Irrigation scheduling based on yield and quality in Bromus inermis

doi:10.11686/cyxb2021350

Abstract

Abstract:

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 I₂B. 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% θ_FC）， jointing stage （65%-85% θ_FC）， and tasseling stage （65%-85% θ_FC）， 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.

Key words: Bromus inermis, yield, quality, water regulation, irrigation scheduling

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Figures/Tables 13

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水分调控模式 Water regulation mode	处理 Treatment	水分处理Moisture treatment
水分调控模式 Water regulation mode	处理 Treatment	建植期/返青期Planting stage/greening stage	拔节期Jointing stage	抽穗期Tasseling stage
分生育期调亏灌溉 Regulated deficit irrigation at different growth stages （I₁）	CK	75~85	75~85	75~85
	F₁	75~85	65~85	65~85
	F₂	75~85	55~85	55~85
	F₃	75~85	45~85	45~85
全生育期调亏灌溉 Regulated deficit irrigation in whole growth period （I₂）	CK	75~85	75~85	75~85
	Q₁	65~75	65~75	65~75
	Q₂	55~65	55~65	55~65
	Q₃	45~55	45~55	45~55

水分调控模式 Water regulation mode	处理 Treatment	水分处理Moisture treatment
水分调控模式 Water regulation mode	处理 Treatment	建植期/返青期Planting stage/greening stage	拔节期Jointing stage	抽穗期Tasseling stage
分生育期调亏灌溉 Regulated deficit irrigation at different growth stages （I₁）	CK	75~85	75~85	75~85
	F₁	75~85	65~85	65~85
	F₂	75~85	55~85	55~85
	F₃	75~85	45~85	45~85
全生育期调亏灌溉 Regulated deficit irrigation in whole growth period （I₂）	CK	75~85	75~85	75~85
	Q₁	65~75	65~75	65~75
	Q₂	55~65	55~65	55~65
	Q₃	45~55	45~55	45~55

指标 Index	主成分Principal components
指标 Index	1	2
产量Y	-0.740	0.385
水分利用效率WUE	0.883	-0.022
灌溉水利用效率IWUE	0.961	-0.189
粗蛋白CP	0.960	-0.212
酸性洗涤纤维ADF	0.341	0.916
中性洗涤纤维NDF	0.436	0.865
特征值Eigenvalue	3.480	1.817
方差贡献率Variance contribution rate （%）	58.005	30.275
累计方差贡献率Cumulative variance contribution rate （%）	58.005	88.280

指标 Index	主成分Principal components
指标 Index	1	2
产量Y	-0.740	0.385
水分利用效率WUE	0.883	-0.022
灌溉水利用效率IWUE	0.961	-0.189
粗蛋白CP	0.960	-0.212
酸性洗涤纤维ADF	0.341	0.916
中性洗涤纤维NDF	0.436	0.865
特征值Eigenvalue	3.480	1.817
方差贡献率Variance contribution rate （%）	58.005	30.275
累计方差贡献率Cumulative variance contribution rate （%）	58.005	88.280

处理Treatment	综合得分Overall score	排序Sorting	处理Treatment	综合得分Overall score	排序Sorting
I₁CK	-0.3212	7	I₂CK	-0.6052	8
I₁F₁	0.7016	1	I₂Q₁	-0.1331	4
I₁F₂	0.3436	3	I₂Q₂	-0.1671	5
I₁F₃	0.3904	2	I₂Q₃	-0.2090	6