The influence of nitrogen and defoliation on production and water‐use efficiency of Lolium multiflorum cv. Midmar

Abstract

The objective of this study was to investigate the influence of different nitrogen fertiliser application levels in combination with different defoliation intervals on the dry matter (DM) production and water‐use efficiency of ryegrass (Lolium multiflorum,) cv. Midmar. In a field trial, four nitrogen levels (0, 150, 300 and 450 kg N ha^?1) were combined with five defoliation intervals (every 2, 4, 6 and 8 weeks and twice a season). Soil moisture levels were measured with a neutron hydroprobe and were used to schedule irrigation. The dry matter production, nitrogen‐use efficiency (NUE), plant DM content and water‐use efficiency were influenced (P<0.01) by nitrogen level, defoliation interval, and the interaction between these factors. Total DM production varied from 64 to 20 922 kg DM ha^?1. Dry matter production per unit of applied N decreased with an increase in N level within a defoliation interval. The plant DM content varied from 14.0% to 35.6%. The plant DM content decreased (P<0.05) with increasing N applications, while a lengthening of the defoliation interval resulted in an increase (P<0.05) in the DM content. No difference (P>0.05) was found in total water used when plants received N. Water‐use efficiency varied from 1.2 to 25.8 kg DM ha^?1 mm^?1 water received.     

滨海盐渍区不同土地利用方式土壤-植被系统碳储量研究

盐渍区土地利用变化与土壤-植被系统固碳潜力耦合关系的研究对以植被建设、增加碳汇为目的的盐渍区最优土地利用方式的实施具有重要的理论和实际意义。本研究以滨海撂荒盐碱裸地为对照,连续观测和定量描述栽植3年和10年的柽柳林、栽植2年和8年的人工枸杞林及冬季咸水结冰灌溉结合地膜覆盖下的棉田的土壤有机碳和植被生物量的动态变化过程,探讨滨海盐渍区不同土地利用方式下土壤-植被系统固碳能力,为进一步提升区域碳储量提供理论依据。研究表明:1)柽柳、枸杞的栽植及结冰灌溉结合覆膜等土地利用方式在撂荒盐碱地实施后,土壤-植被系统固碳能力明显增强,且土壤容重显著减小;栽植10年的柽柳林和栽植8年的枸杞林土壤-植被系统碳储量最高,分别为118.24 t·hm~(-2)和96.27 t·hm~(-2),比冬季咸水结冰灌溉结合地膜覆盖棉田增加58.51 t·hm~(-2)和36.54 t·hm~(-2),比撂荒盐碱裸地增加83.39 t·hm~(-2)和61.42 t·hm~(-2)。2)对不同土地利用方式固碳趋势研究发现,栽植3年的柽柳林和栽植2年的枸杞林土壤-植物系统固碳速率较高,分别为10.08t·hm~(-2)·a~(-1)和2.71 t·hm~(-2)·a~(-1)。冬季咸水结冰灌溉结合地膜覆盖棉田固碳速率较低,仅为0.53 t·hm~(-2)·a~(-1)。栽植10年的柽柳和栽植8年的枸杞样地,植株固碳速率明显减慢,土壤-植被系统表现为一个弱的碳源。春季地表覆膜处理棉花存活率低且植株成熟后秸秆被移除,碳储量每年净减少0.86 t·hm~(-2)。撂荒盐碱裸地在无外源碳补充的条件下表现为碳源,土壤-植被系统碳储量减少速率为1.42 t·hm~(-2)·a~(-1)。综上所述,滨海盐渍区人工栽植柽柳和枸杞是提高区域碳储量的有效途径。     

高速公路绿化隔离带灌溉系统优化设计研究

针对高速公路中央绿化隔离带的灌溉,从管材选择、灌水器选型、控制系统建立等几个方面详细介绍高速公路节水灌溉系统的技术问题。研究表明：高速公路绿化隔离带灌溉系统应采取滴灌方式,系统管材采用PE管为宜;设计灌水时间一般为4h左右,以此选择相应灌水器的设计流量;系统的单向干管适宜长度为2km,采取双向供水干管适宜为长度4km左右,干管经济流速为0．8～1．2m／s。     

不同灌水下限设施番茄土壤CO2排放特征及其影响因素研究

【目的】探讨不同灌水下限设施土壤CO2排放特征及其影响因素,为调控设施土壤水分和碳排放提供理论依据。【方法】在番茄生育期内采用LI-8100A土壤碳通量自动测定仪观测不同灌水下限[20 kPa(D20)、30 kPa(D30)、40 kPa(D40)]下的土壤CO2排放速率,并分析其影响因素。【结果】在番茄生育期内,不同灌水下限设施土壤CO2排放速率变化趋势基本一致,D20处理最高,平均速率为2.759μmol/(m2·s),其次是D30处理,为2.601μmol/(m2·s),D40处理最低,为2.559μmol/(m2·s)。在土壤CO2累积排放量方面,D20处理显著高于其他2个处理,而D30和D40处理之间无显著差异。就单因素模型而言,不同灌水下限处理的土壤CO2排放速率与15 cm土壤温度呈指数回归关系,且均达显著水平(P<0.05);不同灌水下限处理的土壤CO2排放速率与15 cm土壤含水率均呈显著二次回归关系(P<0.05);与单因素模型相比,土壤温度和土壤含水率的双因素复合模型(68.5%~83.8%)可以更好地解释土壤CO2排放的变化。土壤温度敏感系数Q10值在1.442~1.498之间,其中D20处理最敏感,D40处理最不敏感。相关分析结果表明,土壤CO2累积排放量与0~20 cm土层土壤有机质量、pH值、全氮量、速效磷量、速效钾量、碱解氮量和微生物量碳呈显著相关关系。采用PCA分析提取出的2个主成分累积贡献率为85.79%。【结论】灌水下限影响设施土壤CO2的排放,其中D20处理促进了设施土壤CO2的排放。     

隶属函数法综合评价灌溉量对‘骏枣’水分利用率 及果实品质影响

为研究灌溉量对水分利用率及果实品质的影响,在分析7年生‘骏枣’生育期不同灌溉处理耗水量的基础上,探讨滴灌条件下不同处理的灌水量对‘骏枣’水分利用率、果实性状、产量及品质的影响,确定典型干旱沙漠区适宜红枣生长的土壤水分下限。结果表明：（1）当土壤含水量保持在田间最大持水量65%时,灌水生产效率和水分利用率均最高。（2）灌溉后土壤含水量下限控制在田间持水量的55%时,产量最高。（3）在一定范围内,灌水量越少,果实可溶糖含量越高,果品等级越高。（4）应用隶属函数值法综合评价相关指标对灌溉量的应用效果表明,在干旱沙漠区‘骏枣’的土壤含水量应控制在田间持水量的65%左右,既能保证红枣生长发育过程中对水分的生理需求,又能使灌水生产率达到最大、红枣的品质最佳。     

番茄综合营养品质指标构建及其对水肥供应的响应

为构建番茄综合营养品质指标,分析其对水肥供应的响应,该文以灌水量和氮、磷、钾肥用量为试验因素,按照四元二次正交旋转组合设计,进行番茄盆栽试验,监测番茄可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、糖酸比、番茄红素和维生素C 6项单一品质指标,根据主观层次分析法与客观熵权法和基于博弈论的组合赋权法,确定番茄单一营养品质评价指标权重,次序为:番茄红素糖酸比维生素C可溶性糖可溶性固形物可滴定酸;通过近似理想解法,构建番茄果实综合营养品质评价指标。在此基础上,通过回归分析建立番茄综合营养品质与水肥因子的数学模型,分析其对水肥因子的响应关系。结果表明,各水肥因子对番茄综合营养品质的主效应表现为:施磷量施氮量灌水量施钾量。当其他因素为中间水平时,番茄营养品质随灌水量或施氮量的增加呈开口向下的抛物线型变化,随磷肥用量的增加线性增加,随施钾量的增加呈开口向上的抛物线型变化。交互作用表现为,灌水量与施氮量、磷与钾肥用量之间存在显著交互作用。表明灌水量、氮肥用量过高不利于番茄综合营养品质的提高,合理增施磷肥和钾肥可有效提高番茄营养品质。     

不同水分条件下皮叶两用杜仲林的生长效应

对12年生杜仲进行人工供水处理,研究土壤水分对皮叶两用杜仲林萌条生长规律的影响.结果表明:不同水平的供水对新枝生长均有促进作用,6~9月份,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级供水处理的新枝枝长生长量分别较对照增加30.2%、37.1%、77.9%、56.2%,新枝直径生长量分别较对照增加22.4%、53.7%、117.9%、83.6%;Ⅲ级供水最有利于萌条的生长,二次分枝数最多(43个/株),平均枝条长度最长(27.3 cm),单株叶片数和叶干质量分别为162个.株-1和16.5 g.株-1;杜仲供水多时,水分并不能被根部全部吸收,水分利用效率降低;5~9月份,秦岭南坡杜仲适宜的灌水量为1 050 m3.hm-2.     

城市生活污水浇灌对银杏幼苗生长的影响

采用定量浇灌的方法,在景德镇市研究了浇灌城市生活污水对银杏(Ginkgo biloba)幼苗生长的影响。结果表明,处理B (污水稀释60%)和处理C (污水稀释100%)对银杏幼苗的苗高增长有显著的促进作用,而处理A (污水不稀释)显著抑制苗高、叶面积、茎粗的增长;同时处理A的幼苗叶片叶绿素含量为2.65 mg/dm2,与对照1.938mg/dm2存在显著的差异,而处理B和处理C与对照之间不存在显著差异。通过以上实验结果分析,当污水稀释至一定比例,例如0.6:1和1:1时,都对银杏幼苗生长有一定的促进作用;污水灌溉能使得银杏的叶绿素含量明显增加,很有效地促进银杏的光合作用。       

池塘养殖尾水灌溉稻蟹共生稻田中水稻的生长

为了探求新型稻渔共作模式对水稻生长及产量的影响,在宁夏回族自治区银川市贺兰县光明渔村开展了新型稻渔共作模式的实践。不同情况下稻田灌溉模式影响了水稻的生长以及产量。实验分为每隔5 d灌溉一次鱼塘水,每隔7 d灌溉一次鱼塘水以及不灌溉鱼塘水。水稻种植品种为“吉宏6号”,水稻平均亩产544.97kg,总体旱田亩产量高于水田,不同灌溉周期亩产量5 d灌溉一次>7 d灌溉一次>不灌溉鱼塘水。地上部分生物量旱田大于水田。灰色关联度分布为0.576～0.907。各水稻根茎秆构成因子与水稻产量关联度由强到弱排序依次为：根长（0.907）＞秆基部外径(0.863)=穗基部外径(0.863)＞秆长(0.846)＞株高(0.829)＞穗长(0.776),其中与水稻产量关联度最大的根茎秆构成因子是根长,关联度最小的是穗长;水稻产量构成因子与水稻产量关联度由强到弱排序依次为：有效穗数(0.869)＞穗粒数(0.847)＞生物量(0.813)＞结实率(0.806)＞千粒质量(0.759)＞每公顷穴数(0.715)＞根干质量（0.625）＞成穗率(0.576),其中与水稻产量关联度最大的产量构成因子是有效穗数,关联度最小的是成穗率。     

不同时期灌水对强筋小麦郑麦9023蛋白质及其组分的影响

在大田条件下研究了不同时期灌水对强筋小麦郑麦9023蛋白质及其组分的影响。结果表明,随着灌水次数的增加,小麦蛋白质含量呈下降趋势,即W1〉W2〉W3,说明水分增加对蛋白质含量有稀释效应;增加灌水,提高了小麦籽粒游离氨基酸含量,降低了游离氨基酸向蛋白质的转运;随着灌水次数的增加,谷蛋白、球蛋白总体上呈降低趋势,清蛋白呈增加趋势,醇溶蛋白变化较大,谷醇/清球比值降低。成熟期小麦籽粒谷蛋白大聚合体W2处理达到最大值,表明灌两水有利于谷蛋白大聚合体的合成;可提高强筋小麦的烘焙品质。