水分调控对甘肃引黄灌区枸杞间作红豆草生产力及水分利用的影响

来源 :甘肃农业大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:feiyang_520
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针对甘肃引黄灌区枸杞传统种植模式下连作障碍严重、生产力及水分利用低下等问题,探究科学合理的种植模式和水分调控模式已成为当地枸杞产业研究的重点内容之一。本文以枸杞和红豆草为研究对象,设置了3种水分处理(充分灌水:75%85%(W1)、轻度亏水:65%75%(W2)、中度亏水:55%65%(W3))和3种种植模式(枸杞单作(DG)、红豆草单作(DH)、枸杞间作红豆草(JZ)),研究水分调控和间作模式对土壤环境、作物生长、光合、产量及水分利用效率的影响,分析叶片和农田尺度水分利用效率的相关性,得出适宜当地枸杞和红豆草高产高效的水分调控模式和种植模式。主要研究结论如下:(1)随亏水程度的加深,各处理0-120 cm土层平均含水率呈减小趋势;W2和W3处理下,间作较相应单作含水率减小了2.93%5.30%。随深度的增加,各处理土壤含水率呈先增后减趋势,在60 cm或80 cm处取得最大值;W3处理下,间作较枸杞单作增加了7、8月份0-60 cm土层的含水率。间作模式下,总耗水量随亏水程度的加剧呈递减趋势。轻度亏水有利于提高枸杞单作与间作0-60cm各土层的有机质含量。与枸杞单作相比,间作使0-20 cm土层有机质增加了14.88%32.95%,铵态氮减小了2.53%6.38%。W2处理下,间作较相应单作减少了0-60 cm各土层硝态氮含量。(2)随亏水程度的加深,枸杞株高和地径增长量呈先增后减趋势,南北/东西冠幅增长量呈递减趋势。水分处理相同时,间作对枸杞地径和冠幅增长量影响不显著,但W2处理下,间作使枸杞株高增长量显著提高了24.21%。随亏水程度的加深,红豆草株高逐渐降低,且同一水分调控下表现为间作低于单作。随刈割次数的增加,红豆草粗蛋白含量增加了3.21%29.54%,酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量依次减小了11.52%21.21%和11.51%14.75%。W1处理下,红豆草间作第二茬牧草的品质较好,且间作较红豆草单作粗蛋白含量提高了2.21%,酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量分别减小了2.43%和0.72%。(3)随亏水程度的加深,红豆草单作和间作的叶绿素含量呈递减趋势;枸杞单作和间作的叶绿素含量分别在W1和W2处理下最大。W2和W3处理下,间作使枸杞叶绿素含量提高了8.95%和5.27%。枸杞、红豆草净光合速率和蒸腾速率日均值随亏水程度的加深逐渐减小。枸杞叶片水分利用效率日均值在W3处理下最高,且间作较单作显著增加了2.81%。W1处理下,红豆草间作叶片水分利用效率日均值最高,且间作较单作显著增加了23.98%。(4)W2处理下,枸杞单作的干果产量和水分利用效率最高(2546.80kg·hm-2、4.87 kg·hm-2·mm-1)。随亏水程度的加深,红豆草单作和枸杞间作红豆草模式下总产量和系统水分利用效率呈递减趋势。W1处理下,枸杞间作较单作干果产量显著增加了9.69%,红豆草间作与单作干草产量差异不显著。受枸杞和红豆草收获物产量差异的影响,水分利用效率整体表现为枸杞间作红豆草>红豆草单作>枸杞单作,且同一水分调控下,间作系统较单作平均水分利用效率提高了80.86%109.66%。(5)基于枸杞、红豆草不同尺度下水分利用效率相关性分析表明,枸杞叶片和农田水分利用效率间不存在显著相关,红豆草叶片和农田水分利用效率间存在显著正相关。综合得出,轻度亏水(土壤水分维持在田间持水量的65%75%)有利于枸杞单作获得较高的产量和水分利用效率;充分灌水(土壤水分维持在田间持水量的75%85%)时,枸杞间作红豆草可提高枸杞产量、牧草品质和系统水分利用效率。
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