANG Shuqiang 1， 2

（1. College of Agriculture and Forestry， Longdong University， Qingyang Gansu 745000， China; 2. Collaborative Innovation Centre for Longdong Dryland Crop Germplasm Improvement & Industrialization， Qingyang Gansu 745000， China）

Abstract： In order to explore the effect of different fertilizer rates on the production performance of forage oats in Longdong area， the early-maturing variety Bianfeng and the medium-maturing variety Menglong were selected as materials， and 6 nitrogen and phosphorus mixed fertilization amounts were set as 0（CK）， 75 kg/ha， 150 kg/ha， 225 kg/ha， 300 kg/ha， and 375 kg/ha， respectively. The effect of different fertilizer amounts on the agronomic traits， forage yield and cold resistance of two summer-sowing oats were studied. The results showed that the emergence rate， plant height， tillering number， hay yield and cold resistance of forage oats were improved by different application rates when compared with the CK. The early-maturing variety Bianfeng and the medium-maturing variety Menglong both showed a better response to 300 kg/ha fertilizer application rate（N 91.50 kg/ha plus P2O5 63.00 kg/ha）， which showed better emergence rate and higher tiller number， the content of soluble sugar and proline were increased significantly. The forage yield peaked under this treatment with fresh yields reaching 14 356.29 and 14 464.28 kg/ha， respectively， which was 71.7% and 93.5% higher than that of the CK， respectively， whereas the hay yields were 4 850.00 and 4 633.33 kg/ha， respectively， which were 74.3% and 82.9% higher than those of the CK， respectively. Therefore， in the case of summer sowing in Longdong area， nitrogen and phosphorus mixed with different fertilization rates had a significant effect on improving oat biomass and cold resistance. The early-maturing variety Bianfeng and the medium-maturing variety Menglong performed the best at 300 kg/ha（N 91.50 kg/ha plus P2O5 63.00 kg/ha）. Therefore， N 91.50 kg/ha plus P2O5 63.00 kg/ha is the best fertilization mode for summer-sown forage oat in Longdong area.

Key words： Forage oat; Nitrogen and phosphorus fertilization; Fertilization rate; Forage yield; Biomass yield; Longdong region

甘肃省属于牧草种植大省之一，2019年全省牧草种植面积为10.5万hm2，占全国种植面积的25.08%［1 ］。近年来，随着我国“粮改饲”工作的开展，发展饲草产业明显缓解了过度放牧带来的压力，同时对调整种植业结构有重要意义［2 ］。燕麦（Avena sativa）是一年生粮饲兼用作物，更是春冬季牲畜的贮备饲料和发展人工种植的必选草种［3 - 4 ］，具有抗寒、抗旱、产量高等优点［5 ］。近年来，众多学者对燕麦品种筛选、最适播期和最佳施肥量开展了较多研究，形成了较为成熟的理论体系和栽培措施［6 - 8 ］。陇东地区是甘肃传统的农牧交错区，近年来随着草食畜牧业的快速发展，饲用燕麦的种植面积也在逐年扩大，2020 年种植面积达 1.0 万 hm2，燕麦生产由农户个体种植发展为以合作社和大型草业公司为主的规模化生产，具有较大的栽培潜力［9 ］。

燕麦怕热、喜冷凉，但不耐严寒［10 ］。陇东地区目前既有春播也有夏播，极容易受到倒春寒和早霜危害，生产上还普遍存在引种盲目、播期与施肥不科学等现象，这些都是制约当地燕麦产量和品质提高的重要因素。目前对陇东地区燕麦生产的有关研究报道较少，仅见粱万鹏等［11 ］对引选燕麦品种的适应性评价，以及王亚士等［12 ］前期的春季播期与施肥研究，对夏播燕麦的有关栽培研究未见报道。本研究选择2个不同熟性的燕麦品种边锋、梦龙作为试验材料，观察了不同氮磷混合施肥量对夏播饲用燕麦生产性能和抗寒生理指标的影响，以期为陇东地区饲用燕麦的产业化种植提供科学依据。

1   材料与方法

1.1   试验地概况

试验地位于甘肃省庆阳市陇东学院旱作农业西峰试验站。属于陇东黄土高原沟壑区，温带大陆性半干旱气候，海拔1 421 m，年平均气温9 ～ 10 ℃，年降水量480 ～ 660 mm，降水多集中在7 — 9月，年日照总数2 400 ～ 2 600 h，年无霜期160 ～ 180 d。2021年试验期间月总降水量和月平均气温如图1所示。试验地耕层土壤含有机质量1.36 g/kg、全氮0.87 g/kg、全磷0.93 g/kg、碱解氮26.56 mg/kg、速效磷19.21 mg/kg、速效钾139.03 mg/kg。前茬为紫花苜蓿。

1.2   供试材料

指示饲用燕麦品种为早熟品种边锋（郑州华丰种业有限公司提供）和中熟品种梦龙（西安百绿草业有限公司提供）。供试肥料为磷酸二铵（含N 15%、P2O5 42%，由云南祥丰化肥股份有限公司生产并提供）和尿素（含N 46%，中国石油天然氣股份有限公司宁夏石化分公司生产并提供）。

1.3   试验方法

试验共6个处理，设5个施肥水平，以不施肥为对照（CK）（表1）。施肥量N∶P2O5配比为1.45∶1，采用尿素和磷酸二铵按质量比为1∶1的比例混合配施。试验随机区组设计，小区面积为15 m2（3 m×5 m），3次重复。播前精细整地，按行距20 cm人工开沟条播，播种量为150 kg/hm2。整个生育期间人工除草，不进行灌溉。于2021年8月25日播种，11月4日收获饲草。

1.4    测定项目及方法

1.4.1   出苗率和分蘖数   播种后7～ 10 d，调查每小区中间3行的出苗数，计算出苗率。分蘖期在每小区中间3行取1 m2样点，调查统计样方分蘖总数，求平均值。

1.4.2    株高和草产量    2021年11月4日当地已经发生霜冻，此时燕麦处在孕穗期，植株不再生长，因此在此期进行株高和饲草产量的测产。每小区在中间3行随机选10株燕麦测量株高，求其平均值。再选1 m2样点，齐地刈割称重计为鲜草产量。将鲜样置于105 ℃条件下杀青30 min，65 ℃烘干至恒重后称重计为干草产量。

1.4.3    可溶性糖含量和脯氨酸含量    在测产的同时从采样点选取10株燕麦植株中部3片叶，用蒽酮法测定可溶性糖含量，用酸性茚三酮法测定脯氨酸含量［13 ］。

1.5   数据分析

试验数据采用 Excel 软件统计，应用SPSS 19.0 软件进行显著性分析。

2   结果与分析

2.1   不同施肥量对饲用燕麦出苗率和分蘖数的影响

2.1.1    出苗率    不同施肥量对2个燕麦品种的出苗率有较明显的影响，二者均以F4处理的出苗率最高，且边锋随施肥量变化波动比梦龙大（图2）。边锋的出苗率以F4处理为93.62%，较CK提高了5.90个百分点；F5处理最低，为81.21%，较CK降低了6.51个百分点。梦龙的出苗率也以F4处理最高，为87.87%，较CK提高了5.6个百分点；F1处理最低，为82.04%，较CK降低了0.23个百分点。

2.1.2    分蘖数    不同施肥量对2个燕麦品种的分蘖数均有明显的影响，随着施肥量的增加，2个燕麦品种的分蘖数均先增加后降低（图3）。边锋的分蘖数以F3处理最高，为129.0个/m2，较CK提高了33.4%；F5处理最低，为95.2个/m2，较CK降低了1.6%，无显著差异。梦龙的分蘖数也以F3处理最高，为147.3个/m2，较CK提高了44.0%；最低为CK，为102.3个/m2。

2.2   不同施肥量对饲用燕麦株高和草产量的影响

2.2.1    株高    不同施肥量对2个燕麦品种的株高影响差异极显著（P < 0.01），基本上呈现随施肥量的增加先增加后降低的趋势，但边锋的平均株高大于梦龙（图4）。边锋的株高以F2处理最高，为46.11 cm，较CK提高了20.9%；梦龙的株高以F1处理最高，为40.6 cm，较CK提高了9.4%。

2.2.2    草产量    不同施肥量对2个燕麦品种鲜草产量和干草产量均有极显著的影响（P < 0.01），随着施肥量的增加，2个燕麦品种的鲜草产量和干草产量基本上均呈先增加后降低的趋势（表2）。其中，早熟品种边锋草产量以F4处理最高，鲜草产量为14 356.29 kg/hm2，较CK增产71.7%；干草产量为4 850.00 kg/hm2，较CK增产74.3%，二者均较CK增产差异达极显著水平（P < 0.01）。中熟品种梦龙也以F4处理草产量最高，其鲜草产量为14 464.28 kg/hm2，较CK增产93.5%；干草产量为4 633.33 kg/hm2，较CK增产82.9%，二者也均较CK增产差异达极显著水平（P < 0.01）。

2.3   不同施肥量对饲用燕麦抗寒生理指标的影响

脯氨酸和可溶性糖都是植物体内重要的渗透调节物质，也是抗性生理的主要测定指标。在低温胁迫下，植株体内游离脯氨酸和可溶性糖的加速合成促使其含量增加，最终可提高植物的抗寒性［14 ］。

2.3.1    可溶性糖含量    由图5可知，早熟品种边锋和中熟品种梦龙的可溶性糖含量均在F1处理时达到最高值。边锋的可溶性糖含量F1处理为12.80 mg/g，较CK增加了20.8%；F5处理最低，为10.20 mg/g，较CK降低了3.8%。梦龙的可溶性糖含量F1处理为11.40 mg/g，较CK增加了37.3%；F3处理最低，为7.7 mg/g，较CK降低了7.2%。

2.3.2    脯氨酸含量    不同施肥量对2个燕麦品种的脯氨酸含量有较明显的影响（图6）。早熟燕麦品种边锋的脯氨酸含量以F2处理最高，为114.17 μg/g，较CK增加了46.4%。中熟燕麦品种梦龙的脯氨酸含量以F3处理最高，为106.93 μg/g，较CK增加了81.2%；F2处理次之，为99.85 μg/g，较CK增加了69.2%。

3   讨论与结论

燕麦株高、分蘖数及饲草产量因施肥量、播种量和播种期等不同栽培措施而存在显著差异［8， 15 ］。增加施肥量可以显著提高燕麦的草产量和种子产量。马雪琴等［16 ］在天祝的研究发现，燕麦主要农艺性状和草产量在播期和施氮量的处理下变化趋势一致。本研究表明，在陇东地区夏播条件下，不同氮磷混合施肥量对2个不同熟性燕麦品种的农艺性状和草产量都有显著的影响，基本是随着施肥量的增加先增加后降低，并且均在施N 91.50 kg/hm2、P2O5 63.00 kg/hm2时出苗率最高、分蘖数较多、干草产量最高。其中，早熟燕麦品种边锋鲜草、干草产量分别为14 356.29 、4 816.67 kg/hm2，较对照不施肥分别提高了71.7%、74.2%；中熟燕麦品种梦龙鲜草、干草产量分别为14 464.28、4 633.33 kg/hm2，较对照不施肥分别提高了93.5%、82.9%。这与王璐等［17 ］、周萍萍等［18 ］、高欣梅等［19 ］的研究基本一致，表明单因素条件下施肥量对燕麦产量呈现先上升后下降的趋势，在一定阈值内能够有效地改善燕麦的农艺性状并提高草产量。本研究还表明，2个燕麦品种的草产量达到最大值时，分蘖数最多但株高均较低，这可能是因为较高的施肥量促进了分蘖，同时试验年度当地11月上旬已经发生霜冻，此时燕麦仍处株高并不能代表全部，对此还需要进一步研究。

脯氨酸和可溶性糖都是植物体内重要的渗透调节物质，也是抗性生理的主要测定指标。在低温胁迫下，植株体内游离脯氨酸和可溶性糖的加速合成促使其含量增加，最终可提高植物的抗寒性［14 ］。本研究表明，在生育后期（11月）出现霜冻的情况下，2个燕麦品种的可溶性糖含量和脯氨酸含量随着氮磷混合施肥量的增加均呈现出先增加后降低的趋势，但抗寒生理指标最好的施肥量比草产量最高的施肥量较低一些。这说明氮磷混合施肥量对不同熟性的燕麦品种的抗寒能力相关的生理指标影响基本相同，其施肥量也是有阈值的，适当的施肥能够增加燕麦的抗寒能力，但并不是越多越好，这与宋飞［20 ］的研究一致。

综上所述，不同氮磷混合施肥对改善陇东地区夏播饲用燕麦的农艺性状和提高燕麦的饲草产量、抗寒性都有显著作用。2种不同熟性的燕麦品种均以施N 91.50 kg/hm2、 P2O5 63.00 kg/hm2時效果较好，此时，燕麦的出苗率最高、分蘖数较多，后期与抗寒能力相关的生理指标得到改善，产草量均达到最大值，其中早熟品种边锋鲜草、干草产量分别为14 356.29 、4 816.67 kg/hm2，较对照不施肥分别增产71.7%、74.2%；中熟品种梦龙鲜草、干草产量分别为14 464.28 、4 633.33 kg/hm2，较对照不施肥分别增产93.5%、82.9%。因此认为，陇东地区夏播饲用燕麦生产以施N 91.50 kg/hm2、 P2O5 63.00 kg/hm2为最佳氮磷施量，建议加以推广应用。

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