氮磷配施对高寒区老芒麦饲草产量的影响

doi:10.11686/cyxb2023459

草业学报 ›› 2025, Vol. 34 ›› Issue (6): 193-202.DOI: 10.11686/cyxb2023459

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氮磷配施对高寒区老芒麦饲草产量的影响

刘启林¹^,²(), 王小军², 王金兰³, 刘文辉², 马巧玲⁴, 李建辉⁴, 张生原⁴, 曹文侠¹, 李文²()

^1.甘肃农业大学草业学院，甘肃兰州 730070
^2.青海大学畜牧兽医科学院，青海省青藏高原优良牧草种质资源利用重点实验室，青海西宁 810016
^3.青海大学省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室，青海西宁 810016
^4.青海省三江集团有限责任公司，青海西宁 810016

收稿日期:2023-11-29 修回日期:2024-01-03 出版日期:2025-06-20 发布日期:2025-04-03
通讯作者: 曹文侠,李文
作者简介:lw@qhu.edu.cn
E-mail： caowx@gsau. edu.cn
刘启林（1998-），男，河北衡水人，在读硕士。E-mail： 1550778042@qq.com
基金资助:
国家重点研发计划项目(2022YFD1602307);国家牧草产业技术体系(CARS-34)

Effect of nitrogen and phosphorus combined application on forage yield of Elymus sibiricus in an alpine region

Qi-lin LIU¹^,²(), Xiao-jun WANG², Jin-lan WANG³, Wen-hui LIU², Qiao-ling MA⁴, Jian-hui LI⁴, Sheng-yuan ZHANG⁴, Wen-xia CAO¹, Wen LI²()

^1.College of Pratacultural Science，Gansu Agricultural University，Lanzhou 730070，China
^2.Qinghai Academy of Animal Science and Veterinary Medicine，Key Laboratory of Superior Forage Germplasm in the Qinghai-Tibetan Plateau，Xining 810016，China
^3.State Key Laboratory of Plateau Ecology and Agriculture，Qinghai University，Xining 810016，China
^4.Qinghai Province Sanjiang Technology Company Limited，Xining 810016，China

Received:2023-11-29 Revised:2024-01-03 Online:2025-06-20 Published:2025-04-03
Contact: Wen-xia CAO,Wen LI

摘要/Abstract

摘要：

为探讨氮磷肥配施对高寒区老芒麦饲草产量的影响，本研究以青牧2号老芒麦（Qingmu No.2）为材料，设置了4个氮肥（纯N，0、60、90、120 kg·hm^-2）和4个磷肥（纯P，0、30、60、90 kg·hm^-2）水平，分析不同氮磷配施处理下老芒麦生长性状、饲草产量及经济效益的变化，并采用结构方程模型探讨氮磷配施对老芒麦饲草产量的影响过程及其路径系数，以期为高寒区优质饲草高效生产提供数据支撑。结果表明：1）氮磷配施显著提高了老芒麦的株高、茎粗、分蘖数、生殖枝数、饲草产量及经济效益，在同一施氮水平下，随施磷量的增加，以上指标均呈先增后降的变化趋势；2）在60 kg N·hm^-2与60 kg P·hm^-2配施时，老芒麦饲草产量及增产净收益均最大，分别为12154.14 kg·hm^-2和3370.49元·hm^-2；3）结构方程模型表明，氮磷配施主要通过促进分蘖来提高老芒麦的饲草产量；4）TOPSIS-多准则决策模型分析表明，60 kg N·hm^-2与60 kg P·hm^-2配施不但可以保持较高的饲草产量，还可显著提高经济效益，是适宜于高寒地区老芒麦饲草生产的最佳氮磷配施量。

关键词: 老芒麦, 氮磷配施, 饲草产量, 经济效益

Abstract:

This research investigated the effects of different application rates of nitrogen and phosphorus fertilizer on forage yield of Elymus sibiricus cv. Qingmu No. 2 in an alpine region. Four nitrogen fertilizer rates （0， 60， 90， 120 kg N·ha^-1） and four phosphate fertilizer rates （0， 30， 60， 90 kg P·ha^-1） levels were included in the experiment to identify the effect of the various N and P fertilizer combinations on E. sibiricus growth traits， forage yield and economic return. Structural equation modelling was used to assess the pathways by which effects of the different N and P combinations influenced the forage yield of E. sibiricus. This research provides data to underpin extension advice to farmers on how to achieve efficient production of high-quality forage in alpine regions. It was found： 1） Plant height， stem diameter， tiller numbers， fertile tiller numbers， forage yield and economic return of E. sibiricus were significantly increased by combined N and P application， and those traits showed a pattern of initial increase and then decrease with increase in P application at the same N application level. 2） The forage yield and net income were the highest （12154.14 kg·ha^-1 and 3370.49 CNY·ha^-1 respectively）， in the treatment with a combined application of 60 kg N·ha^-1 and 60 kg P·ha^-1. 3） The structural equation model showed that tillering is the primary driving factor for improving the forage yield of E. sibiricus under combined application of N and P fertilizer. 4） Integrated evaluation of traits using a TOPSIS model showed that the combined application of 60 kg N·ha^-1 and 60 kg P·ha^-1 not only maintained higher forage yield， but also significantly improved economic returns， compared to other treatments. This N and P combination is therefore recommended as suitable management practice for forage production of E. sibiricus in alpine regions.

Key words: Elymus sibiricus, nitrogen and phosphorus combined application, forage yield, economic benefits

刘启林, 王小军, 王金兰, 刘文辉, 马巧玲, 李建辉, 张生原, 曹文侠, 李文. 氮磷配施对高寒区老芒麦饲草产量的影响[J]. 草业学报, 2025, 34(6): 193-202.

Qi-lin LIU, Xiao-jun WANG, Jin-lan WANG, Wen-hui LIU, Qiao-ling MA, Jian-hui LI, Sheng-yuan ZHANG, Wen-xia CAO, Wen LI. Effect of nitrogen and phosphorus combined application on forage yield of Elymus sibiricus in an alpine region[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2025, 34(6): 193-202.

图/表 6

图1 氮磷配施对老芒麦农艺性状的影响不同小写字母表示同一氮肥处理下不同磷肥处理间差异显著（P<0.05），不同大写字母表示所有施肥处理间差异显著（P<0.05），下同。Different lowercase letters indicate significant differences among phosphate treatments under the same nitrogen fertilizer treatment （P<0.05）， different capital letters indicated significant differences among all fertilization treatments （P<0.05）， the same below.

Fig.1 Effects of nitrogen and phosphorus combined application on agronomic traits of E. sibiricus

表1 氮磷配施对老芒麦农艺性状的双因素方差分析

Table 1 Two-factor analysis of variance of nitrogen and phosphorus combined application on agronomic traits of E. sibiricus

项目 Item	处理 Treatment	平方和 Square sum	自由度 Degree of freedom	均方 Mean square	F	P
株高 Plant height	氮N	2562.69	3	854.23	28.89	0.000
	磷P	1698.03	3	566.01	19.14	0.000
	氮×磷N×P	1150.11	9	127.79	4.32	0.000
茎粗 Stem diameter	氮N	0.22	3	0.07	2.12	0.103
	磷P	0.57	3	0.19	5.55	0.002
	氮×磷N×P	0.46	9	0.05	1.49	0.162
分蘖数 Tillers	氮N	189114.83	3	63038.28	16.78	0.000
	磷P	212420.99	3	70807.00	18.85	0.000
	氮×磷N×P	33062.33	9	3673.59	0.98	0.487
生殖枝数 Fertile tillers	氮N	160463.84	3	53487.95	12.72	0.000
	磷P	316125.07	3	105375.02	25.06	0.000
	氮×磷N×P	56836.60	9	6315.18	1.50	0.214
干鲜比 Dry-fresh ratio	氮N	0.010	3	0.003	2.547	0.085
	磷P	0.002	3	0.001	0.704	0.561
	氮×磷N×P	0.020	9	0.002	1.702	0.154
茎叶比 Stem-leaf ratio	氮N	0.207	3	0.069	6.152	0.004
	磷P	0.105	3	0.035	3.129	0.049
	氮×磷N×P	0.138	9	0.015	1.361	0.269
饲草产量 Forage yield	氮N	16856498.0	3	5618833.0	27.241	0.000
	磷P	4639826.0	3	1546609.0	7.498	0.001
	氮×磷N×P	5980822.0	9	664535.7	3.222	0.014

图2 氮磷配施对老芒麦饲草产量及产量增幅的影响

Fig.2 Effects of nitrogen and phosphorus combined application on forage yield and yield increase of E. sibiricus

图3 氮磷配施对老芒麦饲草经济效益的影响

Fig.3 Effects of nitrogen and phosphorus combined application on economic benefits of E. sibiricus

图4 老芒麦氮磷配施处理综合评价

Fig.4 Comprehensive evaluation of nitrogen and phosphorus combined treatment of E. sibiricus

图5 结构方程模型分析氮磷配施对老芒麦饲草产量的影响路径（a）及各影响因子的标准化效应值（b）实线和虚线箭头分别表示显著正和负的路径关系。数值为标准化路径系数。*表示在0.05水平上差异显著，**表示在0.01水平上差异显著，***表示在0.001水平上差异显著。Solid and dashed arrows represent significantly positive or negative effects at the 0.05 level，respectively. The significant standard path coefficients were shown on arrows. *P<0.05，**P<0.01， ***P<0.001.

Fig.5 Structural equation model to analyze the effects of nitrogen and phosphorus combined application on forage yield of E. sibiricus （a） and standardized effect sizes for each impact factor （b）

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氮磷配施对高寒区老芒麦饲草产量的影响

Effect of nitrogen and phosphorus combined application on forage yield of Elymus sibiricus in an alpine region

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图/表 6

参考文献 39

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