唐仲霞，银敏华，齐广平，康燕霞，马彦麟，汪精海，贾 琼，汪爱霞，姜渊博

    (甘肃农业大学水利水电工程学院，甘肃兰州 730070)

    近年来，由于人类活动引起的天然草地“三化”问题日益凸显[1]。建植人工草地已成为实现草牧业可持续发展的有效途径[2]，但现有饲草生产管理方式粗放，水氮投入的随意性导致水氮资源优势未能充分发挥，牧草生产效率低下，氮沉降生态问题日益严重等[3–4]。水分调控和氮素添加是模拟自然水分变化和氮沉降增加对草地生态系统影响的重要手段[5]。因此，研究水氮调控对牧草产量及养分化学计量特征的影响，对实现草地“生产生态有机结合”具有重要意义。

    牧草产量是衡量草地生态系统初级生产力的重要指标，发展优质高产牧草产业可有效保障草牧业的可持续发展及缓解国内持续增加的牧草刚性需求[3]。氮、磷、钾作为植物生长的必需元素，积极参与细胞结构物质合成以及能量代谢等生理过程[6]，其含量可反映植物养分状态及植株对环境变化做出的养分调整策略[7–8]；其比值可反映植物对生长环境的适应能力，是有效预测草地生态系统变化和评定初级生产力限制性元素类型[9–11]的重要指标。施肥是保障牧草养分获取及产量提升的有效途径。研究表明，草地养分会随着降水、刈割等方式流失或输出[12]，通过施肥可及时补充土壤养分，以维持草地生态系统养分平衡及调节土壤营养元素比例[13]。氮、磷、钾作为牧草生长过程中需求量较大的营养元素，国内外学者对其多有研究。苏富源等[14]发现，施用氮肥140 kg/hm2可使羊草产量及氮、磷、钾吸收量达到峰值。孙艳梅等[15]发现，滴灌条件下施磷100 kg/hm2可使苜蓿干草产量及各器官磷含量达到最大。刘文辉等[16]对缺钾地区燕麦草的研究发现，施钾40 kg/hm2可获得最高牧草产量及粗蛋白含量。然而，德科加等[17]对高寒草甸植物的研究表明，施肥可以显著影响植物生长，相较于磷素和钾素，氮素是大多数草本植物的限制因子。此外，禾本科牧草较豆科牧草对氮素更为敏感[18]。

    目前，针对氮素添加、水分调控等单一因子对草地生态系统的研究已有很多。氮素添加可间接提高土壤中可利用氮素含量，为植物生长提供氮素来源[19]。在氮水平较低的草地生态系统中，施加氮肥对系统生产力具有正效应，当氮素长期作用于系统时，会使氮含量持续增加直至饱和，致使生产力逐渐降低，即氮素添加对草地生产力存在氮临界负荷[20–21]。此外，添加氮素可以显著提升土壤有效氮含量以及速效钾含量，促进植物体对N、K的吸收，但引起的土壤酸化问题，有可能会加剧土壤铝离子的溶出 ......