水氮管理對呼倫貝爾人工草地建植影響研究

1、水氮管理對呼倫貝爾人工草地建植影響研究經(jīng)濟的快速發(fā)展和生活質(zhì)量的不斷提升加速了人們對畜產(chǎn)品的需求由數(shù)量到質(zhì)量以及安全風(fēng)味的轉(zhuǎn)變, 對生產(chǎn)源要求的逐漸提高加重了天然牧場的壓力 ,我國退化草地面積達(dá)10.52 x 10⁷hm<sup>2</supx為緩解畜牧業(yè)壓力并促進(jìn)退化草地生態(tài)恢復(fù), 人工草地以其高生產(chǎn)力 , 對退化草原生態(tài)改善能力 ,成為現(xiàn)代化草地農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的必要經(jīng)營模式, 是草地牧業(yè)現(xiàn)代化的質(zhì)量指標(biāo)。呼倫貝爾作為我國重要畜牧業(yè)生產(chǎn)基地, 天然草地遼闊 , 近年來人工草地發(fā)展迅速 , 截止 2015 年底 , 全市多年生人工草地保

2、留面積達(dá)到 8.84 萬hm²,但僅占天然草地總面積的0.1%。仍存在種植規(guī)模小、優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源稀缺、生產(chǎn)性能低、營養(yǎng)品質(zhì)差、利用年限短等問題 , 有關(guān)該地區(qū)高效優(yōu)質(zhì)人工草地建立和調(diào)控機理等內(nèi)容的研究有待加強。本研究在內(nèi)蒙古呼倫貝爾地區(qū)建立施氮混播平臺和水氮耦合平臺 , 系統(tǒng)分析不同建植方式、 不同施氮水平和不同補水條件對人工草地生產(chǎn)力、 牧草品質(zhì)和土壤質(zhì)量的影響, 以期為呼倫貝爾地區(qū)人工草地種植模式的建立和管理措施的制定提供一定的理論依據(jù)。 研究主要結(jié)果如下: （ 1） 苜蓿和羊草混播由于資源限制存在強烈的種間競爭, 抑制了兩個牧草種群的發(fā)展, 顯

3、著降低了地上生物量, 與紫花苜蓿、羊草單播地相比混播地產(chǎn)量分別下降了31.17%和 28.17%。紫花苜蓿 +無芒雀麥建植模式草地產(chǎn)量顯著高于紫花苜蓿單播, 與無芒雀麥單播地差異不顯著 ; 牧草品質(zhì)與紫花苜蓿單播地差異不顯著, 顯著高于無芒雀麥單播地。 建議呼倫貝爾地區(qū)人工草地的建植采取紫花苜蓿+無芒雀麥的混播模式。（ 2）補水、施氮單因素方差分析結(jié)果顯示二者對人工草地生產(chǎn)性能影響不顯著 , 但水氮耦合顯著提高了單播地地上生物量, 施氮量 150 kg Nhm^-2a^-1 、 旱季補水16%時, 草地地上

4、生物量較對照（0 kgN hm^-2a^-1 、不補水 ） 顯著提高 : 紫花苜蓿單播地2016年和 2017年6月分別提高了24.3%和 19.12%;無芒雀麥單播地分別提高了27.75%和 29.97%。水氮耦合對紫花苜蓿+無芒雀麥草地生產(chǎn)力影響不顯著, 可能與紫花苜蓿所固定的氮可移動至無芒雀麥供其生長需要而降低了補水施氮效應(yīng)有關(guān)。（ 3）建植人工草地在一定程度上改善了土壤質(zhì)量, 提高了土壤微生物活性。草地建植第二年，土壤0-10cm和10-20cm 土層有機碳含量分別平均提高了 25.8% 和 22.

5、04%;土壤全氮含量分別提高了14.12%和 12.33%。（ 4）在牧草生長階段, 人工草地土壤無機氮的主要存在形式是NO₃^--N, 不施氮條件下 , 其含量達(dá)到了土壤NH₄⁺-N含量的 3 倍。土壤NO₃^--N含量在7月21日上升到峰值后隨著牧草生長季 的推移總體上呈下降趨勢,10月份入冬后，與NH<sub>

6、;4</sub>⁺-N含 量無顯著差異，均維持在5 mg?kg^-1左右。施氮顯著提高了土壤 NO₃^--N 和NH₄⁺-N 含量 , 且隨著施氮量的增加 , 二者含量顯著提高。（ 5） 牧草葉片的凈光合速率表現(xiàn)為羊草&gt; 無芒雀麥 &gt; 紫花苜蓿 , 土壤呼吸強度總體表現(xiàn)為豆 - 禾混播地

7、 &gt; 禾本科牧草 &gt; 苜蓿 , 與苜蓿混播能在不同程度上提高禾本科牧草的凈光合速率和土壤呼吸強度, 且呼吸日動態(tài)最高點一般出現(xiàn)在 10:00-12:00 。各類型人工草地,7-10月間土壤-植被系統(tǒng)的CO<sub>2</sub排放通量波動較大 , 但變化趨勢基本一致, 均呈多峰型變化 , 總體表現(xiàn)為兩個峰值。回歸分析結(jié)果顯示,系統(tǒng)CO<sub>2</sub排放通量與多!內(nèi)溫度、5cm地溫、10cm地溫及土壤 體積含水量呈正相關(guān)關(guān)系，但與土壤口0筮量及pH值之間的相關(guān)性不顯著。建議呼倫貝爾地區(qū)人工草地的建植采取紫花苜蓿+無芒雀麥的混播模式, 不僅能獲得較高的草地產(chǎn)量, 而且牧草營養(yǎng)品質(zhì)相對較高。施N 單因素對草地生產(chǎn)能力和營養(yǎng)品質(zhì)提高效應(yīng)并不顯著 , 反而會在土壤中大量累積NO<sub