水氮耦合对无芒雀麦产量及氮磷钾化学计量特征的影响

[目的]合理的水分和养分供给是保障人工草地高效可持续生产的有效措施.探究不同灌溉量和施氮量及其交互作用对牧草产量及养分含量的影响,有助于深入了解牧草生长对草地生态系统的响应.[方法]以人工种植无芒雀麦(Bromus inermis)为研究对象进行田间试验.采用喷灌方法,在无芒雀麦拔节期按照田间持水量(θf)范围设置4个...     

基于DPSR-信息敏感性的水安全评价指标体系构建——以庆阳市为例

水安全涉及社会经济、生态环境等多方面因素,为有效缓解水安全问题,构建科学合理的水安全评价指标体系十分关键。文中以庆阳市为例,基于驱动力-压力-状态-响应(DPSR)模型初选了水安全评价指标体系,采用能提高指标体系代表性与独立性的信息敏感性和相关性分析方法,进行指标体系优化并确定指标权重。结果表明：信息敏感性和相关性分析将28个初选的指标筛选为16个指标,使指标体系更加简明灵活;亩均水资源量、工业废水排放达标率、每公顷农用化肥使用量对水安全影响最敏感,且压力系统是影响庆阳水安全的主要子系统,比重为31.27%。文中指标体系的构建可为应对庆阳水安全问题提供科学决策参考。     

土壤水分胁迫对紫花苜蓿光合特性及其生物量的影响

紫花苜蓿是我国重要的豆科牧草,具有较强的抗旱能力,而水分亏缺是影响其产量的主要逆境因子之一。通过大田试验对不同水分胁迫下紫花苜蓿的光合特性及产量进行研究,结果表明:①土壤水分胁迫对紫花苜蓿光响应参数影响显著(P<0.05),随着水分胁迫的加剧,最大净光合速率、表观量子效率、光饱和点逐渐降低,暗呼吸速率、光补偿点逐渐升高,从而直接影响紫花苜蓿光合作用对弱光的吸收和转化效率。②随着水分胁迫的加剧紫花苜蓿叶片的净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)呈显著的下降趋势,气孔导度(Gs)呈先下降后上升的趋势,表明轻度水分胁迫下气孔因素是Pn下降的主要因素,中度和重度水分胁迫下非气孔因素是Pn降低的主要因素。③当光合有效辐射(PAR)为1200μmol·m^-2·s^-1时,轻度水分胁迫的水分利用效率(WUE)显著大于充分灌溉的WUE(P<0.05),表明适度水分胁迫可提高紫花苜蓿叶片的水分利用效率。④轻度水分胁迫与充分灌溉干草产量之间无显著差异,表明轻度水分胁迫能达到高产节水的目的。     

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。     

调亏灌溉对高寒荒漠区人工混播草地土壤环境与牧草生长的影响

针对中国高寒荒漠草原区牧草种植模式单一、产量水平低下的草业畜牧业生产现状,探究更为有效的灌水模式以提高牧草产量,以实现区域水土资源高效利用。以燕麦和箭筈豌豆混播草地为研究对象,采用大田试验对比分析了7种调亏灌溉模式（拔节期轻度亏水BW₁：65%~75%,拔节期中度亏水BW₂：55%~65%,拔节期重度亏水BW₃：45%~55%,开花期轻度亏水KW₁：65%~75%,开花期中度亏水KW₂：55%~65%,开花期重度亏水KW₃：45%~55%,以全生育期充分灌水QW₀：75%~85%为对照）对混播草地土壤水分、土壤温度和土壤养分及牧草株高、茎叶比、产量和水氮利用效率的影响。结果表明：1）平均土壤贮水量随灌水亏缺程度的提高呈降低趋势,同一亏缺度条件下,拔节期亏水与开花期亏水间无显著差异。2）水分亏缺处理的平均土壤温度显著高于充分灌水处理,且水分亏缺度一定时,拔节期亏水处理的平均土壤温度显著高于开花期亏水处理。3）收获后各处理的土壤养分含量较播种前呈降低趋势。与充分灌水相比,开花期轻度亏水可显著提高土壤速效氮含量,而中度或重度水分亏缺不利于牧草对土壤速效磷和钾的吸收。4）同一灌水模式下,燕麦株高、茎叶比和产量均显著高于箭筈豌豆。7种灌水模式的草地耗水量为386.1~502.6 mm,与处理QW₀相比,处理KW₂的灌水量减少20.6%,牧草总产量无显著差异,可获得较高的水分利用效率（31.5 kg·hm^-2·mm^-1）、灌水利用效率（81.0 kg·hm^-2·mm^-1）、氮素吸收效率（0.99 kg·kg^-1）和氮肥偏生产力（191.1 kg·kg^-1）,是高寒荒漠区燕麦与箭筈豌豆混播人工草地节水、增产和高效的水分管理模式。     

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。      

Irrigation scheduling based on yield and quality in Bromus inermis北大核心CSCD

A suitably calculated irrigation regime can improve the productivity of artificial grassland,improve the quality of pasture and enhance water use efficiency in drier areas. In this research we compared the effects of two irrigation regimes（regulated deficit irrigation at different growth stages,I1;regulated deficit irrigation over the whole growth period ,I2）on yield and quality of Bromus inermis in the Hexi Corridor. Irrigation scheduling was optimized by considering the results of field trials and simulations of irrigation scheduling in typical dry years to provide a theoretical basis for local production practices. The results showed that：The yield of B. inermis in I1 initially increased and then decreased with successive increases in the amount of water applied,while in I2 B. inermis yield showed an increasing trend across the range of irrigation rates tested. In both irrigation regimes,the crude protein content of B. inermis gradually decreased with increasing water supply,while the acid detergent fiber and neutral detergent fiber contents increased somewhat. Compared with I2,B. inermis yield was increased by 23.11% on average and crude protein content by 6. 09% on average in I1;therefore,the I1 irrigation regime was superior. Based on the field trial combined with the simulation of irrigation scheduling in a typical dry year,it was found that a treatment designated ［greening stage （75%-85% θFC）,jointing stage （65%-85% θFC）,and tasseling stage （65%-85% θFC）,I1DF1］,irrigation frequency of 12 times,and a total irrigation amount of 521. 76 mm provided water-saving benefits and stable yield in B. inermis in the Hexi Corridor. © 2022 Editorial Office of Acta Prataculturae Sinica. All rights reserved.     

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...     

西北内陆干旱区水分调控对豆禾混播草地群落稳定性的影响及评价

在西北内陆干旱区干旱少雨,探寻高产节水的草地群落以实现生态环境的稳定。通过2 a(2019和2020年)田间试验,对比分析了4种水分调控梯度（充分灌溉W0,75%～85%的田间持水量（FC）;轻度亏水W1,65%～75%FC;中度亏水W2,55%～65%FC;重度亏水W3,45%～55%FC）和3种豆禾混播组合（紫花苜蓿+无芒雀麦,A1;紫花苜蓿+无芒雀麦+长穗偃麦草,A2;紫花苜蓿+无芒雀麦+长穗偃麦草+草地早熟禾,A3）对群落稳定性的影响。结果表明：水分调控与混播组合对混播草地组分稳定性无显著影响,但显著影响混播草地功能稳定性（产量和粗蛋白含量）和种间相容性,水分调控与混播组合的交互效应对草地的组分稳定性、功能稳定性和种间相容性均无显著影响。综合评价得出,轻度水分亏缺条件下紫花苜蓿+无芒雀麦+长穗偃麦草混播处理的加权关联度最高,综合排名最优,是西北内陆干旱区适宜的豆禾混播组合与灌水管理模式,该研究可为当地人工草地高效节水可持续生产提供理论基础及技术支持。     

水氮调控对无芒雀麦氮磷钾累积、品质及水氮利用的影响

以三年生无芒雀麦为研究对象,设置4个灌溉梯度[在拔节期水分达到土壤水分下限时进行灌溉,各处理土壤水分下限分别为田间持水量的75%(W0)、45%(W1)、55%(W2)、65%(W3),灌水达上限85%田间持水量时停止]和4个施氮梯度[0 kg/hm²(N0)、60 kg/hm²(N1)、120 kg/hm²(N2)和180 kg/hm²(N3)],分析水氮调控对无芒雀麦氮磷钾累积量及累积速率、产量、品质和水氮利用效率的影响。结果表明：无芒雀麦在拔节期前养分累积以氮素为主;拔节期氮磷钾养分累积量及累积速率在N2W3、N2W0、N3W3和N3W0处理下最高,且以钾素增长最为突出;各养分累积量与累积速率在抽穗期达到峰值,随着灌水量和施氮量的增加先增后降(W3与N2处理最高),并再次以氮素累积为主;磷素累积在无芒雀麦生育期内呈增长趋势,但整体偏低。N2W3处理在全生育期内能保持较高的养分累积量及累积速率。无芒雀麦总产量在灌水和施氮后分别提高了24.77%～58.09%和31.10%～85.86%;W3与N...