京郊平原区苜蓿生产能力与耗水规律的研究

根据北京地区气候与苜蓿Medicago sativa生产特点通过定量灌溉控制,设置水分相对充足(WS)、水分中度 (WM)和水分亏缺(WD)3个水分梯度处理,对苜蓿各茬次与全年干草产量、土壤含水量以及干草产量与耗水量、水分利用效率的相关关系进行测定与分析.结果显示,苜蓿干草产量与耗水量和水分利用效率呈正线性相关关系,当灌溉量较大、水分充足时,可增加苜蓿各茬次与全年干草产量,其耗水量与水分利用效率也相应增加,表明相对充足灌水有利于植株的生长发育,特别是在北京相对干旱的2003年,生长时期的自然降水为285.6 mm,仅依靠自然降水并不能获得苜蓿高产以满足生产需要,适当的灌水是有必要的,按返青和每次刈割后灌溉60 mm/次(以保持土壤含水量75%时),全年耗水量530.33 mm,全年可获得苜蓿干草产量17 927.48 kg/hm2.     

新疆绿洲区不同灌溉方式及灌溉量下苜蓿田间土壤水分运移特征

为探讨新疆绿洲区不同灌溉方式及灌溉量对苜蓿田间土壤水分空间分布及运移的影响,在苜蓿生长第二年设滴灌和漫灌两种灌溉方式,每种灌溉方式设3个灌溉梯度,对土壤含水量进行了测定与分析。结果表明,苜蓿生长季内,随生育进程的推进及灌水次数的增加,土壤水分含量呈波动式递减变化趋势。灌溉后垂直方向上0~40cm、水平方向上0~30cm土层土壤含水量明显增加,且垂直方向上土壤水分湿润峰明显大于水平方向。苜蓿整个生育期随灌水量及收获茬次的增加,水分利用效率逐渐下降。滴灌和漫灌水分利用效率分别为4.55~5.48kg/(mm·hm2)、3.21~3.81kg/(mm·hm2),与漫灌相比,滴灌方式总水分利用效率提高了42%~44%。当滴灌灌溉量为3000m3/hm2、漫灌为5250m3/hm2时,苜蓿生产的综合经济效益最好。     

紫花苜蓿水分利用效率对水分胁迫的响应及其机理

采用盆栽试验,测定了3种紫花苜蓿品种的光合(Pn)、蒸腾(Tr)、胞间CO₂浓度(Ci)、气孔密度和叶片碳同位素组成(δ¹³C)等,探讨不同紫花苜蓿品种在水分胁迫下的水分利用效率(WUE)的变化。结果显示,陇东苜蓿和新疆大叶苜蓿叶片WUE在50%田间持水量(FWC)水分胁迫下最高,在75%FWC下最低,而阿尔冈金苜蓿则相反;以日为尺度,各品种在25%FWC下WUE最高,在75%和50%FWC下WUE大小则因品种不同而表现不同;Pn/Ci随水分胁迫增加而下降,而气孔密度上升;δ¹³C值也随水分胁迫的增加而增加。上述结果表明,水分胁迫可提高紫花苜蓿水分利用效率,但品种间有差异;气孔因素和叶片羧化效率共同影响紫花苜蓿的水分利用。     

灌溉制度对科尔沁沙地紫花苜蓿生产性能的影响

为制定适合在科尔沁沙地种植紫花苜蓿（Medicago sativa L.）的灌溉制度,本试验设2个单因素处理,分别为5个灌溉定额和4个灌溉频率处理,通过分析其产量、品质和水分利用效率等指标,以期制定最合适的灌溉制度。结果表明：不同灌溉定额对紫花苜蓿粗蛋白和酸性洗涤纤维含量的影响差异显著（P<0.05）,对产量和水分利用效率的影响差异显著（P<0.05）,当灌溉定额为546 mm时,土壤的相对含水量为39.43%,苜蓿的年产量、水分利用效率最高,为最佳灌溉定额。不同灌溉频率对产量和水分利用效率的影响差异显著（P<0.05）,2 d灌水1次土壤相对含水量维持在42.45%左右,年产量和水分利用效率最高,为最佳灌溉频率。可以通过0～20 cm土壤相对含水量来判断是否缺水,该地区土壤的最佳相对含水量应保持在40%左右。     

渗灌对宁夏引黄灌区苜蓿生长性状及水分利用率的影响

研究渗灌对苜蓿土壤含水量、生产性能及水分利用效率的影响对苜蓿的科学渗灌具有重要意义。以宁夏引黄灌区紫花苜蓿为对象,对渗灌定额350(S₃₅)、400(S₄₀)、450(S₄₅)和500(S₅₀) m³·667 m^-2和漫灌定额800 m³·667 m^-2(CK)下的土壤含水量动态,苜蓿生长性状、饲用品质及灌溉水利用效率进行了研究。结果表明:1)整个生育期内,CK的土壤含水量和耗水量最高,S₄₅的土壤含水量较低,渗灌较传统漫灌有利于保持土壤水分;CK在0~20 cm土层土壤水分变异系数最大,各渗灌0~40 cm土层变异较小,渗灌土壤含水量随土层加深而下降,土壤水分变异低于漫灌;2)渗灌可促进苜蓿的叶茎比、分枝数、叶面积指数、根系生物量以及粗蛋白含量的增加,降低酸性洗涤纤维含量,这在S₄₅和S₅₀下总体表现更明显;3)除S₃₅外,其他渗灌的苜蓿草产量和粗蛋白产量均较对照有不同程度增加,说明适宜的渗灌量可提高苜蓿草产量和粗蛋白产量,提高灌溉水利用效率和苜蓿经济效益。研究认为,450 m³·667 m^-2左右渗灌定额是宁夏引黄灌区苜蓿渗灌的适宜灌水量。     

灌溉量对苜蓿生产性能的影响

以游客苜蓿为试验材料,研究不同灌溉量对苜蓿鲜草产量和种子产量的影响。结果表明:2 485 m3/hm2灌溉量处理的土壤含水量变幅最小,土壤平均含水量较高,可以满足苜蓿正常生长发育;不同灌溉处理对苜蓿植株高度产生不同影响,其中2 485 m3/hm2灌溉量处理植株生长最高,达127.82cm。1491 m3/hm2灌溉量处理植株生长高度最低,为105.58 cm。在苜蓿的各生育时期,盛花期刈割可获得较高的鲜草产量,其中,1 988 m3/hm2灌溉量处理的鲜草产量最高,比2485 m3/hm2灌溉量处理增产1.21%,比1 491 m3/hm2灌溉量处理增产24.48%;种子产量随灌水量减少而增加,1491 m3/hm2灌溉量处理的种子千粒质量最大,为2.172 g,种子产量最高,为764.03 kg/hm2,种子发芽率也最高,为85.27%。因此,可根据生产目的不同,调节灌水量,促进苜蓿稳产高产。     

高水分打捆贮藏对苜蓿干草营养价值和组成的影响

试验研究苜蓿Medicago sativa干草在高、低水分条件下打捆对苜蓿草产量和粗蛋白产量的影响.结果表明:随着打捆前含水量的逐渐下降,茎叶比增加,叶片损失率增大,对于茎秆未经压扁的苜蓿,其含水量与茎叶比呈一元线性相关;茎秆压扁后,其茎叶比与含水量之间的关系呈指数曲线的变化趋势.采用高水分打捆贮藏,草产量、干物质和粗蛋白含量分别提高1 817 kg/hm2,915 kg/hm2和192 kg/hm2.     

风沙流频繁吹袭对樟子松幼苗光合水分代谢的影响

为了解风沙流频繁吹袭对樟子松幼苗光合水分代谢的影响,2013年在内蒙古科尔沁沙地研究了0(对照),6,9,12,15和18 m/s等6个风速处理风沙流(风沙流强度相应为1.00,28.30,63.28,111.82和172.93 g/cm·min)4次吹袭下3龄樟子松幼苗光合速率、蒸腾速率、水分利用效率等指标的变化规律。结果表明,1)频繁的风沙流吹袭,可以改变樟子松幼苗蒸腾速率、气孔导度、胞间CO₂浓度和水分利用效率的日变化规律,但对光合速率日变化规律影响较小;2)随着风沙流强度的增加,其叶片相对含水量、叶面温度和日均光合速率、日均水分利用效率趋于下降,18 m/s处理和对照相比分别下降4.6%,1.8%,52.6%和56.3%;日均蒸腾速率、日均气孔导度和胞间CO₂浓度趋于增加,18 m/s处理和对照相比分别增加31.6%,75.0%和30.9%;3)随着风沙流强度的增加,其日最大光合速率和日最大水分利用效率趋于下降,日最大胞间CO₂浓度趋于增加,15 m/s以下风沙流吹袭其日最大蒸腾速率降低,15 m/s以上风沙流吹袭其日最大蒸腾速率显著增加;4)在风沙流吹袭下,樟子松光合能力的降低主要源于叶片含水量和叶片温度的下降以及叶片的机械损伤,而蒸腾速率的增加主要源于气孔导度的大幅度提升。     

苜蓿沙土盆栽试验的水分生态适应性

在温室进行沙土盆栽试验,研究WL-323、Siriver和固原苜蓿在不同土壤水分条件下的耗水特征、生理指标、生物学性状、产草量和水分利用效率的变化。结果表明:苜蓿在生育期的耗水特征因水分条件和品种而异;水分胁迫值(PMS)与土壤含水量呈显著负相关;供试苜蓿叶绿素含量与土壤含水量相关不显著;株高、分枝数、分枝总长、叶片数、根数、主根长、根颈粗和干根重等性状均随着土壤水分的增加呈上升趋势,而根冠比则呈下降趋势;WL-323的根系发达、植株发育良好,产草量和水分利用效率高,对沙土的适应性最优;Siriver的干根重和根冠比高,抗旱性能较好,产草量和水分利用效率居中;固原苜蓿对沙土的生态适应性最差;研究结果对沙化土地区苜蓿品种的合理布局与水分调控具有科学指导价值。     

渗灌对宁夏引黄灌区苜蓿生长性状及水分利用率的影响

研究渗灌对苜蓿土壤含水量、生产性能及水分利用效率的影响对苜蓿的科学渗灌具有重要意义。以宁夏引黄灌区紫花苜蓿为对象,对渗灌定额350(S_(35))、400(S_(40))、450(S_(45))和500(S_(50)) m~3·667 m~(-2)和漫灌定额800 m~3·667 m~(-2)(CK)下的土壤含水量动态,苜蓿生长性状、饲用品质及灌溉水利用效率进行了研究。结果表明:1)整个生育期内,CK的土壤含水量和耗水量最高,S_(45)的土壤含水量较低,渗灌较传统漫灌有利于保持土壤水分;CK在0～20 cm土层土壤水分变异系数最大,各渗灌0～40 cm土层变异较小,渗灌土壤含水量随土层加深而下降,土壤水分变异低于漫灌;2)渗灌可促进苜蓿的叶茎比、分枝数、叶面积指数、根系生物量以及粗蛋白含量的增加,降低酸性洗涤纤维含量,这在S_(45)和S_(50)下总体表现更明显;3)除S_(35)外,其他渗灌的苜蓿草产量和粗蛋白产量均较对照有不同程度增加,说明适宜的渗灌量可提高苜蓿草产量和粗蛋白产量,提高灌溉水利用效率和苜蓿经济效益。研究认为,450 m~3·667 m~(-2)左右渗灌定额是宁夏引黄灌区苜蓿渗灌的适宜灌水量。     

紫花苜蓿/豆科牧草间作的生态效益分析

为探究我国半干旱区紫花苜蓿(Medicago sativa)/豆科牧草适宜间作模式，本研究采用完全随机设计，以紫花苜蓿单作为对照，研究紫花苜蓿/3种豆科牧草(毛苕子(Vicia villosa)、箭筈豌豆(Vicia sativa)和豌豆(Pisum sativum))间作对土壤水分、杂草、捕食性节肢动物、饲草产量、水分利用效率和食物当量的影响。与紫花苜蓿单作相比，紫花苜蓿/毛苕子、紫花苜蓿/箭筈豌豆和紫花苜蓿/豌豆间作的紫花苜蓿全生育期干草产量分别提高30.2%,45.2%和61.3%;水分利用效率分别提高6.1,8.8和12.1 kg·hm^-2·mm^-1,食物当量分别提高26.74%,19.96%和53.28%。紫花苜蓿/豆科牧草间作显著降低土壤贮水量(P<0.05)、杂草密度和生物量，显著提高田间捕食性节肢动物密度、饲草产量、水分利用效率和食物当量，尤其紫花苜蓿/豌豆间作。紫花苜蓿/豌豆间作更有益于维持农田生态系统多样性和保持作物产量，可作为我国半干旱区可持续农业1种可行有效间作模式。     

宁南旱区坡地不同粮草间作模式下产量和土壤水分利用效应

在宁夏南部旱区5°坡地上,于2007年5月-2008年10月连续2年研究6个不同粮草间作(谷子(Setariaitalica(L.) Beauv.)或糜子(Panicum miliaceum L.)间作苜蓿(Medicago sativa L.))模式与粮食单作(对照处理)模式下的作物产量、土壤水分及水土流失特征,以探讨最佳的种植模式。结果表明,同粮食单作相比,02:04、04:08、06:06A、04:02、08:04、06:06B等6个粮(谷子或糜子)草(苜蓿)间作种植模式土壤水分含量明显增加,粮食作物水分利用效率提高0.41-2.15kg/m3,产量增加2.13%-23.88%,地表径流减少18.58%-74.90%,泥沙径流减少30.14%-100%。不同粮草间作种植模式比较,坡顶以苜蓿条带开头的02:04间作条带种植模式的综合增产效果最佳。     

土壤水分和施氮水平对紫花苜蓿苗期生长的互作效应分析

土壤水分含量对作物施肥效应有重要影响。为了研究长江中下游农区土壤条件下施氮对紫花苜蓿生长的影响,探究土壤水分和施氮水平的互作效应,进行了盆栽半控制试验。试验采用两因素随机区组设计,设置了3个土壤水分水平(分别为50%、70%、90%的最大持水量)和4个施氮水平(0、90、180和270 kg/hm²)。结果表明,在施氮量一定的条件下,适当提高土壤水分含量,紫花苜蓿苗期生长、地上部干物质积累及氮素利用率均呈现增加的趋势。在相同土壤水分水平下,适量施氮可以促进紫花苜蓿生长、地上部干物质积累及氮素的利用,但是过多施氮不利于地上部干物质积累及氮素利用率的提高。土壤水分和施氮水平具有显著的互作效应。回归分析结果表明,施氮效应因土壤水分含量升高而显著增大;适宜的施氮量也因土壤水分含量升高而增大。因此,土壤缺水的地区或季节,施肥与灌溉应同步进行;土壤水分含量较高的长江中下游农区,适当增施氮肥有利于紫花苜蓿高产,并提高氮素利用率。     

土壤含水量对条墩桑光合特性及水分利用效率的影响

条墩桑是条叶兼用的一种优良灌木桑,可用于干旱半干旱地区的风沙治理。以2年生条墩桑幼苗为试验材料,采用盆栽控水法,研究了水分胁迫下条墩桑光合特征及其水分利用效率的变化。不同土壤水分状况下,条墩桑净光合速率日变化曲线基本呈"双峰"型:正常水分和轻度干旱条件下,净光合速率在上午11:00达到最大值,分别为17.55和15.20μmol/(m2·s);中度干旱条件下,净光合速率在上午10:00前后就达到峰值,为9.60μmol/(m2·s),光合午休相对提前了1h且时间延长,其净光合速率与气孔导度的下降平行进行。水分利用效率最高值出现在上午较早时分,且上午的水分利用效率明显高于下午,其日平均值下降幅度明显小于净光合速率的降低幅度。净光合速率下降的原因既有气孔限制,又有非气孔限制因素,随着土壤水分含量的减少,非气孔限制因素作用增加。     

陇中黄土高原不同种植年限苜蓿草地土壤水分及产量响应

本研究利用黄土高原西部典型半干旱雨养农业区不同种植年限苜蓿草地布设田间试验,系统研究了3,6,8,10,12以及14 a 紫花苜蓿生产力及其土壤水分变化特征。结果表明,不同种植年限紫花苜蓿草产量差异显著,且表现为随着种植年限的增加,呈先增加后减小的趋势,其中以 8 a 苜蓿草产量最高,为12128 kg/hm²。持续种植3,6,8,10,12和14 a 苜蓿草地0300 cm土层平均含水量均明显低于当地土壤稳定湿度值,其中12和14 a仅为9.20% 和7.14%,甚至低于作物有效水分下限。随着苜蓿种植年限的延长,土壤干燥化程度加剧,但干燥化速率呈减缓趋势。综合苜蓿生产力动态和土壤水分状况,本研究表明陇中黄土高原地区紫花苜蓿适宜的种植年限为8 a。     

新疆阿勒泰地区浅埋式滴灌苜蓿灌溉制度试验

为了探明新疆阿勒泰地区浅埋式滴灌(Shallow buried drip irrigation SBDI)苜蓿(Medicago sativa‘Algonquin’)的适宜灌溉制度,进行了定周期、变定额的浅埋式滴灌试验,结果表明:浅埋式滴灌处理(shallow buried drip irrigation treatments SBDIT)中灌水定额45mm和52.5 mm的苜蓿干草产量及灌溉水利用系数(Water use efficiency WUE)均显著高于地面灌(Flood irrigation FI)(P0.05);WUE在灌水定额为45mm时达到最大值0.94kg·m-3;因此,试验区附近浅埋式滴灌苜蓿适宜的灌水定额为45mm、灌水周期7~10天。     

不同灌溉处理下紫花苜蓿光合特性、叶绿素荧光参数及生物量的变化

为了在永昌荒漠化灌区获得紫花苜蓿（Medicago sative）的高产节水技术,本研究以甘农3号紫花苜蓿为试验材料,在地下滴灌方式下,采取人工控制土壤水分的方法,对不同水分胁迫下紫花苜蓿的光合特性、叶绿素荧光参数及地上生物量进行研究。结果表明：随着水分胁迫的加剧,影响紫花苜蓿的光合特性的因素由气孔限制逐渐转变为非气孔限制,水分利用效率（water use efficiency,WUE）呈先上升后下降趋势,在10：00和16：00左右时轻度水分胁迫的WUE显著大于充分灌溉的;随着水分胁迫的加剧,叶绿素总含量均先升高后降低,表明在轻度水分胁迫下更有利于叶绿素的合成;随着水分胁迫的加剧,紫花苜蓿的叶绿素荧光参数下降幅度逐渐加大,干草产量也逐渐下降,严重的水分胁迫会抑制了PSⅡ的光化学活性,从而影响了紫花苜蓿的干草产量;轻度水分胁迫与充分灌溉之间无显著差异,这体现了在轻度水分胁迫下也能够达到高产的目的。     

施肥对苜蓿土壤水分、养分和产量的影响：基于定位试验数据的Meta分析

为探究提高苜蓿 (Medicago sativa)产量和改善土壤肥力性质的施肥措施,本研究以中国为研究区域,以不施肥苜蓿为对照,通过检索文献整合已发表的相关田间试验数据,采用整合分析方法(Meta-analysis),系统探究施肥措施对苜蓿地土壤水分、养分、产量和水分利用效率的影响。结果表明,施肥可有效增加苜蓿土壤养分...