补播与施磷对退化苜蓿草地生产力及土壤理化性质的影响

doi:10.11686/cyxb2025309

草业学报 ›› 2026, Vol. 35 ›› Issue (7): 92-104.DOI: 10.11686/cyxb2025309

补播与施磷对退化苜蓿草地生产力及土壤理化性质的影响

马江萍¹^,²^,³(), 曹立娟⁴, 张文文⁵, 赵梦雨⁵, 王腾飞¹^,²^,³, 张译尹¹^,²^,³, 王斌¹^,²^,³, 李佳旺¹^,²^,³, 王小兵¹^,²^,³, 兰剑¹^,²^,³()

^1.宁夏大学林业与草业学院，宁夏银川 750021
^2.宁夏草牧业工程研究中心，宁夏银川 750021
^3.农业农村部饲草高效生产模式创新重点实验室，宁夏银川 750021
^4.宁夏回族自治区草原工作站，宁夏银川 750021
^5.石嘴山市惠农区农业技术推广服务中心，宁夏石嘴山 753000

收稿日期:2025-07-22 修回日期:2025-09-29 出版日期:2026-07-20 发布日期:2026-05-21
通讯作者: 兰剑
作者简介:Corresponding author. E-mail： ndlanjian@163.com
马江萍（1998-），女，甘肃陇西人，在读硕士。E-mail： 15193473869@163.com
基金资助:
宁夏高等学校一流学科建设（草学学科）项目(NXYLXK2017A01);草-畜禽种养结合生态循环模式研究与示范项目(2022BEG02011);“一年两熟”人工草地可持续发展模式研究与示范项目(2021BBF02001)

Effects of reseeding and phosphorus application on productivity and soil in improvement of degraded alfalfa stands

Jiang-ping MA¹^,²^,³(), Li-juan CAO⁴, Wen-wen ZHANG⁵, Meng-yu ZHAO⁵, Teng-fei WANG¹^,²^,³, Yi-yin ZHANG¹^,²^,³, Bin WANG¹^,²^,³, Jia-wang LI¹^,²^,³, Xiao-bing WANG¹^,²^,³, Jian LAN¹^,²^,³()

^1.College of Forestry and Grassland，Ningxia University，Yinchuan 750021，China
^2.Ningxia Grassland and Pasture Engineering Research Center，Yinchuan 750021，China
^3.Key Laboratory of Innovation of Forage Efficient Production Model，Ministry of Agriculture and Rural Affairs，Yinchuan 750021，China
^4.Grassland Workstation of Ningxia Hui Autonomous Region，Yinchuan 750021，China
^5.Shizuishan Huinong District Agricultural Technology Extension Service Center，Shizuishan 753000，China

Received:2025-07-22 Revised:2025-09-29 Online:2026-07-20 Published:2026-05-21
Contact: Jian LAN

摘要/Abstract

摘要：

退化草地修复是草地复壮更新以及实现生态可持续发展的关键，补播和施磷是恢复和提升退化草地生产力的重要措施，针对黄土高原雨养区苜蓿草地中度退化问题，本研究于2018-2020年以苇状羊茅为试验材料，采用双因素随机区组试验设计，设置3个补播量（R₁： 20.2 kg·hm^-2； R₂： 40.4 kg·hm^-2； R₃： 60.6 kg·hm^-2），4个施磷梯度（F₀： 0 kg·hm^-2； F₁： 75 kg·hm^-2； F₂： 150 kg·hm^-2； F₃： 225 kg·hm^-2），对草地生产力、产量稳定性、可持续性及土壤养分进行研究。结果表明，补播和施磷均可在一定程度上促进牧草的株高和密度；2018年干草产量在R₃F₃处理时为最高，达9.3 t·hm^-2，2019-2020年处理为R₂F₂时干草产量和总干草粗蛋白产量均达到最高（11.1、11.4 t·hm^-2和2.4、2.2 t·hm^-2），较F₀R₁分别提高了60.4%、51.8%和62.5%、59.1%；且该处理的变异系数较F₀R₁分别降低了50.0%和40.2%，产量可持续指数则分别提高了4.7%和7.7%。补播和施磷对0~20 cm和20~40 cm的土壤理化性质均产生影响，土壤有机质、全氮含量和土壤容重随补播量和施肥量的增加均先升高后降低，土壤孔隙度随补播量的变化趋势与之相反，随施磷量的增加而上升。综上，黄土高原雨养区退化苜蓿草地苇状羊茅补播量为40.4 kg·hm^-2、施磷量为150 kg·hm^-2是提高草地生产力、增加草地植被覆盖度、促进草地可持续生产和改良土壤环境的最佳补播量和施磷量。

关键词: 退化苜蓿地, 补播, 施磷, 生产力, 产量稳定性, 土壤理化性质

Abstract:

The restoration of degraded grassland is the key to the rejuvenation and renewal of grassland and the realization of ecological sustainable development. Reseeding and phosphorus application are important measures to restore and improve the productivity of degraded grassland. In order to address the problem of moderate degradation of alfalfa （Medicago sativa） stands in the rain-fed area of the Loess Plateau， this study used Festuca arundinacea as the experimental renovation species. The research was carried out from 2018 to 2020， using a two-factor randomized block experimental design， and three reseeding rates （R₁： 20.2 kg·ha^-1； R₂： 40.4 kg·ha^-1； R₃： 60.6 kg·ha^-1） and a gradation of four phosphorus application rates （F₀： 0 kg·ha^-1； F₁： 75 kg·ha^-1； F₂： 150 kg·ha^-1； F₃： 225 kg·ha^-1）. The grassland productivity， yield stability， sustainability and soil nutrients were studied. The results showed that reseeding and phosphorus application significantly promoted the plant height and density of forage. In 2018， the hay yield was highest in the R₃F₃ treatment， at 9.3 t·ha^-1. In 2019-2020， the hay yield and crude protein yield of total hay were highest in the R₂F₂ treatment （11.1、11.4 t·ha^-1和2.4、2.2 t·ha^-1， respectively）， and these values were， respectively， 60.4%， 51.8% and 62.5%， 59.1% higher than those of F₀R₁. The coefficients orizons of variation of this treatment were 50.0% and 40.2% lower than those of F₀R₁， respectively， and the yield sustainability index was increased by 4.7% and 7.7%， respectively. The soil physical and chemical properties of 0-20 cm and 20-40 cm horizons were affected by reseeding and phosphorus application. Soil organic matter， total nitrogen content and soil bulk density increased initially and then decreased with increased reseeding and fertilizer application rates. By contrast， the pattern of change in soil porosity with reseeding rate was the opposite， and these properties increased with increased phosphorus application rate. In summary， the reseeding rate of 40.4 kg·ha^-1 and phosphorus application rate of 150 kg·ha^-1 were the best treatments for improving grassland productivity， increasing grassland vegetation cover， sustainability of grassland production and improving the soil environment in degraded alfalfa grassland in the rain-fed area of the Loess Plateau.

Key words: degraded alfalfa grassland, reseeding, phosphorus application, productivity, yield stability, soil physicochemical properties

马江萍, 曹立娟, 张文文, 赵梦雨, 王腾飞, 张译尹, 王斌, 李佳旺, 王小兵, 兰剑. 补播与施磷对退化苜蓿草地生产力及土壤理化性质的影响[J]. 草业学报, 2026, 35(7): 92-104.

Jiang-ping MA, Li-juan CAO, Wen-wen ZHANG, Meng-yu ZHAO, Teng-fei WANG, Yi-yin ZHANG, Bin WANG, Jia-wang LI, Xiao-bing WANG, Jian LAN. Effects of reseeding and phosphorus application on productivity and soil in improvement of degraded alfalfa stands[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2026, 35(7): 92-104.

图/表 9

图1 试验区不同月份降水量和温度

Fig.1 Precipitation and temperature in different months of the pilot area

图2 补播-施磷对牧草株高的影响不同小写字母代表各处理间差异显著（P<0.05），下同。Different lowercase letters represent significant differences among different treatments （P<0.05）. The same below.

Fig.2 Effect of reseeding-phosphorus application on plant height of forage

图3 补播-施磷对牧草密度的影响

Fig.3 Effect of reseeding-phosphorus application on forage density

图4 补播-施磷对草地生产力和总干草粗蛋白产量的影响

Fig.4 Effects of reseeding-phosphorus application on grassland productivity and total hay crude protein yield

图5 补播-施磷对产量稳定性和可持续性的影响

Fig.5 Effects of reseeding-phosphorus application on yield stability and sustainability

表1 牧草生长发育、产量以及产量稳定性和可持续性的方差分析

Table 1 Analysis of variance for forage growth and development， yield， and yield stability and sustainability

因素Factor	H_A	H_F	D_A	D_F	DM_A	DM_F	CPY	CV_DM	CV_CPY	SYI_DM	SYI_CPY
年份Year	**	***	***	***	***	***	***	ns	ns	ns	ns
施磷量Phosphorus application	***	***	***	***	***	***	***	*	**	*	**
补播量Reseeding rate	***	**	***	***	***	***	***	ns	ns	ns	ns
年份×施磷量Year×phosphorus application	**	**	*	ns	***	***	***	ns	ns	ns	ns
年份×补播量Year×reseeding rate	***	ns	*	ns	***	***	***	ns	ns	ns	ns
施磷量×补播量Phosphorus application×reseeding rate	***	ns	***	***	**	***	***	ns	ns	ns	ns
年份×施磷量×补播量Year×phosphorus application×reseeding rate	*	ns	***	ns	***	***	***	ns	ns	ns	ns

图6 补播-施磷对土壤理化性状的影响

Fig.6 Effects of reseeding-phosphorus application on soil physical and chemical properties

图7 干草产量和总干草粗蛋白产量与补播量和施磷量的关系

Fig.7 The relationship between hay yield and crude protein yield of total hay and phosphorus application rate and reseeding rate

图8 结构方程模型SYI：产量可持续指数Yield sustainable index； CV：变异系数Coefficient of variation； SP：土壤孔隙度Soil porosity； BD：土壤容重Soil bulk density； SOM：土壤有机质Soil organic matter； DM：干草产量Hay yield； TN：土壤全氮Soil total nitrogen； TD：总密度Total density； X2/DF：卡方自由度比Chi-square/degrees of freedom； GFI：拟合优度指数Goodness-of-fit index； CFI：比较拟合指数Comparative fit index； RMSEA：近似误差均方根Root mean square error of approximation. 红色线条表示正相关关系，绿色线条表示负相关关系，黑色线条表示无显著相关关系；箭头宽度表示显著的标准化路径系数强度（P<0.05）。Red lines indicate positive correlations， green lines indicate negative correlations， and black lines indicate no significant correlations. Arrow widths indicate significant standardized path coefficient strengths （P<0.05）. ***： P<0.001； **： P<0.01； *： P<0.05.

Fig.8 Structural equation model

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补播与施磷对退化苜蓿草地生产力及土壤理化性质的影响

Effects of reseeding and phosphorus application on productivity and soil in improvement of degraded alfalfa stands

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