灌溉、磷肥及AM真菌互作对紫花苜蓿地土壤养分的影响.pdf

DOI:10.11829/j.issn.1001-0629.2022-0668孟翔，刘伟，褚皓清，颜安，谢开云，孙伶俐，赵越.灌溉、磷肥及 AM 真菌互作对紫花苜蓿地土壤养分的影响.草业科学,2023,40(5):1220-1231.MENGX,LIUW,CHUHQ,YANA,XIEKY,SUNLL,ZHAOY.Effectsofirrigation,phosphatefertilizers,andarbuscularmycorrhizalfungalinteractiononsoilnutrientcontentinalfalfafields.PrataculturalScience,2023,40(5):1220-1231.灌溉、磷肥及 AM 真菌互作对紫花苜蓿地土壤养分的影响孟翔，刘伟，褚皓清，颜安，谢开云，孙伶俐，赵越（新疆农业大学草业学院/新疆草地资源与生态重点实验室/西部干旱荒漠区草地资源与生态教育部重点实验室，新疆乌鲁木齐830052）摘要：土壤养分是影响紫花苜蓿(Medicago sativa)优质高产的重要因素。为探究灌溉、磷肥和丛枝菌根(AM)真菌对紫花苜蓿土壤养分的影响，本研究设置调亏灌溉(RDI)和定额灌溉(QI)两个灌溉处理，磷肥 0(P0)、60(P1)、120(P2)和 180kghm2(P3)4 个肥力梯度，以及 AM(土壤不灭 AM 真菌)和AM(土壤灭 AM 真菌)两种处理。结果表明：定额灌溉处理提高了根际土壤和非根际土壤有效磷含量，施磷肥和 AM 处理均显著增加了土壤中全磷和有效磷含量；在 020、2040和 4060cm 土层紫花苜蓿根际土壤有效磷含量均大于土壤有效磷含量，说明丛枝菌根真菌对紫花苜蓿根际土壤和非根际土壤有效磷含量有重要贡献。关键词：调亏灌溉；定额灌溉；施磷；丛枝菌根；根际土壤；土壤全磷；土壤有效磷文献标志码：A文章编号：1001-0629(2023)05-1220-12Effects of irrigation,phosphate fertilizers,and arbuscular mycorrhizal fungalinteraction on soil nutrient content in alfalfa fieldsMENGXiang,LIUWei,CHUHaoqing,YANAn,XIEKaiyun,SUNLingli,ZHAOYue(CollegeofGrasslandSciencesofXinjiangAgriculturalUniversity/XinjiangKeyLaboratoryofGrasslandResourcesandEcology/KeyLaboratoryofGrasslandResourcesandEcologyforWesternAridDesertRengion,MinistryofEducationUrumqi,Xinjiang830052,China)Abstract:Soilnutrientcontentisanimportantfactoraffectingthequalityandhighyieldofalfalfa(Medicago sativa).Inordertoexploretheeffectsofirrigation,phosphatefertilizers,andarbuscularmycorrhizal(AM)fungionsoilnutrientsinalfalfafields,twoirrigationtreatments,namelyregulateddeficitirrigation(RDI)andquotairrigation(QI),fourfertilitygradients generated by applying 0(P0),60(P1),120(P2)and 180 kgha1(P3)of phosphate fertilizer,as well as twotreatments,namelyAM(soilcannotkillAMfungi)andAM(soilcankillAMfungi),weresetupinthisstudy.TheresultsshowedthatQItreatmentincreasedtheavailablephosphoruscontentinrhizosphereandnon-rhizospheresoil,andtheapplicationofphosphorusfertilizersandAMtreatmentsignificantlyincreasedthetotalphosphorusandavailablephosphoruscontentinthesoil.Theavailablephosphoruscontentinrhizospheresoilat020,2040and4060cmlayerswashigherthanthatinnon-rhizospheresoil,indicatingthatAMfungicontributedconsiderablytotheavailablephosphoruscontentinalfalfarhizosphereandnon-rhizospheresoil.收稿日期：2022-08-26接受日期：2022-10-12基金项目：新疆维吾尔自治区重点研发项目(2022B02003)；国家自然科学基金(31660604)第一作者：孟翔(1994-)，男，甘肃通渭人，在读硕士生，主要从事草地管理与牧草生产研究。E-mall:通信作者：谢开云(1984-)，男，甘肃武威人，副教授，博士，主要从事牧草生产及养分利用教学与研究工作。E-mail:1220-1231草业科学第40卷第5期5/2023PRATACULTURALSCIENCEVol.40,No.5http:/Keywords:regulateddeficitirrigation;quotairrigation;phosphatefertilizerapplication;mycorrhizalfungi;rhizospheresoil;totalphosphorusinsoil;soilavailablephosphorusCorresponding author:XIEKaiyunE-mail:紫花苜蓿(Medicago sativa)作为优质豆科牧草，具有草产量高、品质优、根系发达、适应性强等优点1-2，在现代畜牧业发展和农牧业产业结构调整中发挥着重要作用3-4。紫花苜蓿生产主要集中在我国北方地区，产量和品质主要受品种、土壤和气候条件、水肥管理等多因素的影响，其中灌溉和施肥是影响其优质高产的最重要因素5-6。调亏灌溉(regulateddeficitirrigation,RDI)作为一种生物节水技术，将有限的水资源用到苜蓿生长最关键的时期，不仅节水效果显著，而且可以在保证苜蓿产量和品质的前提下提高水分利用效率7。现有的研究均认为调亏灌溉在一定程度上损失了紫花苜蓿的产量，但显著提高了水分利用效率，节水效果显著8。磷是紫花苜蓿生产的关键营养元素，但在实际生产中施入的磷肥容易与土壤中金属离子结合形成难溶性磷酸盐9，导致磷利用效率偏低。目前相关的研究虽在施磷量和施磷时期上存在部分差异，但普遍认为施入适量的磷肥可以显著提高紫花苜蓿的产量和品质10。丛枝菌根真菌(arbuscularmycorrhizalfungi,AMF)能够与80%以上的陆生植物根系形成共生关系，促进宿主植物对矿质营养的吸收(尤其是磷)11，增加宿主植物的抗性，从而提高宿主植物的生物产量12。研究认为接种 AMF 能显著提高紫花苜蓿的产量和品质的主要原因是两者结合后形成的菌根扩大了紫花苜蓿养分吸收范围，改善了其营养状况13。综合目前的研究，围绕紫花苜蓿开展的灌溉方式和灌溉量14-15、不同磷肥水平16和 AM 菌根真菌17-18的研究相对较多，重点关注了紫花苜蓿的生产性能和营养价值，而水、肥和微生物因素综合对土壤养分的影响研究未见报道。本研究以紫花苜蓿为对象，设置两种灌溉量、4 种磷肥梯度以及两种 AM 真菌处理，研究灌溉、施磷及菌根真菌互作对紫花苜蓿土壤养分的影响，以期为干旱半干旱地区紫花苜蓿在合理灌溉和科学施肥下实现优质高产提供理论依据。1 材料与方法 1.1 试验地概况研究区位于新疆乌鲁木齐市头屯河区新疆农业大学三坪实习农场(4392E,8735N，海拔 580m)，属于温带大陆性半干旱气候，日照充足，年日照时数为 2829.4h，年降水量为 228.8mm，年均蒸发量为 2647mm，无霜期为 163d，年均气温 7.2，最高气温 42。土壤为含砾砂壤土，偏黏性，养分含量为有机质 15.998gkg1，全氮为 1.632gkg1，速效氮为 60.223mgkg1，全 磷 为 0.215gkg1，有 效 磷 为18.569 mgkg1，全 钾 为 18.440 gkg1，速 效 钾 为296.659mgkg1，pH8.37。1.2 试验方案试 验 采 用 再 裂 区 设 计，主 区 设 置 定 额 灌 溉(quota irrigation,QI)和 调 亏 灌 溉(regulated deficitirrigation,RDI)，灌溉量分别为该区域紫花苜蓿种植正常灌溉量和定额灌溉的 70%19，采用水表控制，实际灌溉量如表 1 所列。灌溉方式采用地表滴灌，每个小区铺设 5 条滴灌带，间距 60cm。副区设置土壤不处理(AM)和土壤灭 AM 真菌处理(AM)，即定期喷施苯菌灵(6gm2苯菌灵)。处理小区内实际喷施苯菌灵(50%)为 180g，每间隔 20d 喷施 1 次20。裂区处理设置 0、60、120、180kghm24 个磷肥梯度。试验所用磷肥为重过磷酸钙 Ca(H2PO4)2CaHPO4；P2O546%，返青后随水施肥，小区实际施磷肥量表 1 定额和调亏灌溉的实际灌溉量Table 1 Irrigation amount under the two methods序号No.时间Time/(MM-DD)调亏灌溉Regulateddeficitirrigation/m3定额灌溉Quotairrigation/m3105-114766205-2080114306-0377107406-2289131507-075072607-224463708-196695809-1588125合计Total541773第5期孟翔等：灌溉、磷肥及 AM 真菌互作对紫花苜蓿地土壤养分的影响1221http:/分别为 0、174.4、348.8、523.2g。共计 16 个处理组合，每个处理组合 4 次重复，共计 64 个小区，小区面积 15m2(3m5m)，小区间隔 1m。试验处理期间每个小区补施钾肥(硫酸钾 K2SO4)，一次性均匀撒施在每个小区，标准为 50kghm2(小区实际施入量为 82.5g)，试验期间共刈割 3 次。紫花苜蓿选用新牧 4 号品种(XinmuNo.4)。播种时间为 2020 年9 月 30 日，返青时间为 2021 年 5 月 9 日，3 次刈割时间为 2021 年 7 月 5 日，2021 年 8 月 20 日，2021 年10 月 1 日，取土时间为 2021 年 10 月 1 日。通过测定丛枝菌根真菌(AMF)对紫花苜蓿根系的侵染率，得出 AM 处 理 下 紫 花 苜 蓿 侵 染 率(36%)显 著 高 于AM 处理下紫花苜蓿侵染率(15%)(P0.05)。1.3 测定指标与方法1.3.1 土壤样品采集试验结束后在每小区随机选取样点，用土钻分020、2040、4060cm 层取土样，装入自封袋，风干两周后，全量分析过 0.15mm 筛备测，速效养分过 2mm 筛备测。1.3.2 根际土壤样品采集每个小区随机选取长势均匀一致的紫花苜蓿56 株，挖出苜蓿植株根系，抖落与根系结合松散的土壤，然后用镊子将附着在植株根系表面的土壤轻轻刮下作为根际土样，装入自封袋，风干两周后，全磷分析过 0.15mm 筛备测，有效磷分析过 2mm 筛备测。1.3.3土壤养分含量测定土壤全氮含量采用凯氏定氮法测定，土壤全磷含量采用碱熔融钼锑抗比色测定，有效磷含量采用 HCl 和 H2SO4混合液浸提钼锑抗比色测定，土壤全钾含量采用碱熔融原子吸收火焰光度法测定，速效钾含量采用乙酸铵浸提原子吸收火焰光度法测定21。1.3.4隶属函数综合评价采用隶属函数评价法进行综合评价，具体方法：(Xj)=(XjXjmin)/(XjmaxXjmin)；测定指标为负相关指标的隶属函数值计算公式：(Xj)=1(XjXjmin)/(XjmaxXjmin)。式中：(Xj)为隶属函数值，Xj表示 j 指标的测定值，Xjmax和 Xjmin分别为 j 指标中的最大值和最小值。1.4 数据统计采用 Excel2013 汇总数据，SPSS20.0 进行单因素方差分析(One-WayANOVA)，所得的数据进行配对 T 检验，GraphpadPrism8.0软件制图。2 结果与分析 2.1 不同处理对土壤全氮和全钾含量的影响灌溉量对土壤全钾含量具有显著影响(P0.05)(表 2)。土 壤 全 氮 含 量 在RDI 处理与 QI 处理间无显著差异(|t020|=0.380，P=0.706；|t20 40|=1.880，P=0.070；|t40 60|=0.139，P=0.890)；土壤全氮AM 处理与 AM 处理间无 显 著 差 异(|t0 20|=0.129，P=0.898；|t20 40|=1.501，P=0.144；|t40 60|=0.471，P=0.641)；随着土壤深度增加土壤全钾和全氮逐渐减少(图 1)。2.2 不同处理下土壤全磷和根际全磷含量两种灌溉量对土壤全磷含量有显著影响(P0.05)(表 3)；不同磷肥处理对紫花苜蓿地 040cm 土层全磷和根际土壤全磷含量均具有显著影响(P0.05)。在 020cm 土层全磷含量在 RDI 处理与 QI 处理之间 无 显 著 差 异(|t0 20|=1.950，P=0.060)，但 在2040 和 4060cm 土层全磷含量在 QI 处理显著高 于 RDI 处 理(|t20 40|=2.430，P=0.021；|t40 60|=2.173，P=0.038)(图 2)。根际土壤全磷含量在 RDI 处理与 QI 处理之间无 显 著 差 异(|t0 20|=0.259，P=0.797；|t20 40|=0.268，P=0.790；|t4060|=0.798，P=0.431)；土壤全磷(|t0 20|=0.415，P=0.681；|t20 40|=0.923，P=0.363；|t4060|=0.463，P=0.647)和根际土壤全磷(|t0 20|=0.136，P=0.893；|t20 40|=0.609，P=0.547；|t4060|=0.951，P=0.349)含量在AM 处理与 AM 处理均无显著差异。苜蓿土壤全磷和根际全磷随着施磷量的增加呈先增加后降低(图 2)。2.3 不同处理下土壤速效钾和有效磷含量施磷肥处理对土层深度 2040 和 4060cm 的土壤速效钾具有显著影响(P0.05)(表 4)。020cm调亏(RDI)定额(QI)灌溉处理 Irrigation treatment0102030土壤全钾含量The content of soil kalium/(gkg1)AaAaAaAa AaAaAaAa01234567AaAaAaAaAbAabAaAabP0P1P2P3P0P1P2P3AMAMP0P1P2P3P0P1P2P3AMAM01234567AaAaAaAaAb AbAaAabP0P1P2P3P0P1P2P3AMAM2040 cmP0P1P2P3P0P1P2P30102030AMAMAaAaAaAaAaAaAaAa4060 cm4060 cm020 cm01234567AaAaAaAaAaAaAaAaP0P1P2P3P0P1P2P3AMAM020 cm0102030AaAaAa AaAa AaAaAaP0P1P2P3P0P1P2P3AMAM2040 cm土壤全氮含量The content of soil nitrogen/(gkg1)土壤全钾含量The content of soil kalium/(gkg1)土壤全氮含量The content of soil nitrogen/(gkg1)土壤全钾含量The content of soil kalium/(gkg1)土壤全氮含量The content of soil nitrogen/(gkg1)图 1 不同处理对土壤全钾和全氮含量的影响Figure 1 Effects of different treatments on the content of total kalium and nitrogen in the soilQI，定额灌溉；RDI，调亏灌溉；P0、P1、P2 和P3表示施磷量分别为 0、60、120 和 180kghm2；AM 为土壤灭 AM 真菌处理。不同大写字母表示同一菌根真菌处理在调亏灌溉和不同磷梯度间差异显著(P0.05)，不同小写字母表示同一菌根真菌处理在定额灌溉下不同磷梯度间差异显著(P0.05)，不同灌溉处理和真菌处理不做比较，由配对 T 检验完成)。下图同。QI,quotairrigation;RDI,regulateddeficitirrigation;P0,P1,P2,andP3indicatethephosphorusapplicationrateswere0,60,120,and180kghm2;AMandAMrefertothedifferentAMtreatmentsindicatetheabsenceorpresenceofAMfungiinsoil,respectively.differentcapitallettersindicatesignificantdifferencewithsamemycorrhizalfungaltreatmentunderregulateddeficitirrigationanddifferentphosphorusgradients,anddifferentlowercaselettersindicatesignificantdifferencewithsamemycorrhizalfungaltreatmentunderquotairrigationanddifferentphosphorusgradients(differentirrigationandfungaltreatmentswerenotcompared,andarecompletedbypairedT-tests).thisisapplicableforthefollowingfiguresaswell.第5期孟翔等：灌溉、磷肥及 AM 真菌互作对紫花苜蓿地土壤养分的影响1223http:/土壤速效钾 RDI 条件与 QI 条件无显著差异(|t020|=2.474，P=0.190)，2040cm 土壤速效钾 RDI 条件极 显 著 高 于 QI 条 件(|t20 40|=38.227，P0.01)，4060cm 土壤速效钾 RDI 条件极显著高于 QI 条件(|t4060|=46.032，P0.01)；020cm 层土壤速效钾AM 处理极显著高于 AM 处理(|t020|=3.033，P=0.005)，而在 2040 和 4060cm 层土壤速效钾AM 处理与 AM 处理无显著差异(|t2040|=0.192，P=0.849；|t4060|=0.294，P=0.770)(图 3)。灌溉、磷肥和土壤灭 AM 真菌处理均对土壤有效磷具有极显著影响(P0.01)(表 4)；灌溉和磷肥处理均对根际土壤有效磷具有极显著影响，土壤灭AM 真菌处理对 020 和 4060cm 根际土壤有效磷具有极显著影响，对 2040cm 根际土壤有效磷具有显著影响(P0.05)；灌溉和磷肥交互作用对根际土壤有效磷(020 和 4060cm)具有显著影响；表 3 不同处理下土壤全磷和根际土壤全磷方差分析Table 3 Variance analysis of soil total phosphorus and rhizosphere soil total phosphorus under different treatments项目Itemdf土壤全磷Soiltotalphosphorus根际土壤全磷Totalphosphorusinrhizospheresoil020cm2040cm4060cm020cm2040cm4060cmFPFPFPFPFPFP区组Block3 0.0270.8710.929 0.4000.514 0.2800.9290.3402.291 0.1370.125 0.725灌溉Irrigation(I)1 4.7430.0346.216 0.0164.425 0.0410.0830.7750.084 0.7730.373 0.544磷肥Phosphatefertilizer(P)3 8.514 0.00015.831 0.0022.717 0.05532.258 0.00016.022 0.0012.014 0.125丛枝菌根真菌Arbuscularmycorrhizalfungi(A)1 0.2680.6071.108 0.2980.203 0.6540.0210.8860.383 0.5390.776 0.383IP3 4.5030.0070.061 0.9800.230 0.8754.5800.0070.527 0.6660.124 0.945IA1 3.6820.0610.328 0.5701.729 0.1952.5370.1180.400 0.5301.915 0.173PA3 5.2310.0030.596 0.6210.836 0.4813.0610.0370.734 0.5370.177 0.912IPA3 0.7210.5450.672 0.5731.336 0.2741.3010.2852.526 0.0690.247 0.8630.00.10.20.3土壤全磷含量Total phosphorus content ofsoil/(gkg1)BbABbAaABaAaAaAaBaP0P1P2P3P0P1P2P3AMAM根际土壤全磷含量 Total phosphorusin rhizosphere content of soil/(gkg1)调亏(RDI)灌溉处理 Irrigation treatment定额(QI)Aab AabAaAbBbAabAa Cab0.00.10.20.30.4根际土壤全磷含量 Total phosphorusin rhizosphere content of soil/(gkg1)P0P1P2P3P0P1P2P3AMAM2040 cmBaAaAaAaAa AaAaAa0.00.10.20.3土壤全磷含量Total phosphorus content ofsoil/(gkg1)P0P1P2P3P0P1P2P3AMAM4060 cmAaAa AaAa AaAaAaAa0.00.10.20.30.4P0P1P2P3P0P1P2P3AMAM4060 cm020 cm根际土壤全磷含量 Total phosphorusin rhizosphere content of soil/(gkg1)0.00.10.20.30.4BbAaAaBc BaBaAaBaP0P1P2P3P0P1P2P3AMAM020 cmBbABbAaABaAaAaAaBa0.00.10.20.3土壤全磷含量Total phosphorus content ofsoil/(gkg1)P0P1P2P3P0P1P2P3AMAM2040 cm图 2 不同处理对土壤全磷和根际土壤全磷含量的影响Figure 2 Effects of different treatments on the content of total phosphorus in rhizosphere soil and non-rhizosphere soil1224草业科学第40卷http:/磷肥和土壤灭 AM 真菌处理交互作用对 020cm根际土壤有效磷具有极显著影响，对 4060cm 根际土壤有效磷具有显著影响。土壤有效磷含量在 QI 处理下极显著高于 RDI处理(|t020|=6.627，P0.01；|t2040|=5.127，P0.01；|t4060|=7.407，P0.01)；同样，在 AM 处理下极显著高于AM 处理(|t020|=6.717，P0.01；|t2040|=4.578，P0.01；|t4060|=3.786，P=0.001)；根际土壤有效磷含量在 QI 处理极显著高于 RDI 处理(|t020|=7.566，P0.01；|t20 40|=6.354，P0.01；|t40 60|=6.681，P0.01)；同样，在 AM 处理下显著高于AM 处理(|t020|=6.530，P0.05；|t2040|=2.535，P=0.017；表 4 不同处理下土壤速效钾、土壤有效磷和根际土壤有效磷方差分析Table 4 Analysis of variance of soil available potassium,soil available phosphorus in rhizospheresoil and non-rhizosphere soil under different treatments项目Itemdf土壤速效钾Soilavailablepotassium020cm2040cm4060cmFPFPFP区组Block30.1690.0692.2640.1390.0590.809灌溉Irrigation(I)14.0260.0511.4930.2280.0400.842磷肥Phosphatefertilizer(P)32.7560.0533.3100.02820.5730.0001丛枝菌根真菌Arbuscularmycorrhizalfungi(A)110.1600.0030.0310.8620.1270.723IP30.3150.8150.0680.9777.2440.0001IA11.0550.3100.0440.8369.3690.004PA33.1870.0320.3000.8250.6410.592IPA30.2700.8470.0460.9872.3740.082项目Itemdf土壤有效磷Soilavailablephosphorus020cm2040cm4060cmFPFPFP区组Block30.5090.2900.0380.8461.8880.176灌溉Irrigation(I)157.6430.000138.0810.000162.5820.0001磷肥Phosphatefertilizer(P)3391.8340.0001509.8280.0001159.6140.0001丛枝菌根真菌Arbuscularmycorrhizalfungi(A)192.3440.000121.5010.000115.7520.0001IP32.0310.1224.0680.0122.2220.098IA112.0750.0016.7010.0132.2420.141PA38.7480.00010.4960.6870.8540.472IPA32.0080.1260.0920.9640.3330.801项目Itemdf根际土壤有效磷Soilavailablephosphorusinrhizosphere020cm2040cm4060cmFPFPFP区组Block32.4140.1270.1700.6820.8040.374灌溉Irrigation(I)1270.1470.000153.3230.000165.5860.0001磷肥Phosphatefertilizer(P)3683.7340.0001448.7800.000192.3720.0001丛枝菌根真菌Arbuscularmycorrhizalfungi(A)1264.5920.00015.2790.02614.8750.0001IP35.3360.0032.0790.1163.1250.035IA174.6540.00011.0850.3030.4540.504PA320.3910.00010.3490.7903.0000.040IPA312.2730.00010.8500.4741.3400.273第5期孟翔等：灌溉、磷肥及 AM 真菌互作对紫花苜蓿地土壤养分的影响1225http:/|t40 60|=3.643，P=0.001)；在 0 20、20 40 和40 60 cm 层 次 根 际 土 壤 有 效 磷 含 量(分 别 为29.91、21.62、14.68mgkg1)均大于土壤有效磷含量(分别为 27.08、20.55、14.56mgkg1)；土壤有效磷和根际有效磷随着施磷量的增加逐渐增加(图 3)。2.4 各指标相关性分析和隶属函数综合评价通过 Pearson 相关性分析表明(表 5)，不同处理条件下，土壤全钾、土壤全磷、根际土壤全磷、土壤速效钾、土壤有效磷、根际土壤有效磷两两比较均表 5 不同处理下各指标相关性分析Table 5 Correlation analysis of each index under different treatments指标Index土壤全钾Soiltotalkalium土壤全氮Soiltotalnitrogen土壤全磷Soiltotalphosphorus根际土壤全磷Soiltotalphosphorusinrhizosphere土壤速效钾Soilavailablekalium土壤有效磷Soilavailablephosphorus土壤全氮Soiltotalnitrogen0.091土壤全磷Soiltotalphosphorus0.350*0.124根际土壤全磷Soiltotalphosphorusinrhizosphere0.337*0.1110.915*土壤速效钾Soilavailablekalium0.397*0.0130.702*0.664*土壤有效磷Soilavailablephosphorus0.237*0.0330.507*0.488*0.482*根际土壤有效磷Soilavailablephosphorusinrhizosphere0.224*0.0420.549*0.516*0.482*0.955*0200400600AaAaAaAaAabAabAaAba0102030405060DdCcBbAaDdCcBbAad010203040506070DdCcBbAaDd Cc BbAag02004006000102030405060010203040506070AaAa AaAaAaAaAaAabDcCcBbAaDdCcBbAaeDd CcBbAaDd CcBbAah02004006000102030405060010203040506070Ca BaABaAaBbBabAa AacCdBCcBbAaDdCcBbAafCcBCbBabAaDdCcBbAaiP0P1P2P3P0P1P2P3AMAMP0P1P2P3P0P1P2P3AMAMP0P1P2P3P0P1P2P3AMAM土壤速效钾含量The content of soil available kalium/(mgkg1)土壤速效钾含量The content of soil available kalium/(mgkg1)土壤速效钾含量The content of soil available kalium/(mgkg1)土壤有效磷含量The content of availablephosphorus/(mgkg1)土壤有效磷含量The content of availablephosphorus/(mgkg1)土壤有效磷含量The content of availablephosphorus/(mgkg1)根际土壤有效磷 The content of soil rhizosphere availablephosphorusin/(mgkg1)根际土壤有效磷 The content of soil rhizosphere availablephosphorusin/(mgkg1)根际土壤有效磷 The content of soil rhizosphere availablephosphorusin/(mgkg1)4060 cm020 cm2040 cm4060 cm020 cm2040 cm4060 cm020 cm2040 cm图 3 不同处理对土壤速效钾和有效磷及根际土壤有效磷含量的影响Figure 3 Effects of different treatments on the content of available potassium,available phosphorusand in rhizosphere and non-rhizosphere soil1226草业科学第40卷http:/呈极显著正相关(PRDI+P2+(AM)QI+P2+(AM)是苜蓿生产性能排名前三的处理(表 6)。3 讨论土壤水分不仅直接影响紫花苜蓿的产量和品质22，同样也会影响其对土壤养分的利用效率23。充足的灌溉量既有利于牧草生长发育，增加牧草产量和品质，也促进牧草吸收更多的土壤养分24。在本研究中，两种灌溉量对土壤全氮含量无显著影响，这可能是因为紫花苜蓿作为豆科牧草具有生物固氮功能，减少了对土壤氮素的消耗25。土壤全钾含量在RDI 处理下显著高于 QI 处理，主要是因为在 QI 处理下紫花苜蓿的干草产量显著高于 RDI 处理，导致QI 处理的紫花苜蓿吸收更多的土壤钾元素26。土壤有效磷和根际土壤有效磷含量均表现为 QI 处理显著高于 RDI 处理，是因为充足的水分条件更有益于紫花苜蓿生长，增加根系密度和分布空间，产生的有机酸可以活化土壤磷，产生植物所需的有效磷27。此外，Sardans 和 Peuelas28也研究发现土壤水分短缺条件下会显著降低土壤磷素的有效性。磷是紫花苜蓿生长过程中需求量最大且最容易短缺的养分元素29。施磷肥可以显著增加土壤有效磷含量，有利于紫花苜蓿草产量提高30，施磷可以提高土壤有效磷含量31，改善植物的生长环境31-33。另外，有研究认为施磷肥可以显著增加土壤有机质含量34，从而减少磷在土壤中的吸附，提高土壤磷的有效性35。在本研究中发现根际土壤有效磷高于非根际土壤有效磷含量，这与彭琪等36研究中紫花苜蓿根际土壤有效磷含量高于非根际土壤有效磷含量的结果一致。同样，李金辉等37对不同种植年限紫穗槐根际的有效磷进行了研究，结果也表明根际土壤的有效磷含量高于非根际土壤的有效磷含量。另外，在本研究中施磷处理对土壤全氮和土壤全钾无显著影响，这与毛小涛38研究的施用磷肥对表 6 不同处理下各指标综合评价Table 6 Comprehensive evaluation of each index under different treatments处理Treatment土壤全氮Soiltotalnitrogen土壤全磷Soiltotalphosphorus根际土壤全磷Soiltotalphosphorusinrhizosphere土壤全钾Soiltotalkalium有效磷Soilavailablephosphorus根际有效磷Soilavailablephosphorusinrhizosphere速效钾