紫花苜蓿为豆科多年生草本植物，具有产草量高、品质优良、适应性强和适口性好等优良特性[1]。随着草食畜牧业的发展，苜蓿商品草需求量逐年大幅度提高，苜蓿商品草的种植面积、草种用量大幅提升[2]。因此，提高苜蓿的产量和品质已成为苜蓿产业发展的首要任务，如何收获更多优质饲草成为苜蓿栽培技术研究的热点问题[3]。氮、磷、钾是植物生长必需的三大矿质元素，是植物体内一系列重要生化物质的结构组分[4]。张乾等[5]研究表明，施肥可以提高苜蓿中的粗蛋白含量，增加土壤中养分，提高苜蓿植株中矿物质含量。刘晓静等[6]研究表明，在适宜的氮肥施用量基础上，施磷肥可以明显提高苜蓿粗蛋白的含量和干草产量，在紫花苜蓿的生产中磷肥的施用量存在阈值。于铁峰等[7]研究表明，施磷可以降低紫花苜蓿酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量，提高紫花苜蓿的饲用价值。在榆林北部风沙草滩区，苜蓿多种植在贫瘠地、盐碱地等基础土壤肥力较差的地方，传统种植方式对科学施肥的重要性认识不足，甚至在种植期间完全不施肥，难以满足苜蓿高产的需求，科学合理的施肥技术是可持续利用与高效丰产种植的关键[8-9]。且本地区对紫花苜蓿施肥试验研究未见大量报道，两种及以上肥料配合施肥方面的研究更鲜有报道。本研究选取在林沙地的主要栽培紫花苜蓿品种甘农4号和中苜3号为研究对象，探究不同氮、磷、钾肥料组合配施对紫花苜蓿性状、产量及营养品质的影响，研究其不同品种的最佳施肥组合，为沙地紫花苜蓿施肥管理提供参考。1材料与方法1.1试验地概况榆林市位于陕西省最北部的风沙草滩区，为榆林沙地紫花苜蓿的主要种植区域。试验地位于榆林现代农业科技示范区，地处榆林市牛家梁镇榆卜界村（109°45'E、38°22'N，平均海拔1 200 m），属于温带半干旱大陆性季风气候，四季分明，日照时间长，无霜期约150 d，年平均气温8.6 ℃，有效积温2 847~3 428 ℃，年平均降水量约450 mm，集中在7~9月。供试土壤类型为风沙土，pH值8.2，地势平坦，地下水位较高，便于灌溉，肥力水平中等，有机质含量3.59 g/kg，全氮含量0.36 g/kg，碱解氮含量48.90 mg/kg，有效磷含量13.95 mg/kg，速效钾含量为87.0 mg/kg。1.2试验材料供试品种为“甘农4号”和“中苜3号”。供试肥料氮肥为尿素（含N≥43%）、磷肥为过磷酸钙（含P2O5≥8%）、钾肥为硫酸钾（含K2O≥52%）。1.3试验设计试验采取随机区组设计，于2020年5月29日播种，人工开沟进行条播，行距20 cm、播种深度2 cm、播种量18 kg/hm2。采用地上铺设滴灌带的方式进行灌溉，滴灌带间距60 cm。设置8个肥料处理，其中CK组为对照组，不同氮、磷、钾肥料配施处理见表1。施肥量为N：180 kg/hm2、P2O5：210 kg/hm2、K2O：150 kg/hm2，于拔节期一次性施入，每个小区面积8 m2（2 m×4 m），设置3个重复。试验期间统一田间管理，适时除草。2020年为种植第1年，为保证越冬率，年末不刈割。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.19.025.T001表1不同氮、磷、钾肥料配施处理处理NP2O5K2OCK000N18000P02100K00150NK1800150NP1802100PK0210150NPK180210150kg/hm21.4测定指标及方法1.4.1株高和茎叶比在现蕾期（8月3日），每个试验小区随机选取5株植株，每个处理15株，将样株齐地刈割，使用卷尺测量垂直高度。将样株带回实验室，进行茎、叶分离，分别装袋，80 ℃烘干至恒重，称量茎、叶干重，计算茎叶比。茎叶比=茎干重/叶干重×100%(1)1.4.2干草产量在现蕾期，每个小区随机选取20 cm×30 cm样方，离地2~3 cm刈割。将鲜草带回实验室，105 ℃杀青30 min，80 ℃烘干至恒重，统计干草产量。1.4.3营养品质干草样使用粉草机粉碎，置于自封袋中，测定营养品质。使用近红外光谱仪Spectrastar 1400XT-3（美国Unity公司），扫描软件UScan（美国Unity公司），采用漫反射方式对样品进行光谱扫描及信息采集。波长范围1 100~2 600 nm、波长间隔1 nm，每个样品重复装样扫描2次取平均值并生成SVF光谱文件，3次重复，定标软件Ucal，工作条件0~40 ℃。测定粗蛋白（CP）、粗脂肪(EE)、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维(ADF）、粗灰分（Ash）含量。相对饲喂价值（RFV）由ADF和NDF计算得出。干物质采食量(DMI)=120/NDF(2)可消化干物质(DDM)=88.9-0.779×ADF(3)RFV=DMI×DDM/1.29(4)1.5数据统计与分析试验数据采用Excel 2010进行统计处理，采用SPSS 23.0软件进行单因素方差分析，结果以“平均值±标准误”表示。采用应用隶属函数值法对各处理组的株高、茎叶比、干草产量和营养品质指标进行累加，求取平均值进行比较并综合评价，采用聚类分析法将各施肥方案进行归类分析。对各指标值进行标准化处理，使用公式（5）计算，如果为负相关，则用公式（6）反隶属函数进行转换。R(Xi)=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)(5)R(Xi)=1-(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)(6)式中：Xi为指标测定值；Xmin、Xmax为所有处理某一指标的最小值和最大值。2结果与分析2.1氮、磷、钾配施对两种紫花苜蓿性状与产量的影响2.1.1氮、磷、钾配施对两种紫花苜蓿株高、茎叶比的影响（见表2）由表2可知，甘农4号P、K、NK、PK、NPK处理组的株高均显著高于对照组（P0.05）。甘农4号的株高为49.1~61.3 cm；PK处理的株高最高，为61.3 cm；N处理的株高最低，为49.1 cm。N处理组的茎叶比最高，NK和PK处理组次之，P处理组最小，且P处理组比对照组降低9%。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.19.025.T002表2氮、磷、钾配施对两种紫花苜蓿株高、茎叶比的影响项目株高/cm茎叶比/%甘农4号CK49.3±1.2c1.56±0.06abN49.1±0.3c1.72±0.05aP55.7±0.6b1.42±0.03bK53.6±1.1b1.49±0.07bNP49.9±1.9c1.52±0.02abNK60.0±1.0a1.61±0.02abPK61.3±1.1a1.57±0.02abNPK60.0±1.0a1.54±0.05ab中苜3号CK51.0±0.4c1.54±0.03N43.7±0.7d1.54±0.23P56.7±1.9b1.35±0.08K55.9±1.0b1.34±0.07NP61.2±0.7a1.48±0.06NK54.8±0.7b1.58±0.10PK48.5±0.9c1.39±0.06NPK50.7±1.4c1.53±0.09注：同品种、同列数据肩标字母不同表示差异显著（P0.05），相同字母或无字母表示差异不显著（P0.05）；下表同。中苜3号P、K、NP、NK处理组的株高显著高于对照组（P0.05），N处理组的株高显著低于其他各组（P0.05)。中苜3号的株高为43.7~61.2 cm，NP处理组最高，N处理组最低；NK处理组茎叶比最高，CK和N组处理次之，K处理组最小。结果表明，除N处理组外，各施肥处理组均可以提高甘农4号的株高；除N、PK处理组外，各施肥处理组均可提高中苜3号的株高。除N、PK、NK处理组外，各施肥处理组均可降低甘农4号的茎叶比；除N和NK处理组外，各施肥处理组均可降低中苜3号的茎叶比。2.1.2氮、磷、钾配施对两种紫花苜蓿干草产量的影响（见表3）由表3可知，甘农4号NK处理组的干草产量显著高于对照组（P0.05），中苜3号PK处理组的干草产量显著高于对照组（P0.05）。甘农4号在所有肥料处理下干草产量为4 930.6~7 350.6 kg/hm2；NK处理组干草产量最高，为7 350.6 kg/hm2，比对照组高43.0%；P处理组的干草产量最低，为4 930.6 kg/hm2；所有处理的干草产量由高到低顺序为NKNPKNPPKNKCKP。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.19.025.T003表3氮、磷、钾配施对两种紫花苜蓿干草产量的影响组别甘农4号中苜3号CK5 140.0±123.2bc4 885.5±400.9bN5 485.6±513.9bc5 016.7±155.4bP4 930.6±294.9c5 717.2±419.2abK5 218.9±209.1bc4 916.1±274.7bNP6 453.9±153.1abc6 388.9±517.2abNK7 350.6±550.0a6 522.2±391.2abPK6 419.4±351.2abc6 972.8±180.0aNPK6 670.6±374.7ab5 947.8±588.1abkg/hm2中苜3号在所有肥料处理下干草产量为4 885.5~6 972.8 kg/hm2，PK处理干草产量最高，为6 972.8 kg/hm2；CK处理组产量最低，为4 885.5 kg/hm2，所有处理的干草产量由高到低顺序为PKNKNPNPKPNKCK。研究表明，施肥可以提高苜蓿干草产量，NK和PK配施分别均能够明显提高两种紫花苜蓿的干草产量。2.2氮、磷、钾配施对紫花苜蓿营养品质的影响（见表4）由表4可知，两个紫花苜蓿中P处理组的CP含量均显著高于对照组（P0.05)，甘农4号P处理组的EE含量显著低于对照组（P0.05)。甘农4号各处理CP含量为19.9%~21.9%，且N处理组含量最低；中苜3号中K的CP含量最低，CK处理次低，各处理CP含量为18.7%~20.9%。甘农4号NK处理组的EE含量最高，P处理含量最低；中苜3号中K处理组EE含量最高，NK和CK处理组EE含量均低于其余各处理组。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.19.025.T004表4氮、磷、钾配施对紫花苜蓿营养品质的影响项目CPEEAshADFNDFRFV甘农4号CK20.7±0.1bc2.7±0abc10.5±0.1bc29.6±0.240.3±0.2a151.8±0.9bN19.9±0.1d2.8±0ab11.4±0.1a28.0±0.538.2±0.5ab163.1±3.2abP21.9±0.2a2.6±0d10.5±0.1bc28.8±0.438.5±0.4ab160.6±2.5abK20.6±0.1bcd2.7±0ab10.4±0bc28.5±0.339.2±0.3ab158.1±1.6abNP21.1±0.1b2.7±0ab11.5±0.1a28.0±0.137.9±0.2b164.8±1.1aNK21.0±0.1bc2.8±0a11.2±0a27.9±0.138.3±0.2ab163.2±0.9abPK20.9±0.2bc2.7±0bc10.8±0b29.3±0.539.7±0.6ab154.8±3.0abNPK20.3±0.4cd2.6±0cd10.3±0.2c29.9±0.740.4±0.9a151.2±4.5b中苜3号CK18.7±0.3c2.7±0c10.7±0.229.8±0.541.1±0.5148.6±1.9N20.0±0.2ab2.8±0b10.3±0.129.2±0.440.0±0.5153.8±2.5P20.9±0.2a2.8±0b10.3±0.128.7±0.339.3±0.5157.5±2.5K18.7±0.2c2.9±0a10.2±0.129.8±0.441.5±0.4147.3±2.1NP19.6±0.3bc2.8±0b10.1±0.130.2±0.841.5±0.9146.9±4.7NK20.2±0.2ab2.7±0c10.7±0.229.9±0.440.4±0.5151.2±2.8PK19.6±0.1bc2.8±0b10.8±0.129.8±0.340.9±0.3149.4±1.8NPK19.8±0.4b2.8±0b10.6±0.129.5±0.740.2±1.0152.9±5.0%甘农4号N、NK、和NP处理组的Ash含量显著高于对照组（P0.05），NP处理组的NDF含量显著低于对照组（P0.05）。NP处理组Ash含量最高，N和NK处理组次之，NPK处理组Ash含量最低；NPK处理的NDF含量最高，CK处理组次之，NP处理最低。研究表明，除NPK处理外，其余施肥处理均可降低甘农4号NDF含量。甘农4号 NP组的RFV显著高于对照组和NPK组（P0.05）。甘农4号RFV值为151.2%~164.8%，NP处理的RFV值最高。中苜3号各组间的差异不显著（P0.05)。中苜3号的RFV值为146.9%~157.5%；P处理最高，为157.5%；NP处理最低，为146.9%。2.3隶属函数法综合评价不同指标方差分析的结果排序不一致，仅从单一指标难以评价各肥料处理间的优劣。现蕾期后，苜蓿各指标的值增幅较小。因此，选取现蕾期的株高、茎叶比、干草产量、CP、EE、Ash、ADF、NDF和RFV进行标准化处理，进行综合评价。氮磷钾配施条件下各指标隶属函数法评价结果见表5。由表5可知，甘农4号各处理的综合评价结果的排序为NPNKPKPKNPKNCK；中苜3号各处理的综合评价结果的排序为PNPKNPKNPKNKCK。2个品种中除NK和N处理排序有明显差别外，其余各处理顺序趋于一致，各处理组的均值均大于对照组CK。因此，施肥可以提高苜蓿的生产性能和营养品质，且不同的肥料配施产生的影响不同，NP和P处理组均能够提高两个紫花苜蓿品种的综合品质。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.19.025.T005表5氮、磷、钾配施条件下各指标隶属函数法评价结果项目株高茎叶比干重CPEEAshADFNDFRFV均值排序甘农4号CK00.50.10.40.60.100.80.40.338N000.200.80.90.80.10.70.407P0.51.001.000.60.70.80.60.583K0.40.80.10.30.70.70.50.90.50.554NP0.90.41.00.61.01.00.80.30.70.741NK0.10.70.60.60.70.91.000.70.602PK1.00.50.60.50.40.30.30.60.50.515NPK0.90.60.70.20.3001.00.40.446中苜3号CK0.40.2000.10.30.20.20.50.198N00.20.10.60.70.70.70.70.70.474P0.71.00.41.00.51.01.00.70.80.791K0.71.0001.00.200.90.40.473NP1.00.40.70.40.5001.00.40.502NK0.600.80.700.20.50.20.60.397PK0.30.81.00.40.50.30.300.50.455NPK0.40.20.50.50.30.50.60.30.60.4563讨论株高是影响苜蓿产量的重要指标之一，可以直接影响紫花苜蓿的干草总量[10-11]。吴波等[12]研究表明，施肥均能够增加紫花苜蓿株高。曾庆飞等[13]研究表明，磷肥对株高的作用效果不明显。于铁峰等[7]研究表明，施用磷肥能够明显提高紫花苜蓿的株高，从而提高干草产量。本研究结果表明，除氮肥处理外，各施肥处理均在一定程度上提高紫花苜蓿的株高。氮肥对2个紫花苜蓿品种的株高的作用均不显著（P0.05），可能因为紫花苜蓿属于固氮植物，对土壤含氮量需求较低，使得施氮肥的作用不明显。茎叶比值与苜蓿品质呈反比。本研究表明，甘农4号和中苜3号两个紫花苜蓿品种除N、NK和PK处理组外，其余各处理的茎叶比均小于对照组，说明施肥可以降低茎叶比，其中施磷肥和钾肥效果对降低茎叶比最为明显，但氮钾配施对降低茎叶比效果不明显。草产量是衡量不同施肥处理对苜蓿影响的重要指标[14]。本研究表明，除磷肥对甘农4号效果增产不明显外，氮磷钾单施或配施均可以提高苜蓿干草产量，其中氮钾和氮磷配施对两个紫花苜蓿品种的增产作用明显。姜慧新等[15]研究表明，单施氮肥和钾肥对紫花苜蓿饲草产量影响不显著，而磷肥能够显著提高紫花苜蓿饲草产量。此结果与本次试验结果不一致，可能与试验地的土壤养分和试验品种不同有关。施肥能够影响苜蓿的营养品质、CP、EE、ADF和NDF等含量，对苜蓿品质有直接影响[16-17]。托尔坤·买买提等[18]研究表明，配合施肥能够显著增加CP的含量，减少ADF和NDF含量，改善苜蓿品质。本试验中，施磷可以提高2个紫花苜蓿品种的CP含量，甘农4号中单氮与氮、磷、钾三肥配施能够降低CP含量，与其茎叶比的结果趋于一致；除氮肥外，其余施肥处理均可以提高中苜3号的CP含量。大部分施肥处理组均能够提高苜蓿的EE含量，且施钾肥作用较为明显。除氮、磷、钾配施外，其余施肥处理均能够降低甘农4号NDF含量，且氮磷配施效果最为明显，但是各施肥处理对ADF的含量影响不显著；施肥对中苜3号的Ash含量、ADF和NDF均无显著作用，大部分施肥处理均可以提高2个品种紫花苜蓿的RFV。4结论单施磷肥可以明显提高粗蛋白含量，但是干草产量不高；单施钾肥对粗蛋白含量和粗灰分含量无明显影响，但可以提高紫花苜蓿粗脂肪含量；单施氮肥对紫花苜蓿株高增长无明显作用；氮、磷、钾三肥配施可以提高干草产量，但茎叶比较大，粗蛋白含量较低。因此，使用隶属函数法对各肥料处理综合评价得出，单磷和氮磷配施更适宜2个紫花苜蓿品种在榆林沙地的生长，可以提高紫花苜蓿的生产性能，改善苜蓿的营养品质。