紫花苜蓿根系生物量

本文综述了紫花苜蓿(Medicagosativa L.)根系生物量的影响因子和若干自然区域内的紫花苜蓿根系生物量。影响紫花苜蓿根系生物量的影响因子包括土层厚度、地下水位、土壤特性、淹水、耕作、施肥、灌溉、刈割、生长调节剂、混播、植株密度、品种和生长年限。土壤障碍(酸、碱、盐、粘重和紧实)越重、土层越薄、地下水位越高,紫花苜蓿根系生物量越小。淹水降低紫花苜蓿根系生物量。深耕可增加紫花苜蓿根系生物量,播种当年效果尤为明显。施肥可增加紫花苜蓿根系生物量。灌溉可增加紫花苜蓿根系生物量,灌溉模式及灌溉量适当时可获得相对较大的根系生物量。刈割频率越高,紫花苜蓿根系生物量越低。添加生长调节剂可增加紫花苜蓿根系生物量。混播降低紫花苜蓿根系生物量。在一定范围内,紫花苜蓿根系生物量随着植株密度的增加而增加。不同品种(材料)的根系生物量存在一定差异。生长年限越长,紫花苜蓿根系生物量越大。在每个生长季内紫花苜蓿根系生物量呈逐渐提高趋势,但在返青之初和每次刈割之后出现降低,3～4周后恢复至刈割前水平,其后则继续增加。不同自然区域紫花苜蓿的根系生物量差异较大。在相对正常的栽培管理条件下,生长1年紫花苜蓿的根系生物量约在2～7t.hm-2之间,生长2年者约为3～9 t.hm-2,生长3～5年者约为4～21 t.hm-2。     

紫花苜蓿根系生物量垂直分布规律

本文综述了紫花苜蓿(Medicago sativa L.)根系生物量垂直分布的影响因子和若干自然区域内紫花苜蓿根系生物量的垂直分布及其规律。紫花苜蓿根系生物量垂直分布的影响因子包括土层厚度、地下水位、土壤特性、施肥、灌溉、刈割、混播、品种和生长年限。土层越薄、地下水位越高、土壤障碍(酸、碱、盐、粘重和紧实)越重,紫花苜蓿根系生物量在土壤浅层的分布比例越高。施(磷)肥会提高紫花苜蓿根系生物量在土壤深层的分布比例。灌溉对紫花苜蓿根系生物量垂直分布的影响,因灌溉定额、灌水定额和灌水频率的不同而异,降低灌溉定额可提高紫花苜蓿根系生物量在土壤深层的分布比例;降低灌水定额和提高灌水频率则提高其在土壤浅层的分布比例。随着刈割频率的增加,紫花苜蓿根系生物量在土壤浅层的分布比例逐渐提高。与禾本科牧草混播,使紫花苜蓿根系生物量在表土层的分布比例提高。不同品种紫花苜蓿根系生物量的垂直分布比例存在差异。随着生长年限增加,紫花苜蓿根系生物量在土壤深层的分布比例提高。一般而言,由浅至深,紫花苜蓿根系生物量逐层递减,而且,随着土层深度增加呈指数函数规律递减。通常情况下,紫花苜蓿根系生物量在0～30cm土层的分布比例在60%～90%之间,0～60cm土层为65%～95%。     

火烧和刈割对关中地区紫花苜蓿生长特性及土壤水分变化的影响

为了探究紫花苜蓿生育期内植株动态生长规律及对土壤0~300 cm深度水分变化的影响,试验以2年生的紫花苜蓿为研究对象,在返青前对前茬分别进行火烧和刈割处理,记录整个生育期内植株株高的动态变化,并在开花期植株生长基本停滞阶段采集0~300 cm深度土层土壤测定含水量。结果表明:火烧和刈割处理后的紫花苜蓿生长轨迹一致;火烧处理后的紫花苜蓿相比刈割处理返青期提前、最大生长速率出现时间提早,在返青期到现蕾期火烧处理后的紫花苜蓿株高显著高于刈割处理,但在结荚成熟期两者株高无显著差异;火烧处理后的紫花苜蓿土壤含水量分布曲线呈""字型,刈割处理后呈"3"字型;火烧处理后的紫花苜蓿相比刈割处理土壤含水量更低,相对土壤干层厚度更厚,在0~200 cm土层深度两者土壤含水量差异显著,在200~300 cm土层深度两者无显著差异;紫花苜蓿生长对土壤水分是消耗过程,株高动态变化与土壤垂直层面含水量变化呈显著负相关,尤以火烧处理后0~200 cm土层负相关性更强。说明根据植株生长轨迹和土壤水分分布规律,在保证土壤水分充足的情况下火烧处理相比刈割处理有利于紫花苜蓿提早、提快生长。     

刈割次数对紫花苜蓿镉吸收影响及生理响应

采用盆栽试验研究了4种镉(Cd)浓度(0,10,25,50 mg/kg)下,刈割次数(1次,2次,3次)对紫花苜蓿生长和Cd累积量的影响及其生理响应。结果发现,多次刈割提高了紫花苜蓿地上部分的生长速率,促进了地上部分生物量的累积,3次刈割下地上部平均生长速率可达61.6 mg/(株·d),但3次刈割显著抑制了根系的生长(P<0.05)。生长季内2次和3次刈割可以促进根系Cd吸收,增加地上部分Cd累积量,进而提高紫花苜蓿Cd富集量,单株最大镉积累量出现在25 mg/kg Cd浓度的2次刈割处理中,达到75.98 μg/株。同时,2次或3次刈割会降低紫花苜蓿相对电导率、MDA含量,增加脯氨酸含量,改善紫花苜蓿在Cd胁迫下的生理状况。综合分析表明,当土壤Cd浓度不高于25 mg/kg时,紫花苜蓿生长季内2次刈割可以提高Cd污染土壤修复效率。     

紫花苜蓿栽培技术

<正>1土壤耕作与施肥紫花苜蓿种子细小,幼芽细弱,顶土力差。整地必须精细,要求地面平整,土块细碎,无杂草,墒情好。紫花苜蓿根系发达,入土深,对播种地要深翻,才能使根部充分发育。其生长年限长,年刈割利用次数多,从土壤中吸收的养分亦多。水浇地要灌足冬水,播种前再行浅耕或耙耘整地,结合深翻或播种前浅耕。每亩(667平方米)施有机肥1 500～2 500千克,过磷酸钙20～30千克为底肥。对土壤肥力低下的,播种时再施入硝酸铵等速效氮肥,促进幼苗生长。     

紫花苜蓿栽培技术

1土壤耕作与施肥 紫花苜蓿种子细小，幼芽细弱，顶土力差。整地必须精细，要求地面平整，土块细碎，无杂草，墒情好。紫花苜蓿根系发达，人土深，对播种地要深翻，才能使根部充分发育。其生长年限长，年刈割利用次数多，从土壤中吸收的养分亦多。水浇地要灌足冬水，     

刈割次数对紫花苜蓿根系生长及返青的影响

为探讨刈割次数对紫花苜蓿根系生长发育及翌年返青的影响,本试验以"金皇后"紫花苜蓿为供试材料,通过对不同刈割次数下紫花苜蓿根系形态、储藏性营养物质含量及越冬率进行测定分析。结果表明:刈割可促进紫花苜蓿主根直径增粗,刺激根颈分枝数的再生,但抑制苜蓿侧根总数的发生并使其向土壤表层集中;随着刈割次数的增加,根系干重和体积总量减少,根内储藏性物质含量及翌年返青率显著降低(P0.05)。提示生产中在追求高产的同时,应科学合理控制刈割次数,以确保苜蓿利用年限的最大化。     

秋末刈割处理对沙地苜蓿冬季根颈非结构碳氮的影响

为解决科尔沁沙地紫花苜蓿秋末是否应该刈割及最佳刈割时期的争议,对秋末不同时期刈割处理和未刈割的8个紫花苜蓿品种根颈中非结构碳氮物质变化进行了测定。结果表明,未刈割紫花苜蓿根颈中可溶性糖含量、淀粉含量均显著高于不同时期刈割的紫花苜蓿根颈中含量(P<0.05);土壤冻融交替期(11月1日),秋末晚割(10月15日)紫花苜蓿根颈中可溶性蛋白含量和游离氨基酸含量与未刈割相比均显著增加(P<0.05)。土壤封冻期(12月1日),未刈割紫花苜蓿根颈中可溶性蛋白、游离氨基酸含量均高于不同时期刈割根颈中含量,其中游离氨基酸含量晚割(10月15日)均显著低于未刈割根颈中含量(P<0.05),可溶性蛋白含量10月1日刈割均显著低于未刈割根颈中含量(P<0.05),且10月1日刈割后苜蓿根颈中游离氨基酸、可溶性蛋白含量经过“增长-降低-稳定”过程。两时期测定结果不同,可能与刈割后苜蓿再生长有关;未刈割与刈割处理不同紫花苜蓿品种间根颈中可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白、游离氨基酸含量存在差异;未刈割紫花苜蓿根颈中C/N显著大于不同时期刈割处理的根颈中C/N。初步结论为:科尔沁地区冬季寒冷、降雪少,秋末刈割导致地上碳水化合物无法向根系运输,且刈割后苜蓿再生长消耗根系营养物质。为确保紫花苜蓿安全越冬保障苜蓿根系中积累大量储藏物质,不适宜秋末敏感期刈割或选择种植刈割后根颈中C/N高的紫花苜蓿品种如东苜1号等。     

不同生长年限紫花苜蓿吸钾特征研究

2007年以播种当年、生长第2、3、4、6年紫花苜蓿(Medicago sativa L.)为试验对象,采用田间试验和实验室研究相结合的方法,对不同生长年限紫花苜蓿的吸钾特征进行研究,旨在为苜蓿钾素(K)养分管理提供理论依据.结果表明:紫花苜蓿地上部分K含量总体随着生长年限增加而降低,尤以第1茬最为明显;各生长年限苜蓿第4茬K含量明显低于前3茬;根系K含量随生长年限增加而升高,根系K积累量逐年增加;随着生长年限的延长,苜蓿地各土层土壤速效K和全K含量总体呈下降趋势,且降幅逐渐减小;在0~0cm土层内,不同生长年限紫花苜蓿地土壤速效K和全K含量均随土层深度增加呈先降后升的变化趋势,20~30cm土层K含量相对较低;苜蓿追施K肥应充分考虑第4茬苜蓿对K的需求和20~30cm土层K含量较低的特点.     

紫花苜蓿的需水量、耗水量、需水强度、耗水强度和水分利用效率研究

为明确紫花苜蓿Medicago sativa的需水量、耗水量、需水强度、耗水强度和水分利用效率的影响因子和范围,对其进行了较为详尽地探讨.不同气候区域和年份紫花苜蓿的需水量和耗水量不同;增加刈割次数可降低需水量;在一定范围内耗水量随着灌溉量的增加而提高,不同灌溉模式耗水量不同.紫花苜蓿全生长季需水量和耗水量的范围分别为400～2 250和300～2 250 mm.不同气候区域、气候年份、刈割茬次及生长发育阶段紫花苜蓿的需水强度和耗水强度不同;需水强度与大气蒸发力成正相关,耗水强度与土壤含水量成正相关;增加刈割次数可降低需水强度;在一定范围内耗水强度随着灌溉量的增加而提高,不同灌溉模式耗水强度不同.紫花苜蓿全生长季需水强度和耗水强度的范围分别为3～7和2～7 mm/d;短期极端最高需水强度为14 mm/d.不同气候区域、气候年份、灌溉量、灌溉模式、施肥量、施肥模式及刈割茬次紫花苜蓿的水分利用效率不同;建植2年及以上高于建植当年;不同品种差异不显著.在相对正常的田间栽培管理条件下,建植当年紫花苜蓿的生物产量和经济产量(含水量14%)水分利用效率的范围分别为8～12和9～14 kg/(mm·hm2),建植2年及以上者分别为12～25和14～29 kg/(mm·hm2).     

科尔沁沙地苜蓿草地土壤酶活性的时空变化特征

在科尔沁沙地大田试验条件下,研究了不同种植年限(1~5a)苜蓿草地土壤脲酶和过氧化氢酶活性的时(年限)空(土层)变化特征,旨在探讨种植不同年限苜蓿对土壤生物化学性状的影响,为沙地苜蓿草地管理提供科学依据。结果表明:2种土壤酶活性都随着土层加深而降低,0~20cm土层,土壤酶活性最强,呈现出表聚性。随着种植年限增加,2种土壤酶活性都呈先增后降趋势。在0~70cm土层,土壤过氧化氢酶活性大小顺序为:2a5a4a1a3a;土壤脲酶活性大小顺序为:2a5a3a4a1a原生植被地。2年龄苜蓿草地根际土过氧化氢酶活性显著高于1年龄和3~5年龄(P0.05);2年龄和4~5年龄苜蓿草地非根际土过氧化氢酶活性显著高于1年龄和3年龄(P0.05)。不同种植年限苜蓿草地根际土过氧化氢酶活性均高于非根际土,其中,种植第1年至第3年土壤酶活性差异显著(P0.05)。     

不同生长年限紫花苜蓿人工草地土壤酶活性及分布

分层取土样,对不同生长年限紫花苜蓿Medicago sativa人工草地中脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶、淀粉酶和纤维素酶的分布特征进行研究,结果表明:在0～40 cm土层内,脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和淀粉酶的活性2年生紫花苜蓿地均相应高于5年生紫花苜蓿地,纤维素酶活性5年生紫花苜蓿地高于2年生紫花苜蓿地;脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶活性均随土层深度的增加而递减,淀粉酶活性则随土层深度的增加而增高,纤维素酶活性2年生紫花苜蓿地随土层深度的增加而降低,5年生紫花苜蓿地随土层深度的增加而增高.     

绿洲灌溉区与旱作区连作苜蓿土壤理化性质的研究

为研究连作模式下不同气候区苜蓿（Medicago sativa L.）土壤理化指标地域分布的差异性,对甘肃省灌区和旱作区连作苜蓿土壤的全氮（TSN）、有机碳（SOC）及土壤团粒结构等指标进行研究。结果表明：灌区SOC含量均高于旱作区,90～100 cm土层差值最大,达3.41 g·kg^-1;0～100 cm土层灌区SOC含量为6.81~12.49 g·kg^-1,均值为9.25 g·kg^-1,比旱作区高22%。旱作区TSN含量随土壤深度增加而减小,含量为（1.03±0.01）~（0.44±0.04） g·kg^-1;0～30 cm土层灌区TSN含量相对较稳定,30～60 cm土层则急剧下降,70～100 cm内又较为稳定,TSN含量维持在（0.66±0.01） g·kg^-1。灌区苜蓿土壤的分形维数均低于旱作的,0～40 cm土层内随土壤深度增加而增大（P<0.05）,随着土壤深度的增加>0.25 mm土壤团粒质量在干筛和湿筛处理下均呈现降低趋势;0～20 cm土层的土壤分形维数小于20～40 cm的,在干筛条件下,>5 mm的土壤团聚体含量最高,5～2 mm的次之,0.5～0.25 mm的最少。因此,苜蓿土壤SOC和TSN含量随着灌溉水平的差异表现出显著变化,且灌区苜蓿土壤团粒结构优于旱作区更适合苜蓿耕作,但旱区苜蓿土壤0～30 cm土层保水性等同于灌区的,说明连作苜蓿具有较强的抗旱性。     

渗灌次数对西北荒漠灌区紫花苜蓿栽培草地土壤化学性质的影响

渗灌是节水农业中最有效的措施之一,有利于作物产量和水分利用率的提高。本研究以甘肃省金昌市杨柳青公司紫花苜蓿‘艾迪娜’(M.sativa L.‘Aidina’)试验地渗灌区土壤为研究对象,通过田间试验与室内分析相结合的方法,研究不同渗灌次数(0次、1次、2次、3次)对苜蓿出苗期不同土层深度及管距位置土壤化学性质的影响。结果表明:在0~10cm和10~20cm土层深度,pH最高值均出现在管上,较CK升高了8.21%和8.68%,最低值都出现在管中,较CK降低了2.70%和3.37%;2水和3水均能显著提高不同土层深度及不同管距位置的pH值(P0.05)。不同渗灌次数,不同土层深度管中的水溶性盐含量均高于管上和管近,且最大值都出现在1水,较CK分别增加了83.26%和96.34%;不同土层深度,2水的水溶性盐含量平均值都低于1水和3水;不同渗灌次数,不同土层深度,钠离子和钾离子含量的最大值均出现在管中。不同渗灌次数,不同土层深度,管中的水解性氮含量均高于管上和管近,最大值都出现在1水管中,较CK分别增加了112.68%和34.48%。随着渗灌次数的增多,0~10cm土层深度不同管距的速效磷含量均呈现下降趋势,速效钾含量均呈现上升趋势。随着灌水次数的增加,不同土层深度及管位的有机质含量均呈现先上升后下降的趋势,2水显著提高了各位置土壤有机质含量(P0.05)。综上所述,渗灌2次比较好,土壤水溶性盐含量较低且有机质含量较高,利于苜蓿幼苗生长。     

半干旱区退耕地紫花苜蓿生长特性与土壤水分生态效应

本文系统研究了黄土高原半干旱地区不同立地条件下,20年生紫花苜蓿(Meducagi sativa L.)生长变化特征与土壤水分的消耗与恢复过程。结果表明:紫花苜蓿不同生长阶段生产力差异较大,年生长的6-8月份,即在水热同步条件下,紫花苜蓿形成较高地上生物量,为年生长的盛期,但土壤水分消耗过度,降至年最低点;紫花苜蓿产草量不同生长年限均达极显著差异,在山地、塬地和川地3种立地条件下均呈规律性变化特征,即在生长的4～8年间,3种立地条件下紫花苜蓿均为旺盛生长阶段,第10年土壤含水量降到最低,土壤干层厚度高达300～720 cm,土壤水分严重亏缺;10年后随紫花苜蓿的基本衰败,土壤水分开始缓慢恢复;第15～20年,3种立地类型500 cm土层以上土壤水分可恢复到接近种植前的土壤含水量,而500 cm以下土壤通体干燥化严重,水分恢复极为缓慢,且恢复难度较大。因而,在黄土高原半干旱区紫花苜蓿适宜生长年限应为8～10年,第4～8年为苜蓿生长的高峰期。     

断根对4年生紫花苜蓿第1茬叶片保护酶的影响

发达的根系可以使紫花苜蓿(Medicago Sativa L.)充分利用土壤水分,这是其适应性强和分布广的重要原因,但由于根系入土深而取样和观察困难,所以研究起来具有一定的难度。在不同深度断根后形成吸水胁迫,可为研究不同深度的根系对土壤水分的吸收利用提供一定的理论依据。为此,于紫花苜蓿返青期,分别在距地面40 cm、80 cm、120 cm、160 cm、200 cm、240 cm、280 cm、320 cm、360 cm、400 cm、450 cm和500 cm土层处水平切断其根系,研究断根对第1茬紫花苜蓿分枝期、现蕾期和初花期叶片中叶片相对含水量(RWC)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响。结果表明:不同深度断根均可使紫花苜蓿叶片中RWC降低,且240 cm以内的断根处理RWC显著(P<0.05)降低;断根对叶片中保护酶活性的影响因生育期和断根深度而异,断根后,分枝期叶片中SOD、CAT活性绝大多数处理升高,其中,CAT活性差异达显著水平(P<0.05),而POD活性绝大多数处理降低,且200 cm以内断根的处理差异达显著水平(P<0.05);现蕾期和初花期叶片中各保护酶活性均降低,SOD、POD活性绝大多数差异达显著水平(P<0.05),且在≤160 cm的浅层断根和≥400 cm的深层断根叶片中各保护酶活性显著(P<0.05)较中间深度断根的高;断根形成水分胁迫后,保护酶活性呈降低趋势。     

中国苜蓿产量及水分利用效率对种植年限响应的Meta分析

为探究种植年限对苜蓿产量和水分利用效率(WUE)的影响,确定不同生境下苜蓿最适宜的种植年限,本研究以中国为研究区域,以3~5年生苜蓿为对照,通过检索文献整合已发表的相关田间试验数据,截至2019年5月共获得80篇文献、1496组苜蓿产量和220组WUE试验数据,将数据按照年降水量(<200 mm,200~400 mm,400~800 mm和≥800 mm)、施肥措施(施肥和不施肥)、水分管理(灌溉和雨养)进行分组,采用整合分析方法(Meta-analysis,包括异质性检验、综合效应量计算、发表偏倚检验和亚组分析),系统探究了种植年限对苜蓿产量和水分利用效率的时空效应与影响因素,并定量分析了环境因子与不同种植年限苜蓿产量以及WUE的关系。本研究结果表明,随种植年限的延长草产量和WUE呈现先升后降的趋势,3~5龄为苜蓿盛产期,而6~8龄苜蓿WUE最高。苜蓿种植年限受环境因素及水肥措施影响,干旱、半干旱区,苜蓿最适宜的种植年限为3~5年;半湿润区,苜蓿最适宜的种植年限可延长至6~8年,但湿润区由于温湿度过高,使得苜蓿最适宜的种植年限缩短至3~5年。施肥可适当延长苜蓿种植年限,但灌溉并不能有效延长苜蓿种植年限。     

黄土高原坡地退耕恢复草地的土壤水分动态

为了解黄土高原水蚀风蚀区坡地退耕还草后的土壤水分消耗与补充过程,利用2003年开始的野外坡面径流小区定位观测土壤剖面水分,分析坡地退耕还草多年后的土壤水分动态变化及丰水年的恢复状况。结果表明:坡地退耕还草后,土壤水分含量降低,多年以后,苜蓿地显著低于坡耕地,含水量已接近或者达到萎蔫含水量。撂荒草地土壤水分含量稍低于坡耕地,尽管坡耕地有较多的径流,但是土壤水分含量保持在较高水平。2010年初3个处理土壤剖面平均含水量分别为7.4%,12.6%,12.5%,丰水年降水可以不同程度的补充土壤剖面水分,补充深度较一般年份深110 cm左右,苜蓿地、撂荒地、坡耕地土壤水分分别恢复到10.0%,14.5%,15.5%,分别增加了35.1%,15.1%,24.0%。因此,坡耕地退耕种植紫花苜蓿(Medicago sativa)导致土壤水分含量显著降低,只有在丰水年土壤水分含量才有较明显的恢复。     

荒漠灌区不同种植年限苜蓿草地土壤微生物特性

采用熏蒸-提取法、微生物培养法,研究了荒漠灌区不同种植年限紫花苜蓿（Medicago sativa L. ‘Gannong No.3’）草地0～60 cm土层土壤微生物量和数量,从土壤微生物的角度对荒漠灌区苜蓿的退化机理、人工草地管理做出了评价。结果表明,不同种植年限苜蓿草地土壤微生物量碳、氮及微生物（细菌、真菌、放线菌）数量均呈现随土层深度的增加而减小的趋势;随苜蓿种植年限的增加,土壤微生物量碳、氮,细菌和放线菌数量均呈增加-降低-增加的变化趋势,真菌数量呈先增加后降低的变化趋势;土壤微生物群落以细菌占绝对优势（70.72%）,真菌最少（0.18%）,微生物总数量和微生物生物量均大于撂荒地,且5年生苜蓿地微生物总数最多,是其他各种植年限的1.58～6.17倍,且微生物生物量碳、氮与细菌、放线菌数量呈极显著正相关。微生物生物量及数量表现出明显的季节动态,除土壤真菌数量最大值出现在9月份之外,其余指标最大值均出现在7月份,最小值在4月份。