自2012年起,吉林省西部优质牧草产业快速发展,在“振兴奶业苜蓿发展行动”和“粮改饲”等一系列推动草牧业发展的相关政策积极带动下,牧草种植积极性较高。2021年,吉林省苜蓿种植面积为11×103 hm2,其中白城市的种植面积为8×103 hm2,但干草产量仅为5.1×103 kg/hm2[1-2],与新疆[3]、甘肃[4]等牧草业发展迅速的地区相差甚远。原因可能与吉林西部地区气候条件多变、生产技术以及配套管理有待提高相关,制约了该地区苜蓿产业的发展[5]。目前已有大量关于品种评比、施肥配比和种植密度等对苜蓿产量的研究[6-9],但多为独立、割裂,不同气候、土壤,相同地区使用不同品种、测产方式的结果各不相同。吉林省西部地区发展苜蓿产业,需要一套完整、连续、适宜性强的苜蓿栽培技术进行指导。因此,本研究以苜蓿为研究对象,以产量为指标,探索适宜吉林西部地区苜蓿栽培的最优配套技术,提高该地区苜蓿高产栽培技术水平,为苜蓿规模化生产提供参考。1材料与方法1.1试验区概况试验地位于白城市畜牧科学研究院试验基地,地形平坦,土壤为草甸黑钙土,海拔155 m,地下水位15 m,土壤pH值7.15、有机质(SOM)17.25 g/kg、全氮(TN)0.1%,属温带大陆性季风气候。试验地年均日照时数2 885.8 h,年均气温4.4 ℃,无霜期142 d,年均降水量354.9 mm,年有效积温(≥10 ℃)2 927 ℃。1.2试验设计试验由苜蓿品种筛选、苜蓿施肥技术和密度调控3部分组成。苜蓿品种筛选试验于2013年至2016年进行,试验区采用完全随机区组排列,共15个供试品种,小区面积15 m2(3 m×5 m),设置3个重复,共45个小区。2013年5月11日播种,行距30 cm,每小区播种量30 g,施用100 kg/hm2磷酸二铵底肥,杂草防除使用人工铲除。试验使用的品种中,公农5号由吉林省农业科学院提供;Power4.2、Supevnova、Saskia、Fortune、Creno、Gibraitar、Instinct、Vision、DLF-192由丹麦丹农种子股份公司提供;WL343H、WL319HQ、WL354HQ、WL343HQ、WL168HQ由北京正道种业有限公司提供。2017年5月5日对筛选得到的品种(公农5号)进行施肥配比试验,供试所用氮肥为尿素(N≥46.4%),磷肥为过磷酸钙(P2O5≥12.0%),钾肥为硫酸钾(K2O≥50.0%)。根据农业农村部《测土配方施肥技术规范(试行)》中推荐的“3414”施肥方案,采用二次回归D-最优设计,试验设置氮、磷、钾3个因素,4个水平(0:不施肥;2:当地推荐施肥量;1:2水平×0.5;3:2水平×1.5),3次重复,共42个小区,小区面积24 m2(4 m×6 m),随机区组排列,行距30 cm,每小区播种量48 g。“3414”试验处理及施肥量见表1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.14.024.T001表1“3414”试验处理及施肥量编号处理X1(N)X2(P)X3(K)N/(kg/hm2)P/(kg/hm2)K/(kg/hm2)1N0P0K00000002N0P2K202201501003N1P2K2122501501004N2P0K220210001005N2P1K2212100751006N2P2K22221001501007N2P3K22321002251008N2P2K022010015009N2P2K12211001505010N2P2K322310015015011N3P2K232215015010012N1P1K2112507510013N1P2K1121501505014N2P1K12111007550试验期间进行人工除草,肥料每年分两次施入,2017年为播种后和第1次刈割后,其他年份为第1次刈割和第2次刈割后。种植密度调控试验于2017年5月5日开始,设置3个区组,每个区组设置两个试验因素,即播种行距(A:15 cm、B:30 cm、C:45 cm、D:撒播)和播种量(1:7.5 kg/hm2、2:12.5 kg/hm2、3:17.5 kg/hm2、4:22.5 kg/hm2),共48个试验小区,小区面积15 m2(3 m×5 m)。种植密度调控试验设计见表2。试验期间,施用100 kg/hm2磷酸二铵底肥,进行人工除草。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.14.024.T002表2种植密度调控试验设计编号处理组播种行距/cm播种量/(kg/hm2)1A1157.52A21512.53A31517.54A41522.55B1307.56B23012.57B33017.58B43022.59C1457.510C24512.511C34517.512C44522.513D1撒播7.514D2撒播12.515D3撒播17.516D4撒播22.51.3测定指标及方法1.3.1草产量初花期刈割测产,刈割留茬高度为5 cm。每个小区全区测产并称取鲜重,每个小区随机取3~5把草样,取约1 000 g样品,称重,剪至3~4 cm长。将称取鲜重后的样品置于烘箱中,60~65 ℃烘干12 h,取出,放置室内冷却回潮24 h,称重。计算干鲜比,按照鲜重和干鲜比计算每个小区的干重,换算为单位面积干草的产量。将每年各茬次产量相加计算全年干草总产量。1.3.2株高初花期刈割测产时量取地面到植株顶部间的绝对高度,记作株高。1.4数据统计与分析采用Excel软件进行数据整理,采用Origin Pro 2018进行数据统计和作图,不同处理间的多重比较使用Tukey检验。结果以“平均值±标准差”表示,P0.05表示差异显著,P0.01表示差异极显著。2结果与分析2.1高产品种筛选试验2.1.1不同苜蓿品种的株高(见表3、表4)由表3、表4可知,2013年第1次刈割公农5号株高数值最高,显著高于除WL354HQ、WL343HQ、Power4.2外的其他品种(P0.05);第2次刈割WL354HQ最高,显著高于除WL343HQ外的其他品种(P0.05)。2014年第1次刈割WL343HQ株高最高,与公农5号差异不显著(P0.05);第2次刈割Power4.2最高,与公农5号差异不显著(P0.05);第3茬刈割Power4.2最高,显著高于公农5号(P0.05)。2015年第1次刈割公农5号株高最高,显著高于其他品种(P0.05);第2次刈割Instinct最高,与公农5号差异不显著(P0.05);第3次刈割时公农5号最高。2016年第1次刈割Power4.2最高,显著高于除公农5号外的其他品种(P0.05);第2次刈割时Supevnova最高,第3次刈割Saskia最高,均显著高于公农5号(P0.05)。2013年至2016年,随着刈割次数增加,苜蓿株高呈降低趋势。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.14.024.T003表3不同苜蓿品种2013年至2014年株高品种2013年株高2014年株高第1茬第2茬第1茬第2茬第3茬公农5号71.20±0.70a46.27±0.95def93.83±2.10ab86.37±3.02abc66.47±3.02cdWL354HQ69.47±0.76ab54.00±1.61a89.83±0.35ab84.07±5.23bcd71.23±0.15abWL343HQ68.17±0.60ab52.37±0.64ab94.80±2.26a77.07±1.76d71.87±0.31abWL343H66.50±1.56bc49.37±0.29bcd92.60±1.95ab93.60±2.19a73.70±2.19aWL319HQ63.90±1.40c46.97±1.29cdef91.70±2.04ab93.50±4.20a70.90±1.22abcWL168HQ63.07±1.42c45.57±0.83f91.43±2.23ab81.77±0.31cd67.17±1.76bcdVision53.80±1.41ef45.80±0.85ef68.05±0.78de81.00±2.26cd65.65±0.21cdSupevnova57.60±2.12de49.50±1.13bcde90.40±0.71ab90.05±1.20abc69.65±0.49abcdSaskia56.55±0.64de47.90±0.85cdef88.75±5.30ab92.25±0.78ab65.35±0.78ePower4.268.95±0.78ab48.55±1.06cdef89.70±0.14ab94.65±0.49a74.75±0.49aInstinct63.00±1.41c47.80±0.71cdef79.25±0.64c76.25±0.49d70.80±1.98abcdGibraitar66.40±0.42bc49.95±1.34bc74.45±0.21cd76.75±1.06d70.95±1.06abcdFortune58.60±0.71d48.00±1.41cdef87.05±2.47b91.05±0.21ab68.15±1.20bcdDLF-19253.40±0.42ef41.90±0.14g66.60±0.71e75.90±2.69d70.00±0.28abcdCreno51.95±0.07f48.05±0.35cdef90.20±0.85ab91.20±1.70ab71.30±1.70abc注:同列数据肩标不同小写字母表示差异显著(P0.05),相同字母或无字母表示差异不显著(P0.05);下表同。cm10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.14.024.T004表4不同苜蓿品种2015年至2016年株高品种2015年株高2016年株高第1茬第2茬第3茬第1茬第2茬第3茬公农5号95.00±1.73a78.40±1.91ab63.97±9.73a89.10±0.70a77.30±0.75cd62.47±0.81efWL354HQ76.90±1.00ef74.60±1.92abc55.73±2.14abc84.83±0.21b68.63±0.15f67.17±0.75cdWL343HQ81.43±0.80cd73.67±1.33bc56.63±6.58abc85.17±0.75b73.37±0.25e69.37±2.03bcWL343H83.67±0.29c73.23±0.85c58.00±1.67ab77.97±0.31cd72.63±0.32e58.57±2.90fWL319HQ80.73±1.79cd77.37±0.15abc52.97±1.75abc86.17±0.59b72.77±0.59e71.07±1.62abcWL168HQ74.90±0.82f72.87±0.74c45.37±5.95bcd86.47±0.51b76.57±0.50d69.33±0.99bcVision46.45±0.35i71.95±2.19c31.40±0d73.85±0.35f65.60±0.42g62.30±0.71defSupevnova81.65±2.33cd75.45±1.20abc43.65±4.45bcd78.35±0.35cd85.60±0.28a72.30±0.85abSaskia79.15±0.92de77.25±1.06abc47.15±2.90abcd77.45±0.21de79.25±0.64c76.00±0.99aPower4.289.55±0.35b76.35±0.78abc45.35±0.78bcd89.15±0.21a77.25±0.92cd66.50±1.70cdeInstinct56.95±0.07g79.45±3.46a40.15±1.91cd78.20±0.42cd66.00±1.27g61.70±0.42efGibraitar45.95±0.78i77.90±2.69abc43.25±1.91bcd76.30±0.42def66.70±0.28fg58.60±0.71fFortune87.85±0.21b74.70±1.84abc43.00±5.66bcd76.60±2.12de78.10±0.28cd61.00±0.42fDLF-19252.05±0.35h73.15±1.20bc44.70±8.91bcd74.95±0.92ef59.20±0h60.15±1.20fCreno79.80±1.13de76.20±1.70abc45.90±3.11bcd80.10±0.57c82.55±0.78b71.05±0.49abccm2.1.2不同苜蓿品种的干草产量(见表5)由表5可知,2013年Power4.2总产量最高,为9 335.05 kg/hm2,其次为公农5号,两者显著高于除WL343H外的其他品种(P0.05);2014年公农5号总产量最高,为28 615.43 kg/hm2,显著高于其他品种(P0.05);2015年公农5号总产量数值最高,为19 048.81 kg/hm2,显著高于其他品种(P0.05);2016年公农5号总产量数值最高,为17 883.58 kg/hm2,显著高于除Power4.2外的其他品种(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.14.024.T005表5不同苜蓿品种的干草产量品种2013年2014年2015年2016年公农5号9 292.70±299.25a28 615.43±1 250.18a19 048.81±232.17a17 883.58±38.20aWL354HQ8 480.67±227.98bc20 304.33±423.84cd14 834.45±414.38cd15 172.94±289.11cdeWL343HQ8 221.00±213.14bc23 896.67±295.85b14 056.19±134.02de15 750.84±167.63cdWL343H8 828.63±216.40ab24 549.00±1 200.31b16 830.78±457.85b15 078.15±224.01deWL319HQ7 940.00±144.09cde19 827.00±748.80cde15 650.44±371.43c15 920.68±494.02bcWL168HQ7 930.00±141.75cde20 756.67±260.20c13 483.12±199.03e14 452.14±322.17eVision7 347.50±243.95ef14 677.00±134.35hi10 253.37±48.87f8 984.68±136.12hSupevnova7 400.00±222.03def17 762.00±65.05efg17 128.46±155.29b16 683.54±41.66bSaskia7 806.00±97.58cde15 110.50±212.84hi13 983.97±448.23de11 505.62±214.94gPower4.29 335.05±169.35a18 671.00±63.64cdef17 584.17±272.53b17 651.89±212.22aInstinct7 903.00±118.79cde14 649.00±173.95hi10 275.98±382.06f8 517.47±242.81hiGibraitar8 159.00±319.61bcd18 401.00±110.31def9 210.75±120.93f8 165.56±179.31hiFortune7 430.50±10.61def15 653.00±608.11ghi13 967.01±185.45de12 934.52±15.53fDLF-1926 845.00±206.48f13 783.00±35.36i9 859.96±282.50f7 745.15±158.84iCreno6 940.50±96.87f16 824.00±420.02fgh13 243.86±164.78e13 194.85±106.45fkg/hm22.2苜蓿施肥配比试验2.2.1不同比例施肥处理的苜蓿干草及年产量(见表6、表7)由表6可知,2017年产量最高的施肥处理依此为处理7、处理14和处理3,与不施肥处理相比,产量分别显著提高了17.46%、15.18%和14.66%(P0.05);2018年产量最高的施肥处理依此为处理10、处理7和处理2,与不施肥处理相比,产量分别显著提高了23.76%、15.39%和12.21%(P0.05);2019年产量最高的施肥处理依次为处理7、处理10和处理2,与不施肥处理相比,产量分别显著提高了28.73%、26.28%和24.96%(P0.05);2020年产量最高的施肥处理依此为处理7、处理10和处理2,与不施肥处理相比,产量分别显著提高了34.49%、33.08%和23.42%(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.14.024.T006表6不同比例施肥处理的苜蓿干草年产量编号处理2017年总产量2018年总产量2019年总产量2020年总产量1N0P0K08 053.79±194.50def16 395.07±710.51de14 862.84±387.49ghi14 287.64±1068.35e2N0P2K27 740.22±109.76fg18 397.51±444.28bc18 573.34±305.11ab17 634.12±272.27bc3N1P2K29 234.65±169.39ab18 096.70±772.78bcd18 093.10±255.20bc17 323.83±661.07c4N2P0K29 025.78±290.43abc16 742.13±724.81cde14 660.18±275.92hi14 066.14±530.90e5N2P1K27 922.63±136.14ef16 938.97±603.54cd15 472.30±189.24fg16 629.04±232.19c6N2P2K28 747.54±261.80abcd16 608.93±506.30cde17 583.90±260.98c17 154.77±176.44c7N2P3K29 459.98±210.97a18 918.10±332.34ab19 133.49±69.76a19 215.65±334.74a8N2P2K06 970.80±129.68g15 003.87±424.38e14 330.11±131.14i13 996.68±167.72e9N2P2K18 461.16±207.71bcdef17 363.36±497.07bcd16 619.20±475.02de16 147.84±419.12cd10N2P2K37 916.89±353.08ef20 290.80±877.67a18 769.00±435.28ab19 013.60±35.38ab11N3P2K28 393.82±415.46cdef17 942.41±503.69bcd17 349.50±153.65cd16 257.71±695.71cd12N1P1K28 786.76±250.87abcd17 704.50±500.11bcd16 002.56±40.95ef13 769.00±611.73e13N1P2K18 700.18±292.51abcde16 405.43±694.11de15 184.89±81.15gh14 987.39±628.88de14N2P1K19 276.64±410.34a16 524.57±675.99de14 909.59±41.79ghi16 221.26±511.86cdkg/hm2由表7可知,连续4年与干草产量高的处理7相比,处理2的相对产量分别为81.82%、97.25%、97.07%和91.77%,表示速效氮丰缺状况第1年、第4年为中水平,第2年、第3年为高水平;处理8的相对产量分别为73.69%、79.31%、74.90%和72.84%,表示速效钾丰缺状况第2年为中水平,第1年、第3年、第4年为低水平;处理4的相对产量分别为95.41%、88.50%、76.62%和73.20%,表示速效磷丰缺状况第1年为高水平,第2年、第3年为中水平,第4年为低水平。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.14.024.T007表7苜蓿缺素处理及相对产量年份编号处理产量/(kg/hm2)缺氮处理/%缺磷处理/%缺钾处理/%2017年2N0P2K27 740.2281.82——4N2P0K29 025.78—95.41—8N2P2K06 970.80——73.697N2P3K29 459.98———2018年2N0P2K218 397.5197.25——4N2P0K216 742.13—88.50—8N2P2K015 003.87——79.317N2P3K218 918.10———2019年2N0P2K218 573.3497.07——4N2P0K214 660.18—76.62—8N2P2K014 330.11——74.907N2P3K219 133.49———2020年2N0P2K217 634.1291.77——4N2P0K214 066.14—73.20—8N2P2K013 996.68——72.847N2P3K219 215.65———注:1.丰缺指标划分以相对产量小于50%为极低,50%~75%为低,75%~95%为中,95%以上为高。2.“—”表示相对产量极低,需要补施对应的肥料。2.2.2肥料效应分析(见表8)由表8可知,除2018年,N拟合R2(0.572 2)值偏低外,其他模型拟合效果良好,2018年拟合率整体偏低,可能受当年降水等外在因素影响。其中,YN、YP、YK分别代表不同年份不同施用量的N、P、K处理苜蓿产量,对方程进行求导,令导数为0,得最大施肥量;对负值进行归0处理,得最高干草产量。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.14.024.T008表8肥料效应分析年份处理肥料效应方程R2最大施肥量/(kg/hm2)最高干草产量/(kg/hm2)2017年NYN17=-0.184 8N2+30.669 7N+7 846.00.811 582.979 119.32PYP17=0.080 7P2-15.319 0P+8 923.80.834 694.938 196.70KYK17=-0.232 1K2+41.064 0K+6 975.10.999 888.468 791.442018年NYN18=0.163 4N2–30.220 5N+18 597.90.572 292.4617 200.87PYP18=0.093 9P2-12.859 0P+16 900.00.858 368.4916 459.63KYK18=0.132 2K2+10.377 0K+15 381.00.806 1—15 381.002019年NYN19=0.024 6N2–12.049 1N+18 588.50.994 8245.1017 111.92PYP19=0.032 8P2+13.334 0P+14 567.00.986 0—14 567.00KYK19=-0.110 4K2+45.123 0K+14 407.00.988 8204.3619 017.642020年NYN20=-0.058 7N2+0.205 0N+17 590.70.963 91.7517 590.84PYP20=-0.022 3P2+26.319 0P+14 245.00.952 6589.8622 007.31KYK20=-0.029 2K2+36.500 0K+14 096.00.984 8624.3725 490.84注:“—”表示当年不需要补充相应的肥料。2.3苜蓿种植密度调控试验2.3.1不同行距、播种量处理对苜蓿年干草产量的影响(见表9)由表9可知,2017年高密度、高播量表现出明显优势,D4干草产量最高,为9 156.33 kg/hm2,显著高于除A2、A4和D2外的其他处理(P0.05);2018年各处理组间干草产量差异缩小,但高产处理依然集中在高密度、高播量,C2干草产量最高,为16 993.67 kg/hm2,显著高于C3、C4和B3(P0.05);2019年干草产量偏低,行距A(15 cm)整体表现较好,C2干草产量最高,为15 892.47 kg/hm2,显著高于除A2、A3和A4外的其他处理(P0.05);2020年处理间干草产量差异较大,D3干草产量最高,为17 963.81 kg/hm2,显著高于其他处理(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.14.024.T009表9不同行距、播种量对不同年份苜蓿干草产量的影响编号处理2017年2018年2019年2020年2017—2020年1A17 071.33±342.15ef15 547.00±156.20abc14 410.75±178.34e16 600.39±194.52b53 629.48±338.22bcdefg2A28 445.00±229.00abc16 883.00±824.24a15 792.13±182.22a12 902.39±423.74g54 022.51±619.35abcdef3A37 861.33±341.19bcde16 413.33±737.11a15 354.61±149.07abc13 695.68±243.20fg53 324.95±583.83cdefg4A48 554.33±247.50ab16 712.67±345.64a15 617.27±212.81ab14 660.76±388.25def55 545.04±976.85abc5B17 738.00±269.97bcde15 593.00±717.17abc14 501.90±259.34de14 775.38±664.88cdef52 608.28±1532.9efg6B28 018.00±99.24bcd15 596.67±423.93abc14 506.13±127.54de15 179.91±695.92cd53 300.71±651.57cdefg7B37 846.00±278.21bcde14 642.67±216.82bcd13 544.30±207.70f16 581.97±920.59b52 614.94±991.9efg8B47 680.33±205.73cde15 893.00±572.97abc14 997.80±147.44bcde16 078.56±345.05bc54 649.69±768.36abcde9C16 687.83±114.41f16 017.33±658.70ab14 925.61±102.86cde13 755.71±118.86efg51 386.49±755.66gh10C27 090.33±495.96ef16 993.67±130.42a15 892.47±196.17a15 092.79±103.41cde55 069.26±529.74abcd11C37 339.33±405.18def13 703.67±537.12d12 595.51±235.73g16 040.66±59.39bc49 679.17±1064.16h12C47 707.00±164.47cde14 333.33±436.93cd13 247.21±103.00f16 603.65±96.29b51 891.19±403.88fgh13D18 107.67±369.36bcd15 490.33±357.37abc14 404.57±423.83e15 467.16±250.18bcd53 469.73±330.24bcdefg14D28 453.33±301.76abc16 167.00±817.04ab15 074.03±263.63bcd16 037.36±391.37bc55 731.72±966.45ab15D38 023.00±122.23bcd15 680.00±367.90abc14 586.05±118.16de17 963.81±628.86a56 252.86±279.95a16D49 156.33±70.81a15 750.33±228.11abc14 656.34±189.73de13 581.35±414.99fg53 144.36±365.16defgkg/hm22.3.2行距及播种对量苜蓿干草产量的影响(见表10)由表10可知,行距、播种量以及其交互作用对苜蓿干草产量的影响在2017—2020年间均达到极显著水平(P0.01),表明行距和播种量均是苜蓿生产中的重要影响因素,对二者进行调控可以明显改善苜蓿干草产量。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.14.024.T010表10行距及播种量对苜蓿干草产量的影响变异来源2017年2018年2019年2020年F值P值F值P值F值P值F值P值行距39.7620.0110.9370.0166.0780.0121.2150.01播量21.0850.0112.5660.0178.0250.0117.6690.01行距×播量4.9440.016.9110.0145.7620.0135.0120.01模型15.1360.018.8480.0156.2780.0128.7840.013讨论3.1不同品种苜蓿的产量分析干草产量是苜蓿生产中最主要的因素。研究不同苜蓿品种的干草产量对苜蓿的引、选、评价具有十分重要的意义[10-11]。本试验中,对连续4年的苜蓿干草产量的跟踪发现,随着苜蓿建植时间增加,不同品种间的干草产量差距逐渐扩大[12];公农5号总产量均为高值,与国外14个品种对比相对稳定,DLF-192每年总产量仅为公农5号的50%。苜蓿生产中,株高也是重要考量因素,植株越高产量越高[13],二者呈正相关[14],与本研究结果较为一致。2013—2016年第1茬公农5号均表现良好,株高较高,第2茬和第3茬表现一般,但均不是最低值,表明公农5号的再生性虽表现了一定弱势,但株高数值总体排在前列。3.2不同施肥配比对苜蓿产量的影响除了受自身条件的限制,苜蓿的生长性能主要受各种外界环境条件影响[15]。施肥配比[5]和种植密度[7]作为影响苜蓿干草产量的两个重要因素,是高产栽培模式设计中不可或缺的一环。本试验中,各年份的不施肥处理N0P0K0产量均较低,多数施肥组合可以显著提高干草产量,部分施肥处理低于不施肥处理,与其他学者的研究结论不完全一致[15]。可能因为相应肥料元素不缺乏,使用后未产生积极效果反而造成产量降低。苜蓿缺素处理的相对产量分析结果显示,种植当年土壤的速效磷含量较高,速效氮含量适中,速效钾含量较低,表明种植当年增施钾肥可以显著提高干草产量;后3年的相对产量分析结果显示,土壤速效氮含量较高,速效磷含量适中,速效钾的含量较低,随着年份增加,3种元素相对产量依此降低,表明在长期利用苜蓿进行生产的过程中,氮磷钾肥均应得到适量补充,增施钾肥和磷肥的效果较好,因为苜蓿作为豆科植物与根瘤菌形成共生关系,土壤中的固定氮元素为植物提供氮肥力[16],使得氮肥相对产量较高[17],对磷、钾肥需求量更高。不同地区的土壤状况不同,推荐施肥量存在较大差异[15-18]。本试验中,连续4年处理7(N2P3K2)的产量一直处于前列,处理10(N2P2K3)和处理2(N0P2K2)的产量在后3年处于前列,3个处理的共同特点是磷钾肥的施用量较高。根据肥料效应分析,一元二次方程得最大施肥量及其对应的干草产量,N、P、K的最大施肥量分别为82.97、94.93和88.46 kg/hm2;第2年N、P的最大施肥量分别为92.46 kg/hm2和68.49 kg/hm2,不施钾肥;第3年不施氮、磷肥,钾肥的最大施肥量为204.36 kg/hm2;第4年N、P、K的最大施肥量分别为1.75、589.86和624.37 kg/hm2。结果表明,磷钾肥施用量迅速增大,实际生产过程中应根据植物生长状况适当增加,过量的化肥施入会对植株的生长产生负效应。苜蓿生长初期,根瘤菌发育不全,固氮能力较弱,对氮肥具有一定需求[19],随着种植年份增加,氮肥需求量随之降低[20]。3.3不同种植密度对苜蓿产量的影响合理的播种量和适当的行距调控是确保苜蓿获得高产的重要条件[8]。种植密度对苜蓿的影响主要通过对植物的生长空间、光照、水分和肥力的调控产生[21]。本研究中,行距、播种量之间以及行距和播种量的交互作用均达到极显著水平,表明两者均是影响苜蓿产量的关键因素。孟凯等[7]、吕会刚等[8]、魏永鹏等[9]对苜蓿行距的研究认为,苜蓿的产量随行距加大而逐渐下降,与本研究结果一致,行距15 cm和撒播的产量最高,且差异并不显著,行距30 cm和行距45 cm产量依次减少,均达到显著水平。行距15 cm在前3年获得高产,但从第2年开始一直处于持续下降过程,表明密植条件会加大种群内植株个体的相互竞争,导致产量随时间推移而下降,其他行距下的表现基本一致,与孟凯等[7]研究结果基本一致。撒播的产量数值较高,但实际测产过程出现苜蓿倒伏和枝条间相互缠绕的问题,落地的枝条部分发生霉变现象,人工刈割时影响较小,但不利于大田机械收割。高播种量和低播种量间的产量无明显差异,可能因为行距影响了播种量的表现,播种量12.5 kg/hm2在第2年达到最高点后持续下降,前3年表现一般的播种量17.5 kg/hm2在第4年上升较为显著。长期生产利用过程中,随着利用年限增加,苜蓿种植当年产量占总产量比重越来越小[8,22],与本试验结论相同。利用年限较短考虑短期效益时,应适当密植,选择A2(15 cm、12.5 kg/hm2)的种植前3年平均产量最高。4结论公农5号在种植第2年、第3年、第4年连续获得高产,产量高且稳定,可以在本地区推广;不同施肥种类和施肥量对公农5号的产量影响较大,建植初期对氮肥需求量较大,随着年限的增加需求量减少,对磷肥和钾肥的需求量随种植年限的增加而增加;公农5号种植前三年在行距15 cm和播种量12.5 kg/hm2条件下可以获得高产。本试验结果表明,吉林西部地区最佳苜蓿种植方案为公农5号苜蓿品种,行距15 cm,播种量12.5 kg/hm2,施氮肥100 kg/hm2,磷肥225 kg/hm2,钾肥100 kg/hm2。

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