宁夏引黄灌区羊草水肥耦合效应研究

引用本文

伏兵哲, 周燕飞, 李雪, 倪彪, 高雪芹. 宁夏引黄灌区羊草水肥耦合效应研究. 草业学报, 2020,29(5): 98-108
FU Bing-zhe, ZHOU Yan-fei, LI Xue, NI Biao, GAO Xue-qin. Effect of water and fertilizer coupling on Leymus chinensis in the Ningxia irrigation area . Acta Prataculturae Sinica,2020,29(5): 98-108 复制到剪切板

Doi:10.11686/cyxb2019364
Permissions

本文属于开放获取期刊。

宁夏引黄灌区羊草水肥耦合效应研究

伏兵哲^1,², 周燕飞¹, 李雪¹, 倪彪¹, 高雪芹^1,^2,^*

1.宁夏大学农学院,宁夏银川 750021

2.宁夏大学西北土地退化与生态恢复国家重点实验室培育基地,宁夏银川 750021

*通信作者. E-mail: 306098639@qq.com

作者简介:伏兵哲(1982-),男,陕西扶风人,副教授,博士。E-mail: fbzhe19@163.com

收稿日期: 2019-08-26

基金项目:宁夏回族自治区农业育种专项(2014NYYZ04),宁夏青年科技人才托举工程(TJGC2018083)和草学-一流学科建设项目(NXYLXK2017A01)资助

摘要

为了研究宁夏引黄灌区水肥耦合对羊草产量、品质及种子产量的影响,以中科2号羊草为研究材料,采用双因素裂区试验设计,主区为水分处理,副区为肥料处理,运用二次多项式逐步回归及归一化方法,寻求满足多目标综合效益最大化的灌水施肥制度。结果表明,灌水对种子和干草的产量、肥料偏生产力(PFP)、灌溉水分利用率(iWUE)和品质均有显著影响( P<0.05);施肥对种子和干草的产量、PFP、品质和干草iWUE有显著影响( P<0.05);水肥交互对千粒重、抽穗率、品质、干草PFP和iWUE均有显著影响( P<0.05)。灌水量为360 mm、施肥量为132 kg·hm^-2时种子产量最高,灌水量为360 mm、施肥量为540 kg·hm^-2时干草产量和相对饲喂价值(RFV)最高。综合分析得出,水肥耦合效应根据羊草生产目的而定。羊草种植以收获干草和饲草品质为目的,可将灌水量定为288~360 mm、施肥量为324~540 kg·hm^-2;羊草种植以收获种子和肥料高效利用为目的,可将灌水量定为288~360 mm、施肥量为108~216 kg·hm^-2。

关键词: 羊草; 水肥耦合; 干草产量; 种子产量; 营养价值

Effect of water and fertilizer coupling on Leymus chinensis in the Ningxia irrigation area

FU Bing-zhe^1,², ZHOU Yan-fei¹, LI Xue¹, NI Biao¹, GAO Xue-qin^1,^2,^*

1.Agronomy College, Ningxia University, Yinchuan 750021, China

2.Breeding Base of State Key Laboratory for Preventing Land Degradation and Ecological Restoration, Ningxia University, Yinchuan 750021, China

*Corresponding author. E-mail: 306098639@qq.com

Abstract

This research investigated the effects of water and fertilizer and their interaction on the yield, hay quality and seed yield of Leymus chinensis in the Ningxia irrigation area. The L. chinensis cultivar used was Zhongke No.2. A two factor split-plot experiment design was adopted, with water as the main plot treatment and fertilizer as the sub-plot treatment. A quadratic polynomial stepwise regression and normalization was used to identify the combination of irrigation and fertilizer that best optimized the multi-factor benefit. It was found that irrigation had significant effects on seed and hay yield, fertilizer partial productivity (PFP), irrigation water use efficiency (iWUE), and hay quality ( P<0.05). Fertilization had significant effects on seed and hay yield, PFP, quality, and hay iWUE ( P<0.05); significant ( P<0.05) water fertilizer interactions were observed for thousand-grain weight, heading rate, hay quality, hay PFP and iWUE. The seed yield was highest with 360 mm irrigation and 132 kg·ha^-1 fertilizer application. The hay yield and relative feeding value (RFV) were highest with 360 mm irrigation and 540 kg·ha^-1 fertilizer application. Stepwise analysis showed that the interaction effect of water and fertilizer differs depending on the purpose of L. chinensis cultivation. When L. chinensis is planted for hay production and forage quality is important, the recommendation is to apply 288-360 mm and 324-540 kg·ha^-1 of fertilizer; when L. chinensis is planted for seed production and when efficient use of fertilizer is important, the recommendation is to apply 288-360 mm irrigation and 108-216 kg·ha^-1 of fertilizer.

Keyword: Leymus chinensis; coupling of water and fertilizer; hay yield; seed yield; nutritional value

文章图片

羊草(Leymus chinensis)又名碱草, 为禾本科赖草属多年生草本植物, 具有抗寒、抗旱、耐盐碱等优良特性^[1], 所含营养物质丰富, 在夏秋季节是家畜抓膘牧草, 制成干草后粗蛋白含量仍在10%左右, 亦为秋季收割干草的重要饲草。水肥耦合是影响植物生长的两大环境因素“ 水” 及“ 肥” 之间的有机联系, 以肥调水, 以水促肥, 利用其间的协同效应, 进行合理的水肥管理是改善羊草生长和提高羊草产量、品质和水肥利用率的关键。目前在水肥资源合理利用提高羊草饲草和种子产量技术上还存在着一定缺陷, 制约着羊草草地的建设。开展羊草水肥耦合技术研究, 提出合理高效的羊草水肥管理制度, 提高羊草生产性能和品质, 对促进草牧业可持续发展具有重要意义。尽管国内外学者对水肥耦合条件下相关植物水肥管理制度的研究取得了较多成果, 但大多研究以黄瓜(Cucumis sativus)、水稻(Oryza sativa)、番茄(Lycopersicon esculentum)、红枣(Zizyphus jujuba)等作物为主^{[2, 3, 4, 5]}, 而针对羊草的研究比较少, 且集中在不同季节刈割^[6]、不同干燥失水方式^[7]、不同生长期^[8]、不同居群^[9]以及不同钾肥施用量^[10]等方面, 水肥耦合对羊草的影响的报道极少。苏富源^[1]对不同时期刈割羊草的产量、品质等通过方差分析找出了适宜的水肥量; 并通过施氮肥对人工羊草草地种子产量及产量构成因素的研究认为随着施入氮肥试验年份增加, 产量逐渐增加; 而水肥耦合对羊草产量、品质、种子产量和水肥利用率的影响尚未研究, 只有充分掌握水肥管理对羊草产量、品质及种子产量的影响, 才能更好地提出合理高效的水肥管理制度。

1 材料与方法

1.1 试验地自然概况

试验地位于宁夏回族自治区银川市西夏区平吉堡现代农业示范园(N 38° 26'26″, E 106° 2'38″, 海拔1120 m), 属银川平原引黄灌区中部, 中温带大陆性气候, 雨雪稀少, 昼夜温差大, 年降水量200 mm, 无霜期185 d, 年平均气温8.5 ℃^[11]。土壤类型为淡灰钙土, 土壤质地为轻壤土, 土壤肥力中等偏下, 盐碱程度轻^[12]。试验地土壤养分见表1。

表1 试验地土壤状况 Table 1 Soil condition on the test site

1.2 试验材料

中国科学院植物研究所培育的“ 中科2号” 羊草新品种。

1.3 试验设计

试验地羊草为2015年5月采用人工条播种植, 播深2~3 cm, 行距80 cm, 播种量15 kg· hm^-2, 播种后进行正常田间管理。2018年开始水肥耦合试验, 试验采用双因素裂区试验设计, 主区为水分处理, 设4个梯度(分别用S₁、S₂、S₃、S₄表示); 副区为肥料处理, 设4个梯度(分别用F₁、F₂、F₃、F₄表示), 共16个处理, 每个处理的面积为4 m× 6 m, 重复3次。小区间隔1 m, 不同水分处理小区间用80 cm深的塑料布进行隔离。

2018年分别在羊草返青期和抽穗期分2次进行灌水, 在返青期随灌水分别对各小区采用撒施的方式进行一次性施肥。各处理的施肥量、灌水量和时间见表2。

表2 不同处理灌水量、施肥量和时间 Table 2 Different treatment irrigation amount, fertilization amount, and time

1.4 试验方法

1.4.1 羊草种子产量及构成因子的测定羊草成熟期, 每个小区随机取20株分别测定株高、穗长、穗宽、小穗数、小花数。小区中间选取2 m× 3 m用剪刀将所有穗子剪下, 装在网袋晾干后, 脱粒清选后测种子产量和千粒重。在每个小区测产区域外, 随机取5个20 cm× 20 cm的小样, 分别数总分蘖数和生殖枝数, 并计算抽穗率, 抽穗率=生殖枝数/分蘖数× 100%。

1.4.2 羊草干草质量的测定每个小区中将剪完穗子的羊草(测种子产量的区域)离地面2 cm刈割, 测定羊草鲜草产量, 小区内随机取样500 g鲜草混匀, 放入烘箱中于105 ℃杀青10 min, 65 ℃烘干至恒重, 称干重, 计算鲜干比, 折算干草产量, 并粉碎用于营养成分测定。

1.4.3 羊草营养价值的测定采用 GBG432-86半微量凯氏定氮法测定粗蛋白(crude protein)含量; 采用 GB6433-94索氏提取法测定粗脂肪(ether extract, CP)含量; 采用GB6438-92茂福炉(550~600 ℃)直接灰化法测定粗灰分(crude ash, Ash)含量; 酸性洗涤纤维(acid detergent fiber, ADF)及中性洗涤纤维(neutral detergent fiber, NDF)含量的测定分别按Roberston中性洗涤剂法和VanSoest酸性洗涤剂法测定^[13]; 利用公式计算相对饲喂价值(relative feeding value, RFV), 计算方法如下:

RFV= $\frac{D MI \times DDM}{1.29}$

其中: DMI(dry matter intake)为粗饲料干物质的随意采食量, 单位为%DM; DDM(digestible dry matter) 为可消化的干物质, 单位为%DM^[14]。DMI与 DDM的预测模型分别为:

DMI= $\frac{120}{NDF}$

DDM=88.9-0.779× ADF

1.4.4 灌溉水分利用率和肥料偏生产力灌溉水分利用效率(irrigation water use efficiency, iWUE):作物利用单位灌水量生产的经济作物产量, 单位为kg· m^-3, 计算公式为:

iWUE= $\frac{Y}{ET}$

式中:Y 为产量(kg); ET为作物全生育期的总灌水量(m³)。

肥料偏生产力(partial factor productivity, PFP):作物利用单位施肥量生产的经济作物产量, 单位为kg· kg^-1, 计算公式为:

PFP= $\frac{Y}{F}$

式中: Y为产量(kg); F为施肥量(kg)。

1.5 数据统计分析

采用DPS 2005和SPSS 21.0软件进行数据统计分析, 用Origin 2017软件作图。

2 结果与分析

2.1 不同水肥对羊草种子构成因素及产量的影响

灌水对穗长、穗宽、小花数、生殖枝数、抽穗率、千粒重和种子产量有显著影响(P< 0.05); 施肥对穗长、穗宽、小穗数、小花数、千粒重和种子产量有显著影响(P< 0.05); 水肥互作对穗长、穗宽、小穗数、小花数、千粒重和抽穗率有显著影响(P< 0.05)(表3)。

表3 不同水肥对羊草种子产量构成因素及产量的影响 Table 3 Effects of different water and fertilizer on yield components and yield of L. chinensis seeds

羊草种子产量构成因素和种子产量在不同水肥条件下均有显著性差异(P< 0.05), 其中, S₂F₄处理的穗长、小花数、生殖枝数、抽穗率、千粒重最大, 较最小处理分别增加1.5、1.8、1.8、2.3和1.5倍; S₃F₁处理的穗宽最大, 为0.42 cm, 为最小处理S₁F₃(0.18 cm)的2.33倍; F₄施肥水平的穗宽在S₁~S₄的灌溉水平下无显著性差异(P< 0.05)(表3)。种子产量的最大处理S₄F₂, 为565.38 kg· hm^-2, 是最小处理S₁F₁(213.74 kg· hm^-2)的2.65倍。

2.2 不同水肥对羊草生长及干草产量的影响

灌水和施肥均对株高和干草产量有极显著影响(P< 0.01), 水肥交互作用对株高和分蘖数有极显著影响(P< 0.01)(表4)。株高的最大处理是S₃F₂, 为118.70 cm, 较最小处理S₁F₁(90.55 cm)增加31.09%, F₂的株高在S₁~S₃水平上高于其他3个施肥梯度。分蘖数的最大处理是S₄F₂, 为5155个· m^-2, 是最小处理S₃F₁(2545个· m^-2)的2.03倍, 可看出分蘖数在S₃、S₄灌溉水平上随施肥梯度的增加呈先增加再减小的趋势。干草产量的最大处理是S₄F₄, 为12320 kg· hm^-2, 比最小处理S₁F₁(7802 kg· hm^-2)增加57.91%, 干草产量随灌水、施肥量的增加呈逐渐增加的趋势。

表4 不同水肥对羊草生长及草产量的影响 Table 4 Effects of different water and fertilizer on L. chinensis growth and grass yield

2.3 不同水肥对羊草营养价值的影响

灌水、施肥及其交互作用对粗蛋白和粗灰分影响均不显著; 粗蛋白变化范围为9.70%~11.06%, S₄F₃粗蛋白含量较S₁F₄高14.02%; F₃梯度在S₁~S₄水平下均高于其他梯度(表5), 可见适量施肥对粗蛋白含量起到了增加作用, 但超量施肥反而会导致粗蛋白含量下降。粗灰分变化范围为8.18%~11.68%, S₃F₂的粗灰分含量较S₁F₂高42.79%。

表5 不同水肥对羊草营养价值的影响 Table 5 Effect of different water and fertilizer on the nutritional value of L. chinensis

灌水、施肥对粗脂肪和ADF有极显著影响(P< 0.01); 粗脂肪含量在1.40%~1.78%, S₄F₂粗脂肪含量较S₁F₃高27.14%; ADF含量在33.28%~39.84%, S₂F₁的ADF含量比S₄F₄增加19.71%。

灌水、施肥及其交互作用对NDF、RFV有极显著影响(P< 0.01); NDF含量在56.87%~62.22%, S₂F₁的NDF含量比S₄F₄增加9.41%; 可看出NDF、ADF在S₁、S₂灌溉水平下含量较高。RFV含量在87.71~103.02, S₄F₄的RFV含量比S₂F₁增加17.46%。S₄F₄的RFV与S₄F₃、S₄F₂差异不显著, 可见羊草相对饲喂价值(RFV)随灌水、施肥量的增加呈逐渐增加的趋势。

2.4 不同水肥对种子产量和干草产量灌溉水分利用率和肥料偏生产力的影响

灌水、施肥及其交互作用对干草的肥料偏生产力和灌溉水分灌水利用率均有显著影响; 灌水、施肥对种子肥料偏生产力有显著影响; 灌水对种子灌溉水分利用率有显著影响(表6)。

表6 不同水肥对灌溉水分利用率和肥料偏生产力的影响 Table 6 Effects of different water and fertilizer on irrigation water use efficiency and partial factor productivity

干草iWUE在S₁水平明显高于其他3个灌水梯度(图1a), 干草iWUE介于2.86~10.28 kg· m^-3, S₁F₄比S₄F₁增加了2.59倍。干草PFP的4个F₁水平明显高于其他3个施肥梯度, S₁到S₄呈逐渐增加的趋势(图1b); 干草PFP介于17.13~76.36 kg· kg^-1, S₄F₁较S₁F₄增加了3.46倍(图1)。种子iWUE在4个灌水处理下随施肥梯度增加呈升高再降低趋势, 最高点均在F₂梯度上(图1c); 种子iWUE介于0.04~0.16 kg· m^-3, S₁F₂比S₃F₄增加了3倍。种子PFP在4个灌水处理下随施肥梯度增加均呈下降趋势, 最高点均在F₁梯度上(图1d); 种子PFP介于0.21~2.09 kg· kg^-1, S₄F₁比S₁F₄增加了8.95倍。

Figure Option
View Download New Window

图1 不同水肥对灌溉水分利用率和肥料偏生产力的影响
不同小写字母表示不同灌水量与施肥梯度下iWUE和PFP在0.05水平差异显著。Fig.1 Effects of different water and fertilizer treatment on the irrigation water use efficiency and partial factor productivity
Different lowercase letters indicate that iWUE and PFP at different levels of irrigation and fertilization gradient are significantly different at 0.05.

2.5 不同水肥对羊草产量、品质和种子产量的影响

以水肥投入为自变量, 以羊草种子产量、种子iWUE、种子PFP、干草产量、干草iWUE、干草PFP、粗蛋白和RFV为因变量, 分别建立了二次多项式回归方程。回归分析表明, 水肥耦合对各因变量的影响均达到极显著水平(P< 0.01), 决定系数(R²)均在0.86以上(表7)。

表7 水肥耦合对干草产量、种子产量、iWUE、PFP和品质指标的回归模型 Table 7 Regression model of water and fertilizer coupling on hay yield, seed yield, iWUE, PFP and quality indicators

以S₁、F₁为灌水施肥下限, S₄、F₄为灌水施肥上限, 分别求出各方程的最大值, 以及对应的灌水量和施肥量, 分别求出各方程的最大值(表7), 并得到获得最大值时的灌水量和施肥量。当灌水量为360 mm, 施肥量为540 kg· hm^-2时, 干草产量(11249 kg· hm^-2)和RFV(105)最大; 当灌水量为360 mm, 施肥量为135 kg· hm^-2时, 种子PFP(1.89 kg· kg^-1)和干草PFP(74.69 kg· kg^-1)最大; 当灌水量为360 mm, 施肥量为357 kg· hm^-2时, 粗蛋白(11.08 %)最大; 当灌水量为360 mm, 施肥量为135 kg· hm^-2时, 种子产量(565.38 kg· hm^-2)最大; 当灌水量为90 mm, 施肥量为317 kg· hm^-2时, 种子iWUE(0.14 kg· m^-3)最大; 当灌水量为90 mm, 施肥量为540 kg· hm^-2时, 干草iWUE(10.10 kg· m^-3)最大; 可见几个指标不能同时达到最大(表8)。

表8 最大干草产量、种子产量、灌溉水分利用率、肥料偏生产力及品质的灌水量和施肥量 Table 8 Maximum hay yield, seed yield, iWUE, PEP and quality required for irrigation and fertilization

由于种子产量、干草产量、RFV和粗蛋白难以同时达到最大, 且各指标具有不同的量纲, 不能直接比较, 因此对种子产量、干草产量、RFV和粗蛋白分别除以其最大值进行归一化处理, 即可以得到水肥耦合与种子产量、干草产量、RFV和粗蛋白的关系(图2)。对种子产量、干草产量、RFV和粗蛋白进行综合评价, 可以看出相对RFV、相对粗蛋白和相对干草产量在0.9可接受区有重合区域, 均随灌水、施肥量增加呈上升趋势, 而相对种子产量、相对种子肥料偏生产力和相对干草肥料偏生产力在0.8可接受区有重合区域。

Figure Option
View Download New Window

图2 水肥投入与相对种子产量、相对干草产量、相对饲喂价值的关系
a:相对饲喂价值 RFV; b:相对粗蛋白Relative crude protein; c:相对干草产量Relative hay yield; d:相对种子产量Relative seed yield; e:相对种子肥料偏生产力Relative seed PFP; f:相对干草肥料偏生产力 Relative hay PFP.Fig.2 The relation between water and fertilizer input and relative seed yield, relative hay yield and RFV

根据空间分析方法, 对RFV、粗蛋白、干草产量、种子产量、种子肥料偏生产力和干草肥料偏生产力各指标95%、90%、85%和80%的可接受区域进行了评价。综合分析可知, 水肥耦合效应根据羊草生产目的而定, 羊草种植以收获干草和饲草品质为目的, 可将灌水量定为288~360 mm、施肥量为324~540 kg· hm^-2; 羊草种植以收获种子和肥料高效利用为目的, 可将灌水量定为288~360 mm、施肥量为108~216 kg· hm^-2。

3 讨论

水肥调控对羊草种子构成因素及产量有极大的影响^[15]。苏富源等^[16]认为随着生长年限的增加, 羊草种子高产所需施氮量增大, 抽穗数不受当年施用氮肥的影响, 抽穗数增加导致的穗长、千粒重和每穗小花数减少, 可以通过添加氮素来给予补偿; 鄂春阳^[17]认为在农业生产中秋季7月下旬施氮水平为135 kg· hm^-2时羊草种子产量最大; 本试验获得种子产量的最优灌水、施肥量分别是360 mm、132 kg· hm^-2, 因试验与上述研究所施肥料不同, 施肥时间和地区不同, 所得具体的最优灌水施肥量略有差别。与前人研究相同的是合理的水肥调控能显著增加羊草的生殖枝数, 促进生殖枝数的形成, 为种子产量的形成和提高奠定基础^[15]。

水肥条件是调控羊草产草量的重要措施。大量研究表明, 灌水、施肥在一定范围内有明显的正效应和耦合效应, 但灌水、施肥量并不是无限制的, 超过一定范围会呈下降趋势^[18]。尤英豪^[19]通过对羊草草地施肥效果探究认为施肥可以提高羊草产量。赵雪^[20]通过不同土壤水分含量对羊草生长的研究认为土壤水分促进羊草叶、茎等器官的生长, 提高羊草生物量。戚秋慧等^[21]研究表明灌水和施肥处理后羊草群落内植物生长旺盛, 叶色浓绿, 植株较大且多, 尤以施肥和灌水配合条件下更为明显。郭慧慧^[22]认为氮、磷、钾肥显著影响羊草产草量, 其中氮、磷、钾配施增产较对照增加了2.25倍。本试验中干草产量最优水肥处理S₄F₄所对应的灌水、施肥量分别是360 mm、540 kg· hm^-2, 比最小处理S₁F₁增加了1.58倍。试验中干草产量随灌水、施肥量的增加呈逐渐上升趋势, 与前人研究^{[18, 19, 20, 21, 22]}的结果基本相同, 而增加倍数有所不同, 是由于各地区由于土壤类型、土壤质地不同, 不同灌水、施肥量对各地区草地生物量变化影响则不同。

羊草作为家畜重要的饲草来源, 营养价值的评价占据着至关重要的作用。本试验中灌水、施肥及其交互作用对粗蛋白含量影响不显著, 可能是受刈割时期的影响, 因为有研究^[22]认为从返青至成熟期, 营养价值随着生育期的进程不断下降, 开花结实后粗蛋白含量急剧下降。本试验粗蛋白含量在S₁~S₄灌水梯度上, 随着施肥量的增加均呈先上升再下降趋势, 最高值均出现在F₃水平; 相对饲喂价值随灌水、施肥量的增加呈逐渐上升趋势, 在S₄梯度, F₂、F₃、F₄水平的RFV值大于100.00以上, 参考美国的草地质量标准, 说明饲草质量较高^[23]。粗蛋白和RFV作为评价饲草品质的2个重要指标, RFV可以较好地反映羊草干草的饲用价值, 但在对羊草干草做分级时也应考虑到粗蛋白含量对品质的影响^[24], 因此综合得出S₄F₃处理(灌水量360 mm、施肥量405 kg· hm^-2)的粗蛋白和RFV同时优于其他处理组合, 可以为今后该地区羊草生产提供一定的参考。

4 结论

S₄F₁处理(灌水量为360 mm、施肥量为132 kg· hm^-2)的羊草种子产量最高, S₄F₄处理(灌水量为360 mm、施肥量为540 kg· hm^-2)的干草产量和RFV最高。水肥耦合效应根据羊草生产目的而定, 羊草种植以收获干草和饲草品质为目的, 可将灌水量定为288~360 mm、施肥量为324~540 kg· hm^-2; 羊草种植以收获种子和肥料高效利用为目的, 可将灌水量定为288~360 mm、施肥量为108~216 kg· hm^-2。

参考文献

文献顺序

[1]	Su F Y. *Effects of water and fertilizer in artificial Leymus chinensis* grassland** . Yangling: Northwest A&F University, 2016. 苏富源. 人工羊草地水肥效应研究. 杨凌: 西北农林科技大学, 2016. [本文引用:2]
[2]	Jiang J J, Qu F, Su C J, et al. Effects of different water and fertilizer coupling on yield and quality of cucumber and partial factor productivity of fertilizer. Scientia Agricultura Sinica, 2019, 52(1): 86-97. 蒋静静, 屈锋, 苏春杰, 等. 不同肥水耦合对黄瓜产量品质及肥料偏生产力的影响. 中国农业科学, 2019, 52(1): 86-97. [本文引用:1]
[3]	Pan J, Liu Y, Zhong X. Grain yield, water productivity and nitrogen use efficiency of rice under different water management and fertilizer-N inputs in South China. Agricultural Water Management, 2017, 184: 91-200. [本文引用:1]
[4]	Li Y, Sun Y, Liao S. Effects of two slow-release nitrogen fertilizers and irrigation on yield, quality, and water-fertilizer productivity of greenhouse tomato. Agricultural Water Management, 2017, 186: 139-146. [本文引用:1]
[5]	Bian Q Y, Wang Z H, Hu J S, et al. Effects of water and fertilizer coupling on photosynthetic characteristics, growth and yield of red jujube under drip irrigation condition. Acta Agriculturae Boreali-occidentalis Sinica, 2018, 27(5): 707-715. 扁青永, 王振华, 胡家帅, 等. 水肥耦合对南疆沙区滴灌红枣光合特性及产量的影响. 西北农业学报, 2018, 27(5): 707-715. [本文引用:1]
[6]	Sun H X, Chang S Y, Chen X L, et al. *Effects of Leymus chinensis* harvested in different seasons on intake and digestibility of sheep*. Acta Agrestia Sinica, 2016, 24(6): 1369-1373. 孙海霞, 常思颖, 陈孝龙, 等. 不同季节刈割羊草对绵羊采食量和养分消化率的影响*. 草地学报, 2016, 24(6): 1369-1373. [本文引用:1]
[7]	Luo D L T. Study on the effect of different drying and water loss methods on the nutritional quality of pasture. Contemporary Animal Husband ry, 2017, (11): 126-127. 罗斗拉太. 不同干燥失水方式对牧草营养品质影响的研究. 当代畜牧, 2017, (11): 126-127. [本文引用:1]
[8]	Ji Q W, Han R D, Dong K H, et al. *Nutrient contents and rumen degradability characteristics of Bothriochloa ischaemum* at different growth stages*. Acta Agrestia Sinica, 2015, 23(6): 1295-1302. 姬奇武, 韩汝旦, 董宽虎, 等. 不同生长期白羊草的营养成分及绵羊瘤胃降解特性*. 草地学报, 2015, 23(6): 1295-1302. [本文引用:1]
[9]	Han S J, Ji Q W, Han R D, et al. *Evaluation of the nutritive value of different Bothriochloa ischaemum* populations in Shanxi by grey relational grade analysis*. Chinese Journal of Grassland* , 2016, 38(1): 47-53. 韩世洁, 姬奇武, 韩汝旦, 等. 山西不同居群白羊草营养价值灰色关联度分析. 中国草地学报, 2016, 38(1): 47-53. [本文引用:1]
[10]	Dong X B, Hao M D, Xiao Q H, et al. Effect of potassium fertilization on the yield, quality and nutrients uptake of Leymus chinensis. Grassland and Turf, 2015, 35(1): 20-26. 董晓兵, 郝明德, 肖庆红, 等. 不同钾肥施用量对羊草产量、品质及养分吸收的影响. 草原与草坪, 2015, 35(1): 20-26. [本文引用:1]
[11]	Wang Y. Phenotype character identification and drought resistance evaluation of alfalfa germplasm resources. Yinchuan: Ningxia University, 2018: 60. 王焱. 紫花苜蓿种质资源表型性状鉴定及抗旱性评价. 银川: 宁夏大学, 2018: 60. [本文引用:1]
[12]	Yang F, Ma W L, Chen Y W. The effects of uniform sowing and drip irrigation on the spike differentiation and yield of spring wheat. Crops, 2018, (4): 84-88. 杨飞, 马文礼, 陈永伟. 匀播、滴灌对春小麦幼穗分化进程及产量的影响. 作物杂志, 2018, (4): 84-88. [本文引用:1]
[13]	Cui F J, Tian F D, Wang Z G, et al. Comparison and evaluation of quality traits between forage sorghum varieties. Acta Agrestia Sinica, 2012, 20(6): 1112-1116. 崔凤娟, 田福东, 王振国, 等. 饲用高粱品种品质性状的比较及评价. 草地学报, 2012, 20(6): 1112-1116. [本文引用:1]
[14]	Dai X, Mu Q Y L, Ao D, et al. Effect of algae active cell biological fertilizer on yield and quality of alfalfa. Heilongjiang Animal Science and Veterinary Medicine, 2018, (22): 164-167. 代小, 木其叶乐, 敖敦, 等. 藻类活性细胞生物肥对苜蓿草产量及品质的影响. 黑龙江畜牧兽医, 2018, (22): 164-167. [本文引用:1]
[15]	Yu H. Studies on the effects of optimal nitrogen application and irrigation time on seed yield and yield components of Leymus chinensis. Changchun: Northeast Normal University, 2010. 于辉. 羊草种子产量构成因子与产量最适调控时间的研究. 长春: 东北师范大学, 2010. [本文引用:2]
[16]	Su F Y, Hao M D, Niu Y H, et al. *Effects of nitrogen fertilizer on seed yield and yield components in artificial Leymus chinensis* grassland** . Journal of Plant Nutrition and Fertilizer, 2016, 22(5): 1393-1401. 苏富源, 郝明德, 牛育华, 等. 适宜氮肥可提高人工羊草的抽穗数和种子产量. 植物营养与肥料学报, 2016, 22(5): 1393-1401. [本文引用:1]
[17]	E C Y. Effects of nitrogen time and rate on forage and seed yield of Leymus chinensis. Changchun: Northeast Normal University, 2017. 鄂春阳. 施氮时间和水平对羊草饲草和种子产量的影响. 长春: 东北师范大学, 2017. [本文引用:1]
[18]	Zhang J H, Liu H B, Bai Y G, et al. Coupling effect of water and fertilizer on grape under drip irrigation in extremely arid regions. Acta Pedologica Sinica, 2018, 55(4): 804-814. 张江辉, 刘洪波, 白云岗, 等. 极端干旱区滴灌葡萄水肥耦合效应研究. 土壤学报, 2018, 55(4): 804-814. [本文引用:2]
[19]	You Y H. Study on the effects of fertilizer application in grassland of Aneurolepidium chinense. Journal of Jilin Forestry Science and Technology, 2005, (1): 38-40, 44. 尤英豪. 羊草草地施肥效果探究. 吉林林业科技, 2005, (1): 38-40, 44. [本文引用:2]
[20]	Zhao X. Effects of different soil moisture content on the growth of Leymus chinensis. Changchun: Jilin University, 2012. 赵雪. 不同土壤水分含量对羊草生长的影响. 长春: 吉林大学, 2012. [本文引用:2]
[21]	Qi Q H, Sheng X H, Jiang S. *The effects on community photosynthetic rate of Aneurolepidium chinense* after irrigation and fertilization treatments*. Bulletin of Botanical Research, 1990, (3): 99-105. 戚秋慧, 盛修武, 姜恕. 灌水施肥对羊草( Aneurolepidium chinense)草原群落光合速率的影响*. 植物研究, 1990, (3): 99-105. [本文引用:2]
[22]	Guo H H. *Effect of different fertilizers on the productivity and nutrient accumulation of artificial Leymus chinensis* meadow*. Yangling: Northwest A & F University, 2016. 郭慧慧. 不同施肥对人工羊草地生产力及养分吸收影响的研究*. 杨凌: 西北农林科技大学, 2016. [本文引用:3]
[23]	Peng A Q, Li X M, Wang H, et al. Production performance and relative feed value of eight annual forage crops. Pratacultural Science, 2019, 36(2): 510-521. 彭安琪, 李小梅, 王红, 等. 8种一年生饲料作物生产性能及相对饲用价值. 草业科学, 2019, 36(2): 510-521. [本文引用:1]
[24]	Xiong Y, Xu Q F, Yu Z, et al. Evaluation of nutritional components and feeding value of different alfalfa hay. Acta Agrestia Sinica, 2018, 26(5): 1262-1266. 熊乙, 许庆方, 玉柱, 等. 不同苜蓿干草营养成分及饲用价值评价. 草地学报, 2018, 26(5): 1262-1266. [本文引用:1]

2016

0.0

... 羊草(Leymus chinensis)又名碱草,为禾本科赖草属多年生草本植物,具有抗寒、抗旱、耐盐碱等优良特性^[1],所含营养物质丰富,在夏秋季节是家畜抓膘牧草,制成干草后粗蛋白含量仍在10%左右,亦为秋季收割干草的重要饲草 ...

... 苏富源^[1]对不同时期刈割羊草的产量、品质等通过方差分析找出了适宜的水肥量 ...

2019

0.0

. 2019, 52(1):86-97 DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2019.01.009

Effects of different water and fertilizer coupling on yield and quality of cucumber and partial factor productivity of fertilizer

不同肥水耦合对黄瓜产量品质及肥料偏生产力的影响

Jiang J J , Qu F , Su C J

蒋静静, 屈锋, 苏春杰

1 College of Horticulture, Northwest A&F University, Yangling712100, Shaanxi; 2 Key Laboratory of Protected Horticultural Engineering in Northwest, Ministry of Agriculture/Shaanxi Province Facility Agriculture Engineering Center, Yangling 712100, Shaanxi 3 Xi’an Agricultural Technology Extension Center, Xi′an 710000;

【Objective】Substrate cultivation is one of the effective ways to solve the adverse influences of soil texture deterioration on crop production which were cultivated in protected environment. With lacking standard of water and fertilizer management for substrate cultivation, in order to ensure the standard of irrigation and fertilizer coupling on yield, dry weight, quality, partial factor productivity of fertilizer and water use efficiency of cucumber cultivated in substrate in spring, the irrigation and fertilizer supply systems for high yield, quality, and efficient production of cucumber substrate were investigated.【Method】‘ChunyouNo.1’ cucumber was chosen as the materials, and the experiment was subjected to three irrigation water levels (W1 (75% crop evapo-transpiration, ETc), W2 (100% ETc) and W3 (125% ETc)) and three Yamazaki cucumber nutrient solution formula concentrations (F1 (75%), F2 (100%), F3 (125%)). The study analyzed the effects of different water and fertilizer coupling on cucumber yield, dry weight, quality, partial factor productivity of fertilizer and water use efficiency. The multivariate regression analysis and spatial analysis methods were used to obtain the best combination of irrigation and fertilizer for efficient cultivation of spring cucumber in plastic greenhouses. 【Result】The increase of irrigation was beneficial to the growth of cucumber yield and partial factor productivity of fertilizer (PFP). The yield (7 667.3 kg/667m 2 ) and PFP (205.67 kg·kg -1 ) of W3F1 treatment were the largest during the 60 days of the harvest period. Under the same fertilization conditions, PFP was increasing with the increase of irrigation volume. Under the condition of F1, the net photosynthetic rate of W3 treatment was lower than W1, but its leaf area index was larger, therefore higher assimilation amount and yield were obtained. Under the same irrigation condition, the Vitamin C and reducing sugar performance of cucumber fruit under W1 level was the best, while the soluble solids and soluble protein of cucumber fruit under W3 had the best value. Through the multivariate regression analysis and the spatial analysis methods to evaluate yield, quality and partial factor productivity of fertilizer, the results showed that the fertilization and irrigation amount obtained was about 36.0-42.2 kg/667m 2 and 198.0-219.8 m 3 /667m 2 , or 42.2-44.6 kg/667m 2 and 206.3-219.8 m 3 /667m 2 . 【Conclusion】Irrigation level and fertilization level significantly affected growth, yield, quality, WUE and PFP. The best strategy of fertilization and irrigation for the production of drip-irrigated cultivated cucumber grown in substrate bags in Spring is level which yield, nitrate content and PFP of cucumber were ±10% of optimal value.

【目的】基质栽培是有效解决设施土壤连作障碍、质地恶化对作物生产造成不利影响的有效途径之一。目前基质栽培水肥管理缺乏量化指标,本研究旨在通过研究滴灌水肥耦合对塑料大棚春季基质栽培黄瓜产量、生长、生理、品质和偏肥料生产力的影响,探究黄瓜基质栽培优质高效生产的灌水和营养液供应标准。【方法】以‘春优1号’黄瓜为试材,按照标准山崎黄瓜营养液配方,设置3个营养液浓度水平（F1：75%剂量、F2：100%剂量、F3：125%剂量）和3个单株灌水量（W1：75%蒸腾蒸发量（crop evapo-transpiration ETc）、W2：100% ETc、W3：125% ETc）,共9个水肥耦合处理,分析不同灌水和营养液浓度对基质袋栽培黄瓜产量、干物质量、品质、水肥利用效率（water use efficiency,WUE）和肥料偏生产力（partial factor productivity of fertilizer,PFP）的影响。运用多元回归分析和空间分析方法,确定塑料大棚春季基质袋栽培黄瓜高效生产的适宜灌水量和营养液浓度。【结果】灌水量的增加有利于黄瓜产量和PFP的增长,收获期60 d内W3F1处理产量（7 667.3 kg/667m 2 ）和PFP（205.67 kg·kg -1 ）均最大。在相同施肥处理下,PFP随灌水量的增加呈上升趋势;F1条件下,W3处理净光合速率低于W1,但其叶面积指数较大,同化量较高,获得较高产量。仅考虑灌水条件下,W1水平下黄瓜果实品质的V C 、还原糖表现最优;而W3水平下黄瓜果实的可溶性固形物和可溶性蛋白有最优值。运用多元回归和空间分析方法综合评价产量、品质和肥料偏生产力,确定适宜的灌水施肥范围为36.0—42.2 kg/667m 2 和198.0—219.8 m 3 /667m 2 ;42.2—44.6 kg/667m 2 和206.3—219.8 m 3 /667m 2 。【结论】灌溉和营养液浓度对黄瓜的生长、产量、品质、水分利用效率和肥料偏生产力均有显著影响,以黄瓜产量、硝酸盐含量和PFP同时达到最优值的±10%范围时确定的灌溉量和营养液浓度是塑料大棚春季基质袋栽培黄瓜的优化滴灌施肥方案。

... 尽管国内外学者对水肥耦合条件下相关植物水肥管理制度的研究取得了较多成果,但大多研究以黄瓜(Cucumis sativus)、水稻(Oryza sativa)、番茄(Lycopersicon esculentum)、红枣(Zizyphus jujuba)等作物为主^[2,3,4,5],而针对羊草的研究比较少,且集中在不同季节刈割^[6]、不同干燥失水方式^[7]、不同生长期^[8]、不同居群^[9]以及不同钾肥施用量^[10]等方面,水肥耦合对羊草的影响的报道极少 ...

2017

0.0

2017

0.0

2018

0.0

2016

0.0

2017

0.0

2015

0.0

2016

0.0

2015

0.0

2018

0.0

... 5 ℃^[11] ...

2018

0.0

... 土壤类型为淡灰钙土,土壤质地为轻壤土,土壤肥力中等偏下,盐碱程度轻^[12] ...

2012

0.0

. 2012, 20(6):1112-1116

Comparison and evaluation of quality traits between forage sorghum varieties

饲用高粱品种品质性状的比较及评价

Cui F J , Tian F D , Wang Z G

崔凤娟, 田福东, 王振国

Tongliao Academy of Agricultural Sciences, Tongliao, Inner Mongolia 028015, China

In order to select the suitable forage sorghum varieties for planting in Tongliao, field comparisons of eight forge sorghum varieties were carried out in 2011. The characteristics including crude protein content, neuter detergent fiber content, acid detergent fiber content, fresh yield, dry yield, ratio of fresh matter to dry matter were tested. Results showed that both yield and nutritive quality of Strongman and Sweet were higher than that of the other varieties, and that there were significant differences among all tested varieties ( P <0.01). Grass field of Tongtian 1 was the highest one. Crude protein content of Tongtian 1 was slightly lower than that of Strongman and Sweet. Therefore, Tongtian 1, Strongman and Sweet are worthy to be promotion.

为筛选出适宜通辽地区种植的饲用高粱( Sorghum bicolor )品种,2011 年对8个饲用高粱品种进行了田间比较试验,系统测定并分析了与动物生产性能相关的粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维的含量,及鲜草产量、干草产量、干鲜比。结果表明:大力士和甜格雷兹品质性状均优于其他6个品种,且品种间差异均达到极显著水平( P <0.01),通甜1号草产量最高,而品质略低于大力士和甜格雷兹,因此大力士、甜格雷兹适合作青饲利用,通甜1号适合作青贮利用,这3个品种在通辽地区均具有推广价值。

... 酸性洗涤纤维(acid detergent fiber, ADF)及中性洗涤纤维(neutral detergent fiber, NDF)含量的测定分别按Roberston中性洗涤剂法和VanSoest酸性洗涤剂法测定^[13] ...

2018

0.0

... DDM(digestible dry matter) 为可消化的干物质,单位为%DM^[14] ...

2010

0.0

... 3 讨论水肥调控对羊草种子构成因素及产量有极大的影响^[15] ...

... 与前人研究相同的是合理的水肥调控能显著增加羊草的生殖枝数,促进生殖枝数的形成,为种子产量的形成和提高奠定基础^[15] ...

2016

0.0

... 苏富源等^[16]认为随着生长年限的增加,羊草种子高产所需施氮量增大,抽穗数不受当年施用氮肥的影响,抽穗数增加导致的穗长、千粒重和每穗小花数减少,可以通过添加氮素来给予补偿 ...

2017

0.0

... 鄂春阳^[17]认为在农业生产中秋季7月下旬施氮水平为135 kg#cod#x000b7 ...

2018

0.0

... 大量研究表明,灌水、施肥在一定范围内有明显的正效应和耦合效应,但灌水、施肥量并不是无限制的,超过一定范围会呈下降趋势^[18] ...

... 试验中干草产量随灌水、施肥量的增加呈逐渐上升趋势,与前人研究^{[18,19,20,21,22]}的结果基本相同,而增加倍数有所不同,是由于各地区由于土壤类型、土壤质地不同,不同灌水、施肥量对各地区草地生物量变化影响则不同 ...

2005

0.0

. 2005, (1):38-40, 44

Study on the effects of fertilizer application in grassland of Aneurolepidium chinense

羊草草地施肥效果探究

You Y H

尤英豪

以东北地区羊草草地为研究对象,通过对草地的施肥处理,分析施肥对羊草生物量的形成与蛋白质积累的影响.结果表明:施肥加速了羊草的生长,提高了牧草产量和蛋白质总量;在不同施肥中,施N、P效果最佳;施肥后的第一个月内,对生长的促进效果最佳,而对后期的促进效果减弱.

... 尤英豪^[19]通过对羊草草地施肥效果探究认为施肥可以提高羊草产量 ...

2012

0.0

... 赵雪^[20]通过不同土壤水分含量对羊草生长的研究认为土壤水分促进羊草叶、茎等器官的生长,提高羊草生物量 ...

1990

0.0

. 1990, (3):99-105

The effects on community photosynthetic rate of Aneurolepidium chinense after irrigation and fertilization treatments

灌水施肥对羊草( Aneurolepidium chinense )草原群落光合速率的影响

Qi Q H , Sheng X H , Jiang S

戚秋慧, 盛修武, 姜恕

Institute of Botany, Academia Sinica Beijing

After irrigation and fertilization, the photosynthetic rate of Aneurolepidium chinense community were measured by means of assimilation chamber under field condition, The results are as follows:1. It were measured 23 days after treatments, height of leaf layer of irrigation and irrigation add fertilizatiin were raised 8% and 9%; LAI of community were increased 68.97% and 99.93%; net photosynthesis per day were 2.48 and 3.76 times than contrast respectively; the biggest photosynthetic rate were 2.82 and 3.12 times than contrast respectively.2. After irrigation and fertilization, the type of diurnal change of photosynthetic rate of Aneurolepiium chinense community still were "double peak" curve. They were same with contrast. Only which of irrigation add fertilization (13 days after treatments) was "single peak" type, it hadn't a reduction at the noon time. Showing the type of diurnal change photosynthetic rate may was changed when the conition of water and ferility were better.3. When the temperature and relative humidity were worse or the treatment time was longer, the effects of treatment were apparent. At first measurement, the net photosynthesis per day of irrigation and irrigation add fertilization community were 1.26 and 1.17 times than contrast respecctively. At second measurement, they were 1.4 and 1.84 times respectively. At third measurement, they were 2.48 and 3.76 times respectively.

对天然羊草群落进行灌水和施肥后,测定了它们(灌水、灌水加施肥和对照)的群落光合速率。结果如下:1.在灌水、施肥加灌水处理后23天测定,处理群落的叶层高度分别比对照高8%和9%;群落LAI分别比对照高68.97%和99.93%;群落生物量分别比对照高41%和65.69%;群落日净光合量分别是对照的2.48倍和3.76倍;最大光合量分别是对照的2.82倍和3.12倍。2.灌水施肥处理后,羊草群落光合速率日变化的类型与对照基本一致,属于双峰型。唯独灌水加施肥群落(处理后3天)是单峰型,没有中午降低现象。看出较好的水肥条件能改变群落的日变化类型。3.在温湿度条件较差时或随着处理时间的推移,处理的效果越显著。第一阶段测定时,灌水、灌水加施肥处理的群落日净光合量分别是对照的1.26和1.17倍。第二阶段测定时,分别是对照的1.40和1.84倍。第三阶段测定时,分别是对照的2.48和3.76倍。

... 戚秋慧等^[21]研究表明灌水和施肥处理后羊草群落内植物生长旺盛,叶色浓绿,植株较大且多,尤以施肥和灌水配合条件下更为明显 ...

2016

0.0

... 郭慧慧^[22]认为氮、磷、钾肥显著影响羊草产草量,其中氮、磷、钾配施增产较对照增加了2 ...

... 本试验中灌水、施肥及其交互作用对粗蛋白含量影响不显著,可能是受刈割时期的影响,因为有研究^[22]认为从返青至成熟期,营养价值随着生育期的进程不断下降,开花结实后粗蛋白含量急剧下降 ...

2019

0.0

... 00以上,参考美国的草地质量标准,说明饲草质量较高^[23] ...

2018

0.0

... 粗蛋白和RFV作为评价饲草品质的2个重要指标,RFV可以较好地反映羊草干草的饲用价值,但在对羊草干草做分级时也应考虑到粗蛋白含量对品质的影响^[24],因此综合得出S₄F₃处理(灌水量360 mm、施肥量405 kg#cod#x000b7 ...