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青藏高原荒漠草原区降雨稀少、天然草地草产量低,因此改善农业管理措施,充分利用农业资源,发展栽培草地对促进当地畜牧业发展具有重要的实践意义。本研究旨在通过对不同播种方式、施肥水平和灌溉模式下栽培草地干物质产量、粗蛋白产量和水氮利用的测定分析,以期优化水氮利用效率,提出青藏高原荒漠草原区高产的栽培草地管理模式。本研究于2017-2018年在青海省乌兰县金泰牧场连续2年开展大田试验。采用完全随机区组设计,设置2个种植方式,分别为燕麦单播P1和燕麦/箭筈豌豆混播P2;2个施氮水平,分别为低肥N1(60 kg N hm-2)和高肥N2(120 kg N hm-2);4个灌溉模式,分别为:充分灌溉FI(分别在燕麦分蘖期、拔节期、盛花期各灌水50 mm)、生殖生长期水分胁迫RS(分别在燕麦分蘖期、拔节期各灌水50 mm)、营养生长期水分胁迫VS(在燕麦盛花期灌水50 mm)和无灌溉DL模式。雨养试验在2017-2018年开展,主要研究混播和施肥效应,共4个处理;灌溉试验仅在2018年开展,研究混播、施肥及灌溉效应,共16个处理。所获主要结果如下:(1)雨养条件下混播和施肥均可大幅度提高牧草干物质产量(DM),2017和2018年收获期高肥处理DM分别比低肥处理提高34.7%和9.7%,粗蛋白产量(CP)分别提高41.3%和20.4%。混播处理DM分别比单播处理提高14.4%和9.2%,CP提高74.7%和62.9%。P2N2处理DM和CP为所有处理中最高,2017年收获期DM和CP分别为10.3 t hm-2和827.2 kg hm-2,2018年分别为7.6 t hm-2和570.2 kg hm-2。(2)雨养条件下通过增施化肥增加了草地的水分消耗(WU),同时大幅度提高了草地水分利用效率(WUE)。2017和2018年两个生长季中收获期高肥处理WU分别比低肥处理增加6.2%和4.3%,干物质水分利用效率(WUEDM)提高了21.0%和4.9%,粗蛋白水分利用效率(WUECP)提高了30.1%和17.4%。混播同样增加了WU,对WUEDM影响不显著,但大幅提高了WUECP。2017和2018年混播草地WU分别比单播处增加17.9%和9.2%,WUECP比单播处理提高46.7%和51.3%。(3)雨养条件下,2017和2018年收获期高肥处理土壤中NO3--N含量比低肥处理中积累量多25.8%和7.0%,牧草地上部吸氮量(NUP)分别比低肥处理提高35.8%和22.4%。混播处理牧草NUP分别比单播处理高69.8%和64.0%,氮肥偏生产力分(PFPN)别高15.8%和8.3%。(4)在有灌溉条件下,2018年同一播种方式和施肥水平下,收获期FI模式和RS模式DM均显著高于DL模式,比DL模式分别增产61.9%81.6%和40.3%48.7%(P<0.05)。除P1N2处理,其余播种方式和施肥水平下VS模式与DL模式差异均不显著。P2N2 FI处理DM最高,达13.8 t hm-2,其次是P2N2 RS处理,P1N1 DL处理最低;P2N2 FI处理分别比P2N2 RS和P1N1 DL处理高18.1%和66.4%。单播条件下同一施肥水平中各灌溉模式间收获期CP差异不显著。混播条件下FI模式CP显著高于DL模式(P<0.05),低肥和高肥水平下比DL模式CP分别增加91.4%和48.9%;而FI模式和RS模式差异不显著。收获期CP最高的是P2N2 FI处理,为850.7 kg hm-2,其次是P2N2 RS处理,两个处理间差异不显著。CP最低的是P1N1 DL处理,仅为293.5 kg hm-2;P2N2 FI处理分别比P2N2 RS和P1N1 DL处理高1.3%和189.8%。(5)在有灌溉条件下,2018年收获期P1N1和混播条件下,FI模式和RS模式WU均显著高于DL模式(P<0.05),WU分别提高35.4%52.2%和11.9%41.6%。P1N1 VS和P2N2 VS处理WU显著高于DL模式(P<0.05),P1N2和P2N1条件下差异不显著。单播条件下各灌溉模式间收获期WUEDM基本无显著差异。混播条件下FI模式WUEDM显著高于VS模式(P<0.05),高27.8%40.4%,与RS模式差异不显著。所有处理中收获期WUEDM最高的是P2N2 FI处理,达2.85 kg m-3,其次为P2N2 RS处理,为2.52 kg m-3。P2N1 VS处理最低,仅为1.76 kg m-3。同一播种方式和施肥水平下各灌溉模式间收获期WUECP差异不显著。在P2N2 RS模式中WUECP最高,达到0.186 kg m-3,其次为P2N2 DL处理,P1N1VS处理最低;P2N2 RS比P2N2 DL和P1N1 VS分别高3.3%和195.2%。(6)在有灌溉条件下,2018年收获期单播条件下各灌溉模式间NUP差异不显著,P2N1 FI处理显著高于P2N1 DL处理(P<0.05),高91.2%,与两个有胁迫的灌溉模式差异不显著;P2N2 FI和P2N2 RS处理间差异不显著,均显著高于P2N2 VS和P2N2 DL处理(P<0.05)。NUP最高的P2N2 FI处理,达到136.1kg kg-1,其次是P2N2 RS处理,二者差异不显著。除P1N1处理中,P1N2、P2N1和P2N2条件下各灌溉模式间收获期PFPN均有显著差异(P<0.05)。FI模式下最高,RS模式次之,DL模式最低。所有处理中PFPN最高的是P2N1 FI处理,达到186.1 kg kg-1,其次是P1N1 FI处理。单播和混播低肥条件下各灌溉模式间收获期氮素生产效率(PEN)差异不显著。P2N2 FI处理显著高于P2N2 VS和P2N2 DL模式(P<0.05)。收获期PEN最高的是P1N1 RS处理,为34.8 kg kg-1,其次是P1N1 FI处理。综上,在雨养条件下,通过混播和合理增加施肥量能够减少土壤水分无效蒸发、促进土壤贮水有效利用,提高栽培草地产量、品质及水氮利用效率,因此推荐P2N2处理在高寒荒漠草原区牧草生长季内无灌溉条件下使用。在有灌溉条件下,燕麦/箭筈豌豆混播高肥条件下在燕麦分蘖期和拔节期各灌水50 mm的P2N2 RS处理,既保证了收获期有较理想的牧草产量与品质,又提高了对水氮的利用效率,增加了牧草吸氮量,可作为在高寒荒漠草原区有灌溉条件下最优的栽培和水肥管理模式。