新疆农业科学 ›› 2023, Vol. 60 ›› Issue (9): 2306-2313.DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2023.09.027
马明杰1(), 赵经华1(), 李冬民2, 杨胜春2, 王克贤2, 李池1
收稿日期:
2022-11-10
出版日期:
2023-09-20
发布日期:
2023-09-19
通信作者:
赵经华(1979-),男,新疆奇台人,教授,博士,研究方向为节水灌溉,(E-mail)作者简介:
马明杰(1996-),男,新疆呼图壁人,硕士研究生,研究方向为节水灌溉,(E-mail)1903098827@qq.com
基金资助:
MA Mingjie1(), ZHAO Jinghua1(), LI Dongmin2, YANG Shengchun2, WANG Kexian2, LI Chi1
Received:
2022-11-10
Online:
2023-09-20
Published:
2023-09-19
Correspondence author:
ZHAO Jinghua (1979-), male, from Qitai, Xinjiang, Dr., professor, mainly engaged in research and teaching of water-saving irrigation technology,(E-mail)Supported by:
摘要:
【目的】研究西北干旱半干旱地区苜蓿种植适宜的灌溉方式。【方法】设计滚移式喷灌W1、指针式喷灌W2、浅埋滴灌W33种灌溉方法,并对比研究各种灌水方法对土地水分和紫花苜蓿产量以及灌溉用水效率等的定量影响。【结果】浅埋滴灌处理在苜蓿生长期内0~100 cm土壤含水量都显著高于滚移式喷灌处理和指针式喷灌处理(P<0.05),浅埋滴灌能够有效提高土壤水分含量。浅埋滴灌四茬总产量为15 094.10 kg/hm2,较滚移式喷灌和指针式喷灌提高了7.15%、6.67%。四茬平均灌溉水利用效率提高了40.59%、41.29%。浅埋滴灌的纯利润为6 263.56元/hm2,较滚移式喷灌、指针式喷灌分别提高了37.86%、34.69%。【结论】浅埋滴灌可以明显改善土壤水分状况,提高紫花苜蓿产量和灌溉水利用效率,增加种植紫花苜蓿的利润,水资源短缺地区选用浅埋滴灌作为灌溉方式。
中图分类号:
马明杰, 赵经华, 李冬民, 杨胜春, 王克贤, 李池. 不同灌溉方式对苜蓿土壤水分与灌溉水利用效率的影响[J]. 新疆农业科学, 2023, 60(9): 2306-2313.
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灌溉方式 Irrigation methods | 参数 Arguments |
---|---|
W1 | 喷头型号30IBH型(美国雨鸟公司),入机压力0.4 Mpa,喷头间距11.6 m,喷洒间距18 m,随机设计灌水小区面积5 m×5 m。 |
W2 | Zimmatrc喷灌机,入机实际流量179 m3/h,设备转一圈2 d,喷头间距2.7 m,每个喷头辐射面积2.7 m2,随机设计小区面积2.7 m×2.7 m。 |
W3 | 贴片式滴灌带,内径16 mm,壁厚0.4 mm,滴头流量2.0 L/h,滴头间距0.3 m,滴灌带行距60 cm,埋深10 cm,随机设计小区面积6 m×2.4 m。 |
表1 不同灌溉方式种植紫花苜蓿试验设计
Tab.1 Experimental design of planting alfalfa with different irrigation methods
灌溉方式 Irrigation methods | 参数 Arguments |
---|---|
W1 | 喷头型号30IBH型(美国雨鸟公司),入机压力0.4 Mpa,喷头间距11.6 m,喷洒间距18 m,随机设计灌水小区面积5 m×5 m。 |
W2 | Zimmatrc喷灌机,入机实际流量179 m3/h,设备转一圈2 d,喷头间距2.7 m,每个喷头辐射面积2.7 m2,随机设计小区面积2.7 m×2.7 m。 |
W3 | 贴片式滴灌带,内径16 mm,壁厚0.4 mm,滴头流量2.0 L/h,滴头间距0.3 m,滴灌带行距60 cm,埋深10 cm,随机设计小区面积6 m×2.4 m。 |
茬数 Stubble number | 灌溉方式 Irrigation method | 灌水定额 Irrigation quota (mm) | 灌水周期 Irrigation period (d) | 灌水次数 Irrigation frequency (次) | 灌溉定额 Irrigation quota (mm) |
---|---|---|---|---|---|
第一茬 first crop | W1 W2 W3 | 140、80 140、80 140、80 | 14~16 14~16 14~16 | 2 2 2 | 220 220 220 |
第二茬 second crop | W1 W2 W3 | 90 90 60 | 14~16 14~16 14~16 | 2 2 2 | 180 180 120 |
第三茬 Third crop | W1 W2 W3 | 75 75 60 | 14~16 14~16 14~16 | 2 2 2 | 150 150 120 |
第四茬 Fourth crop | W1 W2 W3 | 70 70 60 | 14~16 14~16 14~16 | 2 2 2 | 140 140 120 |
表2 苜蓿灌溉制度
Tab.2 Alfalfa irrigation system
茬数 Stubble number | 灌溉方式 Irrigation method | 灌水定额 Irrigation quota (mm) | 灌水周期 Irrigation period (d) | 灌水次数 Irrigation frequency (次) | 灌溉定额 Irrigation quota (mm) |
---|---|---|---|---|---|
第一茬 first crop | W1 W2 W3 | 140、80 140、80 140、80 | 14~16 14~16 14~16 | 2 2 2 | 220 220 220 |
第二茬 second crop | W1 W2 W3 | 90 90 60 | 14~16 14~16 14~16 | 2 2 2 | 180 180 120 |
第三茬 Third crop | W1 W2 W3 | 75 75 60 | 14~16 14~16 14~16 | 2 2 2 | 150 150 120 |
第四茬 Fourth crop | W1 W2 W3 | 70 70 60 | 14~16 14~16 14~16 | 2 2 2 | 140 140 120 |
灌溉方式 Irrigation method | 第一茬 First crop | 第二茬 Second crop | 第三茬 Third crop | 第四茬 Fourth crop | 四茬合计 Total |
---|---|---|---|---|---|
W1 W2 W3 平均值Average value | 5 801.37b 5 838.83b 6 221.88a 5 954.03 | 3 283.14b 3 303.50b 3 554.67a 3 380.44 | 2 622.50b 2 640.19ab 2 674.75a 2 645.81 | 2 362.51b 2 384.97b 2 642.80a 2 463.43 | 14 087.22b 14 149.81b 15 094.1a 14 443.71 |
表3 不同处理各茬苜蓿风干草产量变化
Tab.3 Yield of air-dried alfalfa of different treatments(kg/hm2)
灌溉方式 Irrigation method | 第一茬 First crop | 第二茬 Second crop | 第三茬 Third crop | 第四茬 Fourth crop | 四茬合计 Total |
---|---|---|---|---|---|
W1 W2 W3 平均值Average value | 5 801.37b 5 838.83b 6 221.88a 5 954.03 | 3 283.14b 3 303.50b 3 554.67a 3 380.44 | 2 622.50b 2 640.19ab 2 674.75a 2 645.81 | 2 362.51b 2 384.97b 2 642.80a 2 463.43 | 14 087.22b 14 149.81b 15 094.1a 14 443.71 |
灌溉方式 Irrigation method | 第一茬 First crop | 第二茬 Second crop | 第三茬 Third crop | 第四茬 Fourth crop | 平均值 Average value |
---|---|---|---|---|---|
W1 W2 W3 平均值Average value | 2.76a 2.72a 3.44a 2.97 | 1.85b 1.87b 2.93b 2.22 | 1.75b 1.77b 2.25c 1.92 | 1.70b 1.71b 2.75b 2.05 | 2.02 2.01 2.84 2.29 |
表4 不同灌溉方式下灌溉水利用效率
Tab.4 Utilization efficiency of irrigation water under different irrigation method(kg/m3)
灌溉方式 Irrigation method | 第一茬 First crop | 第二茬 Second crop | 第三茬 Third crop | 第四茬 Fourth crop | 平均值 Average value |
---|---|---|---|---|---|
W1 W2 W3 平均值Average value | 2.76a 2.72a 3.44a 2.97 | 1.85b 1.87b 2.93b 2.22 | 1.75b 1.77b 2.25c 1.92 | 1.70b 1.71b 2.75b 2.05 | 2.02 2.01 2.84 2.29 |
灌溉方式 Irrigation method | 全年 灌水定额 Irrigating water quota (m3/hm2) | 投入 Put into (元/hm2) | 产量 Yield (kg/hm2) | 产值 Production value (元/hm2) | 纯利润 Net profit (元/hm2) | 水生产效益 Water production efficiency | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
水分利用效率 Water use efficiency (kg/m3) | 单位体积 水产值 Output value of water per unit volume (元/m3) | 单位体积 水利润 Profit per unit volume of water (元/m3) | ||||||
W1 W2 W3 | 6 900 6 900 5 200 | 18 159 18 159 17 887 | 14 087.22 14 149.81 15 094.10 | 22 539.55 22 639.70 24 150.56 | 4 380.55 4 480.70 6 263.56 | 1.97b 1.98b 2.83a | 3.27 3.28 4.64 | 0.63 0.65 1.20 |
表5 不同灌溉方式下的灌溉水利用效率与效益比较
Tab.5 Utilization efficiency of irrigation water under different irrigation method
灌溉方式 Irrigation method | 全年 灌水定额 Irrigating water quota (m3/hm2) | 投入 Put into (元/hm2) | 产量 Yield (kg/hm2) | 产值 Production value (元/hm2) | 纯利润 Net profit (元/hm2) | 水生产效益 Water production efficiency | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
水分利用效率 Water use efficiency (kg/m3) | 单位体积 水产值 Output value of water per unit volume (元/m3) | 单位体积 水利润 Profit per unit volume of water (元/m3) | ||||||
W1 W2 W3 | 6 900 6 900 5 200 | 18 159 18 159 17 887 | 14 087.22 14 149.81 15 094.10 | 22 539.55 22 639.70 24 150.56 | 4 380.55 4 480.70 6 263.56 | 1.97b 1.98b 2.83a | 3.27 3.28 4.64 | 0.63 0.65 1.20 |
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