【摘要】：為探索和解決半干旱黃土高原區(qū)壟溝集雨種植紅豆草的可持續(xù)性,尋求壟溝集雨種植紅豆草的適宜生物炭覆蓋類型和最佳壟寬,采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計布設(shè)生物炭覆蓋集雨壟徑流試驗(1)和生物炭覆蓋壟溝集雨種植紅豆草大田試驗(2)。(1)生物炭覆蓋集雨壟徑流試驗共設(shè)9個處理(3個壟寬×3種覆蓋材料),估算生物炭覆蓋集雨壟的徑流效率和臨界產(chǎn)流降雨量;(2)生物炭覆蓋壟溝集雨種植紅豆草大田試驗共設(shè)10個處理(3個壟寬×3種覆蓋材料+1個平作),以平作為對照,研究生物炭覆蓋壟溝集雨種植對土壤水分、土壤溫度、土壤養(yǎng)分、紅豆草干草產(chǎn)量、水分利用效率和營養(yǎng)品質(zhì)的影響,確定最佳生物炭覆蓋壟溝集雨種植模式,主要結(jié)果如下:通過回歸分析法,MCS_(30)、MCS_(45)、MCS_(60)、MSB_(30)、MSB_(45)、MSB_(60)、CDB_(30)、CDB_(45)和CDB_(60)(MCS、MSB和CDB分別代表土壟、玉米秸稈炭壟和牛糞炭壟,下標(biāo)數(shù)字分別表示壟寬為30、45和60 cm)的平均徑流效率分別27.3%、29.8%、32.1%、22.6%、27.7%、28.4%、22.0%、26.1%和27.3%,臨界產(chǎn)流降雨量分別為4.4、4.2、3.9、4.3、5.0、4.6、5.0、5.3和4.9 mm。MCS、MSB和CDB平均徑流效率分別為29.7%、26.2%和25.1%,臨界產(chǎn)流降雨量分別為4.2、4.6和5.1 mm。徑流效率隨集雨壟寬度增加而增加。生物炭覆蓋壟溝集雨種植增加紅豆草根系層土壤含水量,明顯緩解土壤干旱脅迫,土壤貯水量排列次序為土壟玉米秸稈炭壟牛糞炭壟平作,土壤貯水量隨集雨壟寬度增加而增加。與平作相比,就紅豆草全生育期而言,MCS_(30)、MCS_(45)、MCS_(60)、MSB_(30)、MSB_(45)、MSB_(60)、CDB_(30)、CDB_(45)和CDB_(60)的土壤貯水量分別增加17.4、24.2、33.7、17.3、23.2、33.7、15.1、19.0和23.9 mm。生物炭覆蓋壟溝集雨種植明顯增加壟上表層土壤溫度,壟上白天積累熱量傳導(dǎo)于溝中,生物炭覆蓋壟溝集雨種植增加春季和秋季溝中表層土壤溫度,較高植株遮陰降低夏季溝中表層土壤溫度。與平作相比,MCS_(30)、MCS_(45)、MCS_(60)、MSB_(30)、MSB_(45)、MSB_(60)、CDB_(30)、CDB_(45)和CDB_(60)壟上表層土壤溫度分別增加了0.9、1.4、2.0、1.5、1.9、2.5、1.5、2.0和2.6?C。生物炭覆蓋壟溝集雨種植通過改善土壤水熱條件,進(jìn)而顯著改善土壤養(yǎng)分狀況,土壤pH和土壤養(yǎng)分隨集雨壟寬度變化不顯著;土壟種植改善土壤pH和土壤養(yǎng)分狀況不顯著。與平作相比,玉米秸稈炭壟和牛糞炭壟的土壤pH分別增加0.5和0.5,有機(jī)質(zhì)含量分別增加15.2%和18.4%,土壤全氮分別增加23.2%和24.7%,土壤速效磷含量分別增加15.0%和16.7%,土壤速效鉀含量分別增加9.1%和10.6%。紅豆草根系和根瘤主要分布于表層土壤(0-20 cm),紅豆草根系特征值和根瘤特征值隨土層深度增加而減少,隨集雨壟寬度增加而增加。適宜土壤含水量促進(jìn)紅豆草根干重、根瘤數(shù)量和根瘤重量提高;適宜土壤水分脅迫促進(jìn)紅豆草根長、根表面積和根體積值增加。生物炭覆蓋壟溝集雨種植通過改善土壤水熱條件,進(jìn)而促進(jìn)紅豆草生長和產(chǎn)量形成,進(jìn)一步提高水分利用效率。與平作相比,MCS_(30)、MCS_(45)、MCS_(60)、MSB_(30)、MSB_(45)、MSB_(60)、CDB_(30)、CDB_(45)和CDB_(60)的水分利用效率分別提高11.0、13.5、16.1、20.2、28.4、33.5、16.8、22.1和25.5 kg ha~(-1) mm~(-1);MCS_(30)、MCS_(45)和MCS_(60)的紅豆草干草產(chǎn)量分別降低6.5%、12.1%和13.8%,MSB_(30)、MSB_(45)、MSB_(60)、CDB_(30)、CDB_(45)和CDB_(60)的紅豆草干草產(chǎn)量分別提高19.7%、24.4%、22.5%、8.0%、8.9%和6.8%;在玉米秸稈炭覆蓋壟溝集雨種植中,最佳壟寬為49 cm;在牛糞炭覆蓋壟溝集雨種植中,最佳壟寬為41 cm。生物炭覆蓋壟溝集雨種植提高紅豆草單寧和粗蛋白含量,降低中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量,紅豆草單寧、粗蛋白、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維等含量隨集雨壟寬度變化而不顯著。與平作相比,土壟、玉米秸稈炭壟和牛糞炭壟種植的紅豆草單寧含量分別提高4.44%、13.97%和9.09%;粗蛋白含量分別提高30.81%、40.66%和39.33%;酸性洗滌纖維含量分別降低4.00%、11.15%、8.40%;中性洗滌劑纖維含量分別降低5.71%、13.34%和11.60%。土壟種植改善土壤鈣和磷含量不顯著。與平作相比,玉米秸稈炭壟和牛糞炭壟種植紅豆草的鈣含量分別提高31.20%和27.00%,磷含量分別提高23.15%和19.86%。根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度分析,紅豆草的綜合品質(zhì)排列次序為MSB_(60)MSB_(45)CDB_(60)MSB_(30)CDB_(45)CDB_(30)MCS_(60)MCS_(45)MCS_(30)FP。在半干旱區(qū)生物炭覆蓋壟溝集雨種植中,玉米秸稈炭覆蓋和牛糞炭覆蓋可獲得較高紅豆草產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì),尤其秸稈生物炭覆蓋。
【圖文】：

圖 2.1 試驗地理位置Fig.2.1 The geographical location of the field experiment試驗區(qū)土壤為重壤土，土壤通透性較差，，抗蝕能力和保水能力較弱。田間持) 約為作物萎蔫系數(shù) (26％) 的 4 倍，平均土壤容重約為 1.38 g cm-3，試驗區(qū)

圖 4.3 生物炭覆蓋壟溝集雨種植對表層土壤溫度的影響Fig.4.3 Effects of ridge-furrow rainwater harvesting with biochar application on soil temperature in 0-25 cm sodepth：圖 (a) 和 (b) 分別為各處理壟上和溝中表層土壤溫度，圖 (c) 和 (d) 分別為壟溝集雨種植處理壟上和溝中壤溫度比平作增加溫度值。FP、MCS、MSB 和 CDB 分別表示平作、土壟、玉米秸稈炭壟和牛糞炭壟。下標(biāo)示壟寬為 30、45 和 60cm。不同字母表示不同處理差異顯著 (P<0.05)。Figures(a)and(b)showthesoiltemper
【學(xué)位授予單位】：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S543.9

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張瑞;謝鶴;;紅豆草及其在蜂業(yè)生產(chǎn)中的利用價值[J];中國蜂業(yè);2014年10期

2 蔡繼紅;;在美麗中綻放著甜蜜 集畜草、蜜源、觀賞等價值于一身的優(yōu)良植物——紅豆草[J];蜜蜂雜志;2014年03期

3 王順;張世文;田自珍;毛玉花;逯彥果;;蜜蜂為紅豆草種子生產(chǎn)授粉的配套技術(shù)[J];蜜蜂雜志;2013年05期

4 王增法;柴華;崔婷婷;;紅豆草的優(yōu)良特性及利用[J];養(yǎng)殖技術(shù)顧問;2013年06期

5 周萬海;師尚禮;周娟娟;;NaCl脅迫對甘肅紅豆草生理特性的影響[J];草原與草坪;2012年03期

6 高占琪;豆衛(wèi);張榕;張霞;阿不滿;孟祥君;陸颯;;甘肅紅豆草在高寒牧區(qū)的生產(chǎn)性能和營養(yǎng)價值評價[J];中國飼料;2011年11期

7 張銀敏;李聰;苗麗宏;;磷、鉀肥對蒙農(nóng)紅豆草種子產(chǎn)量和質(zhì)量的影響[J];草原與草坪;2010年02期

8 卡米拉;米克熱依;瑪爾孜亞;;紅豆草的栽培及利用[J];新疆畜牧業(yè);2009年01期

9 許成富;劉志剛;曹平;曲杰來;;高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)牧草——紅豆草的種植[J];養(yǎng)殖技術(shù)顧問;2009年04期

10 阿不力孜;張磊;張希山;烏蘭;李志新;杰思斯古麗;巴依木拉提;;普通紅豆草品種區(qū)域比較試驗研究[J];草原與草坪;2009年02期

相關(guān)會議論文 前9條

1 劉瑞凝;李兆紅;;紅豆草懸浮細(xì)胞培養(yǎng)及再生植株的研究[A];中國細(xì)胞生物學(xué)學(xué)會第五次會議論文摘要匯編[C];1992年

2 趙相山;賈敬芬;;紅豆草抗羥脯氨酸質(zhì)體的篩選及其特性研究[A];中國細(xì)胞生物學(xué)學(xué)會第五次會議論文摘要匯編[C];1992年

3 徐云遠(yuǎn);牛炳滔;賈敬芬;;空間飛行材料中紅豆草耐鹽細(xì)胞系的篩選及植株再生[A];中國細(xì)胞生物學(xué)學(xué)會第七次會議論文摘要匯編[C];1999年

4 曹師;史敏;李彥忠;;紅豆草殼二孢葉斑與黑莖病拮抗放線菌的鑒定及抑菌作用的研究[A];2017中國草學(xué)會年會論文集[C];2017年

5 張銀敏;李聰;苗麗宏;;行距對蒙農(nóng)紅豆草種子產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響[A];中國草學(xué)會牧草育種委員會第七屆代表大會論文集[C];2009年

6 韓善華;鄭國

本文編號：2609018