宁南山区紫花苜蓿(Medicago sativa)土壤干层水分动态及草粮轮作恢复效应

以各类作物农田水分为对照，连续两年对宁南山区不同生长年限苜蓿深层土壤水分以及10年生苜蓿地耕翻后轮作不同年份作物农田的水分进行了测定。结果表明，随着苜蓿生长年限的增加，干层深度与厚度先增加后减小。3年生苜蓿干层深度为720cm，6年生干层最深可达1000cm以下，10年生干层深度为920cm，3—12年生苜蓿地0—700cm土层基本上均属于土壤干层范围。苜蓿地0—800cm土壤湿度随生长年限增加而降低，2004年测定的4、7年生和12年生苜蓿地0—700cm土层平均含水率分别为5．30％、5．22％和5．01％；2005年测定的3、6年生和10年生苜蓿地0—800cm土层湿度分别为6．26％、5．60％和5．27％；而800～1000cm土层湿度在一定年限后有恢复趋势。300cm为苜蓿地降水下渗的最大临界深度，300cm以下土壤干层一旦形成，将长期存在，7—12年生苜蓿300～700cm土层湿度仅维持在4．0％左右。苜蓿地和农田的土壤干层厚度与湿度有较大差异，草粮轮作可使苜蓿土壤干层水分基本恢复到农田湿度，而且轮作年份越长，土壤各层次水分恢复效果越好，10年生苜蓿轮作18年后土壤水分基本恢复到农田状态。

黄土高原半湿润区苜蓿草地土壤干燥化与草粮轮作水分恢复效应

【目的】揭示黄土高原半湿润区苜蓿草地土壤干燥化发生规律与草粮轮作对干燥化苜蓿草地土壤水分恢复效应。【方法】在甘肃镇原试验站实地测定了不同生长年限苜蓿草地与不同类型草粮轮作粮田深层土壤湿度,分析了苜蓿草地土壤干层分布特征与草粮轮作对土壤干层水分恢复效应。【结果】15—28年生苜蓿草地0—1000cm土层土壤湿度平均值为10.20%,土壤干燥化速率为34.2mm·a-1,土壤干层最大分布深度超过了1400cm;苜蓿草地翻耕并轮作3—25年粮食作物后土壤干层湿度能够逐步恢复,土壤干层恢复厚度为583cm,土壤湿度恢复速率为77.3mm·a-1,土壤湿度恢复度达到83.3%。通过草粮轮作方式使15年生苜蓿草地土壤湿度恢复到当地土壤稳定湿度值需要8年以上。【结论】有利于土壤水分恢复的适宜草粮轮作模式是"10年生苜蓿→8年以上轮作粮食作物"。

宁南旱区草粮轮作系统中紫花苜蓿适宜利用年限研究

2002—2004年对宁南旱区不同生长年限紫花苜蓿土壤理化性状和紫花苜蓿-谷子轮作进行了研究。结果表明，随着紫花苜蓿生长年限延长，土壤生态环境得到改善。紫花苜蓿3～22年生期间，0～100cm土壤容重减少了0．213g／cm^3，孔隙度增加8．03％，饱和持水率增加14．17％，持水能力增强。6～22年生期间，0～60cm土层有机质和碱解氮平均含量分别增加1．60g／kg和11．02mg／kg，pH值降低了0．09，为轮作作物生长创造了良好的土壤环境。紫花苜蓿轮作年份越早，土壤水分恢复效果越好，轮作作物水分利用效率越高；反之，紫花苜蓿生长时间过长，轮作后不利于土壤水分的恢复。6，10和22年生紫花苜蓿地轮作谷子收获后，0～200cm土壤水分恢复量分别为63．06，55．22和-42．55mm，轮作谷子产量分别为1725．95，1485．80和1560．75kg／hm^2，水分利用效率分别为12．0116，8．4325和5．8161kg／mm·hm^2。为使旱区农地有限的土壤水分达到合理、高效及可持续利用，取得较大的经济效益、生态效益和社会效益，紫花苜蓿实行草粮轮作的最适宜年限在5～6年生。

宁南旱区不同草粮轮作方式中前茬对春小麦产量和土壤性状的影响

2003-2005年在宁南旱区将10年生苜蓿耕翻后进行了9种轮作方式的试验,研究不同轮作方式中前茬对第三年春小麦产量、土壤养分、pH值和酶活性的影响。结果表明,不同轮作方式下的第三年春小麦产量及土壤养分、pH值、酶活性各指标间差异性达到显著水平。0-60 cm土层有机质、全氮、碱解氮和速效钾平均含量均下降,降幅分别为0.05-2.24 g/kg,0.019-0.325 g/kg,0.118-12.280 mg/kg和8.87-166.88 mg/kg,pH值下降0.03-0.31。前一二年轮作作物对水肥料的消耗有叠加效应,且随耕作年限递减。轮作第一年作物对养分的消耗是主要的,而且作物种类不同,消耗量不同。第一年为春小麦的轮作方式对土壤氮素和磷素消耗最少,为谷子时次之,为马铃薯时最多。谷子是喜钾作物,前茬有谷子参与时对土壤速效钾消耗最多,有马铃薯时次之,有春小麦时最少。3种类型作物搭配组合的轮作方式,土壤有机质和速效磷含量降低最多。轮作方式中马铃薯和谷子产量高,耗水量大,导致土壤盐碱性保持较高水平。作物连作导致土壤脲酶活性降幅较大,马铃薯连作使碱性磷酸酶活性降低,禾本科作物连作的土壤蔗糖酶活性较高。

长武旱塬草粮轮作田土壤水分可持续利用模式模拟

采用实地观测和计算机模拟相结合的方法,以长期定位试验数据为基础,通过对不同草粮轮作模式的模拟研究,分析了长武旱塬草粮轮作田的土壤水分恢复效应,以期探索出适合该地区的土壤水分可持续利用的草粮轮作模式。验证结果表明:草粮轮作田0～2m土层土壤贮水量模拟值和观测值间的相关系数为0.97;0～5m土层土壤湿度的模拟值和观测值间相关系数在苜蓿草地、冬小麦田和马铃薯田分别为0.94、0.93和0.87,均达到了极显著水平。模拟结果表明:苜蓿翻耕后,种植马铃薯和糜子均有利于土壤水分的恢复。在土壤干燥化程度较严重时,种植冬小麦或者春玉米能够在一定程度上缓解土壤干燥化;在无干燥化或者干燥化程度较轻时,种植冬小麦和春玉米会导致土壤含水率的下降。在长武旱塬,"马铃薯-糜子-春玉米-马铃薯-糜子-冬小麦"的粮食轮作模式有利于苜蓿地土壤水分恢复,持续种植9～12a后可以再次种植苜蓿。

基于EPIC模型的黄土高原旱地草粮轮作田土壤湿度模拟

土壤水分是黄土高原地区粮食生产的关键因子,EPIC模型自建立以来在世界范围内得到了广泛的应用,是研究土壤水分动态的有效工具,因此,在黄土高原地区验证EPIC模型的土壤湿度模拟精度对该地区土壤水分的模拟研究具有重要的现实意义。本研究应用长期定位试验观测值和EPIC模型对草粮轮作田[苜蓿(Medicagosativa)-苜蓿-苜蓿-苜蓿-马铃薯(Solanumtuberosum)-冬小麦(Triticumaestivum)-冬小麦-冬小麦]土壤湿度进行了模拟研究。结果表明,在苜蓿草地、冬小麦田和马铃薯田中0~2.0 m土层土壤湿度的观测值和模拟值相关系数分别为0.756、0.973和0.790,RMSE值分别为0.028、0.011和0.023 m/m;模拟值与观测值的土壤湿度剖面分布总体上一致。EPIC模型能够较好模拟草粮轮作田土壤水分的动态变化规律,可以用来模拟研究黄土高原草粮轮作田土壤水分动态变化及其土壤湿度的剖面分布。建立合理的土壤数据库和作物根系分布方程将会进一步提高模型对土壤湿度的模拟精度;增加模型中的土层数有利于提高模型对深根系作物土壤湿度的模拟精度。

草粮轮作与农田生态平衡——兼论 Ladino 白三叶的生态经济效益

利用无性繁殖法定植Ｌａｄｉｎｏ白三叶（Ｔｒｉｆｏｉｕｍｒｅｐｅｎｓ）和雅安逸生白三叶（Ｔ．ｒｅｐｅｎｓ），地上部生物量前者比后者表现出极显著差异；地下部生物量和贮氮量表现为显著差异。后作玉米产量，Ｌａｄｉｎｏ白三叶地为６．２９ｔ／ｈａ大于雅安逸生白三叶地（６．１５ｔ／ｈａ）；农田生态系统里前者表现为正氮平衡，后者表现为负氮平衡，前者土壤固相、液相和气相比为１∶０．５∶０．２５明显优于后者；前者Ｃ／Ｎ比适中，后者Ｃ／Ｎ过窄，其抗性雅安逸生白三叶低于Ｌａｄｉｎｏ白三叶。三种种子直播的豆科牧草的生态经济特性表现为南苜蓿（Ｍｅｄｉｃａｇｏｈｉｓｐｅｄａ）大于苕子（Ｖｉｃｉａｃｏｒａｃｃａ），紫云英（Ａｓｔｒａｇａｌｕｓｓｉｎｉｃｕｓ）则介于两者之间。草粮轮作周期证明，Ｌａｄｉｎｏ白三叶和南苜蓿以及苕子是无性繁殖和有性繁殖的最佳材料，值得广泛推广利用。

宁南旱地草粮轮作田土壤水可持续利用模拟研究

采用野外调查和计算机模拟相结合的方法对宁夏南部旱地草粮轮作田土壤水分恢复问题进行了模拟研究。结果表明,模拟土壤湿度和观测土壤湿度剖面分布自上而下的变化趋势一致,土壤湿度模拟值基本能够反映苜蓿地土壤湿度等级在不同土层的分布。苜蓿地土壤干燥化进程和土壤湿度恢复进程均表现为前期快后期慢。在宁夏南部丘陵半干旱区,8～10 m土层土壤湿度恢复较困难,种植苜蓿期间应尽量避免该土层土壤湿度等级降低到D以下,即土壤湿度不应低于8.5%。在宁夏南部丘陵半干旱区苜蓿适宜种植年限为6～8年,翻耕后适宜采用PPW轮作模式（马铃薯→马铃薯→春小麦）进行土壤水分恢复,种植16～20年粮食作物后可以再次种植苜蓿。

基于APSIM模型的宁夏固原地区草粮轮作系统模拟研究

针对田间草粮轮作试验周期长、监测困难、耗时耗力等问题,利用APSIM作物生长模型分别对2000—2011年12年间和2039—2050未来12年间不同气候条件下草粮轮作系统(春小麦—春小麦—春小麦、谷子—春小麦—春小麦、春小麦—谷子—春小麦、谷子—谷子—春小麦、谷子—春小麦—谷子、春小麦—谷子—谷子、春小麦—春小麦—谷子、谷子—谷子—谷子共8种轮作模式)的土壤含水量和作物产量变化情况进行模拟分析和对比。结果表明:未来气候条件下草粮轮作系统相对于历史气候条件下草粮轮作系统土壤含水量有较为明显的下降,但作物产量有所增加。小麦产量与谷子产量相比,小麦产量相对较低,谷子产量相对较高。浅层土壤含水量受降水的影响较大,波动较大。深层土壤含水量显示不断恢复趋势。春小麦—春小麦—春小麦轮作方式作物产量随轮作年限增加基本呈增长趋势。谷子—谷子—谷子轮作方式作物产量随轮作年限增加基本呈下降趋势。

黄土高原半干旱偏旱区草粮轮作田土壤水分恢复效应模拟

采用实地调查和EPIC模型相结合的方法,模拟研究了黄土高原半干旱偏旱区不同草粮轮作模式的土壤水分恢复效应.结果表明:多年生苜蓿地和苜蓿翻耕后种植粮食作物农田0～10m土层土壤湿度调查值与模拟值间的相关系数均超过0.9(P<0.01),相对均方根误差在0.05～0.16,相对误差均低于10%;模拟与实测的土壤湿度剖面分布变化趋势一致.在黄土高原半干旱偏旱区,苜蓿地深层土壤干层恢复难度较大,在种植苜蓿期间应避免8～10m土层土壤湿度降到5.7%以下.苜蓿地适宜种植年限为4～6a,最长不应超过8a.苜蓿翻耕后适宜采用马铃薯→马铃薯→春小麦轮作模式进行土壤水分恢复,32～33a后可以再次种植苜蓿.

黄土高原半干旱偏旱区苜蓿-粮食轮作土壤水分恢复效应

该文测定和分析了黄土高原半干旱偏旱区不同生长年限苜蓿草地以及轮作不同年限粮食作物后0～1000cm深层土壤水分变化规律。结果表明:随着苜蓿生长年限的延长,苜蓿草地土壤干层厚度逐渐增加,3年生苜蓿草地土壤干层深度达到760cm,6、7、10年生苜蓿草地土壤干层深度均超过1000cm,6年生苜蓿地1000～1500cm土层仍为干燥层,土壤平均湿度为9.68%;采用草粮轮作能明显减小苜蓿草地干层的厚度和范围,0～1000cm土壤水分较10年生苜蓿草地都有不同程度的恢复,轮作2、6、8、12和18a粮田平均土壤水分恢复速率25.2mm/a,年均累积恢复土层厚度123.1cm,0～300cm土层水分恢复程度较高,且轮作年限愈长,土壤水分恢复效果越好,轮作18a粮食作物后0～660cm土层土壤水分恢复量达到了531.1mm;苜蓿草地适宜翻耕年限为5～6a,且6年生苜蓿草地0～1000cm土壤水分恢复到当地土壤稳定湿度值需要23.8a,该地区适宜的苜蓿-粮食轮作模式为"5～6年生苜蓿→24年粮食作物"。

河南省优质牧草利用模式研究与启示

随着优质牧草在全省各地的推广应用,越来越多的养殖户改变了传统的秸杆养畜模式,取而代之以草代粮,草粮轮作,成为畜牧词草业发展新热点。尤其新型优质牧草的推广,能大大降低粪污污染,提升牧草产量,改善适口性,在促进草食畜牧业发展上发展前景广阔=笔者在充分调研了解全省优质牧草推广利用的基础上,总结分析相关模式,提出相关启示与建议,供参考研究。

澳大利亚的草原建设和利用

澳大利亚的自然概况 澳大利亚的土地总面积为768万平方公里,约有600万平方公里是干旱地区。沙漠及半沙漠占全国面积的35％。澳大利亚的领土四面环海,属南半球中纬度地带,年平均气温较高,北部为27℃,南部为14℃。 自然地理明显地分为三个部分:

“退耕还林、退耕还牧”的提法值得研究

人们习惯把原来有森林、草原的山坡开垦为耕地后,再弃耕恢复森林草原的过程叫“退耕还林、退耕还牧”,我认为这种提法很值得研究。 “牧”和“草”是两个概念,到底是还“牧”还是还“草”这是不一样的。“牧”可以理解为畜牧业,也可以理解为牧草。