寧夏中部干旱帶苜蓿與禾本科作物的混播效應(yīng)及水分利用特征研究.pdf

1、寧夏中部干旱帶降水量低、植物蓋度低、生態(tài)環(huán)境脆弱。種植抗逆性強(qiáng)的多年生飼用作物具有較好的生態(tài)效益。豆科作物與禾本科作物混播可以提高群體單位面積產(chǎn)量、提升土壤肥力、改善飼草品質(zhì)等。本實(shí)驗(yàn)開(kāi)展了豆-禾混播的盆栽模擬水分處理試驗(yàn)、豆科作物水力提升試驗(yàn)以及田間試驗(yàn)，以期篩選高產(chǎn)、高水分利用效率的混播組合。盆栽試驗(yàn)1以紫花苜蓿為主、沙打旺為對(duì)照，試驗(yàn)設(shè)置重度水分脅迫(T1，土壤含水量為45％FC)、中度水分脅迫(T2，55％FC)和正常水分灌溉(

2、T3，75％FC)三種水分處理，分別和披堿草按照豆科∶禾本科為3∶7、5∶5、7∶3比例混播;盆栽試驗(yàn)2用苜蓿、沙打旺分別和黑麥按照豆科∶禾本科為3∶7、5∶5、7∶3比例混播種植在上下盆分根裝置中;田間試驗(yàn)用苜蓿、沙打旺分別和羊草、老芒麥按照豆科∶禾本科為3∶7、5∶5、7∶3比例混播種植。測(cè)定了混播組合的產(chǎn)量以及整株的灰分含量、整株的碳同位素分辨率(Δ13C)、光合作用參數(shù)等農(nóng)藝和生理指標(biāo)，計(jì)算了不同混播組合的田間及盆栽條件下耗水量

3、，在此基礎(chǔ)上計(jì)算了混播組合的相對(duì)總產(chǎn)量(RYT)、競(jìng)爭(zhēng)力(CR)、農(nóng)藝水分利用效率(WUE)、單葉水分利用效率。同時(shí)在上下盆試驗(yàn)中采用“重水”標(biāo)記方法，通過(guò)測(cè)定豆科與禾本科作物莖桿氫同位素成(δD)以及土壤δD，分析了豆科作物的根系提水作用及其對(duì)禾本科作物的影響。主要結(jié)果有下面幾個(gè)：
　　(1)盆栽試驗(yàn)1中，不同水分條件對(duì)各混播組合的產(chǎn)量和WUE影響差異明顯。不同播種方式下各組合的產(chǎn)量在正常灌水的時(shí)候產(chǎn)量最高，而且苜蓿與披堿草的產(chǎn)

4、量比相同比例下沙打旺與披堿草混播組合的高。中度水分脅迫時(shí)各組合水分利用效率最高，在相同水分條件、不同播種方式下各組合的WUE隨著豆科作物播種比例的增大而增加，并且發(fā)現(xiàn)受到較小的水分脅迫反而可以提高作物的WUE。
　　(2)不同水分條件下各組合作物的產(chǎn)量與Δ13C等指標(biāo)以及植物的光合參數(shù)都存在相關(guān)性。三種水分條件下產(chǎn)量與Δ13C均負(fù)相關(guān)，T3時(shí)極顯著負(fù)相關(guān)。三種水分條件下單葉水分利用效率與產(chǎn)量正相關(guān)。株高與產(chǎn)量均正相，T3時(shí)呈極顯著

5、正相關(guān)，水分條件越好，株高越高產(chǎn)量越好。整株灰分含量與產(chǎn)量負(fù)相關(guān)。
　　(3)盆栽試驗(yàn)2中（根系提水試驗(yàn)）不同播種組合水分處理3時(shí)各組合的產(chǎn)量最高。苜蓿、沙打旺分別與黑麥混播組合在相同水分條件下，豆∶禾為5∶5時(shí)豆科作物的根系提水能力最強(qiáng)，三種水分處理下均是豆∶禾為5∶5時(shí)組合的產(chǎn)量最高，適度干旱更能促進(jìn)豆科作物的根系提水能力。
　　(4)不同豆、禾混播比例對(duì)產(chǎn)量存在很大的影響。當(dāng)紫花苜蓿與羊草播種比例為7∶3時(shí)，組合的產(chǎn)量