氮、磷、钾配施对紫花苜蓿产量及营养物质含量的影响开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

紫花苜蓿（medicagosativa l.）素有牧草之王之称，是世界上广泛种植的优良牧草，也是我国种植面积最大的人工牧草^[1]。随着优质紫花苜蓿干草在奶牛饲养中应用的增多，越来越多的紫花苜蓿被引入农田，与粮食作物轮作、间作和套作，进行短期或季节性的饲草生产，从而成为农区优质饲草的重要来源之一。农田种植紫花苜蓿，拥有更好的光、热、水、土等自然资源，饲草增产潜力很大，在短期内尽快收获更多、更优的饲草是农区紫花苜蓿栽培技术研究的主要目标^[2]。

施肥是提高紫花苜蓿饲草产量的关键措施之一,国内外研究表明,氮、磷、钾单施或配合施用能改善紫花苜蓿的生长，显著提高鲜草和干草产量。尤其是磷、钾肥的施用，能使紫花苜蓿植株的生长得到较大改善，从而显著提高单位面积饲草产量^[5]。王聪明^[3]的研究表明：就苜蓿的产草量而言，氮、磷、钾配合施用优于单施, np 配施、nk 配施和 pk 配施 3 种施肥处理间以 pk 配施效应较好,氮磷钾同时施用的增产效果最好,有机肥的增产幅度相对化肥较小。金晶炜^[4]等在通辽市研究发现,不施尿素,施用过磷酸钙907.80kg/hm²,硫酸钾施用量 1320.00kg/hm²是获得高产的最佳施肥方案。姜慧新^[2]等在山东的实验结果显示：试验地区施磷肥能显著提高紫花苜蓿饲草产量，虽然氮肥对试验地区紫花苜蓿饲草产量影响不显著，但数据分析表明氮和磷存在互作效应，配合施肥组合的总鲜草产量和总干草产量最高。

长期以来我国在肥料施用方面存在许多突出问题，不少地方盲目和过量施肥，造成肥料利用率低，生产成本高，环境污染代价大，农田土壤和农产品品质受到影响^[7]。1992 年农业部组织了平衡施肥项目，在毛达如、李仁岗的建议下，中、外双方专家同意3414试验设计方案。3414肥料效应试验方案是在国外3411多点肥料试验方案的基础上，加了12-14等3个处理后得到的方案。该方案设计吸收了回归最优设计处理少，效率高的优点，又符合肥料试验和施肥决策的专业要求^[6]，是二次回归 d- 最优设计的一种。具体指氮、磷、钾3个因素, 4个水平, 14个处理。4个水平的含义: 0 水平指不施肥, 2水平指当地推荐施肥量, 1 水平=2 水平0.5, 3 水平=2 水平1.5( 该水平为过量施肥水平)^[8]。3414设计不仅可以作为一个完整的三因素试验用于建立三元二次肥料效应回归方程,而且还可以作为三个二因素或三个单因素试验建立二元或一元肥料效应回归方程，可为肥料研究工作者提供非常丰富的施肥信息^[9]。范富^[10]等在内蒙古的试验结果表明在磷、钾为 2 水平时，氮肥对苜蓿鲜草产量的影响极显著，不施 n肥区苜蓿产量极显著高于施 n 区，随氮肥施用量的增加，紫花苜蓿的产量降低。在氮、钾为 2 水平下，随着磷肥增加，苜蓿的鲜草总产量差异极显著，随磷肥施入量的增加，苜蓿产量也在增加。在氮、磷为 2 水平下，钾肥用量不同，各处理间差异极显著，随着钾肥的施入，苜蓿产量呈现先增加后降低的趋势。徐寿军等研究表明施磷可以增加粗蛋白的含量，但粗蛋白含量并不随施磷水平的增加而增加; 粗纤维含量随施磷水平的增加而下降。适量施钾可以增加粗蛋白含量，粗纤维含量随施钾水平的增加而增加。

前人关于北方地区氮、磷、钾对紫花苜蓿生长及质量影响已经有了较深入的研究，并在农业生产中发挥了较好的作用。但针对南方季节性栽培条件下紫花苜蓿的施肥方案研究较少，本实验基于3414测土配方施肥试验，研究不同氮、磷、钾配施对紫花苜蓿的产量及营养成分的影响，旨在通过对紫花苜蓿产量和营养成分的分析，了解紫花苜蓿需肥规律和营养特性，在提高产量的同时兼顾优质，从中筛选出适宜南京地区紫花苜蓿种植的合理施肥方案。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标：

本实验基于3414测土配方试验，通过盆栽实验秋季种植紫花苜蓿，研究不同氮、磷、钾配施对紫花苜蓿的产量及营养成分的影响，旨在通过对紫花苜蓿产量和营养成分的分析，了解紫花苜蓿需肥规律和营养特性，在提高产量的同时兼顾优质，从中筛选出适宜南京地区紫花苜蓿种植的合理施肥方案。

研究内容：

3. 研究的方法与方案

研究方法与实验方案：

1.选择合适的实验材料：紫花苜蓿品种为赛迪，种子发芽率≥80%，赛迪秋眠级7级，为半秋眠品种，适合于南京地区秋播种植。氮肥为尿素，磷肥为过磷酸钙，钾肥为硫酸钾。

2.合理设计试验处理：基于3414试验方案，设计14个不同的氮、磷、钾比例配方，每个处理3个重复。10%氮肥、全部的磷钾肥与基质搅拌均匀作为基肥施入，返青后剩余的氮肥分三次表施，时间间隔为1个月。

4. 研究创新点

国内关于北方地区氮、磷、钾对紫花苜蓿生长及质量影响，已经有了较深入的研究，并在农业生产中发挥了较好的作用。但针对南方季节性栽培条件下紫花苜蓿的施肥方案研究较少，本实验基于3414测土配方施肥试验，研究不同氮、磷、钾配施对紫花苜蓿的产量及营养成分的影响，旨在通过对紫花苜蓿产量和营养成分的分析，了解紫花苜蓿需肥规律和营养特性，在提高产量的同时兼顾优质，从中筛选出适宜南京地区紫花苜蓿种植的合理施肥方案。

5. 研究计划与进展

2014.8-2014.9：查阅资料，阅读相关文献，做好准备工作。

2014.9.20-2014.9.30：紫花苜蓿播种及第一次施肥灌溉。并为其提供合适的光、水条件，直至其安全越冬。

2015.3：温度稳定通过10℃时第一次追施氮肥，并于每盆中选取代表样品，测定光合速率、叶面积大小、株高、分枝数等产量指标，以及粗蛋白、粗灰分等质量指标。刈割所有剩余材料，留茬5cm。