新疆农业科学, 2023, 60(9): 2306-2313 DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2023.09.027

草业·畜牧兽医·食品工艺技术

不同灌溉方式对苜蓿土壤水分与灌溉水利用效率的影响

马明杰,1, 赵经华,1, 李冬民2, 杨胜春2, 王克贤2, 李池1

1.新疆农业大学水利与土木工程学院,乌鲁木齐 830052

2.克拉玛依绿城农业开发有限责任公司,新疆克拉玛依 834000

Effects of alflfa different irrigation methods on soil moisture and irrigation water use efficiency

MA Mingjie,1, ZHAO Jinghua,1, LI Dongmin2, YANG Shengchun2, WANG Kexian2, LI Chi1

1. College of Water Conservancy and Civil Engineering, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052, China

2. Karamay Green City Agricultural Development Co., Ltd, Karamay Xinjiang 834000,China

通讯作者: 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)105512275@qq.com

收稿日期: 2022-11-10  

基金资助: 新疆维吾尔自治区“十四五”重大专项项目(2020A01003-4)

Corresponding authors: ZHAO Jinghua (1979-), male, from Qitai, Xinjiang, Dr., professor, mainly engaged in research and teaching of water-saving irrigation technology,(E-mail)105512275@qq.com

Received: 2022-11-10  

Fund supported: Major Special Project of the 14th Five Year Plan of Xinjiang Uygur Autonomous Region(2020A01003-4)

作者简介 About authors

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

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。

关键词: 紫花苜蓿; 灌溉方式; 土壤水分; 产量; 灌溉水利用效率

Abstract

【Objective】 To explore suitable irrigation methods for alfalfa cultivation in arid and semi-arid areas of northwest China.【Methods】 Three kinds of irrigation methods, rolling irrigation W1, pointer sprinkler irrigation W2 and shallow drip irrigation W3, were designed to implement irrigation, and the quantitative effects of various irrigation methods on land moisture, alfalfa yield and irrigation water efficiency were compared and studied.【Results】 The results showed that shallow-buried drip irrigation treatment significantly increased soil water content at 0-100 cm during the growth period of alfalfa compared with rolling sprinkler irrigation treatment and pointer sprinkler irrigation treatment (P<0.05), and shallow-buried drip irrigation could effectively improve soil water content.The total yield of shallow-buried drip irrigation was 15,094.10 kg/hm2, which was increased by 7.15% and 6.67% compared with rolling and pointer sprinkler irrigation.The average water use efficiency of four crops increased by 40.59% and 41.29%.The net profit of shallow-buried drip irrigation was 6,263.56 yuan /hm2, which was 37.86% and 34.69% higher than that of rolling sprinkler irrigation and pointer sprinkler irrigation.【Conclusion】 Comprehensive analysis shows that shallow-buried drip irrigation can significantly improve soil moisture status, improve alfalfa yield and irrigation water utilization efficiency, and increase the profit of alfalfa planting.Therefore, shallow-buried drip irrigation is recommended as an irrigation method in water resource shortage areas.

Keywords: alfalfa; irrigation method; soil moisture; production; utilization efficiency of irrigation water

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本文引用格式

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 DOI:10.6048/j.issn.1001-4330.2023.09.027

MA Mingjie, ZHAO Jinghua, LI Dongmin, YANG Shengchun, WANG Kexian, LI Chi. Effects of alflfa different irrigation methods on soil moisture and irrigation water use efficiency[J]. Xinjiang Agricultural Sciences, 2023, 60(9): 2306-2313 DOI:10.6048/j.issn.1001-4330.2023.09.027

0 引言

【研究意义】水资源短缺严重威胁农业的发展[1]。新疆水资源时空分布极不平衡[2,3]。水资源匮乏影响农牧业生产[4-7]。紫花苜蓿(Medicagosativa)是高蛋白的豆科饲草作物[8-12]。2020年优质苜蓿新增种植面积超过20×104 hm2,主要种植区位于西北干旱半干旱地区[13,14]。苜蓿耗水量较大,每产出1 g的干物质需水约700~800 g的水[15]。寻求如何节约有限的水资源,提高灌溉水的利用效率,减弱干旱对农牧业的胁迫,对干旱半干旱地区水资源高效利用有重要意义。【前人研究进展】陶雪等[16]研究表明,浅埋滴灌埋深30 cm的土壤含水率高于喷灌、畦灌、无灌水处理的土壤含水率,同时苜蓿株高、茎粗、分枝数和产草量能有效提高,干草产量比喷灌处理提高了10.56%。郭学良等[17]研究表明,浅埋滴灌埋深15 cm相比较喷灌和漫灌不仅能降低杂草危害还能有效增产,且滴灌较喷管的节水率提高了13.3%。彭文栋等[18]通过研究发现,地下滴灌与浅埋式滴灌的苜蓿产量和水分效率均优于喷灌。【本研究切入点】由于苜蓿根系不耐淹,故漫灌在其灌溉中应用较少,喷灌在苜蓿灌溉中应用较为广泛。喷灌的类型多种多样,且不同类型喷灌有不同的灌水效果。需研究干旱半干旱条件下苜蓿的灌溉方式。【拟解决的关键问题】设置埋深10 cm的浅埋滴灌、滚移式喷灌和指针式喷灌3种灌溉方式的田间试验,对比研究不同灌溉方式对土壤含水率、苜蓿产量、灌溉水分利用效率和灌溉水生产效益的影响,分析不同灌溉方式对农田土壤含水率和苜蓿生长的影响,为苜蓿的种植选择科学合理的灌溉方式提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2021年在克拉玛依市农业综合开发区试验田进行,(N46°8',E84°44'),海拔高度304 m左右。多年平均气温为8.3℃,日照时数2 711 h,占可照时数的61%,无霜期200 d左右,属于典型的温带大陆性干旱荒漠气候。年均降水量为109 mm,蒸发量是降水量的26倍,多年平均风速3.4 m/s,多年平均最大冻土深163 cm。试验地土壤为湖泊干沼土,土壤质地以壤质土为主。地表至地下40 cm平均容重1.33 g/cm3,最大田间持水量32.86%。试验区深度0~60 cm土壤化学特性:有机质10.86 g/kg、全氮0.43 g/kg、全磷0.88 g/kg、全钾20.46 g/kg、碱解氮31.56 mg/kg、速效磷6.25 mg/kg、速效钾104.97 mg/kg、pH值6.93。

农业综合开发区灌溉用水主要靠管道引水灌溉,每年水库大约供水1×108 m3,灌溉方式采用滴灌、喷灌。2009年灌溉用水量的增加导致开发区约66%的土地地下水位埋深小于4 m,但水位上升速度减小至0.42 m/a。2013年地下水位仅上升了0.02 m,2016年上升至2.6 m。2009年时开发区四周及开发区中心“洼地”地下水位上升量较小,平均为6 m,试验区近年水位在3~4 m。选用建植6年的“三得利”紫花苜蓿作为试验品种。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

设置3个处理,分别是滚移式喷灌W1(Rolling sprinkler irrigation)、指针式喷灌W2(Pointer sprinkler irrigation)、浅埋滴灌W3(Shallow buried drip irrigation)3个处理,各有3个重复,共9个小区。表1,图1

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。
W2Zimmatrc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。

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图1

图1   苜蓿种植模式及智墒的布置

Fig.1   Planting pattern of alfalfa and distribution of wise soil moisture


苜蓿施肥在第一茬返青期前,采用的施肥量具体为氮肥用量300 kg/hm2,钾肥用量150 kg/hm2,磷肥用量375 kg/hm2,每茬苜蓿刈割后追施磷酸二铵90 kg/hm2,尿素60 kg/hm2。灌溉水由输水管道上的水表记录。在第一茬、第二茬、第三茬期间均采用无人机打药,主要防治苜蓿叶象甲、苜蓿青虫、蚜虫。苜蓿第一茬的时间4月20日~5月31日、第二茬的时间6月1日~7月8日、第三茬时间7月9日~8月9日、第四茬时间8月10日~9月30日。表2

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

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1.2.2 测定指标
1.2.2.1 土壤含水率

采用北京东方润泽生态科技股份有限公司生产的智墒。在每个重复苜蓿主根一侧布置1根智墒管,每根智墒管的观测深度为10、20、30、40、50、60、70、80、90和100 cm,每月10日、20日、30日记录1次。

1.2.2.2 苜蓿收割

各处理小区的上中下部分分别收割2 m2,风干至含水量低于18%时(风干1~2 d,到用手可以将苜蓿干清脆的掰断时),称干草重,再取各处理3个重复的平均值并折算出单位面积产量。

1.2.2.3 灌溉水利用效率

各处理苜蓿各茬风干草的产量(kg/hm2)除以各茬灌溉水量(m3)得到灌溉水利用效率。

1.2.2.4 产量

苜蓿风干草全年产量(kg/hm2)乘以1.60元/kg(该年度苜蓿市场价格)减去苜蓿种植全年投入成本(元/hm2)。

1.2.2.5 苜蓿水分利用效益

苜蓿一年纯利润除以全年生育期灌溉水量(m3)得出水产值(元/m3)。

1.3 数据处理

利用Excel2016软件进行数据整理、简单统计分析和Origin2021软件绘图,用SPSS25.0软件进行方差分析和显著性检验。

2 结果与分析

2.1 不同灌溉方式土壤水分变化

研究表明,浅埋滴灌显著高于指针式喷灌和滚移式喷灌处理(P<0.05),表现为浅埋滴灌>指针式喷灌>滚移式喷灌,浅埋滴灌较指针式喷灌和滚移式喷灌处理高出6.96%、8.04%。在地表以下10 cm处浅埋滴灌的土壤含水率与喷灌差异性显著(P<0.05),指针式喷灌与滚移式喷灌差异性不显著(P>0.05),表现为浅埋滴灌>滚移式喷灌>指针式喷灌。在地表以下20 cm处浅埋滴灌与2种喷灌差异均显著(P>0.05),表现为浅埋滴灌>指针式喷灌>滚移式喷灌。表层(0~30 cm)土壤的土壤含水率偏高,主要因为灌溉方式不同导致喷灌地表土壤板结,毛细现象及无效蒸发强烈,浅埋滴灌直接将水输送至耕作层土壤,减少了地表无效损失。在40~100 cm的土层中浅埋滴灌的土壤含水率均显著高于指针式喷灌和滚移式喷灌的土壤含水率(P<0.05)。指针式喷灌的土壤含水率略大于滚移式喷灌的土壤含水率,但指针式喷灌的土壤含水率与滚移式喷灌的土壤含水率的差异性并不显著(P>0.05)。浅埋滴灌、滚移式滴灌、指针式喷灌的土壤含水量曲线呈现单峰变化,峰值大都出现在40~70 cm的土层,与该土层土壤土质有关,0~40 cm为重壤土,40~90 cm为偏沙性的壤土再往下为粘性土。图2

图2

图2   不同灌溉方式下各层的土壤含水量

注:小写字母表示差异性

Fig.2   Soil water content of each layer under different irrigation methods

Note:Lowercase letters indicate differences


2.2 不同灌溉方式对紫花苜蓿产草量的影响

研究表明,浅埋滴灌的全年产量最高,为15 094.10 kg/hm2。较滚移式喷灌、指针式喷灌全年产量具有显著差异(P<0.05),分别提高了7.15%、6.67%。全年3种灌溉水方式四茬产量的平均值分别占总产量平均值的41.22%、23.41%、18.31%、17.05%各茬次的产量逐渐减小。3种灌溉方式下第一茬苜蓿产量对全年产量贡献最高,分别占全年产量的41.18%、41.26%、41.22%。第三茬浅埋滴灌与指针式喷灌处理的干草产量相差不大(P>0.05),浅埋滴灌与滚移式喷灌处理、指针式喷灌处理的第一茬、第二茬、第四茬的干草产量均显著(P<0.05)。第一茬的产量接近全年总产量的一半,注重第一茬苜蓿的田间管理,避免病虫害等的发生是保证全年产量的关键工作。表3

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

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2.3 不同灌溉方式对灌溉水利用效率的影响

研究表明,灌溉方式与灌溉水利用效率存在明显的关系。不同灌溉方式苜蓿的灌溉水利用效率有明显的变化表现为浅埋滴灌>移式喷灌>指针式喷灌,浅埋滴灌的值最高为2.84 kg/m3,与滚移式喷灌和指针式喷灌的差幅分别为40.59%、41.29%。各种灌溉方式全生育期均表现出相似的规律,后面三茬苜蓿的灌溉水利用效率显著小于第一茬(P<0.05),四茬的灌溉水利用效率差异不显著(P>0.05),第一茬的平均灌溉水利用效率表现最高,为2.97 kg/m3,比后三茬平均高出了33.78%、54.68%、44.87%。表4

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

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2.4 不同灌溉方式对灌溉水生产效益的影响

研究表明,浅埋滴灌与滚移式喷灌、指针式喷灌的水分利用效率分别是2.83、1.98、1.97 kg/m3,分别提高了43.65%、0.5%,差异性显著(P<0.05)。浅埋滴灌与滚移式喷灌、指针式喷灌的纯利润分别是6 263.56、4 380.55、4 480.70 元/hm2,分别提高了37.86%、34.69%。浅埋滴灌与滚移式喷灌、指针式喷灌差异性显著(P<0.05),滚移式喷灌与指针式喷灌差异性不显著(P>0.05)。3种处理单位体积水产值分别为4.64、3.28、3.27元/m3,浅埋滴灌相比较滚移式喷灌和指针式喷灌各提高了41.89%、0.3%。不同灌溉方式下单位体积水产值和单位体积水利润均是浅埋滴灌最优。表5

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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3 讨论

3.1 不同的灌溉方式会影响作物的生长发育,是因为可以提高作物产量和灌溉水利用效率以及土壤含水量[12,19]。试验研究发现浅埋滴灌的表层土壤含水量高于指针式喷灌和滚移式喷灌,与郭学良、陶雪等[16,17]研究结果相似。郭学良等[17]认为喷灌相比较浅埋滴灌更容易使土壤表层板结,试验地气候干燥、光照时间长等因素使毛细作用加强,棵间蒸发变大而丢失大量水分导致的。浅埋滴灌是将水直接注入作物根系附近的土壤中,所以大部分水存在被根系吸收利用的可能,当植被覆盖率高时,只有少部分渗到地表的被蒸发。喷灌灌溉时凌空喷出的水雾会随风飘散,干燥的气候也会造成大量的的水汽蒸发,其损失不能忽略[16]。由于埋深10 cm的浅埋滴灌埋深浅,表层土壤的土壤水分含量很高,无效蒸发也很大[18]。土壤含水量呈现单峰变化与张树振等[20]的研究结果相似。郭学良等[17]研究发现,埋深15 cm的浅埋滴灌的灌溉水量主要集中在10~35 cm的土层中,喷灌灌溉水量主要集中在10~40 cm的土层中。研究表明,埋深10 cm的浅埋滴灌和喷灌的土壤含水量峰值都出现在40~60 cm深度的土壤中。造成灌溉水峰值不同的原因是郭学良等[17]所在试验地土质为粘土,导致灌溉水的水平扩散大于垂直扩散。彭文栋等[18]研究结果表明,埋深10 cm的浅埋滴灌与喷灌灌溉水主要在40~60 cm,与研究结果一致。浅埋滴灌在保持土壤水分含量方面更优于指针式喷管和滚移式喷灌。在种植苜蓿时优先选择浅埋滴灌作为灌溉方式。

3.2 研究表明,整个生育期不同茬次间灌溉水利用效率有明显的差异,随收获茬数的增加,产量和灌溉水利用效率降低,与张前兵等[21]得出的结论相似。主要原因第三、四茬气温降低,日照时间变短导致光合能力减弱,有机物的积累减少,并且收割的茬数对苜蓿的活性也有负面效应。因此,气候、茬次、灌溉量灌溉方式等条件影响紫花苜蓿水分利用效率[22]。研究表明,第一茬苜蓿的产量占全年产量的41.2%,与张前兵[23]、彭文栋等[18]的研究一致。赵经华[24]、李天琪等[25]研究表明苜蓿产量各茬呈现先曾后减的趋势,与研究发现存在差异,可能为各茬灌水量的不同,赵经华等[24]的灌溉制度设计为全年同水平每次灌水量一致,李天琪等[25]的灌溉制度设计为第二茬灌溉水为全年灌溉水量的49.46%,试验浅埋滴灌第一茬灌溉水量占全年灌溉水量的34.37%。其余各茬逐渐降低。研究发现第三茬、第四茬苜蓿平均值分别占总产量平均值的18.31%、17.05%。差异并不显著,原因是第四茬苜蓿有机物积累的速度更低,但有机物积累的时间比前三茬多一半。浅埋滴灌与两种喷灌相比,浅埋式滴灌的苜蓿产量和灌溉水利用效率更优,结果与陶雪[26]及Grimes等[27]的研究一致。

4 结论

浅埋滴灌的土壤平均含水量在试验期内是最高的,指针式喷灌与滚移式喷灌差异不显著。浅埋滴灌苜蓿的总产量和灌溉水利用效率最优,总产量较滚移式喷灌和指针式喷灌高出7.14%、6.67%,灌溉水利用效率分别高出43.65%、42.92%。浅埋滴灌单位体积水产值分别高出滚移式喷灌与指针式喷灌41.89%、41.46%。单位体积水利润分别高出90.47%、84.61%。 浅埋滴灌可以优先作为苜蓿种植的灌溉方式。

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[J]. 新疆农业科学, 2021, 58(9): 1585-1593.

DOI      [本文引用: 1]

【目的】研究不同作物渗灌土壤水分状况与产量效应,为渗灌推广应用提供技术参考。【方法】基于正交试验设计,以渗灌玉米产量为敏感性分析指标,研究渗灌灌溉下播种深度、渗灌埋深、灌水频次和灌水定额对玉米产量影响的敏感性,观测不同处理下土壤水分状况。【结果】渗灌与膜下滴灌土壤水分分布有所不同。渗灌耕作层土壤含水率低,中下层土壤含水率渐增;膜下滴灌耕作层土壤含水率较高,中层土壤有所下降,下层含水率增高。4 200 m<sup>3</sup>/hm<sup>2</sup>渗灌定额玉米产量达9 905.56 kg/hm<sup>2</sup>。渗灌玉米平均产量9 485.10 kg/hm<sup>2</sup>,比膜下滴灌高出12.7%。【结论】对渗灌玉米产量影响最为显著的是播种深度,其次为灌水频次、渗灌埋深,影响最小的是灌水定额。播种深度20 cm,渗灌埋深30 cm,灌水定额600 m<sup>3</sup>/hm<sup>2</sup>,灌水频次7次为渗灌玉米高产最优参数组合。

YANG Tingrui, ZHAO Jinghua, YANG Lei, et al.

Combination analysis of Infiltration irrigation technology for optimal maize yield based on Orthogonal test

[J]. Xinjiang Agricultural Science and Technology, 2021, 58(9): 1585-1593.

[本文引用: 1]

宫恒瑞, 王健, 郑玉萍.

乌鲁木齐2020年春夏季气象条件对农牧业生产的影响分析

[J]. 新疆农业科技, 2021,(2): 25-26.

[本文引用: 1]

GONG Hengrui, WANG Jian, ZHENG Yuping.

Analysis of the influence of spring and summer meteorological conditions on agricultural and animal husbandry production in Urumchi, in 2020

[J]. Xinjiang Agricultural Science and Technology, 2021,(2): 25-26.

[本文引用: 1]

李斌, 古丽恰尔班·木尔扎哈里, 王鹏, .

新疆奎屯地区气象灾害对农业生产的影响及防范措施

[J]. 新疆农业科技, 2018,(3): 39-41.

[本文引用: 1]

LI Bin, Guricharban Muerzhahari, WANG Peng, et al.

Effects of meteorological disasters on agricultural production and preventive measures in Kuitun area of Xinjiang

[J]. Xinjiang Agricultural Science and Technology, 2018,(3): 39-41.

[本文引用: 1]

肖知新, 王洋, 刘国富, .

寒地黑土区春季施肥期对紫花苜蓿生产性能及营养品质的影响

[J]. 中国农业科学, 2020, 53(13): 2668-2677.

DOI      [本文引用: 1]

【背景】 在我国东北寒地黑土区退化草甸人工种植紫花苜蓿,是植被快速恢复和土壤修复的有效手段,而合理施肥是提高苜蓿产草量和品质的有效措施。为了减少施肥过程中机械对土壤和苜蓿植株的碾压破坏,一般宜在早春苜蓿返青前后一次性进行土壤施肥。东北寒地黑土区紫花苜蓿返青期为4月下旬至5月上旬,在农业生产中也常在此时期进行施肥。但是并无研究讨论早春不同时期施肥对紫花苜蓿是否存在影响。【目的】 通过研究早春不同时期施肥对紫花苜蓿生产性能及营养品质的影响,进而确定早春紫花苜蓿最佳施肥时期,为寒地黑土区种植紫花苜蓿修复退化草甸提供技术指导。【方法】 试验以种植第二年苜蓿为试验材料,施肥种类为自主研制苜蓿专用肥(专利号:201810193040.0),其氮、磷、钾含量分别为14.2%、10.86%、10.47%,设置施肥量为525 kg·hm<sup>-2</sup>,以施肥时间为处理,处理时间相隔5d,全年收割3茬,观测早春不同时期施肥对紫花苜蓿生产性能及营养品质的影响。【结果】 各个时期施肥均可显著促进各茬次苜蓿的生长,其中早期施肥有提高第一茬株高和全年平均株高趋势,晚期施肥有提高第二茬和第三茬株高趋势,但差异均不显著。各个时期施肥均可显著提高各茬次苜蓿干草产量。施肥可显著提高苜蓿各茬次及全年平均粗蛋白质含量;早期施肥提高第一茬苜蓿粗蛋白质含量,但不同施肥时期对全年平均粗蛋白含量影响不显著。与不施肥相比,不同时期施肥均可显著降低苜蓿各茬次NDF和ADF含量;早期施肥可以显著降低第一茬苜蓿NDF和ADF,较晚施肥较早春施肥对第二茬苜蓿NDF和ADF的降低更为明显;施肥时期对第三茬苜蓿NDF和ADF含量影响不显著。从全年考虑,4月20日(T1)的纤维素含量最低,与4月25日(T2)差异较小,与其他施肥处理组差异明显。【结论】 经综合分析,在寒地黑土区,种植第二年以后的紫花苜蓿,如果每年只进行一次性土壤施肥,以4月25日前后施肥可获得较好的全年干草产量和营养品质。

XIAO Zhixin, WANG Yang, LIU Guofu, et al.

Effects of spring fertilization on production performance and nutrient quality of alfalfa in black soil of Cold Region

[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2020, 53(13): 2668-2677.

[本文引用: 1]

姚泽英, 李军, 宋连昭, .

垂穗披碱草与紫花苜蓿不同时期交叉混播效果研究

[J]. 草地学报, 2020, 28(5): 1454-1459.

DOI      [本文引用: 1]

为探讨不同播期下垂穗披碱草(Elymus nutans)与紫花苜蓿(Medicago sativa)交叉混播效果及该种植模式对垂穗披碱草生长的影响,本研究以垂穗披碱草与紫花苜蓿为材料在国家牧草体系张家口试验站开展试验研究。试验先机播垂穗披碱草,同时在其播种行人工开沟交叉播种紫花苜蓿,设15 d为1个紫花苜蓿播期,共4个播期处理,在垂穗披碱草抽穗期测定植物盖度、产量及品质。结果表明:垂穗披碱草播种后15 d混播紫花苜蓿及与紫花苜蓿同期交叉混播会影响垂穗披碱草的生长,但这两播期处理在草地建植当年可以显著提高植被盖度、产量和品质;垂穗披碱草播种30 d后与紫花苜蓿交叉混播,混播组合中垂穗披碱草占优势且牧草总产量及饲草品质下降。建议在张家口坝上地区建立人工草地时,先播种垂穗披碱草,30天内补播紫花苜蓿效果较好。

YAO Zeying, LI Jun, SONG Lianzhao, et al.

Effects of different planting stages on elymus drymbiae and alfalfa

[J]. Acta Agrestia Sinica, 2020, 28(5): 1454-1459.

DOI      [本文引用: 1]

In order to explore the effect of cross sowing in different sowing dates of <i>Elymus nutans</i> and <i>Medicago sativa</i>,and the effect of the planting mode on the growth of <i>Elymus nutans</i>,<i>Elymus nutans</i> and <i>Medicago sativa</i> were selected as materials and the study was conducted in the Zhangjiakou experiment Station of National forage industry system. <i>Elymus nutans</i> was planted first,after which the alfalfa was planted vertically with artificial furrowing every 15 days. Four sowing dates were set for treatments. Coverage,yield and quality of <i>Elymus nutans</i> heading period were measured. The result showed that,cross sowing with alfalfa after 15 days of <i>Elymus nutans</i> sowing,and sowing the both at the same time,will effect the growth of Elymus,but these two sowing treatments can significantly improve the vegetation coverage,forage yield and forage quality in the year of grassland establishment. Cross sowing with alfalfa after 30 days of <i>Elymus nutans</i> sowing,<i>Elymus nutans</i> will dominant in the cross sowing combination,the total forage yield and forage quality decreased. When establishing artificial grassland in Bashang area of Zhangjiakou,it is better to plant <i>Elymus nutans</i> at first and plant alfalfa within 30 days.

周栋昌, 沈禹颖, 武慧娟, .

陇中黄土高原混播草地生产性能

[J]. 草业科学, 2021, 38(1): 147-159.

[本文引用: 1]

ZHOU Dongchang, SHEN Yuying, WU Huijuan, et al.

Study on the performance of mixed grassland in the Loess Plateau of Central Gansu Province

[J]. Pratacultural Science, 2021, 38(1): 147-159.

[本文引用: 1]

李春萍, 邱轶辉, 夏厚胤, .

紫花苜蓿多父本F1代低蒸腾及产量性状的隶属函数分析

[J]. 草地学报, 2021, 29(7): 1416-1422.

DOI      [本文引用: 1]

为选育低蒸腾的高产抗旱苜蓿(Medicago sativa)品种,本试验以‘武功’、‘三得利’、‘Sardi10’、‘陇南1号’、‘WL168HQ’、‘WL343HQ’、‘WL656HQ’、‘WL712’、‘WL903’进行多父本杂交,并从F<sub>1</sub>代选出母本为‘WL903’的WL903-1<sup>#</sup>—WL903-7<sup>#</sup>和母本为‘Sardi10’的Sardi10-1<sup>#</sup>—Sardi10-5<sup>#</sup>共12个株系作为试验材料,进行蒸腾特性和产量相关性状分析。结果表明:12个株系隶属函数综合评价顺序为Sardi10-5<sup>#</sup>>Sardi10-4<sup>#</sup>>WL903-4<sup>#</sup>>Sardi10-1<sup>#</sup>>WL903-2<sup>#</sup>>WL903-1<sup>#</sup>>WL903-6<sup>#</sup>>WL903-7<sup>#</sup>>Sardi10-2<sup>#</sup>>WL903-3<sup>#</sup>>Sardi10-3<sup>#</sup>>WL903-5<sup>#</sup>。本研究结果表明,Sardi10-5<sup>#</sup>和Sardi10-4<sup>#</sup>为低蒸腾、高产的理想株系。

LI Chunping, QIU Yihui, XIA Houyin, et al.

Analysis of subordination Function of low transpiration and Yield traits in Multiple paternal F1 generation of Alfalfa

[J]. Acta Agrestia Sinica, 2021, 29(7): 1416-1422.

DOI      [本文引用: 1]

In order to breed alfalfa (<i>Medicago sativa</i>) varieties with high yield,low transpiration and drought resistance,‘Wugong’,‘Sanditi’,‘Sardi10’,‘Longnan No.1’,‘WL168HQ’,‘WL343HQ’,‘WL656HQ’,‘WL712’,and ‘WL903’ were used for multi-parent hybridization in the experiment. A total of 12 strains of WL903-1<sup>#</sup>—WL903-7<sup>#</sup> with female parent ‘WL903’ and Sardi10-1<sup>#</sup>—Sardi10-5<sup>#</sup> with female parent ‘Sardi10’ were selected as experimental materials for transpiration characteristics and yield-related traits analysis. The comprehensive evaluation order of the membership function of 12 strains was:Sardi10-5<sup>#</sup> > Sardi10-4<sup>#</sup> > WL903-4<sup>#</sup> > Sardi10-1<sup>#</sup> > WL903-2<sup>#</sup> > WL903-1<sup>#</sup> > WL903-6<sup>#</sup> > WL903-7<sup>#</sup> > Sardi10-2<sup>#</sup> > WL903-3<sup>#</sup> > Sardi10-3<sup>#</sup> > WL903-5<sup>#</sup>. The results showed that Sardi10-5<sup>#</sup> and Sardi10-4<sup>#</sup> were ideal strains with low transpiration and high yield.

徐文婷, 苏德荣, 刘自学, .

地下滴灌条件下水钾耦合对紫花苜蓿的影响

[J]. 中国草地学报, 2014, 36(3): 52-56.

[本文引用: 2]

XU Wenting, SU Derong, LIU Zixue, et al.

Effects of water and potassium coupling on Alfalfa under shallow subsurface drip irrigation

[J]. Chinese Journal of Grassland, 2014, 36(3): 52-56.

[本文引用: 2]

全国苜蓿产业发展规划

[J]. 中国农业信息, 2017,(4): 9-13.

[本文引用: 1]

Development planning of Alfalfa industry in China

[J]. China Agricultural Information, 2017,(4): 9-13.

[本文引用: 1]

郭婷, 薛彪, 白娟, .

刍议中国牧草产业发展现状——以苜蓿、燕麦为例

[J]. 草业科学, 2019, 36(5): 1466-1473.

[本文引用: 1]

GUO Ting, XUE Biao, BAI Juan, et al.

On the Development Status of Forage Industry in China - A Case Study of Alfalfa and Oat

[J]. Pratacultural Science, 2019, 36(5): 1466-1473.

[本文引用: 1]

韩清芳, 贾志宽, 王俊鹏.

国内外苜蓿产业发展现状与前景分析

[J]. 草业科学, 2005,(3): 22-25.

[本文引用: 1]

HAN Qingfang, JIA Zhikuan, WANG Junpeng.

Current situation and prospect of Alfalfa industry at home and abroad

[J]. Pratacultural Science, 2005,(3):22-25.

[本文引用: 1]

陶雪, 苏德荣, 寇丹, .

西北旱区不同灌溉方式对苜蓿光合特性和产草量的影响

[J]. 中国草地学报, 2015, 37(4): 35-41.

[本文引用: 3]

TAO Xue, SU Derong, KOU Dan, et al.

Effects of different irrigation methods on photosynthetic characteristics and grass yield of alfalfa in northwest arid region

[J]. Chinese Journal of Grassland, 2015, 37(4): 35-41.

[本文引用: 3]

郭学良, 李卫军.

不同灌溉方式对紫花苜蓿产量及灌溉水利用效率的影响

[J]. 草地学报, 2014, 22(5): 1086-1090.

DOI      [本文引用: 5]

通过监测不同灌溉方式灌溉后水分的运动变化规律,调查不同土层中紫花苜蓿(Medicago sativa)根系的分布特征。结果表明:地下滴灌的水分主要集中于10~35 cm的土层,喷灌集中分布于10~40 cm的土层,漫灌水分可以渗透至60 cm以下。地下滴灌、喷灌和漫灌处理的苜蓿干草产量依次为21030,19035和17295 kg&middot;hm<sup>-2</sup>;在0~30 cm土层中的根量为总根量分别为87.86%,85.72%和80.96%。地下滴灌、喷灌和漫灌处理灌溉水利用效率分别为33.0,23.3和13.3 kg&middot;mm<sup>-1</sup>&middot;hm<sup>-2</sup>。与漫灌相比,地下滴灌和喷灌的节水率分别达到了50.8%和37.5%。

GUO Xueliang, LI Weijun.

Effects of different irrigation methods on alfalfa yield and irrigation water use efficiency

[J]. Acta Agrestia Sinica, 2014, 22(5): 1086-1090.

DOI      [本文引用: 5]

<p>By monitoring the movement and variation of irrigation water under different irrigation methods, the distribution characteristics of alfalfa roots in different soil depths were surveyed, and the effects of different irrigation methods on alfalfa yield and irrigation water use efficiency were investigated. The results showed that the water of subsurface drip irrigation (SDI) mainly distributed in 10~35 cm soil layer, the water of sprinkling irrigation (SI) distributed in 10~40 cm soil layer, the water of flood irrigation (FI) could penetrate to 60cm soil layer. The yields of alfalfa at SDI, SI and FI methods were 21030, 19035 and 17295 kg&middot;hm<sup>-2</sup>, the root biomass rates of 0~30 cm soil layer to all soil layers were 87.86%, 85.72% and 80.96%, respectively. The irrigation water use efficiencies of SDI, SI and FI were 33.0, 23.3 and 13.3 kg&middot;mm<sup>-1</sup>&middot;hm<sup>-2</sup>, respectively. The water saving rates of SDI and SI reached 50.8% and 37.5 % compared with FI.</p>

彭文栋, 马锋茂, 冯其春, .

干旱半干旱区不同灌溉方式对苜蓿产量及水分利用效率的影响

[J]. 黑龙江畜牧兽医, 2019,(5): 93-97.

[本文引用: 4]

PENG Wendong, MA Fengmao, FENG Qichun, et al.

Effects of different irrigation methods on alfalfa yield and water use efficiency in arid and semi-arid regions

[J]. Heilongjiang Animal Husbandry and Veterinary Medicine, 2019,(5): 93-97.

[本文引用: 4]

李新乐, 侯向阳, 穆怀彬.

不同降水年型灌溉模式对苜蓿草产量及土壤水分动态的影响

[J]. 中国草地学报, 2013, 35(5): 46-52.

[本文引用: 1]

LI Xinle, HOU Xiangyang, MU Huaibin.

Effects of irrigation patterns in different precipitation years on yield and soil moisture dynamics of alfalfa

[J]. Chinese Journal of Grassland, 2013, 35(5): 46-52.

[本文引用: 1]

张树振, 张鲜花, 隋晓青, .

地下滴灌苜蓿地土壤水分分布规律

[J]. 草业科学, 2015, 32(7): 1047-1053.

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ZHANG Shuzhen, ZHANG Xianhua, SUI Xiaoqing, et al.

Soil water distribution of alfalfa under shallow subsurface drip irrigation

[J]. Pratacultural Science, 2015, 32(7): 1047-1053.

[本文引用: 1]

张前兵, 于磊, 艾尼娃尔·艾合买提, .

新疆绿洲区不同灌溉方式及灌溉量下苜蓿田间土壤水分运移特征

[J]. 中国草地学报, 2015, 37(2): 68-74.

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ZHANG Qianbing, YU Lei, Ainivaer Aihemaiti, et al.

Characteristics of soil water transport in alfalfa field under different irrigation methods and irrigation amount in Xinjiang Oasis

[J]. Chinese Journal of Grassland, 2015, 37(2): 68-74.

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J.S R, V.L Q, T.A N.

Alfalfa Persistence and Yield with Irrigation

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张前兵, 艾尼娃尔·艾合买提, 于磊, .

绿洲区不同灌溉方式及灌溉量对苜蓿田土壤盐分运移的影响

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ZHANG Qianbing, Ainivaer Aihemaiti, YU Lei, et al.

Effects of different irrigation methods and irrigation amount on soil salt transport in alfalfa field in Oasis area

[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2014, 23(6): 69-77.

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赵经华, 胡建强, 杨磊, .

浅埋式滴灌苜蓿耗水规律和产量对不同灌水定额的响应

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ZHAO Jinghua, HU Jianqiang, YANG Lei, et al.

Response of alfalfa water consumption and yield to different irrigation quota under shallow buried drip irrigation

[J]. South-to-north Water Diversion and Water Science and Technology, 2020, 18(5): 202-208.

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李天琪, 赵力兴, 林志玲, .

灌溉量对科尔沁沙地紫花苜蓿产量和水分利用效率的影响

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LI Tianqi, ZHAO Lixing, LIN Zhiling, et al.

Effects of irrigation on alfalfa yield and water use efficiency in horqin sandy land

[J]. Chinese Journal of Grassland, 2020, 42(2): 117-123.

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陶雪, 苏德荣, 乔阳, .

西北旱区灌溉方式对苜蓿产量及品质的影响

[J]. 草业科学, 2015, 32(10): 1641-1647.

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TAO Xue, SU Derong, QIAO Yang, et al.

Effects of irrigation methods on alfalfa yield and quality in northwest arid region

[J]. Pratacultural Science, 2015, 32(10): 1641-1647.

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Grimes D W, Wiley P L, Sheesley W R.

Alfalfa Yield and Plant Water Relations with Variable Irrigation

[J]. Crop Science, 1992, 32(6):1381-1387.

DOI      URL     [本文引用: 1]

In the arid and semiarid western USA, alfalfa (Medicago sativa L.) grown for forage requires large amounts of water for high productivity. Managing alfalfa to achieve the best possible water‐use efficiency (WUE) is essential for the crop to remain competitive for water supplies both within and outside agriculture. This study was conducted in the San Joaquin Valley of California, to define alfalfa forage yield and plant water relation responses of three alfalfa cultivars (CUF 101, Moapa 69, and WL 318) to contrasting irrigation intensities and establish critical plant water‐status values for irrigation scheduling. A single line‐source sprinkler system provided a variable water supply. The soil was a Hanford sandy loam, silty substratum (coarse‐loamy, mixed, nonacid, thermic typic xerorthent). Maximum total season crop evapotranspiration (ETc) of 1000 mm gave 26.3 Mg ha−1 of hay yield that was similar for the three cultivars. A linear hay yield (Yh)−ETc relationship was defined as Yh = −0.212 + 0.0265ETc (r2 = 0.82). Water‐use efficiency, 23.1 Mg ha−1 dry matter per meter of water used as ETc, was comparable with other C3 species. As midday plant water potential (ψw) declined below −1 MPa, yield reductions were observed for all cultivars. Increased crop water stress index (CWSI) was correlated (r = 0.84) with declining ψw below the −1 MPa yield‐limiting ψw threshold. Absolute values of ψw or CWSI associated with a given yield reduction were cultivar‐dependent; Moapa 69 and WL 318 responded alike, but each differed from CUF 101. Plant‐based water‐status measurements provided a practical and reliable index for assessing the adequacy of supplied irrigation water.

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