1、在試驗研究基礎(chǔ)上，首次提出“生態(tài)灌溉”新概念，圍繞這一新思路深入研究了以秦王川灌區(qū)為代表的旱區(qū)灌區(qū)苜蓿草地土壤水鹽聯(lián)合運(yùn)移規(guī)律及其生態(tài)灌溉調(diào)控模式；苜蓿在水鹽等逆境脅迫下生理生態(tài)特征、生育階段水分生產(chǎn)函數(shù)及生態(tài)灌溉制度；應(yīng)用系統(tǒng)工程方法對秦王川灌區(qū)苜蓿生態(tài)種植結(jié)構(gòu)及經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行優(yōu)化配置；構(gòu)建了干旱灌區(qū)牧草灌溉水—光合作用—生物產(chǎn)量及品質(zhì)轉(zhuǎn)化效益及土壤水鹽—牧草作物—灌區(qū)生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化的生態(tài)灌溉創(chuàng)新體系。 研究表明，當(dāng)土壤含鹽量

2、達(dá)到0.279﹪時，對苜蓿種子萌發(fā)有明顯抑制作用，當(dāng)達(dá)到0.428﹪時萌發(fā)幾乎停止；苜蓿生育期隨土壤鹽分濃度的增加地上部分的生長所受抑制作用逐漸大于地下部分，WUE(wateruseefficiency)顯著降低；苜蓿水鹽聯(lián)合脅迫下灌水后電導(dǎo)率在不同深度與土壤含水量大小互為逆向變化；適當(dāng)濃度的鈉鹽、鎂鹽可使苜蓿體內(nèi)的氨基酸含量增加，但氯離子抑制氨基酸的合成；水分脅迫對苜蓿體內(nèi)脯氨酸有明顯影響；NaCl、NaHCO3和MgSO4在8g/L

3、和15g/L兩種濃度下均表現(xiàn)出高濃度對應(yīng)高植物蛋白現(xiàn)象，此結(jié)論成為苜蓿營養(yǎng)生長階段通過水鹽有限調(diào)虧達(dá)到理想品質(zhì)的生態(tài)灌溉基本內(nèi)涵之一。不同地溫梯度下電導(dǎo)率呈現(xiàn)出比較明顯的分段函數(shù)特征且各段內(nèi)電導(dǎo)率與地溫之間都存在線性正相關(guān)關(guān)系。苜蓿葉面積指數(shù)和株高之間存在線性正相關(guān)關(guān)系；水分脅迫對苜蓿根系吸水的補(bǔ)償效應(yīng)有明顯影響，降低根系的吸水速率；苜蓿干物質(zhì)產(chǎn)量與當(dāng)?shù)刂T氣象因子存在不同程度的關(guān)聯(lián)，其中相對濕度對干物質(zhì)產(chǎn)量影響最大。 蒸騰速率與

4、光合速率存在正相關(guān)關(guān)系，但一定程度的水分虧缺可以提高光合和蒸騰之比(即水分利用率)，正是苜蓿在刈割前(開花期)生態(tài)灌溉生理調(diào)控機(jī)理所在；重度水分脅迫(45﹪-50﹪FC)下高濃度NaCl對苜蓿的蒸騰產(chǎn)生了明顯抑制作用。苜蓿SPAC(soilplantatmospherecontinuum)系統(tǒng)水勢由土壤到根系再到莖葉降幅比約為1∶2.5∶6，灌水后降幅擴(kuò)大至1∶5.5∶9。 應(yīng)用Penman-Monteith公式通過實測土壤水分

5、、灌水量和降雨量等試驗數(shù)據(jù)，分析計算得到了苜蓿在不同生育期水分梯度脅迫下生態(tài)需水、耗水規(guī)律、水分生理特征和生物產(chǎn)量等內(nèi)在關(guān)系及結(jié)果。 水分生產(chǎn)函數(shù)加法模型和乘法模型都較好地體現(xiàn)苜蓿全生育期階段水分對生物產(chǎn)量的反應(yīng)；通過比較得出加法模型更加適合于初花期收割的苜蓿；用線性規(guī)劃法和動態(tài)規(guī)劃法得到了初花期收獲苜蓿的生態(tài)型經(jīng)濟(jì)灌溉制度，輕度水分脅迫為苜蓿生態(tài)適宜性控制指標(biāo)，其土壤含水量下限為60﹪～65﹪FC。 多年生苜蓿全年一、

6、二、三茬收割苜蓿在輕度水分脅迫下WUE較高，從3.2kg/cm3下降到2.2kg/cm3；苜蓿單方水生產(chǎn)效益高出小麥0.595元/m2、蠶豆0.585元/m2；秦王川灌區(qū)由水量控制的糧、經(jīng)、草優(yōu)化種植比例為1∶0.43∶0.45，苜蓿最優(yōu)種植面積為1.223hm2。根據(jù)苜蓿全生育期非充分灌溉與營養(yǎng)生長階段分生育期水鹽敏感程度，對苜蓿水鹽有限調(diào)虧使其達(dá)到理想品質(zhì)，提高水分利用效率及最佳生物產(chǎn)量，構(gòu)成了生態(tài)灌溉基本內(nèi)涵；在灌區(qū)生態(tài)系統(tǒng)與水資