马仁诗，蒋丛泽，受 娜，高 玮，沈禹颖，杨宪龙*

    (1 草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室 / 兰州大学草地农业科技学院，甘肃兰州 730020；2 甘肃庆阳草地农业生态系统国家野外科学观测研究站，甘肃庆阳 745004)

    西北地区是我国畜牧业生产的重要区域，该地区气候干旱，降水资源短缺且在季节和年际间分布不均[1]，造成饲草产量低而不稳，限制了该区域畜牧业的可持续发展。饲用甜高粱 (Sorghum bicolorL.Moench)是禾本科高粱属一年生C4作物，其光合效率高，生物产量大，饲用品质好，同时具有抗旱、耐贫瘠、耐盐碱等特性，目前已成为西北干旱、半干旱以及高盐碱地区大面积推广的优质饲草[2–3]。

    水分和养分是影响作物生长的重要因子。水分影响土壤养分的迁移、转化及作物对养分的吸收、利用过程，而充足的土壤养分供应可以提高作物水分利用效率，可见水分和养分对作物高效生产具有显著的耦合效应[4]。研究表明，严重水分胁迫下，作物光合性能和蒸腾作用降低，生长发育受到抑制，最终造成作物减产[5]。适度水分胁迫 (土壤含水量保持在田间持水量50%左右)可以有效提高作物产量，并获得较高的水分利用效率[6]。适宜的水氮供应可以提高根系活力，从而增强根系对氮素和水分的吸收能力[7]，促进作物生长与光合产物的积累[8]。在水分胁迫条件下，过量施氮会抑制作物根系生长，减少根系对氮素的吸收，甚至造成作物减产[9–10]。因此，在降水资源短缺的西北干旱地区，确定适宜的水氮供应措施对于促进作物高产以及提高水肥资源利用效率均具有十分重要的现实意义[11–12]。

    在当下国家种植业结构由传统“粮?经”二元模式向“粮?经?饲”三元模式调整的背景下，饲用甜高粱因其具有高产、优质、抗逆性强等特点，在我国西北干旱、瘠薄、盐碱地区具有较大栽培潜力。然而，截止目前，关于水氮调控作物耗水规律的研究多集中在小麦、玉米等传统粮食作物上[13–14]，针对饲用甜高粱开展的研究相对较少，且以往研究多限于作物群体尺度[15]，较少关注单株尺度。因此，本研究采用自动称重式蒸渗仪温室控制试验，探究了不同灌溉量和施氮水平对饲用甜高粱生长特性、单株耗水规律以及水分利用效率的影响。研究结果对于揭示饲用甜高粱抗旱机制、耗水过程模型参数优化、模型尺度转换等方面均具有一定的理论和实践指导意义，同时可为旱作农区土壤水资源作物承载力的测算提供依据。

    1 材料与方法

    1.1 试验地概况

    本研究在甘肃庆阳草地农业生态系统国家野外科学观测研究站日光温室中开展 ......