河西荒漠灌区15个紫花苜蓿品种生产性能比较研究

为了筛选适宜于甘肃河西荒漠灌区种植的紫花苜蓿(Medicago sativa)品种,本研究测定了种植于河西灌区的15个国内外优良紫花苜蓿品种的越冬率、初花期株高、单位面积分枝数、干草产量、干鲜比、叶茎比和生长速率等生产性状,并利用灰色关联度法进行了综合分析评价。结果表明,15个紫花苜蓿品种的越冬率均大于97%;柏拉图的株高最高,达101.48 cm;WL319HQ的枝条数最多,为788个/m2;WL319HQ、耐盐之星和WL363HQ的干草产量较高,分别为31 143.44、27 382.68和26 190.79 kg/hm2;骑士T的叶茎比最高,为0.966。相关性分析表明,干草产量与枝条数具有极显著相关性。经灰色关联度综合评价,WL319HQ、耐盐之星、阿迪娜、甘农9号的综合性能表现优异,可以在该区域大面积推广种植。

甘肃荒漠灌区播量和行距对紫花苜蓿营养价值的影响

播量和行距是实现紫花苜蓿高产和优质的重要栽培技术措施。为此,采用裂区设计,以播量(12.0、16.0、20.0、24.0kg·hm^(-2))为主处理,3个等行距(10、15、20cm)和2个不等行距(60cm+40cm间距、60cm+30cm间距,60cm即种植6行,行距10cm)为副处理,连续3年在甘肃荒漠灌区研究播量和行距对紫花苜蓿叶茎比和营养价值的影响。结果表明,播量和行距对叶茎比无显著影响,对营养价值有一定影响。其中粗蛋白、粗脂肪、钙和磷含量随播量、行距的增加呈先增加后降低趋势,3年平均粗蛋白含量在播量为16.0kg·hm^(-2),行距为20cm时最高(20.06%),粗脂肪含量在播量为16.0kg·hm^(-2),行距为15cm时最大(3.42%),钙含量在播量为20.0kg·hm^(-2),行距为20cm时达到峰值(1.65%),磷含量在播量分别为12.0、16.0和20.0kg·hm^(-2),行距均为20cm时最高(0.19%);中性、酸性洗涤纤维含量随播量增加呈降低趋势,随行距增加呈增加趋势,且中性洗涤纤维含量在播量为24.0kg·hm^(-2),行距为10cm时最低(31.74%),酸性洗涤纤维含量在播量为24.0kg·hm^(-2),行距为15cm时最小(25.64%);相对饲喂价值随播量的增加呈增大趋势,随行距的增加呈先升高后降低趋势,其值在播量为16.0kg·hm^(-2),行距为20cm时最高(208.64%)。相同播量和行距下,紫花苜蓿营养价值受生长年限的影响。综合分析结果显示,播量为20.0kg·hm^(-2)、行距为20cm是该地区的最佳播量和行距,有利于提高紫花苜蓿的营养价值。

荒漠灌区不同种植年限苜蓿草地土壤微生物特性

采用熏蒸-提取法、微生物培养法,研究了荒漠灌区不同种植年限紫花苜蓿（Medicagosativa L.‘Gannong No.3’）草地0～60cm土层土壤微生物量和数量,从土壤微生物的角度对荒漠灌区苜蓿的退化机理、人工草地管理做出了评价。结果表明,不同种植年限苜蓿草地土壤微生物量碳、氮及微生物（细菌、真菌、放线菌）数量均呈现随土层深度的增加而减小的趋势;随苜蓿种植年限的增加,土壤微生物量碳、氮,细菌和放线菌数量均呈增加-降低-增加的变化趋势,真菌数量呈先增加后降低的变化趋势;土壤微生物群落以细菌占绝对优势（70.72%）,真菌最少（0.18%）,微生物总数量和微生物生物量均大于撂荒地,且5年生苜蓿地微生物总数最多,是其他各种植年限的1.58～6.17倍,且微生物生物量碳、氮与细菌、放线菌数量呈极显著正相关。微生物生物量及数量表现出明显的季节动态,除土壤真菌数量最大值出现在9月份之外,其余指标最大值均出现在7月份,最小值在4月份。

荒漠灌区苜蓿后茬轮作不同作物对土壤细菌群落的影响

为阐明荒漠灌区苜蓿(Medicago sativa)后茬轮作不同作物对土壤细菌群落的影响,本研究以6年生苜蓿地为对照(CK),以5年生苜蓿地翻耕灭茬分别种植1年小麦(Triticum aestivum)(T1)、油菜(Brassica chinensis)(T2)、葵花(Helianthus annuus)(T3)、玉米(Zea mays)(T4)为处理,采用高通量测序技术,分析不同处理下土壤细菌群落的变化特征。结果表明,T1,T2微生物量碳含量显著大于CK,T4微生物量氮含量显著高于CK(P<0.05);T3,T4土壤呼吸显著大于CK(P<0.05);T1,T2,T3,T4脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶、蔗糖酶活性分别是CK的1.44,1.13,1.36,1.54倍,1.53,7.78,4.25,7.28倍,1.09,1.28,1.14,1.06倍,1.11,1.38,1.14,1.74倍;与CK相比,轮茬后变形菌门、放线菌门、芽单胞菌门相对丰富呈降低、而酸杆菌门相对丰富呈增加趋势,这4个菌门为不同处理的优势菌门,占所有菌门的82.67%;T1,T2土壤细菌群落丰富度指数(Chao1和ACE)均显著高于CK(P<0.05)。综上,荒漠灌区轮茬较苜蓿连作更有助于提高土壤酶活性,稳定细菌群落结构,提高土地生产力。

河西荒漠灌区紫花苜蓿施肥效应及其基于数据包络分析法的经济效益研究

为科学准确地评判河西走廊苜蓿主产区紫花苜蓿饲草生产中施肥措施对其产品质量及生产收益的影响,本研究以“甘农3号”紫花苜蓿为材料,通过2016、2017年2年田间试验,以该区域紫花苜蓿饲草生产的平衡施肥推荐方案(N 103.5 kg·hm^-2、P2O5105 kg·hm^-2、K2O 90 kg·hm^-2)为对照,探讨了不施肥及3种不完全施肥(缺氮偏施、缺磷偏施、缺钾偏施)处理下紫花苜蓿的生产性能,并采用数据包络分析法(DEA)对其经济效益进行分析。结果表明:与不施肥相比,施肥措施各处理均显著提高紫花苜蓿产量、蛋白总量,降低其酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维,提高了相对饲用价值,从而改善了紫花苜蓿品质,并有效增加了经济效益;与氮、磷、钾平衡施肥相比,各偏肥处理的紫花苜蓿产量和品质均显著低于平衡施肥,尤以缺磷偏施的降幅最大,2016、2017年2年的产量和蛋白总量降幅分别达到25.9%、25.7%和33.4%、33.1%。因此,磷是河西荒漠灌区紫花苜蓿饲草生产的养分限制因子,氮、磷、钾对该地区紫花苜蓿生产性能影响顺序为:磷>氮>钾。运用数据包络分析法(DEA)分析出河西荒漠灌区紫花苜蓿的施肥效应为氮、磷、钾平衡施肥的经济效益最优,为DEA有效;不完全施肥的3个评价单元及不施肥评价单元为DEA无效,其中,不施肥经济效益最低,3个不完全施肥评价单元中的缺磷偏肥的紫花苜蓿经济效益比缺氮偏肥和缺钾偏肥更低;另外还以DEA模型推算出不同施肥措施下紫花苜蓿饲草生产经济效益改进的具体方案,其中,不施肥的紫花苜蓿饲草生产需调整的幅度最大,调整额度达10678.88 CNY·hm^-2,各施肥措施需调整的幅度排序为:不施肥>缺磷偏施>缺氮偏施>缺钾偏施。

播量和行距对荒漠灌区紫花苜蓿生产性能的影响

【目的】筛选甘肃荒漠灌区紫花苜蓿优质、高产、稳产的最佳播量和行距配置栽培模式,为苜蓿产业发展提供科学依据.【方法】以播量12.0、16.0、20.0、24.0 kg/hm^2为主处理,行距10、15、20 cm为副处理,选育干草产量、粗蛋白含量、株高、鲜干比等4项指标在2015~2018年的平均值,综合评价不同播量和行距配置对紫花苜蓿生产性能的影响.【结果】播量、行距及二者互作对紫花苜蓿粗蛋白、株高和干草产量有显著影响.粗蛋白含量随播量和行距的增加呈先升高后降低趋势;干草产量和株高随播量增加呈先增大后减小趋势,随行距增加呈增加趋势.4年平均粗蛋白含量、干草产量和株高在中等播量16.0 kg/hm^2,行距20 cm时最高.不同生长年限及同一生长年限的不同茬次对干草产量和株高有一定的影响.【结论】中等播量16.0 kg/hm^2和行距20 cm是甘肃荒漠灌区苜蓿草田种植的最佳栽培模式.

内蒙古荒漠草原灌区水资源承载力评价研究

【目的】揭示内蒙古荒漠草原灌区水资源承载力状态,为灌区水资源系统结构优化提供理论依据。【方法】以阿拉善左旗境内的5个典型区域(腰坝滩、格林滩、通古淖尔滩、查哈尔滩、新井滩)为研究对象,综合考虑水资源、生态、社会经济3个因素,建立区域水资源承载力评价指标体系,利用熵权-TOPSIS模型对典型灌区的水资源承载力进行综合评价。【结果】2018年,腰坝、查哈尔、通古淖尔、格林、新井的水资源承载力评价指数分别为:0.682、0.576、0.213、0.392、0.247,处于Ⅲ、Ⅳ等级;以腰坝为例,基于多情景预测得出,在提高退耕还林程度、减缓经济增长速度和降低灌溉面积增长速度的条件下,2050年的水资源承载力评价指数将会显著提升。【结论】研究区应以可持续发展为理念,针对当地以农业为主的发展需求,推广节水灌溉及加大退耕还林力度;遵循“以水定产”的政策要求,实施严格的水资源管理制度,以实现区域水资源承载力的提升。

绿洲灌区水肥耦合对连作饲用型高粱‘近甜1号’生长的调控效应

以荒漠绿洲沙荒地饲用型‘近甜1号’(BJ0601)高粱(Sorghum bicolor)头茬种植的最佳水肥需求(灌溉量7800 t·hm^(−2);施肥量600 kg·hm^(−2))和栽培模式(株距×行距:23 cm×40 cm)为依据,以头茬和轮作为对照,对连作3年的‘BJ0601’生长适应性(生长发育、茎秆鲜重、种子产量和质量等)、茎秆糖含量及土壤地力(有机碳、矿质养分)变化等进行分析。结果表明:与头茬相比,‘BJ0601’轮作茎秆鲜重无显著差异(P>0.05),但种子产量(925.1 kg·hm^(−2))显著低于头茬(2029.5 kg·hm^(−2))(P<0.05)连作3年后‘BJ0601’生长适应性受到明显抑制;与头茬相比,‘BJ0601’连作3年后出苗数、成苗率及株高分别降低了11.5%、11.4%和43.7%,茎秆鲜重(57.8 t·hm^(−2))和种子产量(677.2 kg·hm^(−2))分别降低了26.4%和71.5%;各处理茎秆可溶性糖含量无显著差异。‘BJ0601’连作3年后土壤地力显著下降。与头茬和轮作相比,连作3年后‘BJ0601’根区10-20 cm土层有机碳含量降低了34.4%和36.7%,碱解氮、速效磷和速效钾含量降低了71.9%和43.9%、85.7%和38.8%、30.9%和16.9%(其他耕作层养分变化同10-20 cm土层)。然而,在高水肥耦合(灌溉量9000 t·hm^(−2);施肥量825 kg·hm^(−2))下,‘BJ0601’连作3年茎秆鲜重(74.9 t·hm^(−2))和种子产量(962.6 kg·hm^(−2))与最佳水肥下连作3年相比分别提高了29.6%和66.3%,且茎秆鲜重和茎秆可溶性糖含量与头茬和轮作相比无显著差异。连作显著影响‘BJ0601’的生长适应性及土壤地力状况,但高水肥耦合和轮作能够减轻连作对‘BJ0601’生长的抑制作用,减缓土壤地力衰退。在荒漠绿洲区须对‘BJ0601’的灌溉施肥方式、耕作措施和栽培管理等进行综合改善,以减缓连作障碍对‘BJ0601’生长及土壤肥力造成的不利影响,才能保证‘BJ0601’高生产力和水肥资源的高效利用。