水氮调控对苜蓿与无芒雀麦混播草地生长和辐射利用的影响

针对我国内陆干旱区人工草地生产管理粗放及气候资源利用不充分等问题,探究合理的牧草种植与水氮供应模式,以充分挖掘区域牧草的生产潜力。采用3 a生(2018年播种)紫花苜蓿(简称‘苜蓿’)和无芒雀麦,分析种植模式(苜蓿与无芒雀麦混播,D1;无芒雀麦单播,D2)、施氮量(低氮量N1:60 kg·hm^-2;高氮量N2:120 kg·hm^-2)和灌水量(以灌水下限占田间持水量θ_f的百分比计,分枝期均充分灌水(75%～85%θ_f),现蕾和初花期轻度亏水W1:65%～75%θ_f、中度亏水W2:55%～65%θ_f、重度亏水W3:45%～55%θ_f,灌水上限均为85%θ_f)对牧草叶面积指数(LAI)、干物质累积量、累积截获光合有效辐射量(CIPAR)、辐射利用效率(RUE)、产量(Y)、耗水量(ET_a)、水分利用效率(WUE)和氮肥偏生产力(PFP_N)的影响。结果表明：(1)牧草LAI和...     

氮素添加对中国苜蓿产量与品质效应的Meta分析

氮素在苜蓿产量累积与品质提升中发挥着重要作用,但其不合理添加不仅会造成资源浪费,还会加剧环境污染,且其添加效应因试验区域、添加模式和种植管理等因素不同存在较大差异。本研究通过整合已发表的相关田间试验数据,利用Meta分析方法定量研究了氮素添加对苜蓿产量与品质（粗蛋白含量、酸性和中性洗涤纤维含量）的效应及主要影响因素。结果表明,与不添加氮素相比,添加氮素可显著提高苜蓿产量与品质,其中产量和粗蛋白含量分别平均提高12.6%（置信区间9.0%~16.2%）和7.3%（置信区间4.1%~10.6%）,酸性和中性洗涤纤维含量分别平均降低5.6%（置信区间3.5%~7.8%）和3.0%（置信区间1.0%~4.9%）。在甘肃,年平均气温<8 ℃和年平均降水量200~400 mm的地区,采用硝酸铵分次施肥及灌溉和播种量为26~30 kg·hm^-2时,更有利于添加氮素对苜蓿产量和粗蛋白含量的提高效应及对酸性和中性洗涤纤维含量的降低效应;但适宜的施氮量及生长年限在产量与品质方面存在差异。该研究可为苜蓿生产力提升及氮营养高效利用提供参考。     

水氮耦合对无芒雀麦产量及氮磷钾化学计量特征的影响

  【Objectives】  Reasonable regulation of water and nitrogen effectively ensures artificial grassland's efficient and sustainable development. This study aimed to explore the appropriate combination of irrigation and nitrogen supply for the high yield and nutrient content of Bromus inermis and understand the response of the grassland ecosystem to the combined irrigation and nitrogen effect.   【Methods】  A field experiment was conducted in the artificial grassland in the Hexi Corridor region, taking Bromus inermis as the test material. We used sprinkler irrigation technology to compensate for the soil moisture content at the joining stage, corresponding to 75%–85% (W₀), 45%–85% (W₁), 55%–85% (W₂), and 65%–85% (W₃) of field water capacity. Four N application rates of 0, 60, 120, and 180 kg/hm2 (N₀, N₁, N₂ and N₃) were set up under each soil moisture level, giving 16 irrigation and nitrogen combinations. The grasses were harvested three times to determine dry matter yield. The stoichiometric characteristics of nitrogen (N), phosphorus (P) and potassium (K) were recorded in each cut.  【Results】  Irrigation and N addition increased the total yield of Bromus inermis by 22.0%–58.1% and 31.1%–88.9%, respectively. The interaction of the two factors (P<0.01) affected Bromus inermis yield. Compared with N₀W₁, N₁W₂, N₂W₃ and N₃W₀ increased Bromus inermis yield by 66.6%, 158%, and 144.7%, respectively, with the maximum yield recorded under N₂W₃ treatment (12260 kg/hm2). For a peak production of 13308 kg/hm2 Bromus inermis, regression analysis revealed that the N application rate and irrigation were 152.3 kg/hm2 and 552.1 mm, respectively. Water compensation increased the N, P, and K content of Bromus inermis. N addition (P<0.05) increased that of N and K but decreased P (P<0.01) content of Bromus inermis. The interaction of the factors imposed did not affect the N, P, and K content of Bromus inermis. The N/P and K/P ratios of Bromus inermis increased at first, then reduced as irrigation levels increased; N application rate enhanced the plant N/P and K/P ratios, but no interaction effect was found. Regression analysis showed that N and K contents reached the maximum (23.6 mg/g and 23.1 mg/g) at 136.8 kg/hm2, 546.3 mm and 139.3 kg/hm2, 552.5 mm, respectively. For P content, the threshold could not be determined within the test range adopted in this study.   【Conclusions】  Irrigation and N application could increase the yield and NPK contents of Bromus inermis. However, the N application rate had a greater yield increase effect than irrigation. Irrigation and N application had a coupling effect on the yield of Bromus inermis within a short period, but not N, P, and K stoichiometry. The coupling effect of irrigation and N may be related to soil drought degree, N application rate and grass growth period. According to the regression prediction, the suitable range of irrigation and N input for Bromus inermis in the Hexi region was 546.3–552.5 mm and 136.8–152.3 kg/hm2.     

水分胁迫对河西荒漠绿洲区酿酒葡萄水分利用及产量的跨年度影响

[目的]研究滴灌条件下水分胁迫对酿酒葡萄耗水及产量的影响,为河西荒漠绿洲区酿酒葡萄节水高效灌溉模式的制定提供依据。[方法]在酿酒葡萄5个生育期分别设置轻度[土壤含水率下限65%FC(田间持水率)]和中度(土壤含水率下限55%FC)2种水分胁迫水平,以充分供水(下限75%FC)为对照;通过连续2 a(2015—2016年)定点大田试验,研究水分胁迫对酿酒葡萄耗水规律、产量、水分利用的影响规律。[结果]①酿酒葡萄5个生育期水分胁迫都会显著影响(减小)葡萄日耗水强度,且萌芽、新梢、开花期等短生育期胁迫对葡萄耗水的影响在复水后会自动消除,但果实膨大、着色成熟等2个长生育期水分胁迫的影响具有跨年度持续性,复水后难以短期内恢复。②萌芽期轻度水分胁迫处理的产量在2个试验年均达到最大,依次为14 868 kg/hm~2和15 306 kg/hm~2,该处理水分利用效率也同时达到最高,为2.77 kg/m~3和2.96 kg/m~3;着色成熟期轻度胁迫在不显著减产的基础上能提高水分利用效率;新梢生长期—果实膨大期中度水分胁迫都会显著降低酿酒葡萄产量,其中果实膨大期胁迫减产幅度最大,减幅可达39%～49%。[结论]水分胁迫时期和胁迫时长对酿酒葡萄耗水强度都有重要影响,生育后期长时间水分胁迫对酿酒葡萄耗水具有跨年度持续影响力;萌芽期或着色成熟期轻度胁迫,其他生育期充分供水是河西荒漠绿洲区酿酒葡萄较合理的节水高效灌溉模式。     

红豆草与无芒雀麦混播草地生产力提升的水分调控模式研究

提升人工草地生产力对缓解天然草原压力、维持牧草供需平衡及推动畜牧业健康发展具有重要作用。本研究对比分析了3种种植模式[无芒雀麦单播（B）、红豆草单播（O）和红豆草与无芒雀麦混播（M）]和4种水分调控[充分灌水（W0）:75%～85%θFC、轻度亏水（W1）:65%～75%θFC、中度亏水（W2）:55%～65%θFC和重度亏水（W3）:45%～55%θFC,θFC为田间持水量]对草地蒸散耗水、产量品质和水分利用的影响，并采用熵权灰色关联耦合与熵权-TOPSIS模型对各处理进行综合评价。结果表明：1）草地蒸散量表现为第1茬>第2茬>第3茬，且随亏水程度加剧而降低。M的平均总蒸散量较O减小2.20%，较B增加6.21%。2）随亏水程度加剧，牧草产量逐渐下降，其中W1与W0无显著差异。M较O和B的总产量分别平均提升16.88%和103.32%。4种水分调控下M的土地当量比为1.38～1.65，且M中红豆草的产量占比随亏水程度加剧呈下降趋势。3）轻度亏水可提升牧草品质和水分利用效率。M的平均粗蛋白含量较B增加21.95%，平均酸性和中性洗涤纤维含量较O分别减小1.40%和3.64%...     

村庄规模的扩大及其意义

对我国村庄的历史、现状和未来趋势进行论述，探讨了当前工业化、城镇化、农业产业化背景下村庄规划建设存在的问题，据此提出扩大村庄规模具有非凡意义。     

无芒雀麦与苜蓿混播草地生产力提升的水氮调控模式

针对西北干旱草原区天然草地退化、水土流失严重以及人工草地生产力低下等问题,研究种植模式和水氮调控对牧草产量、品质和水氮利用效率的影响,以期获得高产高效的草地管理模式。以3年生紫花苜蓿和无芒雀麦(2018年播种)为试验材料,分析种植模式(无芒雀麦与苜蓿混播D1,无芒雀麦单播D2)、施氮(纯氮)量(N1:60 kg/hm²;N2:120 kg/hm²)和灌水量(以灌水下限占田间持水量θ_f的百分比计,轻度亏水 65%θ_f、中度亏水 55%θ_f、重度亏水 45%θ_f分别记为W1、W2、W3,灌水上限均为85%θ_f)3个因素对牧草产量、品质和水氮利用效率的影响。结果表明:(1)增加灌水量和施氮量有利于牧草株高和茎粗的生长,与W3N1处理相比,W1N2处理混播苜蓿、混播无芒雀麦和单播无芒雀麦三茬平均株高分别增加27.41%,20.26%和26.55%,茎粗分别增加11.32%,4.11%和20.98%;混播对无芒雀麦株高有促进作用,对茎粗有抑制作用。(2)灌水量和施氮量的增加有利于提高牧草产量和品质,W1N2处理牧草年产量和粗蛋白(CP)含量最高,与W3N1处理相比,W1N2处理下混播牧草年产量、CP含量分别增加42.16%,27.00%,单播牧草年产量、CP含量分别增加38.59%,37.26%,混播牧草ADF和NDF分别降低19.56%和33.86%,单播牧草ADF和NDF分别降低21.29%和25.53%。(3)随着灌水量的增加,IWUE和WUE减小,PFP_N增大;增加施氮量,混播模式IWUE、WUE和PFP_N均减小,单播模式IWUE和PFP_N减少,WUE增大。(4)基于主成分分析得出,混播模式轻度亏水(灌水下限65%θ_f)高氮量(120 kg/hm²)处理综合得分最高,为适宜的水氮管理模式。研究结果可为西北干旱半干旱草原区牧草的种植管理提供理论依据。     

水分调控与种植模式对人工草地土壤水分及产量品质的影响

针对河西走廊地区水资源短缺、天然草地退化严重和质量低下等问题,探究合理的水分调控与种植模式,以缓解草畜矛盾,改善生态环境,实现区域草地畜牧业可持续发展。试验采用2年大田试验,研究3种种植模式(O:红豆草单播;A:红豆草+无芒雀麦混播;B:红豆草+无芒雀麦+长穗偃麦草混播)与4种水分调控[灌水上下限以土壤含水量占田间持水量θ_FC的百分比计,W0:充分灌水(75%~85%θ_FC);W1:轻度水分亏缺(65%~75%θ_FC);W2:中度水分亏缺(55%~65%θ_FC);W3:重度水分亏缺(45%~55%θ_FC)]对人工草地土壤水分特征、干草产量、品质及水分利用效率的影响。结果表明:(1)在时间维度(4—9月)0—40 cm土层土壤含水量表现为先减小后增大的变化趋势,且该变化趋势W2、W3较W0、W1明显,单播较混播明显,40—100 cm土层土壤含水量呈现逐渐减小的变化规律;在空间垂直分布上,各处理土壤含水量呈先增大后减小之后趋于稳定的变化趋势;3种种植模式中土壤含水量均属于中等变异,且表层与60—100 cm土层变异系数较大。(2)随着水分亏缺加剧,单混播牧草产量均逐渐减小,WUE先增大后减小,W1较W0处理牧草产量差异不显著(p＞0.05),且WUE最高;A和B种植模式2年平均总产量分别较O提高16.01%和12.74%,2年平均WUE分别较O提升18.64%和11.19%。(3)适宜水分亏缺提升了牧草品质,混播模式较单播牧草品质改善。A和B种植模式较O种植模式2年平均ADF分别降低4.40%和2.73%,NDF分别降低2.82%和2.02%,CP分别降低3.53%和7.24%,但W0与W1水分处理,O与A种植模式CP差异不显著。A和B种植模式较O种植模式2年平均Ash分别提升18.50%和16.58%,EE分别提升23.19%和20.37%,RFV分别提升4.87%和3.20%。通过主成分分析综合评价得出,轻度水分亏缺下红豆草与无芒雀麦混播是河西走廊地区人工草地高产优质高效的适宜水分调控与种植模式。     

干旱半干旱地区紫花苜蓿营养品质对水分胁迫的响应

随着用水总量的严格控制,干旱半干旱缺水地区紫花苜蓿(Medicago sativa)品质对水分的响应研究极为重要。在充分灌溉(4 200m~3·hm~(-2))、充分灌溉量的80%(3 360m~3·hm~(-2))和充分灌溉量的60%(2 520m~3·hm~(-2))条件下,测定苜蓿茎叶比和营养品质指标,研究水分胁迫与苜蓿营养品质间的关系,明确苜蓿营养品质对水分胁迫的响应。结果表明,整个生长期,苜蓿产草量(茎重+叶重)、粗蛋白含量、粗脂肪、粗灰分含量基本遵循第1茬第2茬第3茬,酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维含量与之相反;充分灌溉量的80%与充分灌溉和充分灌溉量的60%相比,产草量分别增加5.10%和10.60%,粗蛋白含量平均增加9.60%、22.74%,粗脂肪含量平均增加3.33%、7.90%,酸性洗涤纤维平均降低8.57%、13.30%,中性洗涤纤维平均降低6.51%、11.56%,粗灰分含量平均增加3.20%、4.54%,因此灌水量为充分灌溉量的80%灌溉有利于提高干旱半干旱地区水资源利用效率和苜蓿的营养品质。     

高寒荒漠区混播草地土壤水热分布特征

探究土壤水热变化规律及特征有助于人工草地高效利用水热资源。利用数理统计和多重分形理论，对比分析了青海省乌兰县藜麦毛苕子混播和燕麦箭筈豌豆混播草地土壤水热变化对降雨的响应及其分布特征。结果表明，降雨对草地土壤含水率的影响具有明显的延迟效应；土壤含水率变化属于中等强度变异，呈“薄尾”分布，土壤含水率的变异主要由高值分布造成，并且主要为短距离变异；与燕麦箭筈豌豆混播相比，藜麦毛苕子混播土壤含水率较高，并且对降雨的表蓄作用较强。降雨对深层土壤温度的影响具有一定的延迟性；土壤温度属于中等强度变异，呈“厚尾”分布，其中0～10 cm土层变异强度最大，深层土壤温度主要为短距离变异，土壤温度变异主要由高值分布造成。与燕麦箭筈豌豆混播相比，藜麦毛苕子混播土壤温度较高，并且受降雨影响较小。综上，混播模式对草地土壤水热的影响存在差异，藜麦毛苕子混播较燕麦箭筈豌豆混播在土壤水热利用方面具有一定优势。该研究结果可为高寒荒漠区人工草地充分利用土壤水热资源提供理论依据。