【摘 要】
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针对甘肃引黄灌区水土资源紧缺,枸杞传统种植生产力及水分利用效率低下等问题,探究适于引黄灌区枸杞节水增产的水分调控和间作种植模式。本试验于2019﹣2020年在甘肃省景泰县开展大田试验,设置四个水分梯度(充分灌溉W1,75%-85%;轻度亏缺W2,65%-75%;中度亏缺W3,55%-65%;重度亏缺W4,45%-55%)和两种种植模式(枸杞单作D、枸杞间作苜蓿J),研究水分调控和间作苜蓿对枸杞土壤
【基金项目】
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国家自然科学基金地区基金《甘肃引黄灌区枸杞-豆科牧草复合系统水盐分异特征及互馈机制研究》; 甘肃省农牧厅生物专项《甘肃引黄灌区枸杞与牧草间作消盐调控技术研究》;
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针对甘肃引黄灌区水土资源紧缺,枸杞传统种植生产力及水分利用效率低下等问题,探究适于引黄灌区枸杞节水增产的水分调控和间作种植模式。本试验于2019﹣2020年在甘肃省景泰县开展大田试验,设置四个水分梯度(充分灌溉W1,75%-85%;轻度亏缺W2,65%-75%;中度亏缺W3,55%-65%;重度亏缺W4,45%-55%)和两种种植模式(枸杞单作D、枸杞间作苜蓿J),研究水分调控和间作苜蓿对枸杞土壤水分特征、作物耗水特性、枸杞生理生长、产量和水分利用效率的影响,明确水分调控和间作苜蓿对枸杞田间土壤水分特征、作物生长发育影响机制,揭示水分调控和间作苜蓿对枸杞种植节水、增产、增收机理。研究可为甘肃引黄灌区枸杞种植模式选择和水分调控灌溉提供科学依据。主要结论如下:(1)枸杞间作苜蓿模式农田0﹣60 cm土层平均土壤含水量比枸杞单作种植低1.4%~11.8%,表层土壤含水量高于枸杞单作种植。水分调控对农田土壤含水量的影响比间作苜蓿更显著。0﹣40 cm土层为枸杞土壤水分变化活跃层,80﹣120 cm土层是枸杞土壤水分变化均稳层。枸杞单作种植土壤水分消耗主要发生在40 cm土层左右,枸杞间作苜蓿模式土壤水分消耗主要在60 cm土层附近。(2)灌水量和作物总耗水量均随枸杞生育期推进先增大后减小,盛果期达到峰值;灌水量和作物总耗水量随水分亏缺程度加重而减小,枸杞间作苜蓿模式下灌水量和总耗水量比枸杞单作种植分别高7.2~71.4%和3.8~30.8%。水分调控和降雨量对作物耗水比例的影响显著(P<0.05),间作苜蓿对作物耗水比例的影响不显著(P>0.05)。灌水量占总耗水量的比例与降雨量占总耗水量的比例呈负相关性。(3)枸杞叶片净光合速率、气孔导度和蒸腾速率日变化均呈双峰趋势,14:00左右出现“光合午休”现象,叶片胞间CO2浓度日变化随时间先减小后增大。随水分亏缺程度加重枸杞叶片净光合速率和蒸腾速率日平均值降低,轻度水分亏缺增加了间作枸杞的气孔导度日平均值和胞间CO2浓度。枸杞间作苜蓿种植提升枸杞叶片气孔导度和胞间CO2浓度,降低叶片净光合速率和蒸腾速率。水分亏缺程度加重和间作苜蓿均抑制枸杞的生长。(4)轻度亏缺灌溉W2处理能提高枸杞干果百粒重,间作苜蓿模式水分充足状态下枸杞干果百粒重较大。随水分亏缺程度加重枸杞产量减少,间作苜蓿处理降低枸杞产量。2020年JW1处理下枸杞干果产量最高为2749 kg·hm-2。(5)枸杞灌溉水利用效率随水分亏缺程度加重而增大,水分利用效率随水分亏缺程度加重呈先增大后减小的趋势。枸杞单作种植,轻度亏缺DW2处理枸杞水分利用效率最大为3.97 kg·hm-2·mm-1。间作苜蓿处理降低了枸杞灌溉水利用效率和水分利用效率,最大分别为6.88 kg·hm-2·mm-1和3.55 kg·hm-2·mm-1,但由于苜蓿的产出,作物灌溉水利用效率和水分利用效率可分别高达71.24 kg·hm-2·mm-1和29.10 kg·hm-2·mm-1。
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