坡缕石对甘南高原紫花苜蓿生物学特性的影响

严光娅，何淑玲

(1. 黔西南民族职业技术学院，贵州兴义562400;2. 甘肃民族师范学院高寒生态研究所，甘肃合作747000)

紫花苜蓿(Medicago sativa L. )是具有世界栽培意义的优良豆科牧草，被誉为牧草之王，具抗逆性强、分布广、产量高、品质好、经济价值高等优点。苜蓿的寿命一般是5 a～10 a，在年降雨量250 mm～800 mm，无霜期100 d 以上的地区均可种植。喜中性土壤。PH 值6～7.5 为宜，6.7～7.0 最好。成株高达1 m～1.5 m。目前，对紫花苜蓿的品质、育种技术、栽培技术［1－5］的研究已经较多，但对坡缕石在其丰产栽培技术方面的应用研究很少。因此在丰产栽培研究中，通过坡缕石和N、P 和K 肥料的配施是否会影响紫花苜蓿的产量和品质国内外未见相关报道。

坡缕石又名凹凸棒石、坡缕缟石，是一种层链状镁质硅酸盐，具有独特的吸水性、可塑性、粘结性，较强的离子交换性能和吸附性能［6－8］，能有效地吸附水体和土壤中的各种有利于农作物生长的营养元素，调节pH 值，保持并调节土壤肥力，促进植物生长［9］。在农作物上试验初步表明，坡缕石可降低农药和重金属残留，具有节水、改良土壤和缓释肥料的作用，可提高肥料利用率和作物产量［10－11］。已有试验结果表明小红芪、匙叶翼首草药用植物［12－13］以及小麦、玉米、马铃薯等农作物［14］施用坡缕石后产量有明显的提高。但至今尚无作为基肥施用于牧草饲料作物的研究报道，为了探求提高紫花苜蓿在甘南高原栽培的产量和品质，更好地保护甘南草原的草地生态环境，在紫花苜蓿栽培中研究施用坡缕石非常有必要。因此本试验通过在紫花苜蓿栽培中加施坡缕石的研究，为提高紫花苜蓿的产量、品质提供理论依据和技术依托。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

田间试验于2010 年4 月－2011 年11 月在甘南州草原站进行。试验地位于东经102°54'，北纬39°59'，平均海拔3 000 m 以上，年均气温1.7 ℃，高原气候，昼夜温差大，年均降水量547 mm。地处甘肃南部高寒阴湿区。该试验地前茬作物为禾本科植物青稞，土壤为亚高山草甸土。

1.2 供试材料

紫花苜蓿种子选自甘农3 号紫花苜蓿，坡缕石(PAL)由甘肃凯迪生态农业科技有限公司提供，规格为120 目，其原料来自甘肃临泽的坡缕石粘土矿。紫花苜蓿为深根系植物，于2010 年4 月26 日此将NP－K 肥和坡缕石混匀后开15 cm 沟均匀撒于沟内，覆12 cm 土后将紫花苜蓿种子播种，覆土3 cm 后黑地膜覆盖即可。

1.3 取样、测定方法和数据处理

2011 年返青后从6 月15 日开始每隔10 d 取一次样，测量株高和进行品质的测定，8 月10 日第一茬刈割后按小区计产，每小区随机抽取10 株，进行品质指标的测定。

数据计算结果用均数±标准差(X±S)表示，采用DPS 7.05 统计学软件进行绘图和方差分析，采用新复极差(Duncan)法进行多重比较。

1.4 试验设计

试验采用随机区组设计，不同坡缕石用量设5 个处理，分别为0 (CK)、750 kg·hm－2(PAL1)、1 500 kg·hm－2(PAL2)、2 250 kg·hm－2(PAL3)、3 000 kg·hm－2(PAL4)，该用量参照蔺海明等的坡缕石对红芪生长动态及产量的影响［12］。N、P、K 配比各处理均为300 kg·hm－2～200 kg·hm－2～100 kg·hm－2。

每处理重复3 次，共15 个小区，小区面积12 m2(3 m×4 m)，每小区按行距25 cm 播种，播种量为15 kg·hm－2。

2 结果与分析

2.1 坡缕石对紫花苜蓿株高的影响

结果显示，见表1。加施坡缕石对甘南高原地区栽培紫花苜蓿株高的影响极显著，且施用量从PAL1增加到PAL4，紫花苜蓿的株高也逐渐增加。6 月15 日－7 月25 日的测定结果显示各处理间的差异极显著(p ＜0.01)。

表1 坡缕石对紫花苜蓿株高的影响单位:cmTab.1 Effect on the palygorskite to the plant height of the Medicago sativa L.

2.2 坡缕石对二年生第一茬紫花苜蓿产草量的影响

8 月10 日刈割后按小区计产结果表明，见表2。施用坡缕石能提高紫花苜蓿的产草量，坡缕石从PAL1增加到PAL4 时紫花苜蓿产草量也随着增加，加施坡缕石处理中除PAL1 与CK 不显著外，其他三个处理与CK 差异极显著，且PAL4 较CK 显著增产41.72%。

表2 施坡缕石对紫花苜蓿鲜草产量的影响Tab.2 Effect on the palygorskite to fresh grass output of the Medicago sativa L.

2.3 施坡缕石对紫花苜蓿品质的影响

粗蛋白质含量和赖氨酸含量是衡量紫花苜蓿饲用品质的主要指标，含量越高牧草品质越优。表3结果表明，加施坡缕石对紫花苜蓿的品质的影响显著。在本试验设计的坡缕石用量均能显著提高粗蛋白质含量和赖氨酸含量，各处理两种活性成分的含量的顺序为:CK ＜PAL1 ＜PAL2 ＜PAL3 ＜PAL4，且PAL4 的粗蛋白质和赖氨酸含量分别比提高了40.39%和24.43%。各处理间粗蛋白质、赖氨酸的含量差异均达5%的显著水平。

表3 坡缕石对紫花苜蓿品质的影响Tab.3 Effect on the palygorskite to quality of the Medicago sativa L.

3 讨论与结论

研究结果表明，在甘南高原，施用坡缕能极显著提高紫花苜蓿的株高、产量和品质。一方面是因为坡缕石能协调土壤的水、肥、气、热，改良土壤的理化性状，进而提高了紫花苜蓿的产量和品质。另外坡缕石有良好的吸附性，可将N、P、K 等养分吸附在坡缕石粉上面，当混合施入土壤以后，由于坡缕石独特的晶体结构和微孔隙的吸附性，一方面将养分吸附到晶体内部，缓慢释放出来，减少了养分的流失，增强肥效。另一方面，因为坡缕石强大的离子交换能力，大量的离子在坡缕石内外进行离子交换，这一过程不仅释放了多种微量元素，还刺激植物对养分的吸收，从而极大地发挥肥效，此外坡缕石不但能增强矿质养分的有效化，还能对肥料起到缓释的效果。研究结果还表明随着坡缕石从750 kg·hm－2增加至3 000 kg·hm－2，株高、产量和品质也随着增加，且施用3 000 kg·hm－2时产量比CK 显著提高41.72%，粗蛋白质含量和赖氨酸含量也分别比CK 提高了40.39%和24.43%。蔺海明等［13］的坡缕石在药用植物红芪上的研究结果表明，坡缕石能提高红芪生长期的生态指标以及产量，最佳施用量为2 250 kg·hm－2。出现这一差别的主要原因可能是因为不同的植物对坡缕石的利用效率不同所致。至于坡缕石用量3 000 kg·hm－2是否为紫花苜蓿栽培中的最佳、最大施用量还有有待于进一步的研究。

从本试验坡缕石对紫花苜蓿生长、产量和品质的影响来看，施用坡缕石能增加其株高、产量和改善品质的作用，因此可利用坡缕石能够缓释肥料的作用来调控植物生长从而达到紫花苜蓿增产和改善品质的目的。这一研究结论对紫花苜蓿的丰产栽培技术提供了重要的理论依据和指导意义。

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