氮磷水肥耦合对无芒雀麦光合特性、生产性能及土壤养分的影响

Effects of nitrogen-phosphorus and water coupling on soil nutrients and the photosynthetic characteristics and production performance of Bromus inermis

摘要

为明确不同氮磷水肥耦合对无芒雀麦光合特性、饲草生产性能及无芒雀麦田土壤养分含量的影响，本研究以‘乌苏1号’无芒雀麦为试验对象，采用双因素随机区组设计，水分设置3个梯度，分别为灌溉3800 （W₁）、5300 （W₂）和6800 m³·hm^-2（W₃）；施肥设置3个梯度，分别为不施肥（F₀）、施N 120 kg·hm^-2和P₂O₅ 100 kg·hm^-2（F₁）、施N 180 kg·hm^-2和P₂O₅ 150 kg·hm^-2（F₂）。结果表明：W₃F₁处理较W₁F₀处理的净光合速率提高了21.22%，叶片瞬时水分利用效率提高了31.18%，光能利用效率提高了19.85%；W₃F₁处理较W₁F₀处理无芒雀麦的干草产量提升了28.31%，W₃F₁和W₂F₂处理的粗蛋白含量较W₁F₀处理分别提高了24.32%和29.50%（P<0.05）；W₃F₁处理的土壤速效磷和碱解氮含量较W₁F₀处理分别提高了13.79%和131.27%。水肥调控对无芒雀麦的光合特性、饲草生产性能及土壤养分均有明显的改善效果。以W₃F₁处理综合表现最优，即灌溉量为6800 m³·hm^-2和施N量为120 kg·hm^-2、施P₂O₅量为100 kg·hm^-2时，无芒雀麦具有较高的光合特性及生产性能。

Abstract

The aim of this work was to determine the effects of different nitrogen-phosphorus and water couplings on soil nutrient contents and the photosynthetic characteristics and forage production performance of Bromus inermis. To this end， a field experiment was conducted using the B. inermis cultivar ‘Wusu No. 1’ with a two-factor randomized block design. Irrigation was applied at three levels： W₁ （3800 m³·ha^-1）， W₂ （5300 m³·ha^-1）， and W₃ （6800 m³·ha^-1）； and there were three fertilization treatments： F₀ （no fertilizer）， F₁ （N 120 kg·ha^-1+P₂O₅ 100 kg·ha^-1）， and F₂ （N 180 kg·ha^-1+P₂O₅ 150 kg·ha^-1）. The results show that， compared with the W₁F₀ treatment， the net photosynthetic rate in the W₃F₁ treatment was increased by 21.22%， the leaf instantaneous water use efficiency was increased by 31.18%， and the light use efficiency was improved by 19.85%. The hay yield of B. inermis in the W₃F₁ treatment was increased by 28.31% compared with that in the W₁F₀ treatment. The crude protein content was increased by 24.32% in W₃F₁ and by 29.50% in W₂F₂ compared with that in W₁F₀ （P<0.05）. Furthermore， the soil available phosphorus and alkali-hydrolyzable nitrogen contents in the W₃F₁ treatment were increased by 13.79% and 131.27%， respectively， compared with those in W₁F₀. Thus， the regulation of irrigation and fertilization significantly improved the photosynthetic characteristics and forage production performance of B. inermis， and increased the amounts of soil nutrients. The W₃F₁ treatment demonstrated the best overall performance， indicating that an irrigation amount of 6800 m³·ha^-1 combined with fertilization with N at 120 kg·ha^-1 and P₂O₅ at 100 kg·ha^-1 resulted in superior photosynthetic characteristics and production performance of B. inermis.

Graphical abstract

关键词

无芒雀麦 / 水肥调控 / 生产性能 / 光合特性 / 土壤养分

Key words

Bromus inermis / water and fertilizer integration / productivity performance / photosynthetic characteristics / soil nutrients

无芒雀麦（Bromus inermis）为禾本科雀麦属多年生草本植物，其根系发达，具有适应性广、耐旱性和耐寒性强等特点^［1］。作为“禾草饲料之王”，无芒雀麦营养价值高，适口性好，消化率高，其粗蛋白含量达到15%，是我国干旱地区畜牧业发展不可替代的优质蛋白牧草来源^［2］。然而，新疆作为我国传统的农牧大省，传统粗放式水肥管理进一步加剧水资源浪费和土壤盐渍化，严重威胁农业生态系统可持续发展。因此，构建合理、精准、高效的水肥调控技术，对于提升无芒雀麦生产力和资源高效利用具有重要的意义。

水肥耦合调控是提高牧草产量和品质的关键措施。研究表明，适宜的水氮供应可显著提高无芒雀麦的生产能力，促进干物质积累和养分吸收^［3-4］，协调其营养生长与生殖生长，并获得较高的氮磷钾累积量与累积速率^［4］；适当的干旱胁迫可诱导无芒雀麦根系形态重塑，水分利用效率提高18%~25%^［5］；氮素输入则可通过增加叶面积指数和光合有效辐射截获率，进而提高无芒雀麦光合辐射利用效率和水氮利用效率^［6］，对无芒雀麦的生长有显著的积极影响^［7］。另有研究表明，过量灌溉会导致大量的硝态氮淋失，且高肥输入易造成土壤板结，加剧盐渍化，致使土壤有机质含量降低，从而影响土壤微生物群落结构^［8-9］。可见，适宜的水肥调控对无芒雀麦光合特性及产量形成十分重要。磷素作为植物生长发育的关键元素，与氮素和水分协同作用，共同影响作物的光合碳氮代谢、能量转移及产量形成^［10］。然而，现有关于无芒雀麦水肥管理的研究多集中于单一灌溉或单一施肥（特别是氮肥）^［11］效应，或侧重于对种子产量的影响，关于氮、磷、水三者耦合对无芒雀麦光合生理、饲草生产性能及土壤养分系统影响的综合研究尚少见报道。

基于以上问题，本研究通过设置不同的灌溉量和氮磷肥配比，探讨氮磷水肥耦合对无芒雀麦光合特性、生产性能及土壤养分的调控效应，以期明确无芒雀麦优质高效生产的适宜水肥调控模式，进而为新疆地区无芒雀麦种植提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2024年4-10月在新疆维吾尔自治区石河子市军垦路二龙泉村石河子大学节水灌溉试验站（44°20′ N，88°30′ E）进行。研究区域属于温带大陆性气候，年平均气温为8.1 ℃，年日照时长为2770 h，年降水量为190~260 mm，年蒸发量为1000~1500 mm，无霜期为168~171 d。土壤质地为灰漠土（中国土壤分类）^［12］，0~20 cm土壤有机质（organic matter， OM）含量为19.5 g·kg^-1，全氮（total nitrogen， TN）含量为2.58 g·kg^-1，碱解氮（alkali-hydrolyzable nitrogen， AN）含量为45.47 mg·kg^-1，全磷（total phosphorus， TP）含量为1.53 g·kg^-1，速效磷（available phosphorus， AP）含量为19.3 mg·kg^-1，土壤容重为1.51 g·cm^-3，pH为7.59。试验地前茬作物为紫花苜蓿（Medicago sativa）。

1.2 试验设计

供试无芒雀麦品种为‘乌苏1号’。试验设置3个水分梯度，分别为灌溉3800（W₁）、5300（W₂）和6800 m³·hm^-2（W₃）；施肥设置3个梯度，分别为不施肥（F₀）、施N 120 kg·hm^-2和P₂O₅ 100 kg·hm^-2（F₁）、施N 180 kg·hm^-2和P₂O₅ 150 kg·hm^-2（F₂）。每个处理重复3次，共27个小区，小区面积为12 m²（4 m×3 m）。于2024年4月19日进行人工条播，播种行距为40 cm，播种深度为1.5~2.0 cm，播种量为22.5 kg·hm^-2。灌溉方式为地下滴灌，滴灌带浅埋于地下10~12 cm处，滴灌带间距为40 cm，所用滴灌带为内镶式滴灌带，滴头间距为20 cm。分别于苗期、分蘖期、孕穗-拔节期、抽穗-开花期和灌浆期进行灌溉。试验所用肥料为尿素（N≥46%）、重过磷酸钙（P₂O₅≥61%），尿素随水滴施，重过磷酸钙作为底肥在播种前一次性施入。小区四周均设有50 cm的过道，以防水肥互串。无芒雀麦生长期间除水肥管理外，其他管理同当地大田进行统一管理。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 光合参数

无芒雀麦叶片光合作用测定：由于试验地位于新疆，考虑到当地的时差，于11：00~13：00采用CI-340便携式光合仪（CID Bio-Science Inc.， 美国）测定无芒雀麦叶片光合气体交换参数^［13-14］。选择无芒雀麦植株上长势、叶位、叶龄一致，刚刚完全展开叶的1/3完好无损且不受遮挡的叶片，测定其光合参数；测定植株叶片叶绿素含量的叶片应和测定植株光合作用的叶片一致，不同处理重复6次。具体光合气体交换参数包括叶片净光合速率（net photosynthetic rate， P_n， μmol CO₂·m^-2·s^-1）、蒸腾速率（transpiration rate， T_r， mmol H₂O·m^-2·s^-1）、光能利用效率（light use efficiency， LUE， mmol·mol^-1）及叶片瞬时水分利用效率（leaf instantaneous water use efficiency， WUE_i， μmol·mmol^-1），其中光能利用效率及叶片瞬时水分利用效率由公式计算得出，具体计算公式如下：

LUE=P_n/PAR（1）

WUE_i =P_n/T_r （2）

式中：PAR为光合有效辐射（photosynthetically active radiation）。

采用乙醇浸提法^［15］测定植株叶片叶绿素含量，选取植株顶端向下第3~4片完全展开的成熟叶片中部区域，测定点需距离叶尖和叶基各约1/3处，避开主叶脉。用可见分光光度计（722N型，上海）测定波长在470、645、665 nm下的吸光值，并计算无芒雀麦叶片中叶绿素的含量，包括叶绿素a（chlorophyll a， Chla）、叶绿素b（chlorophyll b， Chlb）、类胡萝卜素（carotenoids， Car）和总叶绿素（total chlorophyll， TChl）。

1.3.2 生产性能

在无芒雀麦初花期，测量植株的株高（plant height， PH）、旗叶面积（flag leaf area， FLA）、干草产量（hay yield， HY）等农艺性状^［16］。株高：随机在每个小区选取有代表性的20株（单茎）无芒雀麦，测定植株最高部位到地面的绝对高度（cm）；旗叶面积：随机在每个小区选取有代表性的20株（单叶）无芒雀麦，测定花序下第1片完全展开叶子的叶长和叶宽，计算叶长×叶宽。

于2024年8月23日，各小区内随机选取长势一致的3个样方（1 m×1 m），将样方内的无芒雀麦全部刈割（留茬高度5 cm左右），称重后记录鲜重。随机取300 g鲜样，带回实验室于105 ℃烘箱内杀青30 min，然后在65 ℃烘干至恒重，计算其干草产量^［17］。

1.3.3 营养品质

测定指标包括：粗蛋白（crude protein， CP）、中性洗涤纤维（neutral detergent fiber， NDF）、酸性洗涤纤维（acid detergent fiber， ADF）含量及相对饲喂价值（relative feeding value， RFV）。

CP含量测定采用凯氏定氮法^［18］，NDF和ADF含量测定采用范氏洗涤纤维法^［19］，RFV计算公式如下：

RFV=（88.9-0.779×ADF）×（120/NDF）/1.29（3）

1.3.4 土壤养分

无芒雀麦收获后，采用5点采样法，采取0~20 cm土层土壤，剔除石块及植物根系后带回实验室，进行pH值及土壤有机质（organic matter， OM）、全氮（total nitrogen， TN）、碱解氮（alkali-hydrolyzable nitrogen， AN）、全磷（total phosphorus， TP）、速效磷（available phosphorus， AP）含量的测定^［20］。其中pH值使用便携式pH计（PHS-3C，上海）测定；OM含量采用重铬酸钾法测定；TN含量采用凯氏定氮法测定；AN含量采用碱解扩散法测定；TP含量采用硫酸-高氯酸消煮法测定；AP含量采用钼锑抗比色法测定。

1.3.5 水肥利用效率

根据测定的产量、灌溉量及施肥量，分别计算水分利用效率（water use efficiency， WUE）、氮肥偏生产力（partial factor productivity of nitrogen， PFP_N）^［21］和磷肥偏生产力（partial factor productivity of phosphorus， PFP_P）^［22］，计算公式如下：

WUE=HY/I（4）

PFP_N =HY/N（5）

PFP_P =HY/P（6）

式中：HY为干草产量（kg·hm^-2），I为全生育期灌溉量（m³·hm^-2），N为施氮量（kg·hm^-2），P为施磷量（kg·hm^-2）。

1.4 数据处理与分析

使用Excel 2020整理试验数据；使用IBM SPSS Statistics 26软件统计分析试验数据，采用双因素方差分析（Two-way ANOVA）和Duncan多重分析，比较不同灌溉量与施肥量及交互作用对无芒雀麦的影响；使用Origin 2021软件绘图。

2 结果与分析

2.1 不同氮磷水肥处理下无芒雀麦的光合特性

随着灌溉量和施肥量的增加，无芒雀麦的P_n、LUE和WUE_i基本呈增加的趋势，其中W₃F₁处理较W₁F₀处理的P_n提升了21.22%，WUE_i提升了31.18%，LUE提升19.85%（表1）。而灌溉量和施肥量对T_r均影响不显著（P>0.05）。方差分析表明，灌溉对无芒雀麦P_n、LUE和WUE_i具有极显著影响（P<0.01），而施肥对无芒雀麦P_n、LUE具有极显著影响（P<0.01）。

2.2 不同氮磷水肥处理下无芒雀麦的光合色素含量

相同施肥条件下，无芒雀麦的Chla、Chlb和TChl均随着灌溉量的增加而增加（除W₃F₁处理外）（表2）。除W₁F₁处理，相同灌溉水平下施肥处理（F₁和F₂）无芒雀麦的Chla、Chlb和TChl较不施肥处理（F₀）均增加，其中W₃F₂处理的Chla、Chlb和TChl含量较W₁F₀处理分别提高了25.99%、31.80%和28.73%。而Car在各处理间差异不显著（P>0.05）。方差分析表明，灌溉和施肥对无芒雀麦的Chla、Chlb和TChl均具有极显著影响（P<0.01）。水肥交互对无芒雀麦的Chlb和TChl具有极显著影响（P<0.01），对Chla具有显著影响（P<0.05）。

2.3 不同氮磷水肥处理下无芒雀麦的生长性状

不同氮磷水肥处理对无芒雀麦的干草产量具有显著的影响（图1）。无芒雀麦干草产量随着灌溉量和施肥量的增加均呈逐渐增加的趋势，在W₃F₁处理下达到最大值，且较W₁F₀处理增加了28.31%，W₃F₁处理与W₃F₂处理差异不显著（P>0.05）。方差分析表明，灌溉、施肥处理和水肥交互水平对无芒雀麦干草产量均具有显著影响（P<0.05），其中水分梯度下无芒雀麦干草产量的F值为最大，其次为施肥梯度，最低为水肥交互水平。

不同氮磷水肥处理下无芒雀麦株高和旗叶面积如图2所示。在F₀处理下，株高和旗叶面积均随着灌溉量的增加而显著增加（P<0.05）。无芒雀麦的株高与灌溉量呈正相关关系，在W₃F₁处理下株高达到最高，且较W₁F₀处理提高60.70%。方差分析结果表明，灌溉、施肥处理和水肥交互水平对无芒雀麦的株高和旗叶面积均有极显著影响（P<0.01），其中灌溉处理下无芒雀麦的株高和旗叶面积的F值均为最大值，其次为施肥处理，水肥交互水平下为最低。

2.4 不同氮磷水肥处理下无芒雀麦的营养品质

不同氮磷水肥调控下无芒雀麦的CP、ADF和NDF含量及RFV如表3所示。无芒雀麦CP含量随着施肥量和灌溉量的增加均呈逐渐增加的趋势（除W₃F₂处理外），W₂F₂处理较W₁F₀处理的CP含量增加了29.50%。相同灌溉水平下，NDF和ADF含量随施肥量的增加呈下降后趋于稳定的趋势。在不施肥（F₀）条件下，ADF含量随着灌溉量的增加呈逐渐下降的趋势，W₃F₀处理较W₁F₀处理的ADF含量降低了13.94%。而在F₁和F₂水平下，NDF和ADF含量随着灌溉量的增加呈下降后增高的趋势。除W₁F₂处理外，其他处理的RFV值均大于100，其中W₃F₂处理最高，且高于其他处理。方差分析表明，灌溉、施肥处理和水肥交互均对无芒雀麦的CP和ADF含量有极显著的影响（P<0.01）。

2.5 不同氮磷水肥处理下无芒雀麦的土壤养分含量

不同水肥处理明显影响无芒雀麦的土壤养分含量（表4）。在相同水分条件下，施肥（F₁、F₂）提高了无芒雀麦田OM的含量，其中，W₃F₁处理的OM含量最高（21.38 g·kg^-1），较最低的W₁F₀处理提高了48.58%。施肥处理对磷素养分的提升效果显著，TP含量在W₁F₂处理下达到最高，较W₁F₀处理增加了25.17%。AP含量则在W₃F₂处理下达到最高（14.68 mg·kg^-1），较W₁F₀处理增加了19.06%。W₃F₂处理的AN含量达到最大值（57.18 mg·kg^-1），高于其他处理，且较W₁F₀处理（20.85 mg·kg^-1）增加了174.24%。在相同水分（W₃）条件下，W₃F₂较W₃F₀处理的AN含量增加了104.43%；在相同施肥（F₂）条件下，W₃F₂较W₁F₂处理的AN含量增加了46.62%。各处理间的pH值均无显著差异（P>0.05）。方差分析表明，施肥梯度对无芒雀麦田土壤OM、TP、AP、TN和AN含量均具有显著影响（P<0.05），灌溉量仅对土壤AP、TP和AN含量有显著影响（P<0.05），水肥交互作用仅对土壤AN含量具有极显著影响（P<0.01），而对其他指标（OM、TP、AP、TN）均无显著影响（P>0.05）。

2.6 不同氮磷水肥处理下无芒雀麦的水肥利用效率

氮磷水肥耦合对无芒雀麦建植期的水分及肥料利用效率具有显著影响（图3）。WUE随灌溉量的增加呈显著降低的趋势（P<0.05）。在同一灌溉量的条件下，施肥处理（F₁、F₂）较不施肥处理（F₀）的WUE显著提升（P<0.05），但水肥交互对WUE影响不显著（P>0.05）。其中，W₁F₂处理的WUE最高（0.113 kg·m^-3），而W₃F₀处理的WUE最低（0.068 kg·m^-3）。PFP_N与PFP_P的变化趋势高度一致，灌溉量、施肥量及交互作用均对PFP_N与PFP_P产生极显著影响（P<0.01）。在同一施肥水平下，PFP_N与PFP_P随着灌溉量的增加而增加，而F₁处理下的PFP_N与PFP_P均显著高于F₂处理（P<0.05），其中W₃F₁处理的PFP_N与PFP_P均最高，分别为4.23和5.08 kg·kg^-1，且显著高于W₁F₁处理（P<0.05）。

2.7 相关性分析

对无芒雀麦生产性能、光合性能及土壤养分含量进行相关性分析，结果表明，干草产量和P_n均与株高、FLA、CP、LUE、WUE_i、Chla、Chlb、TChl、土壤AN和土壤OM呈显著正相关（P<0.05），与NDF、ADF和T_r呈显著负相关（P<0.05，图4）。CP含量与FLA、P_n、LUE、WUE_i、Chla、TChl、土壤AN和土壤OM呈显著正相关（P<0.05）。土壤TP与TN呈显著正相关（P<0.05）。

2.8 主成分分析

对不同水肥处理下无芒雀麦干草产量、生长性状、营养品质和光合特性指标进行主成分分析，以特征值大于1和方差贡献率来确定最优的主成分数。第1主成分和第2主成分特征值均大于1。第1主成分对总方差贡献率达76.3%，以P_n、LUE、干草产量、WUE_i和Chla贡献较大。第2主成分对总方差贡献率达9.5%，以Car和T_r贡献较大。其累计方差贡献率达到85.8%，可以代表所有农艺性状、营养品质及光合特性的绝大部分信息（图5和表5）。综合评价结果表明，W₃F₁处理综合评价得分最高，W₃F₂处理次之，W₁F₀处理综合评价得分最低。

3 讨论

3.1 水肥调控对无芒雀麦光合色素和光合特性的影响

光合作用是植株生长最基础的能量与物质代谢过程，也是对逆境胁迫极其敏感的生理过程之一。本研究表明，适宜的氮磷水肥调控（W₃F₁处理）较W₁F₀提升了P_n（21.22%）、WUE_i（31.18%）及LUE（19.85%），并促进叶绿素的合成，这主要得益于氮磷水肥耦合直接影响植株叶片色素、气孔闭合及光合呼吸酶活性，并通过刺激土壤酶活性的方式提高水分和养分的运输速率，进而加快植株养分积累过程^［23-24］；而适宜的氮磷营养不仅是合成叶绿素和核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶/加氧酶（ribulose-1，5-bisphosphate carboxylase/oxygenase， Rubisco）的关键原料，也直接参与光合电子传递和光合磷酸化过程^{［23，25］}。W₃F₁处理可能通过协调气孔导度与Rubisco活性^［26］，同步优化了光合碳同化与氮素在光合机构中的分配效率^{［25，27］}。而在W₁F₀处理下，水分与养分胁迫共同导致叶绿体结构受损、气孔关闭和羧化效率下降，最终抑制光合同化能力^［28］。本研究的趋势与玉米（Zea mays）^［29］、小麦（Triticum aestivum）^［30］等作物的水肥耦合趋势吻合。

3.2 建植期水肥调控对无芒雀麦生物量分配与养分积累的影响

本研究表明无芒雀麦建植第1年总体生物量积累有限，但不同氮磷水肥调控依然对无芒雀麦的产量及品质产生显著影响，其中W₃F₁处理在产量和粗蛋白含量方面均表现优异，较W₁F₀处理干草产量提升了28.31%，CP含量增长了24.32%。尽管W₃F₁处理的单株株高和旗叶面积均优于W₃F₂处理，但产量却无差异，这是因为较高的氮磷供应和水分充足条件能促进无芒雀麦分蘖数的增长^［31］，W₃F₂处理通过增加单位面积茎蘖数补偿了单株生长的不足，从而在群体水平上实现了与W₃F₁处理相当的产量。然而，在低灌溉量和不施肥处理下，无芒雀麦受到干旱胁迫和养分供应不足的影响，光合产物优先分配至根系以维持水分的吸收，导致大量有机质被根系消耗，抑制茎秆中养分的转移^{［25，27］}，进而影响植株的生长发育及牧草的品质；当施肥过量后，则会导致无芒雀麦生育期推迟，植株干物质积累达到峰值后会出现小幅度下降^［32］，高肥（F₂）则造成过度输入、盐分胁迫或养分失衡等不利因素。此外，在不同的水肥调控下无芒雀麦的养分积累与紫花苜蓿^［3，33］、小麦^［34］、水稻（Oryza sativa）^［35］、羊草（Leymus chinensis）^［36］等作物的生长趋势类似。

3.3 水肥调控对无芒雀麦土壤养分含量的影响

水肥调控不仅影响作物生物量的积累，也直接作用于土壤环境。本研究表明，W₃F₂处理显著提升土壤AP、AN含量，其中TP、AP、TN和AN含量较W₁F₀处理分别提升20.28%、19.06%、6.45%和174.24%（P<0.05），其中对AN含量提升最为显著；W₃F₁处理的土壤AP、AN含量较W₁F₀处理分别提升13.79%、131.27%（P<0.05），同时PFP_N、PFP_P显著高于W₃F₂处理，这源于肥料的输入与适宜的水分促进土壤微生物的活性和养分转移^［34］。此外，高肥（F₂）可提高土壤脲酶活性，加速尿素的分解，释放的NH₄⁺-N与根系分泌物形成螯合效应，也从侧面体现出无芒雀麦具备改善土壤的潜在能力。这与水氮耦合对鸭茅（Dactylis glomerata）^［37］和旱藕（Canna indica）^［38］的研究结果一致，即在0~20 cm土壤中适宜的水氮耦合处理可显著提高鸭茅草地的OM、TP、全钾含量（P<0.05），旱藕地土壤AN、AP和速效钾含量分别较对照组显著提高25.52%、39.70%和34.67%（P<0.05）。

本研究表明，不同水肥处理对无芒雀麦的综合效应存在显著差异，W₃F₁处理（灌溉6800 m³·hm^-2，施N 120 kg·hm^-2、P₂O₅ 100 kg·hm^-2）综合评分最高（表5），但水肥交互作用对多项测定指标（如P_n、LUE、T_r、TP、TN等）的影响不显著（P>0.05，表1和表4），可能是因为在设定的水肥梯度范围内，灌溉量和施肥量对无芒雀麦关键生理过程和部分土壤养分的影响主要表现为独立的主效应^［2］。此外，无芒雀麦作为耐旱性较强的禾本科牧草，其光合器官和根系对水分和养分的积累，以及土壤中水分运移和养分转化过程在短期内可能主要以加和方式响应水肥输入的增加，而在一定范围内具有相对独立性^［4］。

4 结论

水肥调控对无芒雀麦的光合特性、生产性能及土壤养分含量均具有明显的改善效果，当灌溉量为6800 m³·hm^-2和施N量为120 kg·hm^-2、施P₂O₅量为100 kg·hm^-2时，有利于无芒雀麦光合产物的形成及土壤养分的改善，进而提高其生产性能。

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基金资助

新疆维吾尔自治区重点研发专项(2023B02031)

国家现代农业产业技术体系资助