长期灌溉和施磷肥对紫花苜蓿生产及土壤磷素有效性的影响

Irrigation and phosphorus (P) fertilization are critical to improve alfalfa forage yield and quality. Many previous studies focus on the effects of irrigation and P fertilization on alfalfa growth and production by pot experiments or short-term field experiments, but little attention is paid to soil P accumulation due to lower P fertilization use efficiency (PUE) or changes in inter-annual precipitation. Thus, with a ten years experiment of irrigation vs. P fertilization interaction, this study aims to illuminate the response patterns of alfalfa production and PUE to long-term irrigation and P fertilization, and reveal the regulation mechanism and main factors affecting soil P availability, by measuring forage yield, yield components, forage quality, PUE and soil P availability. Therefore, this study is of great benefit to fully understanding the impacts of water vs. P limitation on alfalfa production system, and will provide theoretical support for alfalfa with higher water and P use efficiency, forage yield and quality.

灌溉和施磷肥是提高紫花苜蓿产量和品质的有效措施。然而，以往的研究主要通过室内盆栽或短期的田间实验评估灌溉和施磷肥对紫花苜蓿生产特征的影响；一方面忽视了由于磷肥当季利用率低，土壤累积磷的后效性问题；另一方面较少的关注年际间降雨的影响。基于连续10年的灌溉和施磷肥交互作用控制实验平台，通过分析紫花苜蓿的产量、产量构成要素、饲草品质、磷肥利用效率和土壤磷素有效性的变化特征，阐明紫花苜蓿生产和磷肥利用率对长期灌溉和磷肥的响应模式，揭示影响土壤磷素有效性的主要因素和调控机制。本研究有助于我们全面理解水、磷限制对紫花苜蓿生产体系的影响，并为实现水、磷资源高效利用，紫花苜蓿生产体系高产、优质和可持续发展提供理论支持。

灌溉和施磷肥是提高紫花苜蓿产量和品质的有效措施。然而，以往的研究主要通过室内盆栽或短期的田间实验评估灌溉和施磷肥对紫花苜蓿生产特征的影响；一方面忽视了由于磷肥当季利用率低，土壤累积磷的后效性问题；另一方面较少的关注年际间降雨的影响。基于连续10年的灌溉和施磷肥交互作用控制实验平台，紫花苜蓿建植初期，施磷肥对紫花苜蓿的生长没有显著的增产作用。紫花苜蓿田间管理对自然降雨量的响应的临界值为480mm，对于指导紫花苜蓿田间灌溉管理具有重要的意义。年际间、灌溉、施磷肥、年际间*灌溉对紫花苜蓿的干重具有显著的影响，施磷肥对紫花苜蓿生长高度五显著影响。发现在干旱年份，前3茬苜蓿鲜重产量随着灌溉量的增加而增加，且第1、2茬增产显著，第4茬苜蓿鲜重随着随灌溉的增加而显著降低；在湿润年份，随着灌溉量的增加，苜蓿鲜重降低，且第1和3茬表现为显著差异。.干旱胁迫实验发现，WL168、416WET、公农1号、东苜1号能保持较高的发芽率；北极熊的发芽率较低。巨能2、4010的发芽势较高，斯贝德、草原3号、中苜1号、东苜1号的发芽势较低。东苜1号的胚根长最长，斯贝德、4010、北极熊的胚根长度较短。416WET和中苜1号植株干重较大，北极熊、骑士、WL168、东苜1号的植株干重较小。在所有的12个品种中，综合抗旱性较好的416WET、公农1号、东苜1号更适合在干旱半干旱地区种植。本研究有助于我们全面理解水、磷限制对紫花苜蓿生产体系的影响，并为实现水、磷资源高效利用，紫花苜蓿生产体系高产、优质和可持续发展提供理论支持。