水肥调控技术及其功能性肥料研究进展

综述水肥调控的有关技术,以及以高吸水性树脂 (super absorbent polymer,SAP) 为保水、缓/控释材料制备保水型缓/控释肥料的研究进展,为今后此类肥料的开发、应用提供依据。水分和养分是限制我国旱地农业可持续发展的主要因子,以肥调水,以水促肥,充分发挥水肥的协同效应是提高水肥利用率的关键。目前,水肥调控 (耦合) 技术的实施主要通过农艺措施和施肥灌溉技术来完成。近年来,随着SAP性能的不断改善和使用的普及,人们对SAP在吸水保水的同时,对土壤肥料养分的保持和缓释作用开始给予了重视,以SAP为保水、缓释材料的保水型缓/控释肥料的研究成为水肥调控研究的热点。SAP与一般聚合物不同之处是它具有高度亲水性,聚合物的骨架是一个适度交联的网状结构,进入树脂分子内的养分离子或分子可以以各种结合形式被暂时固定而延缓了养分的释放。土壤中可溶性盐对SAP吸水性能有重要影响,但尿素分子影响甚小。保水型缓/控释肥料可通过养分负载、复混或包膜等工艺制备。保水型缓/控释肥料是水肥调控 (耦合) 技术、化学制剂保水节水技术和肥料缓/控释技术的综合运用和物化的载体,兼具吸水、保水和养分缓/控释功能,实现水肥在同一时空条件下的一体化调控,同时提高水分和肥料的利用效率,在农业、林业、环境修复、生态工程等领域具有广阔的应用前景。未来工作是进一步寻求合适的SAP制造原料和工艺,降低成本;应用分子设计,改善SAP的结构,提高生物降解性,控制盐分的不利影响,提高肥料的吸水、保水和对养分的缓释性能;加强养分释放机理和不同于普通缓/控释肥料评价方法的研究。     

包膜尿素对夏玉米产量、吸氮量和氮分配的影响

以施氮量调控氮代谢,提高氮肥利用率为目标,利用15 N研究了包膜尿素（CU100、150和225kg/hm2）和普通尿素（150和225kg/hm2）对夏玉米产量、生物量、氮肥利用率以及各器官氮分配的影响。结果表明：包膜尿素比普通尿素显著增加玉米从肥料中的吸氮量,显著增加地上部生物量;15N包膜尿素肥料利用率（15NU...     

保水包膜尿素肥料理化特征

保水肥料是缓/控释肥料剂一个新的发展方向。本文中作者对研发的一种保水缓释包膜尿素肥料的包膜物理化学特征,养分缓释机制进行了研究。电镜观察显示,保水材料包膜上存在网状孔隙,膜厚度0.12mm~0.30mm,是水分贮存的物理空间。红外光谱分析表明,保水材料与尿素表面存在着氢键作用,这种氢键作用使保水包膜材料对尿素有一定吸附作用,这是保水包膜尿素具有养分缓释的一种机制。吸水倍率测定表明,保水包膜材料吸水倍率在70倍以上,吸水达饱和的时间为1.4小时,在盐水中还有一定的吸水倍率,pH为6.87。因此,保水包膜尿素肥料是水肥复合一体化的缓释肥料。     

灌溉和尿素类型对玉米水分利用效率的影响

水分和氮素运筹是提高作物产量的重要措施。为了研究不同灌水条件下常规尿素和控释尿素用量对玉米各生育期土壤含水率、籽粒灌浆速率和水分利用效率的影响,该文选用了常规尿素和控释尿素2种类型,施N量各设75和 150 kg/hm2 2个水平,以不施氮为对照;水分设置全生育期不灌水、浇85 mm灌浆水2个水平,随机区组设计。结果表明：相同灌水条件和施氮水平下,与常规尿素相比,控释尿素处理0～140 cm土层土壤含水率在玉米小口期前较高,而收获期却较低,实现了土壤水分的“前贮后用”。相同灌水条件和施氮水平下,与常规尿素相比,控释尿素处理玉米籽粒灌浆速率、总水分利用效率和灌溉水增产效率均显著提高。增加施N量显著提高总水分利用效率和灌溉水增产效率。与不灌溉相比,灌溉降低了玉米的总水分利用效率,但提高了玉米籽粒灌浆速率和籽粒产量。与常规尿素相比,控释尿素与水分对总水分利用效率和灌溉水增产效率的耦合效应更显著,利于高产与水分高效利用的同步。进一步分析表明,土壤水分的“前贮后用”和较高的灌浆速率是控释尿素能提高玉米总水分利用效率和灌溉水增产效率的重要原因。这对半湿润地区玉米节水高产栽培有重要参考价值。     

渭北旱塬西部作物水肥产量耦合效应研究

通过在渭北旱塬西部长武塬区所进行的玉米水肥两因子五水平试验，就作物水肥产量耦合效应进行了研究。在给出玉米水－肥生产函数的基础上，推出了养分优化供应条件下玉米分生产函数，阐明了水肥供应坐标面上产量，耗水量与水分利用效率等值线分布特征，并应用水分生产弹性系数，以产量与水分利用效率为目标，探讨了作物水肥优化耦合区域及其几何特征。     

猪场废水灌溉对夏玉米生长及水分利用效率的影响

为了缓解农业水资源紧缺的状况,通过小区灌溉试验,研究了不同水平的氮肥与不同灌溉量、不同灌溉次数的猪场废水配施条件下夏玉米主要生长指标的变化,探讨了水肥耦合对夏玉米产量和水分利用效率的影响,建立了夏玉米产量的水肥耦合模型,以期为制定合理的猪场废水灌溉制度提供理论依据。结果表明:相同施肥水平时,株高、叶面积指数表现为养殖废水高灌>低灌>对照处理,拔节期差异达到显著水平,收获后养殖废水高灌处理的产量和淀粉含量也显著高于低灌和对照处理。相同养殖废水灌溉条件下,不同施肥处理的株高、叶面积指数以及产量差异不显著。低灌处理水分利用效率要显著高于高灌处理;综合产量、水分利用效率等指标来看,猪场废水高灌(900 m3/hm2)、低水平施肥(30 kg/hm2)处理不仅节约肥料,而且能够保障产量。     

不同灌溉模式下水分养分的运移及其利用

以玉米为试验材料通过人工控制水分的微区试验,比较了水肥异区交替灌溉与传统均匀灌溉条件下,水分与养分在200cm剖面上的动态迁移规律,并分析了不同灌水模式下的灌溉效率和肥料利用效率。结果表明,在低灌水量(450m3/hm2)水平下水肥异区交替灌溉,施肥区和灌水区之间存在水势梯度差异,NO3-N含量也有差异;灌溉效率和肥料利用效率均高于均匀灌溉。在高灌水量(900m3/hm2)水平下,水肥异区交替灌水与常规均匀灌水差异不显著,但养分离子发生了强烈的淋洗。收获后,交替灌溉的NO3-N残留量比传统灌溉要高,而水分残留量则相反。研究结果发现,交替灌溉在450m3/hm2时的产量与均匀灌溉在900m3/hm2时的产量相差并不大,即交替灌溉可节水一半。秸秆覆盖能影响060cm土壤水分运动,可减少土壤水分蒸发,但对玉米产量影响不大。     

滴灌水肥一体化对温室葡萄生理特性及水肥利用效率的影响

为探究中国东北地区日光温室种植条件下滴灌水肥一体化对葡萄生长、产量和水肥利用效率的影响，以3年生的"醉金香"葡萄为供试材料，2017－2019年在日光节能温室中开展了水肥一体化试验。试验设置3个灌水水平（W1～W3）：W1～W3灌水控制下限分别为田间持水率的50%、60%、70%，灌水上限统一为田间持水率的90%，设置3个施肥水平：低肥F1（60%CK）、中肥F2（75%CK）、高肥F3（90%CK）和对照（CK，灌水控制上下限为田间持水率的80%～90%、施肥量为N-P2O5-K2O为260-119-485 kg/hm2），共计10个处理。结果表明：1）果实膨大期是水肥一体化对新梢生长调控最为主要的时期，其与开花坐果期也是利用水肥对葡萄叶面积指数进行调控最关键的时期。对于生长指标而言，W3F1、W2F3、W2F2等处理均为相对于CK的正向处理，即优于该处理或与该处理无显著性差异（P>0.05）。2）W3F2、W3F1、W2F3、W3F3等处理的叶片净光合速率和蒸腾速率均是相对于CK的正向处理。瞬时水分利用效率变化范围在1.60～3.74 μmol/(mmol)之间，W2F2、W3F1、W3F3均为相对于CK的正向处理。3）灌水和水肥交互作用对产量的影响达到极显著水平（P<0.01）。W3F2、W3F1、W3F3、W2F3处理为相对CK的产量正向处理，过高的灌溉、施肥水平会导致葡萄水分利用效率和肥料偏生产力的显著降低。W1F2、W3F1处理下，水分利用效率和肥料偏生产力分别达到最大值。综合考虑，W2F3处理可在保证肥料偏生产力未产生下降的同时，生理指标、产量、水分利用效率达到与最优水平无显著性差异，推荐作为该研究最优处理，即灌水控制上下限为田间持水率的60%和90%，施肥量为CK的90%，可在节水21.19%～23.27%，节肥7.52%的基础上，实现稳产型温室葡萄生产。研究为温室葡萄，特别是中国东北冷寒区温室葡萄水肥一体化下最优灌溉施肥模式提供参考。     

缓/控释氮素肥料玉米苗期养分释放特点

采用盆栽试验．模拟田间生态环境．研究施用不同种缓／控释氮素肥料玉米苗期土壤尿素态氮、硝态氮、铵态氮和速效态氮含量，分析比较其在玉米苗期氮素养分释放特点。研究表明，在玉米苗期，施用醋酸酯淀粉包膜脲酶抑制剂nBPT涂层尿素肥料。土壤中尿素态氮和铵态氮的积累量最多．分别为21．72mg／kg和48．31mg／kg；醋酸酯淀粉包膜尿素肥料，硝态氮和速效氮含量最多．分别为102．90mg／kg和135．25mg／kg；丙烯酸树脂包膜脲酶抑制剂nBPT涂层尿素肥料，尿素自膜内迁移到土壤中的量较少，硝态氮和速效态氮含量最少。分别为53．74mg／kg和93．70mg／kg。包膜与脲酶抑制剂nBPT相结合的缓／控释肥料，对减少土壤石硝态氮的生成效果最为明显．明显优于其他缓／控释肥料．丙烯酸树脂包膜nBPT涂层尿素肥料控释效果最好。     

有机－无机复合保水肥料的保水保肥效果研究

在保水剂中加入某些矿物和作物养分可制成有机-无机复合保水肥，通过盆栽试验，在淋溶和水分胁迫条件下对研制的有机－无机复合保水肥的肥效、保水保肥性能进行了研究，结果表明：有机－无机复合保水肥能显著提高盆栽玉米生物量，氮肥利用率比普通尿素提高一倍以上；并能明显降低肥料的淋溶损失量，其抗淋失的保肥性能与塑料包膜尿素相当；能显著提高水分利用率，与普通肥相比提高幅度可达30.81%。试验结果还表明，集中施用能大幅度提高保水肥的保水保肥功效。采用保水剂和矿物在一定条件下制得的复合保水剂与肥料适当混合用于林木也具有明显的保水保肥功效。     

Effect of nitrogen application on growth and yield of pumpkin

Evaluation of any crop response to different nitrogen amounts is important for determining the amount that can be considered as optimum from economical and environmental point of view. This study was conducted to (1) evaluate the growth and yield of pumpkin (Cucurbita pepo L.) under different nitrogen rates and (2) determine the nitrogen use efficiency (NUE) of pumpkin in two growing seasons (2013 and 2014). In both growing seasons, nitrogen fertilizer (at three rates including 50, 150, and 250 kg ha^?1) was band-dressed on the planted side of each furrow, coinciding with 4–6 leaves stage and flowering. Crop performance over 2 years was evaluated by measuring shoot dry matter, crop growth rate (CGR), leaf area index (LAI), leaf area duration (LAD), intercepted PAR (PAR_i), radiation use efficiency (RUE), shoot nitrogen uptake, water use efficiency (WUE), NUE, and fruit and seed yield. The results showed that in both growing seasons, the highest growth and yield of pumpkin were obtained by applying 250 kg N ha^?1 (using urea fertilizer containing 46% nitrogen). Increased nitrogen rate from 50 to 250 kg ha^?1 resulted in 87.3%, 27.0%, 62.1%, 87.5%, and 84.5% increase in shoot dry weight, RUE, WUE, fruit yield, and seed yield of pumpkin, respectively, across both growing seasons. However, higher application nitrogen rate decreased the NUE of pumpkin, i.e., the NUE decreased by 62.5% when the nitrogen rate increased from 50 to 250 kg ha^?1. The effect of nitrogen applied in 2014 growing season on growth and yield of pumpkin was higher than that in 2013 growing season, which might be due to more suitable weather condition. In conclusion, the nitrogen rate of 250 kg ha^?1 produced the highest amount of fruit and seed yield in pumpkin.     

水氮互作对冬小麦耗水特性和氮素利用的影响

为了探讨河南省豫北地区水氮互作下冬小麦耗水特性、植株氮素积累和氮素利用率等指标的变化特征,结合当地冬小麦灌溉施肥制度设置水氮两因素裂区试验,水分为主区,氮素为副区,设置3个灌溉水平:W0(返青后不灌水)、W1(返青后灌拔节水)和W2(返青后灌拔节水和灌浆水);在每个灌溉水平下设置3个施氮水平:N0(不施氮)、N1(150kg/hm~2)和N2(225kg/hm~2),每次灌水量75mm。结果表明:随着施氮量的增加,冬小麦生育前期的阶段耗水量、日耗水强度和生育后期的耗水模系数增加。随着灌溉的增加,N0的氮收获指数高于施氮处理,施氮提高了植株氮素积累量和籽粒含氮量,且N1的氮吸收率高于N2。在相同施氮量下,灌水有利于提高氮肥生产率和小麦的籽粒产量。水分对籽粒产量和氮素利用率的贡献率高于氮素,氮素对水分利用效率贡献率较高。在干旱胁迫初期可通过施氮来提高土壤贮水的利用率。灌水可以补偿因施氮量不足导致的籽粒产量降低,而施氮过多对灌水的补偿效应较小。本地区冬小麦灌溉施肥制度为冬灌返青后灌拔节水和灌浆水,施氮为150kg/hm~2时,籽粒产量最高,水分利用效率较高,植株氮素积累量、氮吸收效率和氮肥生产率相对较优,可供实际生产中参考。     

不同CO2浓度下大豆叶片的水分利用效率比较

为探究水分利用效率(WUE)对生态系统水循环和碳循环相互作用的影响,本研究利用光合作用对光响应的机理模型构建内禀水分利用效率模型和瞬时水分利用效率模型,并利用2个模型拟合大豆叶片的内禀水分利用效率(WUE_i)和瞬时水分利用效率(WUE_inst)。结果表明,瞬时水分利用效率随着CO₂浓度的增加而增大;内禀水分利用效率则不存在明显的变化规律。CO₂浓度为600 μmol·mol^-1时的最大瞬时水分利用效率和最大内禀水分利用效率分别是300 μmol·mol^-1CO₂下的2.82倍和1.94倍。将内禀水分利用效率和瞬时水分利用效率换算成相同的单位(如μmol CO₂·mol ^-1 H₂O或μmol CO₂·mmol^-1 H₂O),后者是前者的39倍,甚至更多。综上所述,利用瞬时水分利用效率能更真实地反映出大豆叶片的水分利用效率。本研究为定量研究植物叶片水分利用效率的变化规律提供了数学工具。     

水肥耦合对春小麦水分利用效率的影响

采用312-D最优饱和设计,在辽西半干旱区开展了连续4年的春小麦田间水肥耦合试验,研究春小麦水分利用效率.结果表明水肥单因子对水分利用效率有显著影响,影响顺序为水＞磷＞氮.其中,氮、磷施用量对水分利用效率的提高是正效应,而灌水量对水分利用效率是负效应.水肥多因子对水分利用效率有交互效应,氮与磷之间、氮与水之间的交互效应极显著,对水分利用效率表现为正效应.磷与水之间表现为负效应,但不显著.水分利用效率超过10 kg/(hm2·mm)的水肥优化管理方案为,施氮量102.6～239.3 kg/hm2,施磷量84.3～139.0kg/hm2,灌水量41.0～170.9 mm.获得最大水分利用效率的施氮量220.6 kg/hm2,施磷量76.0 kg/hm2,灌水量117.4 mm.     

华北平原水氮优化条件下不同种植制度的水分效应研究

以华北平原冬小麦夏玉米一年两熟制、冬小麦夏玉米春玉米两年三熟制和春玉米一年一熟制轮作体系为对象,研究了不同种植制度下作物的产量、根层土壤水分动态变化和水分利用效率。结果表明,不同种植制度对产量、耗水和水分利用方面影响显著。一年两熟制下作物的产量、耗水量和水分利用效率均显著高于两年三熟制和一年两熟制,但是降雨量仅能满足总耗水量的72.9%,仍需较多地下水补充灌溉。两年三熟制降雨量能够满足作物耗水量80.4%,产量、耗水量和水分利用效率较一年两熟制分别减少23.1%,12.0%和15.8%。一年一熟制降雨量能够满足作物耗水量的89.2%,产量、耗水量和水分利用效率较一年两熟制分别减少45.2%,27.3%和30.7%。一年两熟制和两年三熟制的各层土壤水分在两年内呈现波浪型变化趋势,一年一熟制各层变化趋势较为平缓。两年三熟制和一年两熟制有利于提高土壤蓄水量,减少灌溉量,进而减少对地下水资源的抽取。两年三熟制降雨量能够较好地满足作物耗水量,产量和水分利用效率介于其它两种种植制度之间,与其它两种种植制度相比;能够兼顾水资源的可持续利用和粮食安全。春玉米高产的适宜栽培措施有待于进一步研究。     

北京松山林下典型灌木绣线菊光、水利用效率的季节动态及其对环境因子的响应

[目的]植物资源利用效率是反映植物对环境条件适应性的重要指示指标,是气候变化生态学领域的研究热点,因此对林下灌木物种光能利用效率(LUE)和水分利用效率(WUE)的环境调控机理需进一步明晰。[方法]以北京松山天然阔叶林下典型灌木绣线菊(Spiraea salicifolia)为研究对象,于2019年6月至9月完全展叶期开展原位叶片光合测定和同步环境因子的连续观测,分析了绣线菊LUE和WUE的变化特征及其对环境因子的响应。[结果]LUE和WUE具有较为明显的季节变化特征,其中LUE随着光合有效辐射(PAR)和空气温度(T_a)的变化呈现逐渐增大的趋势,季节平均为0.03 mol/mol; WUE随PAR和空气饱和水汽压差(VPD)的变化呈现先增大后减小的趋势,季节平均为8.32 μmol/mmol。PAR和T_a是影响LUE变化的主要因子,分别为指数和线性负相关; PAR和VPD是影响WUE变化的主要因子,均与WUE呈线性负相关,其中VPD通过影响气孔导度(g_s)限制叶片蒸腾,从而影响WUE; LUE、WUE的季节变化和土壤含水量(SWC)均无显著相关性。LUE与WUE对环境因子存在趋同响应关系。[结论]研究初步确定光合有效辐射、空气温度和空气饱和水汽压差是研究区林下灌木绣线菊资源利用效率的主要限制因子,而非土壤水分; 林下灌木绣线菊在有限资源条件下呈现资源保守策略,具体表现为在光能受限的条件下能够最大限度地使用光能进行光合作用,从而具备较高的光能利用效率。     

Yield responses of cauliflower (Brassica oleracea L. var. Botrytis) to different water and nitrogen levels in a Mediterranean coastal area

Abstract

Global warming along with the increasing population and fresh water shortages necessitates a specific fertilization programme under water-scarce conditions. This study was conducted to investigate the effects of different irrigation and nitrogen levels on yield, growth components and water use characteristics of cauliflower (Brassica oleracea L. var. Botrytis cv. Tetris-F1) cultivated in a field for three consecutive years from 2005 to 2007 in the Eastern Mediterranean region of Turkey. Four irrigation (Kcp) levels with a drip irrigation system based on adjustment coefficients (0, 0.75, 1.0 and 1.25) of pan evaporation were used. Nitrogen (N) treatments were consisted of four different nitrogen rates (0, 75, 150 and 225 kg N ha^–1). The following yield and quality parameters were determined: curd weight, curd diameters, number of leaves per crop, above ground biomass (AGB) and curd/AGB ratio. Fertilizer use efficiency (FUE) and leaf mineral contents were also determined to clarify the productivity of N treatments. According to the results; the amount of irrigation water and/or total received water affects the plant water consumption, consequently, crop yield in a field grown cauliflower. The highest yield was obtained in Kcp1.0 irrigation level which represents full irrigation treatment. The excess water applications had negative effect on yield and AGB of cauliflower. Highest yield was obtained at 225 kg N ha^–1.

The water use efficiency and irrigation water use efficiency values increased with decreasing irrigation rate. However, lower Kcp coefficients resulted in lower total yield. The FUE in irrigation treatments showed linear increases from non irrigation to full irrigation plots. However, excessive irrigation caused a decrease in FUE. It can be recommended that the Kcp1.0 crop-pan coefficient with 225 kg ha^–1 nitrogen application can be used to achieve the highest yield for field grown cauliflower in the Eastern Mediterranean coastal region of Turkey.     

负压水肥一体化灌溉对黄瓜产量和水、氮利用效率的影响

【目的】本试验采用自行设计的新型负压水肥一体化灌溉系统,进行了系统供水负压对土壤硝态氮分布和黄瓜水氮利用效率影响的研究,以期为实际应用和管理提供理论依据和技术参考。【方法】在遮雨网室内进行了供水和施氮双因素盆栽试验。以常规灌溉为对照(CK),设4个供水水平:0(W1)、–5(W2)、–10(W3)和–15 k Pa(W4),2个施氮水平(N1,N 0.3 g/kg土;N0,不施氮),共10个处理。分析检测了黄瓜生育期内0—25土壤水分变化动态、土壤硝态氮的空间分布特征,计算了黄瓜的水、氮利用效率。【结果】随着黄瓜耗水量的增加,系统供水量也增大,系统累计供水量与黄瓜累计耗水量之间存在极显著线性关系y=0.96x+3.4(R2=0.99,P0.01)。不同供水负压对同一时期土壤含水量变化有极显著影响(P0.01),当供水负压设定在0、–5、–10和–15 k Pa时,土壤平均质量含水量分别为28.7%、22.7%、20.0%和15.6%,而在同一系统供水负压下黄瓜整个生育期土壤含水量保持相对稳定,其变化属于弱变异(变异系数CV≤0.1)。负压灌溉水肥一体化能显著提高0—25 cm土壤氮素分布的均匀性,土壤硝态氮沿垂直方向的平均变差系数分别比常规灌溉降低了58.6%~71.2%。同一系统供水负压下,施氮处理(N1)黄瓜植株干物质量、产量和水分利用效率比不施氮处理(N0)分别提高了4.6%~256.1%、12.6%~196.6%和7.76%~86.27%。当供水负压为–5 k Pa时,黄瓜植株平均干重和产量均为最高,分别为153 g/pot和1406 g/pot,黄瓜平均水分利用效率和氮肥表观利用率分别比常规灌溉提高了136.8%和52.32%。【结论】适宜的供水负压下,负压灌溉系统通过土壤水分平衡供应机制,实现了作物对水分的连续自动获取,黄瓜整个生长期间,灌溉系统可以保持平稳均匀与适时适量供水,因而,负压灌溉水肥一体化显著提高了黄瓜的水、氮利用效率。本试验条件下,系统供水负压为–5 k Pa更有利于黄瓜的产量和氮素利用率的提高。     

Performance of common buckwheat (Fagopyrum esculentum M.) in response to row spacing under ridge and furrow cropping systems in a semiarid region of China

Ridge and furrow systems as well as the wide-narrow row spacing are recognized as good management practices in crop production. To obtain some available information concerning the suitable agricultural practices for buckwheat cultivation in arid and semi-arid area, a two-year field study was conducted to investigate the performance of common buckwheat grown under six cropping patterns: conventional flat single/double row planting (NS/ND); furrow single/double row planting (FS/FD); ridge single/double row planting (RS/RD); single row planting with equal row spacing and double row planting with wide-narrow row spacing practice. Plants grown under the FD system exhibited higher water use efficiency (WUE) and rainfall use efficiency (RUE) than plants cultivated with the NS system, increases with 13.7% and 21.9%, respectively, in 2014, while 9.8% and 14.0%, respectively, in 2015. Plants of the FD system also displayed the greatest leaf area index and canopy openness at growth stage of 40, 60, and 80 days after sowing, maximum biomass production (13.96 t ha^?1) and grain yield (3486.2 kg ha^?1) in 2014, and the least pronounced soil nitrate consumption as compared to plants from other tillage systems. We conclude that FD is the optimum planting pattern for common buckwheat cultivation in semi-arid and arid environments.     

不同水盐处理对苜蓿耗水、品质及产量的影响

为探索河套灌区不同盐分土壤苜蓿生长的适宜水分展开盆栽试验,设置3个水分水平、3个盐分水平和1个对照处理CK,监测不同水盐处理苜蓿现蕾期至初花期土壤贮水变化量、品质及产量。结果表明:(1)相同盐分条件下,植株株高、地上生物量、地下生物量、耗水量及干草产量随灌水量的增加而增大,但苜蓿的增产效应明显降低;相同水分条件下,随盐分增加,苜蓿耗水量及地下生物量整体呈现先增大后减小的变化趋势。土壤含盐量超过3 g/kg,土壤中剩余水分显著增加,且随灌水量增加逐渐增加。(2)土壤含盐量1～3 g/kg,水分胁迫有利于提高苜蓿粗蛋白含量;其中低水处理粗蛋白含量均显著高于中水及高水处理(p0.05);含盐量3～4 g/kg,盐分改变水分胁迫阈值,中水处理粗蛋白含量显著高于低水与高水处理(p0.05)。盐分与水分胁迫下,植株体内氨基酸含量增加,其中F_3W_1处理氨基酸含量最大,为20.90%。对各游离氨基酸及粗蛋白含量进行相关性分析,其中甘氨酸、蛋氨酸与粗蛋白相关性不显著;其他氨基酸与粗蛋白均呈显著正相关(p0.05)。(3)土壤盐分1～2 g/kg,苜蓿的水分利用效率随灌水量增加而降低,土壤盐分超过2 g/kg,苜蓿水分利用效率随灌水量呈现先增大后减小趋势。土壤含盐量1～2 g/kg,水分70%～75%θ_f,干草产量增加,水分利用效率提高;土壤含盐量2～3 g/kg,水分70%～85%θ_f,水分利用效率提高干草产量减小,但差异不显著;土壤含盐量3～4 g/kg,水分85%θ_f以上,苜蓿干草产量增加。该研究结果初步可为盐渍化农田苜蓿种植及合理灌溉提供理论依据。