灌溉和施氮对河西走廊紫花苜蓿生物量分配与水分利用效率的影响

确定河西地区紫花苜蓿栽培草地的合理施氮量和灌溉量, 对优化当地紫花苜蓿栽培草地生物量分配和提高水分利用效率具有重要意义。本研究利用田间试验研究了不同灌溉量(W1: 当地灌溉量的60%; W2: 当地灌溉量的80%; W3: 当地灌溉量1 920 m3·hm?2)和施氮量[N1: 0 kg(N)·hm?2; N2: 40 kg(N)·hm?2; N3: 80 kg(N)·hm?2;N4: 120 kg(N)·hm?2]对2 年生紫花苜蓿生物量分配特征及水分利用效率的影响。结果表明: 灌溉量为W2 和W3时均显著增加了紫花苜蓿株高、单株分枝数、地上生物量, 及20~40 cm、40~60 cm 和0~60 cm 土层的根系体积、根系生物量和水分利用效率, 且W2 和W3 的紫花苜蓿株高、单株分枝数和地上生物量差异不明显, 说明采用当地灌溉量的80%水量时, 紫花苜蓿水分利用效率最高。随着施氮量增加, 紫花苜蓿单株分枝数、叶茎比、根系体积、根系生物量、地上和地下生物量比和水分利用效率均呈现先增加后降低的趋势, 且在施氮量为80 kg(N)·hm?2时最大, 说明紫花苜蓿根系发育和水分利用效率对氮的响应均存在剂量效应。在水氮互作条件下, 处理W2N2或W2N3 中紫花苜蓿株高、单株分枝数、根系体积和0~20 cm、20~40 cm、0~60 cm 根系生物量及地上生物量与地下生物量比值和水分利用效率达到最优。结合上述分析得出在灌溉量W2 和施氮N3 时, 紫花苜蓿地上地下生物量比值和水分利用效率达最大值, 表明河西走廊紫花苜蓿栽培草地的适宜灌溉量为当地灌溉的80%,施氮量为80 kg·hm?2, 此时紫花苜蓿水分利用效率和地上地下生物量比值配置最优。