紫花苜蓿地土壤水分与产草量的研究

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇紫花苜蓿地土壤水分与产草量的研究范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘 要：苜蓿是一种耗水力极强的豆科牧草，平均耗水量为800-900mm，对种植区土壤水分平衡产生一定的影响。因此紫花苜蓿的产量形成与生育期土壤水分保证程度关系尤为密切。有关苜蓿与水分的关系问题国内外已有很多的相关报道，大都从叶面蒸腾量及根系的吸水规律等生理特性上进行分机，并且在不同地区研究了苜蓿对种植区水分平衡的影响。旱作条件下，牧草的生长主要依赖于自然降水，而自然降水对牧草的水分供应又需要依赖土壤来加以调节。因此，深入研究紫花苜蓿水分变化规律，对于适时、适地种草，充分利用有限水资源，调节土壤水分状况以及提高畜牧产草量具有重要意义。

关键词：紫花苜蓿地；土壤水分；产草量

1 苜蓿耗水规律

1.1 生育期耗水规律

苜蓿植株蒸腾和株间土壤蒸发的总耗水量是苜蓿种植区域水分平衡的主要支出部分，而自然降水、灌溉等是土壤水分补充的重要形式。紫花苜蓿通过根系从土壤中吸收大量的水分，除满足其机体正常机能所需要和营养物质的运转输送之外，绝大部分消耗于叶面蒸腾作用和植株间的土壤蒸发。这些在紫花苜蓿整个生育周期或者某一发育期的植株蒸腾和株间土壤蒸发的实际蒸散量即苜蓿的耗水量，也称蒸散量。

由于苜蓿品种不同，所处的生育阶段及气温、降水条件不同，耗水量不同。在旱作栽培条件下，苜蓿生长所需的水分主要来源于自然降水，耗水与降水之间存在差值，所缺水分由土壤储水量提供。例如，分枝到现蕾降水12.8mm，耗水34.36mm，所缺的21.56mm水分完全由土壤水分提供；降水充沛时，在满足苜蓿耗水后，多余的水分被储存到土壤中。返青到分枝降水41.3mm，而此期间苜蓿耗水30.77mm，多余的l0.53mm水分被储存到土壤中。因此，土壤水分起到调节牧草耗水的作用。

再对比苜蓿各生育期内降水量与耗水量的适宜程度，其相差很大，有的亏缺，有的盈余。基本上是耗水量随着降水量的增加而增加，如第三、第四茬降水量较多，耗水量也较高，相反，第一、第二茬降水量小，其耗水量也较低。这主要是因为大气降水增加了土壤湿度，加大了株间蒸发，而且降水量使植株供水充分，生长旺盛，叶面蒸腾作用加强，增大了耗水强度。因此，降水的多寡程度和季节性分配的多少直接影响着各生育期耗水量的大小。从第一茬到第三茬，随着温度的升高，耗水量和耗水速率增大。第一茬苜蓿生长期间的气温低，日平均温度为14.78℃左右，6l天内耗水总量和耗水速率最低；而第二茬苜蓿生长期间日平均温度为22.45℃左右，其萌发和生长发育均比较快，在短短的44天时间内即达到了初花收割期，其耗水总量和耗水速率增大；第三茬苜蓿生长期间的平均温度为25.72℃左右，由于雨季的影响生育时间较长，61天内耗水量和耗水速率达到一年中的最大值。第四茬苜蓿生长期的日平均温度为17.75℃左右，气温下降抑制了苜蓿的生长速度，影响其现蕾和开花，耗水量和耗水速率迅速下降。这是因为温度升高，大气相对湿度降低，在一定程度内植株气孔充分开放而促进了叶面蒸腾。同时，温度的升高加剧土壤水分的蒸发。

1.2 苜蓿的耗水系数

牧草地的株间蒸发随着植株叶面积的增加而减少，植株的蒸腾则随着植株叶面积的增加而增加。植株蒸腾在牧草耗水量中占有很大的比例，随着牧草叶面积的加大和产量的提高，其耗水量也有所增加。

2 苜蓿地土壤水分变化规律

土壤是植物生长的载体，同时也是植物水分、养分供给和缓冲的源泉和场所。对于早作雨养农田来讲，紫花苜蓿等植物正是通过吸收土壤接纳的自然降水而获得其生长发育所必需的水分，因此，植物通过耗水降低土壤含水量和自然降水增加土壤含水量两者间的消长变化在土壤水分变化上得以体现。

2.1 不同生育阶段土壤水分的变化规律

春季失墒期：3月l0日苜蓿返青至6月23日第二茬苜蓿开花期，此期降水较少，只占全年降水的19.65%，5m深土层水分由593.60mm下降到504.99mm，日均失墒量为0.84mm。

夏季波动变化期；紫花苜蓿处于第三茬生长期，全年39.38%的降水集中于此时期，因此该茬紫花苜蓿地土壤水分的波动变化比较剧烈。7月正处在第二茬草刈后的再生期，苜蓿耗水量相对较少，降水较多，因而会出现明显的增墒效应。而8月下旬处于苜蓿开花期，耗水量最大使土壤水分出现低谷（失墒），但由于此期的强降水对土壤水分的补给作用，扭转了土壤水分储水量持续下降的趋势，土壤储水量由于盈余而出现回升趋势。

秋季增墒期：从8月23日到l0月20日，第四茬紫花苜蓿生长逐渐停止。此时温度逐渐降低，降水增多，占全年降水的30.57%，耗水量减小，土壤含水量逐渐增大。5m深土层水分由489.75mm上升到568.99mm，日均增墒量为0.42mm。

2.2 土壤水分的垂直变化规律

土壤储水量是土壤接纳自然降水等水分补给和蒸散水分支出等水分收支处于某种状态的土壤水分含量。根据各茬次水分变化计算所得的变异系数，可将土壤水分的垂直变化划分为4个不同的层次：活跃层（0-60cm）、过渡层（60-140cm）、次活跃层（140-420cm）、稳定层（>420cm）。

60-140cm是浅层与深层水分交替供应的过渡层，土壤相对比较紧实，侧根分布相对较少。当浅层水分亏缺时，深层水分通过毛细管作用补充给浅层；当浅层水分盈余时，又通过重力作用渗透蓄存到深层，因此，该层水分含量变化相对较小，土壤水分变异系数为8.77%-12.35%。

140-420cm属于次活跃层，土壤水分变异系数较大，为11.55%-21.38%。春季该层将水分输送给上层，雨季将自然降水收墒储存到该层。由于苜蓿根系穿过较紧实的过渡层后，在该层产生较多的侧根。因此，该层成为苜蓿生长水分补给的又一重要层次。该土层储水量多寡对苜蓿生长发育及生产潜力的发挥起着重要作用。

420cm以下是稳定层，土层水分含量变异系数很小，为3.35%一8.50%，基本趋于稳定状态，即水分相对稳定层。

整体上看，土壤水分含量在200cm以内变化较大，200cm以下储水量下层高于上层，这与根系的分布有关。

3 苜蓿干草产量与土壤水分的关系

紫花苜蓿的生产力是在紫花苜蓿生物学特性、土壤、气候条件等基础上经能量转换和物质输送的结果。紫花苜蓿的产量指单位面积上的苜蓿通过光合作用而生产地上部分各种器官的生物量之和，它是衡量其生产性能和经济性能的重要指标。

3.1 水分利用效率的分析

作物水分利用效率是“作物-水分”关系研究中的一个重要的理论问题，作物水分利用效率为单位水分消耗所生产同化物的数量，是表征作物产量与水分消耗的定量关系指标，目前它已经被作为评价作物生长适宜程度的综合生理生态指标而广泛应用。

3.2 储水量与干草产量的关系

旱作雨养农收业区的植物生长所需要的水分主要源于土壤接纳并蓄积的自然降水，因此，土壤水分状况将直接影响着紫花苜蓿等植物的发育和生物量形成。在土壤水分表征诸要素中，尤其以土壤储水量直接表征土壤水分供应能力并因其供应能力而左右生物的产量。

参考文献

[1]侯刚，顾明德，王汉全.十二个紫花苜蓿品种第一茬草土壤水分状况研究[J].塔里木大学学报，2005（2）.

[2] 董宽虎，靳宗立，杨桂英，胁本隆；九个苜蓿品种生产性能的比较[J].草业科学，1997（4）.