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施肥对红三叶人工草地不同类群植物营养元素积累量的影响
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施肥对红三叶人工草地不同类群植物营养元素积累量的影响
杜占池 钟华平
(中国科学院地理科学与资源研究所)
红三叶（Trifolium pratense）人工草地是我国亚热带山地的主要草地类型之一。“八五”期间，参加“草地畜牧业优化生产模式”国家攻关项目，在南方亚热带中高山地区对红三叶人工草地的营养元素特征进行了一系列研究，本文是其中成果之一。
1.条件和方法
研究地点位于重庆市巫溪县红池坝，属于北亚热带，海拔约1800米。气候温凉湿润，年平均气温约7℃，年降水量2000mm左右，年相对湿度84%，年日照时数约1200h,日照百分率仅28%。
实验地设在山间谷地。红三叶(品种为巫溪红三叶)群落为3年生人工草地。实验共设3个处理：施Ｎ肥（尿素150kg／hm2）；施Ｐ肥（过磷酸钙150kg／hm2）；不施肥（对照）。施肥时间在４月中旬（红三叶枝条形成期）。实验小区面积3×5m2，每处理设５个小区。
红三叶群落以建群种红三叶占绝对优势，其它植物主要有鸭茅(Dactylis glomerata)、穗序剪股颖（Agrostis hugoniana）、草地早熟禾(Poa pratensis)、银叶委陵菜(Potentilla leuconota)、灰苞蒿(Artemisia roxburghiana)等。
测定时间在６月上旬，此时红三叶处于开花期，为刈割利用的最佳时期。测定部位包括地上部和地下部。地上生物量用收获法测定，样方面积为50×50cm；地下生物量用土坑法测定，样坑的长、宽、深分别为25、25、30cm。样品在65℃下烘干，称重，然后用于化学分析。各元素的化学分析方法：全Ｎ-高氯酸-硫酸硝化法，其余元素均用ICP发射光谱法。
2．研究结果
2.1．施肥对红三叶群落地上部营养元素积累量的影响
2.1.1．施肥对红三叶种群地上部营养元素积累量的影响
表1的研究结果显示，施N肥后，红三叶种群地上部元素积累量，以Zn增加较多，为14%，其余Mg、N、Ca、Mn、Cu增高介于5%-10%；以B降低最大，达21%，Fe、P略有下降；K基本没有变化。施P肥后，以P、Ca、Mn、Zn积累量升高幅度最大，均约30%，其次为Mg、Cu、K介于22-16%；含量降低最大的是N积累量，达21%，其次为B为13%；Fe变化甚小。
表1.施肥对红三叶种群地上部营养元素积累量的影响
处 理 N P K Ca Mg Fe Mn Cu Zn B |
施N肥 11.23 0.65 3.24 6.16 1.26 52.64 23.78 4.03 12.02 8.89 施P肥 8.21 0.87 3.82 7.54 1.42 56.10 28.94 4.51 13.64 9.86 不施肥 10.36 0.67 3.28 5.80 1.16 57.27 22.36 3.83 10.56 11.28 |
注：表中元素积累量单位： N、P、K、Ca、Mg为g/m2； Fe、Mn Cu、Zn、B为mg/m2。（下同）
2.1.2．施肥对鸭茅种群地上部营养元素积累量的影响
由表2可见，施N肥后，鸭茅种群地上部10种元素积累量均有所升高。其中，施N肥的效果最为显著，积累量升高339%，Mg、Cu、Ca、K、Zn、B增高幅度在258-197%之间；Mn、P、Fe积累量增加较少，介于116-111%。施P肥的效果远不如施N肥，但各元素积累量亦不同程度的增加，以N最大，为38%；其次P、Cu增加27-22%，Mg、Fe、Mn、Zn、K、Ca升高16-10%；B几无变化。
表2.施肥对鸭茅种群地上部营养元素积累量的影响
处 理 N P K Ca Mg Fe Mn Cu Zn B |
施N肥 1.145 0.133 0.530 0.171 0.111 6.26 13.43 0.60 1.68 0.98 施P肥 0.360 0.080 0.183 0.057 0.036 2.31 7.14 0.22 0.63 0.33 不施肥 0.261 0.063 0.163 0.052 0.031 2.01 6.23 0.18 0.56 0.33 |
2.1.3．施肥对其它草群地上部营养元素积累量的影响
如表3所示，无论是施N肥还是施P肥，其它草群地上部10营养元素积累量均有所升高。施N肥者，以Fe积累量增加最多，为148%，P积累量增加最少，约5%，其余N、Ca、Mn、Mg、Zn、K、Cu、B介于66%-18%之间。施P肥者，以Mn积累量上升最大，为75%；B最小，为17%；其余P、K、Zn、N、Ca、Cu、Mg、Fe积累量增高介于21%-47%。
表3.施肥对其它草群地上部营养元素积累量的影响
处 理 N P K Ca Mg Fe Mn Cu Zn B |
施N肥 1.74 0.20 0.88 0.72 0.19 40.02 15.58 1.14 3.60 2.04 施P肥 1.45 0.28 0.92 0.59 0.16 19.61 17.97 1.08 3.35 2.02 不施肥 1.05 0.19 0.66 0.45 0.13 16.14 10.26 0.86 2.48 1.73 |
2.2．施肥对红三叶群落地下部营养元素积累量的影响
2.2.1．施肥对红三叶种群地下部营养元素积累量的影响
表4所列数据表明，施N肥后，红三叶种群地下部B、Mn、Ca积累量有所升高，分别为24%、16%和5%；Fe、N积累量变化很小；其余5种元素积累量均皆降低，其中以P积累量降低较大，约24%，Zn、Mg、K、Cu积累量降低较小，介于7%-16%之间。施P肥后，只有Cu积累量降低16%，其余9种元素积累量都有不同程度的升高：K为80%，Mn、P、Ca、Mg、Zn介于67%-20%，N、Fe、B积累量介于14%-6%。
表4.施肥对红三叶种群地下部营养元素积累量的影响
处 理 N P K Ca Mg Fe Mn Cu Zn B |
施N肥 2.11 0.16 0.47 0.58 0.44 107.34 5.72 2.15 2.51 4.27 施P肥 2.48 0.28 0.99 0.71 0.62 119.57 8.18 2.14 3.24 3.65 不施肥 2.17 0.21 0.55 0.55 0.50 108.06 4.91 2.56 2.71 3.45 |
2.2.2．施肥对其它草群（包括鸭茅）地下部营养元素积累量的影响
表5的数据指出，施N肥后，包括鸭茅在内的其它草群地下部，以B积累量增加最大，为36%，N、Zn、Mn升高15%-8%；Ca没有变化；其余元素积累量有所降低：Mg为20%，Cu、Fe为15%左右，P、K约10%。施P肥后，B、N、Zn积累量分别升高43%、32%和19%，P、Mn、Fe升高小于5%，K、Cu没有变化。
表5.施肥对其它草群（包括鸭茅）地下部营养元素积累量的影响
处 理 N P K Ca Mg Fe Mn Cu Zn B |
施N肥 1.588 0.114 0.319 0.752 0.115 209.25 20.65 2.08 4.11 2.06 施P肥 1.825 0.132 0.354 0.677 0.122 245.69 20.01 2.37 4.42 2.17 不施肥 1.385 0.127 0.350 0.744 0.144 251.41 19.11 2.40 3.71 1.52 |
3.结语
上述研究结果表明，施肥通常对营养元素积累量有不同程度的影响。
施N肥，对地上部营养元素积累量影响最大的是鸭茅，所测10种营养元素-N、Mg、Cu、Ca、K、Zn、B、Mn、P、Fe积累量升高均极为显著；对地下部影响最大的是红三叶，其N积累量有明显降低。
施P肥，对地上部营养元素积累量影响最大的，一是红三叶的P、Ca、Mn、Zn积累量显著升高，N积累量明显降低量，二是鸭茅的N积累量显著升高；对地下部影响最大的是红三叶，其K、M积累量有明显升高。
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