编辑推荐：
为解决青藏高原退化草地恢复中垂穗披碱草（Elymus nutans）种子产量和质量受土壤养分限制的问题，研究人员开展 “3414” 施肥实验，探究氮（N）、磷（P2O5）、钾（K2O）肥配施对其种子产量和质量的影响。结果表明，平衡施肥可提高产量、质量和经济效益。该研究为高寒地区可持续牧草种子生产提供理论依据。
青藏高原，这片被誉为 “世界屋脊” 的神奇土地，有着广袤无垠的高寒草原，它们不仅是当地生态系统的重要基石，更是众多珍稀动植物的家园。然而，近年来，由于气候变化和不合理的人类活动，这里的高寒草原正面临着严峻的退化危机。草地退化不仅导致生态功能下降，还严重影响了当地畜牧业的发展。垂穗披碱草作为一种重要的生态草种，在退化草地恢复中发挥着关键作用。但在实际种植过程中，其种子产量和质量常常受到土壤养分的限制，这成为了制约退化草地恢复进程的一大难题。为了攻克这一难题，来自甘肃农业大学等机构的研究人员开展了一项深入研究，相关成果发表在《BMC Plant Biology》上。
研究人员采用了 “3414” 施肥实验方法，该方法设置了氮、磷、钾三个施肥因素，每个因素有四个施肥水平，共 14 个处理组。实验在青海省果洛藏族自治州玛沁县大武村进行，土壤类型为典型的高寒草甸土。在实验过程中，研究人员对垂穗披碱草的种子产量、产量构成因素、生殖分配、种子质量等多个指标进行了测定和分析。
研究结果表明：
- 对种子产量及产量构成因素的影响：氮、磷、钾配施显著影响了垂穗披碱草的种子产量及产量构成因素。不同施肥处理下，植株高度（PH）和穗长（SL）均显著增加，有效分蘖数（FTS）、每穗小穗数（SPP）、每小穗小花数（FPS）、每小穗种子数（SPS）和千粒重（TKW）也有所提高。从产量来看，相较于不施肥处理，配施氮、磷、钾肥使种子产量提高了 23.05% - 90.49%。通过相关性和通径分析发现，FTS 和 TKW 对种子产量的贡献最大，其次是 SPP126。
- 对生殖分配的影响：施肥显著影响垂穗披碱草的生殖分配。随着氮肥施用量的增加，有性生殖努力（SRE）先增后减，而随着磷、钾肥施用量的增加，SRE 呈上升趋势。高氮肥处理下，营养生殖努力（VRE）显著增强，而随着氮、磷、钾肥施用量的增加，贮藏生长努力（SGE）逐渐降低3。
- 对种子质量的影响：氮、磷、钾配施对垂穗披碱草种子质量有显著影响。种子的长度、宽度、厚度、周长和面积均显著增加，种子的粗蛋白、可溶性糖和淀粉含量也显著提高。同时，施肥还显著提高了种子的发芽能力，包括发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数，促进了幼苗的生长457。
- 对经济效益的影响：随着施肥量的增加，种子和秸秆的收益增加幅度远大于施肥成本的增加幅度，净收益也随之增加。但过量施用氮肥会降低种子收益，增加秸秆收益，从而降低净收入。在所有施肥处理中，N2P2K2处理的净收益最高，相较于不施肥处理增加了 79.15%8。
研究结论和讨论部分指出，氮、磷、钾配施通过调节产量构成因素和生殖分配，显著提高了垂穗披碱草的种子产量。适量的氮肥供应有助于提高有性生殖努力，但过量的氮肥会导致植物营养生长过旺，不利于种子生产。同时，配施磷、钾肥能够提高氮肥的增产潜力，平衡施肥有利于提高养分吸收和氮肥利用效率。在种子质量方面，氮、磷、钾配施通过调节种子大小、活力和养分含量，显著提高了种子质量。较大的种子具有更高的发芽潜力和幼苗生长能力，这对于退化草地恢复和人工草地建设至关重要。综合考虑种子产量、质量和经济效益，在青藏高原高寒地区或类似土壤条件的地区，推荐施用约 150 kg N ha-1、120 kg P2O5 ha-1、90 kg K2O ha-1的肥料，以维持垂穗披碱草较好的种子产量、质量和净收入。
这项研究的重要意义在于，它为青藏高原高寒地区垂穗披碱草的种植提供了科学合理的施肥方案，有助于提高牧草种子产量和质量，推动退化草地的恢复和可持续利用，对于保障当地生态安全和畜牧业的可持续发展具有重要的指导价值。
