[目的]合理的水分和养分供给是保障人工草地高效可持续生产的有效措施.探究不同灌溉量和施氮量及其交互作用对牧草产量及养分含量的影响,有助于深入了解牧草生长对草地生态系统的响应.[方法]以人工种植无芒雀麦(Bromus inermis)为研究对象进行田间试验.采用喷灌方法,在无芒雀麦拔节期按照田间持水量(θf)范围设置4个灌溉水平:75％～85％?θf?(W0)、45％～85％?θf?(W1)、55％～85％?θf?(W2)、65％～85％?θf(W3);每个灌溉水平下分别设置0、60、120和180?kg/hm24个施氮水平,依次记为N0、N1、N2和N3,共16个水氮组合.作物共刈割3次,调查每次刈割的干物质量和氮(N)、磷(P)、钾(K)含量及其化学计量特征.[结果]水分补偿和施用氮肥分别提高了无芒雀麦总产量22.0％～58.1％和31.1％～88.9％,两者对无芒雀麦总产量的交互作用也达到极显著水平(P<0.01).16个水氮组合中,N1W2、N2W3和N3W0较N0W1组合的产量分别提高66.6％、158.0％和144.7％,以N2W3的产量最高(12260?kg/hm2),其余的组合处理产量显著低于N2W3.回归分析表明,施氮和灌水分别为152.3?kg/hm2和552.1?mm时,产量达到峰值13308?kg/hm2.水分补偿显著提高无芒雀麦N、P、K含量,施用氮肥显著增加无芒雀麦N、K含量,却降低P含量(P<0.01).无芒雀麦N/P、K/P总体表现为随灌水量的增加先增加后减少(W0水平最低)、随施氮量的增加而显著增加(N3水平最高)?的趋势(P<0.01),水分补偿和施用氮肥对N/K均无显著影响.水氮互作对无芒雀麦N、P、K含量、N/P、K/P及N/K等指标均无显著效应;回归分析发现,无芒雀麦N和K含量在施氮、灌水分别为136.8?kg/hm2、546.3 mm和139.3?kg/hm2、552.5?mm时达到最高,分别为23.6和23.1?mg/g;对于P含量,在现有试验范围内,无法寻求其阈值.[结论]水分补偿和施用氮肥对无芒雀麦提产增养效果明显,且后者较前者增产幅度大;水氮交互在短期内对无芒雀麦产量有显著耦合效应,而对氮磷钾化学计量特征无显著影响;水氮耦合效应可能与土壤干旱程度、施氮量及牧草生长时期有关;通过回归预测得出,河西走廊地区无芒雀麦适宜的水氮范围为灌水546.3～552.5?mm、施氮136.8～152.3?kg/hm2.
Effects of optimal irrigation and nitrogen coupling on Bromus inermis yield, nitrogen, phosphorus, and potassium stoichiometric characteristics
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