不同灌溉方式对紫花苜蓿生长性能及水分利用效率的影响

2003年3-10月在河西走廊中段张掖市红沙窝村探索不同灌溉方式(沟灌、隔沟灌、畦灌、漫灌)下紫花苜蓿Medicago sativa地上生物量、土壤含水量变化规律及它们之间相互关系。结果表明,第1年紫花苜蓿种植中,在出苗期和营养生长前期,隔沟灌土壤含水量最高,沟灌土壤含水量次之,再次为常规漫灌,畦灌的土壤含水量最低(如7月1日测定常规漫灌、畦灌、沟灌和隔沟灌0~120 cm平均土壤含水量分别为6.3%、5.7%、7.8%和8.9%),随着紫花苜蓿生育进程的延续和降水量减少,各处理间的土壤含水量差异逐渐变小。在各个生育关键时期,常规漫灌和畦灌的干物质量均大于沟灌和隔沟灌。在紫花苜蓿整个生育期,在各处理中畦灌水分利用效率(WUE)最高,常规漫灌WUE略低于畦灌,但常规漫灌的WUE大于沟灌和隔沟灌,在第1年种植的紫花苜蓿生长中,常规漫灌、畦灌、沟灌和隔沟灌WUE分别为4.20、4.49、3.67和3.56[kg/(mm.hm2)]。     

灌溉量对紫花苜蓿水分利用效率和耗水系数的影响

采用大型非称重式蒸渗仪法,在河北省坝上地区研究了灌溉量对紫花苜蓿（Medicago sativa L．）水分利用效率和耗水系数的影响。结果表明：随着灌溉量的增加,第1、2、3莅和全生长季（1～3茬）生物产量和经济产量水分利用效率皆呈现先升后降的趋势;第1茬中灌溉量处理显著高于低和高灌溉量处理（P〈O．05）。随灌溉量增加,各茬次和全生长季（1—3茬）生物产量和经济产量耗水系数均呈先降后升趋势;第1茬中灌溉量处理显著低于低和高灌溉量处理（P〈0．05）。不同茬次间水分利用效率及耗水系数差异显著（P〈0．05     

灌溉量对紫花苜蓿水分利用效率和耗水系数的影响

采用大型非称重式蒸渗仪法,在河北省坝上地区研究灌溉量对紫花苜蓿(Medicago sativa L.)水分利用效率和耗水系数的影响。结果表明:随着灌溉量由0增至400 mm,紫花苜蓿耗水量由335.5增至712.8 mm,干物质产量由3304.7增至7423.3 kg/hm²,二者差异显著(P<0.05);第1茬生物产量和经济产量水分利用效率分别由10.5和12.2降至6.8和7.9 kg/(mm·hm²),第2茬则相反,分别由9.5和11.1增至19.0和22.1 kg/(mm·hm²),但第1~2茬差异不显著;第1茬耗水系数分别由956和822升至1480和1273,第2茬则相反,分别由1053和906降至527和453,但1~2茬差异不显著;不同茬次间水分利用效率及耗水系数差异显著(P<0.05)。     

灌溉和施氮对种植第2年紫花苜蓿产量、水分利用效率及土壤全氮含量的影响

在甘肃省河西绿洲灌区石羊河流域进行大田试验,研究不同灌溉量,分别为常规灌溉(330mm)、节水20%灌溉(264mm)和节水40%灌溉(198mm)和施氮量0、40、80和120kg/hm2对种植第2年紫花苜蓿(Medicago sativa)干草产量、水分利用效率(WUE)以及土壤全氮的影响。结果表明:紫花苜蓿全生育期总干草产量随灌溉量增加而显著增加,他们的次序是常规灌溉总干草产量(15 575kg/hm2)>节水20%(14 763kg/hm2)>节水40%灌溉(14 017kg/hm2)。节水20%灌溉的水分利用效率为27.49kg/(mm.hm2),显著高于常规灌溉25.96kg/(mm.hm2),节水40%灌溉的水分利用效率为26.89kg/(mm.hm2),与常规灌溉和节水20%灌溉之间相差不显著。各处理全氮主要富集于表层土壤(0～60cm),土壤全氮含量随土层深度的增加而减少。在0～120cm土层,灌溉对各土层全氮含量的影响没有出现规律性变化;施氮40kg/hm2土壤全氮含量显著高于不施氮和施氮80、120kg/hm2。当施氮量为40kg/hm2时,第2年紫花苜蓿干草产量15 905kg/hm2、WUE为28.62kg/(mm.hm2)以及土壤全氮含量达到最大值。在河西绿洲灌区石羊河流域种植第2年紫花苜蓿,从经济、生态和环境方面考虑,节水20%灌溉(灌溉量为264mm,不包括生育期降水量)和施氮40kg/hm2处理是较高干草产量、较高WUE及较高土壤肥力取得一致的处理,应大面积推广。     

紫花苜蓿光能及叶片水分利用效率影响因子分析

大田条件下,利用C 340df光合仪,对12个紫花苜蓿Medicago sativa品种(初花期)的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)及生态因子(光合有效辐射、大气温度、大气湿度)和生理因子(胞间CO2浓度、气孔导度、叶温)进行测定,探讨影响其光能利用效率（LUE）和叶片水分利用效率（WUE）的主要因子。结果表明：1)品种胖多单株干质量最高,且LUE、WUE显著高于其他品种(P＜0.05),属于高光合、低蒸腾、高水分利用品种;2)影响LUE的主要是生理因子(胞间CO2浓度、气孔导度),而影响WUE的则为外界环境因子(光合有效辐射、大气温度、大气湿度)。     

调亏度及调亏历时对苜蓿生物量分配与水分利用效率的影响

本研究的目的在于探讨紫花苜蓿营养生长期调亏滴灌对其节水效果的影响,增加其产量的作用。在北京对分枝期苜蓿品种皇冠进行调亏程度和调亏历时对其生长的研究。结果发现,秋播苜蓿进行调亏灌溉应把握适当的调亏度,在调亏度达60%FC、调亏历时为14d时,土壤水分对苜蓿形成干旱胁迫;在调亏度达80%FC时,光合同化物更多向苜蓿地上部分配,同时适当增加调亏历时改变苜蓿根系形态可塑性,有利于其根系伸长生长,提高其水分利用效率。适当的将调亏度与调亏持续时间分别维持在80%FC左右和14~21d,更能实现北京地区苜蓿节水促生长的目的。     

西北旱区灌溉方式对苜蓿生长及水分利用效率的影响

为探讨不同灌溉方式对紫花苜蓿(Medicago sativa)生长、水分利用效率及产量的影响,通过田间试验研究了地下滴灌(SDI)、畦灌(BI)、喷灌(SI)和不灌溉处理(CK)4种灌溉方式下苜蓿生长的变化。结果表明:各处理间,SDI的土壤含水率在试验期间最高,且SDI的苜蓿株高、分枝数、单株叶面积及单株干重均显著高于BI,SI和CK;SDI两茬的产量分别为4815.87和4300.41kg·hm^-2,与BI,SI和CK相比,第2茬分别提高了10.56%,14.92%和95.26%,第3茬分别提高了13.64%,23.60%和120.85%,均达到显著水平(P<0.05);SDI两茬的水分利用效率分别为2.66和2.50kg·m^-3,较BI和SI处理,第2茬分别提高了17.70%和21.46%,第3茬提高了20.77%和34.41%,均达到显著水平(P<0.05)。因此,从苜蓿生长、产量及水分利用效率角度考虑,地下滴灌是西北旱区最为适宜的灌溉方式。     

灌溉方式和灌水量对梨产量和水分利用效率的影响

据《果树学报》2007年第1期报道河北工程大学农学院的研究人员,以大田栽培的梨为试材,连续2年对8～9年生黄冠梨树采用不同灌溉方式和灌水量的试验,研究在分区交替灌溉条件下梨树的水分利用效率以及梨树产量与采收时果实大小的反应,以期为果树生产中实施节水栽培     

紫花苜蓿根系主要功能性状对分根区交替灌溉的响应

分根区交替灌溉是一种具有节水潜力的灌溉方式,为了揭示紫花苜蓿(Medicago sativa L.)根系对分根区交替灌溉的响应,在甘肃武威绿洲农业高效用水国家野外科学观测研究站设置3种占田间持水量(Field capacity, FC)不同比例的灌水梯度(T1:80%～100%FC,T2:60%～80%FC,T3:40%～60%FC)去开展分根区交替灌溉与不分根区灌溉的对比试验。结果表明：分根区交替灌溉在80%～100%FC灌水量时,根颈直径小于不分根区灌溉,60%～80%FC和40%～60%FC灌水量时,根颈直径大于不分根区灌溉。分根区交替灌溉的根系分支多于不分根区灌溉,但根平均直径小于不分根区灌溉。两种灌溉方式下紫花苜蓿地上部和地下部的生物量均随着灌水量梯度的下降而下降。同一灌水梯度下,不分根区灌溉的地下和地上生物量均高于分根区交替灌溉。上述结果说明紫花苜蓿采用分根区交替灌溉方式对根系生长发育具有重要影响。     

灌溉与施氮对留茬免耕春小麦耗水规律、产量和水分利用效率的影响

在甘肃省石羊河流域绿洲灌区,研究了不同灌溉量(常规灌溉327 mm,节水20%灌溉261 mm和节水40%灌溉196 mm)和施氮量 (0,140,221和300 kg N/hm²) 对留茬免耕绿洲农田0～120 cm 土壤水分动态、小麦耗水规律、籽粒产量和水分利用效率的影响。结果表明,灌溉影响灌水前24 h深层(80～120 cm)土壤含水量和灌水后24 h浅层(0～80 cm)土壤含水量,施氮处理对深层(0～120 cm)土壤含水量影响不显著。就全生育期而言,土壤贮水量和植株耗水强度随灌水量增加而增加,不施氮处理的土壤贮水量高于施氮处理,施氮对植株耗水强度影响不显著。当施氮量达到221 kg N/hm²时,春小麦水分利用效率(14.51 kg/hm²·mm)和春小麦籽粒产量(6 365 kg/hm²)达到最大值。春小麦籽粒产量随灌溉量增加而增加,常规灌溉的平均籽粒产量比节水20%灌溉和节水40%灌溉分别增加8.2%和32.2%。不同灌溉之间的水分利用效率相差不显著。     

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。     

陇东紫花苜蓿地上生物量及水分利用率分析

分析紫花苜蓿Medicago sativa地上生物量的变化表明:鲜、干质量曲线的增长特点是返青(萌芽)至现蕾后增长快,进入开花期后增长缓慢;第1茬鲜质量和干质量占全年总鲜质量和干质量的比例最大,高度与鲜质量和干质量的增长成正相关;在不同茬的生长期内,气象要素对其贡献不同,水分利用率以第2茬最高。     

水氮供应对地下滴灌紫花苜蓿生产性能及水氮利用效率的影响

为探讨不同水氮供应对紫花苜蓿生长、产量和水氮利用效率的影响,确定地下滴灌紫花苜蓿栽培草地的合理施氮量和灌溉量,以紫花苜蓿‘巨能7号’为供试品种,采用田间试验,全生长季共设置4个总滴灌量水平:480 mm(W₁)、550 mm(W₂)、620 mm(W₃)和690 mm(W₄);施氮量共设置4个水平:无氮(N₀,0)、低氮(N₁,60 kg·hm^-2)、中氮(N₂,120 kg·hm^-2)和高氮(N₃,180 kg·hm^-2)结合灌溉进行,试验采用田间裂区设计,研究了不同水氮供应对地下滴灌紫花苜蓿全生长季内生长状况、产量和水氮利用效率的影响。试验结果表明:1)水氮供应对紫花苜蓿不同茬次的株高和茎粗均有不同的影响,表现为第1、2茬紫花苜蓿的株高均随施氮量和滴灌量的增加而增高,第1茬紫花苜蓿的茎粗随滴灌量的增加而增粗。2)第1、2茬紫花苜蓿干草产量均随滴灌量的增加而增加,施氮量对第1、4茬和全年的紫花苜蓿干草产量有显著的提高,其中滴灌量、施氮量和水氮互作对紫花苜蓿增产效应极显著(P<0.01)。3)增加滴灌量,降低施氮量,紫花苜蓿的水分利用效率(WUE)和灌溉水利用效率(IWUE)均逐渐下降,WUE和IWUE最小值均出现在W₄N₀处理下,且该处理下的WUE和IWUE均明显小于其他处理。4)紫花苜蓿氮肥农学效率(ANUE)随施氮量增加在不同滴灌量下表现出不同的变化趋势,在W₁、W₂和W₃水平下,ANUE随施氮量的增加表现为先增大后降低趋势,ANUE最大值均出现在N₂水平,在W₄水平下,ANUE随施氮量的增加而降低;氮肥偏生产力(PFPN)则随施氮量的增加而显著降低。ANUE随滴灌量的增加先降低后升高,而PFPN先增加后降低,说明适当增加滴灌量可以提高紫花苜蓿的ANUE和PFPN。综合考虑紫花苜蓿产量效应和资源利用、环境等综合效应,W₃N₂处理下(滴灌量为620 mm,施氮量为120 kg·hm^-2)宁夏引黄灌区地下滴灌紫花苜蓿种植较为适宜。研究结果可为宁夏引黄灌区紫花苜蓿大面积推广节水、高产优质种植提供理论依据。     

水氮互作对河西走廊紫花苜蓿品质的影响

通过研究不同灌溉量(W₁:117 mm;W₂:156 mm;W₃:192 mm)和施氮量(N₁:0 kg·hm^-2;N₂:40 kg·hm^-2;N₃:80 kg·hm^-2;N₄:120 kg·hm^-2)互作条件下河西走廊紫花苜蓿水分利用效率、品质和相对饲用价值的变化特征,旨在确定紫花苜蓿品质最优时的水氮配置模式。结果表明,水氮互作显著影响了紫花苜蓿水分利用效率、粗蛋白质含量、中性洗涤纤维含量和相对饲用价值(P<0.05),但对紫花苜蓿地上生物量、粗脂肪、粗灰分含量和酸性洗涤纤维含量影响不显著。紫花苜蓿水分利用效率、粗蛋白质含量、中性洗涤纤维含量和相对饲用价值随灌溉量和施氮量的增加均呈开口向下的抛物线,最大值出现的组合分别为W₂N₃和W₂N₂,说明只有水氮合理配置才能提高紫花苜蓿品质和相对饲用价值。     

地下滴灌水肥耦合对紫花苜蓿草产量及品质的影响

为探讨滴灌条件下水肥互作模式对紫花苜蓿生产性能及营养品质的影响,设置4个水分梯度(W1、W2、W3、W4)和5个肥料梯度(F1、F2、F3、F4、F5),采用裂区试验设计,对水肥耦合条件下苜蓿生长性能、干草产量及品质进行测定,研究结果表明:适当的灌水施肥能显著提高紫花苜蓿株高、生长速度和分枝数,促进干草产量的形成和营养...     

陇东紫花苜蓿生态特征及水分利用率研究

通过分析陇东紫花苜蓿Medicag sativa在原产地陇东栽植的生物物候与热量条件的关系,鲜、干质量与水分利用率随生长年限的变化特征,以及地上生长量和地下生长量在生长年的变化特征,认为陇东紫花苜蓿在陇东塬区完成3个生长周期从气候角度来说是不可能的.陇东紫花苜蓿随着生长年限的延长,鲜、干质量和水分利用率等要素各年逐茬增加,现蕾期前后是紫花苜蓿产量形成的关键时期.陇东紫花苜蓿生长前3年,地下生长高峰期出现在第2年第2茬生长发育期间.夏季根生长比秋季活跃,秋季主、侧根直径的增长较缓慢.陇东紫花苜蓿不但适宜原产地陇东地区栽植,在西北区域属于优质品种.但该品种干草率较低,适宜青饲,应以生产鲜草带动当地畜牧业发展为主,不宜作为当地商用草产业发展的当家品种.     

苜蓿水分利用效率及其提高措施的初步研究

通过对苜蓿Medicagosativa的产量水平、群体水平和叶片水平3个层次水分利用效率的研究,得出苜蓿的草产量水平平均水分利用效率为2.65 kg/m3,籽产量水平为0.027 kg/m3;各个处理的群体水分利用效率均在开花期前较高,随后则较小;叶片的水分利用效率和气孔阻抗呈二次关系曲线,而气孔阻抗随土壤含水量增大而减小。因此通过控制土壤含水量来调节气孔阻抗是提高苜蓿水分利用效率的可行措施之一。     

灌水定额分配对紫花苜蓿播种当年生长和干草产量的影响

通过滴灌条件下不同灌水定额分配比例对紫花苜蓿播种当年生长和干草产量的影响,确定最佳苜蓿灌水定额分配比例。在总灌水量相同的情况,设置3种灌水模式:(1)F1刈割前灌溉35%+刈割后灌溉65%;(2)F2刈割前灌溉50%+刈割后灌溉50%;(3)F3刈割前灌溉65%+刈割后灌溉35%。结果表明,第1年生紫花苜蓿第1茬刈割前株高为F3F2F1处理(P0.05),叶茎比F1、F2显著大于F3处理(P0.05),茎粗为F3F2F1处理(P0.05),产量为F3F2F1处理(P0.05)。第2茬刈割前苜蓿株高为F1F2F3处理(P0.05),叶茎比为F3显著大于F1和F2处理(P0.05),茎粗为F1F2F3处理(P0.05),增长速率在分枝期F1显著大于F2和F3处理(P0.05),现蕾期和初花期F1和F2显著大于F3(P0.05),苜蓿产量为F1F2F3处理(P0.05)。第1年紫花苜蓿的干草总产量为F1F2F3处理,F1处理最高,为10 472kg/hm2,比F2处理增产8%,比F3处理增产19%。综合分析苜蓿的各个性状指标,在新疆绿洲区滴灌条件下,第1年生紫花苜蓿每茬刈割前灌溉35%+刈割后灌溉65%(F1)有利于提高滴灌苜蓿干草产量。     

地下滴灌对苜蓿的生长发育与种子产量的影响

为了提高苜蓿种子产量和效益,把地下滴灌引入苜蓿种子生产试验,通过对地下滴灌的水盐分布、苜蓿生长特性和种子产量等方面的研究,探讨地下滴灌应用于苜蓿种子生产的可行性和效果。结果表明,在田间相对持水量的65%~80%(W1)水量下,湿润体的体积最大,水平最大湿润半径均为50 cm。垂直最大湿润半径为20 cm。水分能够到达40 cm×80 cm宽窄行播种方式下苜蓿的根系位置;W1处理所得根干物质积累量最高,为25.09 g,显著高于其他试验处理(P＜0.01),根重顺序为W1＞CK＞W2＞W3。并且,W₁处理种子产量最高,为909.62 kg/hm²,极显著高于对照的种子产量(611.39 kg/hm²)(P＜0.01)。说明地下滴灌应用于苜蓿种子生产,能够起到增产效果。     

施磷对滴灌苜蓿干草产量及磷素含量的影响

为探讨不同施磷量对滴灌苜蓿干草产量、吸磷量及苜蓿磷素利用效率的影响,明确不同磷素水平下土壤全磷和速效磷的含量分布特征。试验设4种施磷梯度,分别为施P₂O₅ 0 kg·hm^-2(CK)、50 kg·hm^-2(P₁)、100 kg·hm^-2(P₂)、150 kg·hm^-2(P₃),采用滴灌水肥一体化施肥方式,平均分4次分别在返青后的分枝期、第1茬、第2茬、第3茬刈割后3~5 d施入。结果表明,各茬次苜蓿植株叶片、茎秆磷含量在P₂处理下达到最大值,其中叶片磷含量数值分别为0.223%,0.275%,0.292%和0.218%;茎秆磷含量数值分别为0.202%,0.223%,0.201%和0.146%。苜蓿叶片磷含量大于茎秆磷含量。滴灌苜蓿植株的干草产量、吸磷量随着施磷量的增加呈先增加后降低的趋势,在第1茬P₂处理达到最大值,数值分别为6.54 t·hm^-2和13.78 kg·hm^-2。土壤全磷含量、速效磷含量随着施磷量的增加呈逐渐增大的趋势,且各施磷处理显著大于未施磷处理(P<0.05),滴灌苜蓿总干草产量在P₂处理条件下达到最大,达21.24 t·hm^-2。苜蓿的磷素利用效率为随施磷量的增加呈逐渐降低的趋势,P₁处理苜蓿的磷素利用效率在第1茬达到最大值为28.37%。滴灌苜蓿植株吸磷量与干草产量呈极显著正相关(P<0.01)。当施P₂O₅为100 kg·hm^-2(P₂)时,能够有效促进苜蓿根系对土壤速效磷的吸收,提高苜蓿磷素利用效率,进而提高滴灌苜蓿干草产量。