氮磷配施对甘肃省武威灌区扁蓿豆种子产量和质量的影响

doi:10.11686/cyxb2024320

草业学报 ›› 2025, Vol. 34 ›› Issue (8): 54-65.DOI: 10.11686/cyxb2024320

氮磷配施对甘肃省武威灌区扁蓿豆种子产量和质量的影响

樊文娟(), 宋建超, 张小娟, 盛宇航, 史金涛, 张龙骥, 鱼小军()

甘肃农业大学草业学院，草业生态系统教育部重点实验室，农业农村部饲草种质创新与新品种选育重点实验室，甘肃省草业工程实验室，中-美草地畜牧业可持续发展研究中心，甘肃兰州 730070

收稿日期:2024-08-26 修回日期:2024-11-20 出版日期:2025-08-20 发布日期:2025-06-16
通讯作者: 鱼小军
作者简介:E-mail： yuxj@gsau.edu.cn
樊文娟（1999-），女，甘肃陇西人，在读硕士。E-mail：2762454410@qq.com
基金资助:
国家牧草产业技术体系(CARS-34)

The effects of combined nitrogen and phosphorus fertilization on seed yield and quality of Medicago ruthenica in the Wuwei irrigation district， Gansu Province

Wen-juan FAN(), Jian-chao SONG, Xiao-juan ZHANG, Yu-hang SHENG, Jin-tao SHI, Long-ji ZHANG, Xiao-jun YU()

College of Pratacultural Science，Gansu Agricultural University，Key Laboratory of Pratacultural Ecosystem，Ministry of Education，Key Laboratory of Forage Gerplasm Innovation and New Variety Breeding of Ministry of Agriculture and Rural Affairs，Pratacultural Engineering Laboratory of Gansu Province，Sino-U. S. Centers for Grazingland Ecosystem Sustainability，Lanzhou 730070，China

Received:2024-08-26 Revised:2024-11-20 Online:2025-08-20 Published:2025-06-16
Contact: Xiao-jun YU

摘要/Abstract

摘要：

为探明氮磷配施对扁蓿豆种子产量、产量构成因子及质量的影响，为种子生产提供技术支撑。在甘肃省武威灌区以陇中1号扁蓿豆为材料，采用双因素试验，设置4个氮肥水平0（N₀）、47（N₁）、94（N₂）和141（N₃） kg·hm^-2，4个磷肥水平0（P₀）、60（P₁）、120（P₂）和180（P₃） kg·hm^-2，研究了氮磷肥配施下播种当年扁蓿豆种子产量、产量构成因子及质量的变化特征。结果表明，每花序小花数、每结荚花序荚果数、每荚果种子数及千粒重是影响扁蓿豆种子产量的主要因素。单施氮肥或磷肥有一定的增产效果但不能充分发挥扁蓿豆种子的产量潜力，氮磷配施显著提高了扁蓿豆种子产量。当施肥量为N₁P₂时，实际种子产量最高，达844 kg·hm²。单施氮肥可以提升扁蓿豆种子的发芽势、发芽率、活力指数，但对发芽指数无显著影响；单施磷肥可提升扁蓿豆种子的发芽率，但对发芽势、活力指数和发芽指数有一定程度的抑制作用；施肥量为N₁P₂时可提高扁蓿豆种子品质。因此，在武威灌区扁蓿豆种子生产的播种当年，建议施肥量为47 kg N $?$ hm^-2、120 kg P₂O₅ $?$ hm^-2。

关键词: 武威灌区, 扁蓿豆, 氮磷配施, 种子品质, 种子产量, 产量构成因子

Abstract:

This research explored the effects of combined nitrogen and phosphorus application on seed yield， yield components， and seed quality in Medicago ruthenica， in order to provide technical support for seed production. A two factor experiment was conducted in the Wuwei irrigation district of Gansu Province， using the M. ruthenica cultivar Longzhong No.1. The experiment comprised a factorial combination of four nitrogen fertilizer （N） levels： 0 （N₀）， 47 （N₁）， 94 （N₂）， and 141 （N₃） kg·ha^-1， and four phosphorus fertilizer （P₂O₅） levels： 0 （P₀）， 60 （P₁）， 120 （P₂） and 180 （P₃） kg·ha^-1. The changes in seed yield， yield components， and quality of M. ruthenica in the year of sowing under the combined application of nitrogen and phosphorus fertilizers were studied. The results showed that the number of flowers per inflorescence， the number of pods per inflorescence， the number of seeds per pod and the thousand seed weight were the main factors affecting the seed yield of M. ruthenica. The application of nitrogen or phosphorus fertilizer alone increased seed yield to a certain extent， but could not fully exploit the seed yield potential of M. ruthenica； Nitrogen and phosphorus in combination significantly increased the yield of M. ruthenica. The highest actual seed yield of 844 kg $?$ ha^-1was achieved under the fertilizer combination N₁P₂. Application of nitrogen fertilizer alone enhanced the germination vigor， germination rate， and vitality index of M. ruthenica seeds， while application of phosphorus fertilizer alone improved the germination rate of M. ruthenica seeds but had some degree of inhibitory effect on seed germination vigor， vitality index， and germination index. The combined application of nitrogen and phosphorus improved the seed quality of M. ruthenica. Therefore， while recognizing the data are specific to the Wuwei irrigation district in the year of sowing， for M. ruthenica seed production， the N₁P₂ fertilizer combination of 47 kg N·ha^-1 and 120 kg P₂O₅·ha^-1 is recommended.

Key words: Wuwei irrigation district, Medicago ruthenica, combined nitrogen and phosphorus application, seed quality, seed yield, yield components

樊文娟, 宋建超, 张小娟, 盛宇航, 史金涛, 张龙骥, 鱼小军. 氮磷配施对甘肃省武威灌区扁蓿豆种子产量和质量的影响[J]. 草业学报, 2025, 34(8): 54-65.

Wen-juan FAN, Jian-chao SONG, Xiao-juan ZHANG, Yu-hang SHENG, Jin-tao SHI, Long-ji ZHANG, Xiao-jun YU. The effects of combined nitrogen and phosphorus fertilization on seed yield and quality of Medicago ruthenica in the Wuwei irrigation district， Gansu Province[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2025, 34(8): 54-65.

图/表 11

表1 试验地土壤特性

Table 1 Soil characteristics of the test site

有机质

Organic

matter

（g $?$ kg^-1）

速效氮

Available

nitrogen

（mg $?$ kg^-1）

速效磷

Available

phosphorus

（mg $?$ kg^-1）

速效钾

Available

potassium

（mg $?$ kg^-1）

表1 试验地土壤特性

Table 1 Soil characteristics of the test site

有机质

Organic

matter

（g $?$ kg^-1）

速效氮

Available

nitrogen

（mg $?$ kg^-1）

速效磷

Available

phosphorus

（mg $?$ kg^-1）

速效钾

Available

potassium

（mg $?$ kg^-1）

8.66

10.56

56.87

9.52

128.94

图1 黄羊镇2023年月平均气温及降水

Fig.1 Monthly average temperature and rainfall of Huangyang Town in 2023

表2 施肥处理

Table 2 Fertilizer treatments （kg·hm-2）

处理 Treatment	施肥量Fertilizer application		处理 Treatment	施肥量Fertilizer application
处理 Treatment	N	P₂O₅	处理 Treatment	N	P₂O₅
N₀P₀	0	0	N₂P₀	94	0
N₀P₁	0	60	N₂P₁	94	60
N₀P₂	0	120	N₂P₂	94	120
N₀P₃	0	180	N₂P₃	94	180
N₁P₀	47	0	N₃P₀	141	0
N₁P₁	47	60	N₃P₁	141	60
N₁P₂	47	120	N₃P₂	141	120
N₁P₃	47	180	N₃P₃	141	180

图2 氮磷配施对扁蓿豆产量构成因子的影响不同小写字母表示不同处理间差异达0.05显著性水平Different lowercase letters indicate significant differences of 0.05 level between different treatments；***， **， *： P<0.001，P<0.01，P<0.05； ns：差异不显著No significant difference； N， P， N×P：氮肥、磷肥及氮磷肥间的交互作用Nitrogen fertilizer， phosphorus fertilizer， and the interaction between nitrogen and phosphorus.

Fig.2 Effect of nitrogen and phosphorus rationing on yield components of M. ruthenica

图3 氮、磷及其交互作用对扁蓿豆产量构成因子解释的方差NRB：每m2生殖枝数 Number of reproductive branches·m-2； NI：每生殖枝花序数 Number of flowers per reproductive branch； NF：每花序小花数 Number of florets per inflorescence； PI：每生殖枝结荚花序数 Number of pod inflorescences per reproductive branch； NP：每结荚花序荚果数 Number of pods per pod inflorescence； NS：每荚果种子数 Number of seeds per pod； TSW：千粒重 1000-seed weight （g）； PH：株高 Plant height （cm）.

Fig.3 The variance of nitrogen， phosphorus， and their interactions in explaining the yield components of M. ruthenica

表3 氮磷肥配施对扁蓿豆表现种子产量和实际种子产量的影响

Table 3 Effect of combined application of nitrogen and phosphorus fertilizers on the expressed seed yield and actual seed yield of M. ruthenica （kg·hm-2）

处理 Treatment	表现种子产量 Expressed seed yield	实际种子产量 Actual seed yield	处理 Treatment	表现种子产量 Expressed seed yield	实际种子产量 Actual seed yield
N₀P₀	6228.50gh	634.00ef	N₂P₀	6622.64fgh	636.47ef
N₀P₁	10658.44bcdefg	677.30de	N₂P₁	11398.09bcdef	638.40ef
N₀P₂	15288.58abc	818.97ab	N₂P₂	10337.72cdefg	763.83bc
N₀P₃	11319.72bcdef	716.73cde	N₂P₃	16511.86a	746.67bcd
N₁P₀	13563.53abcde	690.20cde	N₃P₀	14938.72abcd	550.53g
N₁P₁	15569.76ab	764.03bc	N₃P₁	12232.85abcde	591.37fg
N₁P₂	15579.61ab	844.30a	N₃P₂	9827.12efg	641.13ef
N₁P₃	9991.03defg	725.37cd	N₃P₃	3908.10h	471.00h
方差分析ANOVA （F）
氮N	3.95*	42.058***	氮 $×$ 磷N×P	7.63***	3.194**
磷P	2.89ns	21.772***

表3 氮磷肥配施对扁蓿豆表现种子产量和实际种子产量的影响

Table 3 Effect of combined application of nitrogen and phosphorus fertilizers on the expressed seed yield and actual seed yield of M. ruthenica （kg·hm-2）

处理 Treatment	表现种子产量 Expressed seed yield	实际种子产量 Actual seed yield	处理 Treatment	表现种子产量 Expressed seed yield	实际种子产量 Actual seed yield
N₀P₀	6228.50gh	634.00ef	N₂P₀	6622.64fgh	636.47ef
N₀P₁	10658.44bcdefg	677.30de	N₂P₁	11398.09bcdef	638.40ef
N₀P₂	15288.58abc	818.97ab	N₂P₂	10337.72cdefg	763.83bc
N₀P₃	11319.72bcdef	716.73cde	N₂P₃	16511.86a	746.67bcd
N₁P₀	13563.53abcde	690.20cde	N₃P₀	14938.72abcd	550.53g
N₁P₁	15569.76ab	764.03bc	N₃P₁	12232.85abcde	591.37fg
N₁P₂	15579.61ab	844.30a	N₃P₂	9827.12efg	641.13ef
N₁P₃	9991.03defg	725.37cd	N₃P₃	3908.10h	471.00h
方差分析ANOVA （F）
氮N	3.95*	42.058***	氮 $×$ 磷N×P	7.63***	3.194**
磷P	2.89ns	21.772***

图4 氮磷配施对扁蓿豆种子质量的影响

Fig.4 The effect of nitrogen and phosphorus combined application on the quality of M. ruthenica seeds

表4 扁蓿豆表现种子产量与产量构成因子间的相关分析

Table 4 Correlation analysis of M. ruthenica expressed seed yield and yield composition factor

项目 Item	生殖枝数·m^-2 NRB	每生殖枝花序数NI	每花序小花数NF	每生殖枝结荚花序数NPI	每结荚花序荚果数NP	每荚果种子数NS	千粒重TSW	株高PH
每生殖枝花序数NI	0.367*	1.000
每花序小花数NF	0.115	0.230	1.000
每生殖枝结荚花序数NPI	0.415**	0.871**	0.213	1.000
每结荚花序荚果数NP	0.122	0.099	0.623**	0.109	1.000
每荚果种子数NS	0.102	-0.056	0.337*	0.024	0.165	1.000
千粒重TSW	-0.039	-0.069	0.220	0.001	0.382**	-0.088	1.000
株高PH	0.058	0.115	0.009	0.227	0.126	0.203	-0.018	1.000
表现种子产量Expressed seed yield	0.526**	0.322*	0.530**	0.380**	0.599**	0.585**	0.223	0.145

图5 扁蓿豆表现种子产量与产量构成因子间的回归分析

Fig.5 Regression analysis between expressed seed yield and yield composition factors of M. ruthenica

表5 扁蓿豆实际种子产量与产量构成因子间的相关分析

Table 5 Correlation analysis of M. ruthenica actual seed yield and yield composition factor

项目 Item	生殖枝数·m^-2 NRB	每生殖枝花序数NI	每花序小花数NF	每生殖枝结荚花序数NPI	每结荚花序荚果数NP	每荚果种子数NS	千粒重TSW	株高PH
每生殖枝花序数NI	0.367*
每花序小花数NF	0.115	0.230
每生殖枝结荚花序数NPI	0.415**	0.871**	0.213
每结荚花序荚果数NP	0.122	0.099	0.623**	0.109
每荚果种子数NS	0.102	-0.056	0.337*	0.024	0.165
千粒重TSW	-0.039	-0.069	0.220	0.001	0.382**	-0.088
株高PH	0.058	0.115	0.009	0.227	0.126	0.203	-0.018
实际种子产量Actual seed yield	0.213	0.133	0.392**	0.088	0.384**	0.272	-0.157	0.081

图6 扁蓿豆实际种子产量与产量构成因子间的回归分析

Fig.6 Regression analysis between actual seed yield and yield composition factors of M. ruthenica

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氮磷配施对甘肃省武威灌区扁蓿豆种子产量和质量的影响

The effects of combined nitrogen and phosphorus fertilization on seed yield and quality of Medicago ruthenica in the Wuwei irrigation district， Gansu Province

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