石羊河流域喷灌不同灌水量对苜蓿生长-产量及水分利用效率的影响

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1、灌溉排水学报２０１５年１０月第３４卷第１０期ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｒｒｉｇａｔｉｏｎａｎｄＤｒａｉｎａｇｅ文章编号：１６７２－３３１７（２０１５）１０－００７７－０４石羊河流域喷灌不同灌水量对苜蓿生长、产量及水分利用效率的影响陶雪１，苏德荣１，寇丹２（１．北京林业大学，北京１０００８３；２．中国科学院植物研究所，北京１０００９３）摘要：通过大田喷灌试验，研究了苜蓿生长适宜的灌水量。结果表明，喷灌条件下不同灌水处理苜蓿的生长、产量、水分利用效率与耗水量有极高的相关性（Ｒ２＞０．９７）；随着灌水量增加，苜蓿生长越好，产量越高，当灌水量大于１４０ｍｍ时，苜蓿产量不再随

2、灌水量增加而增加；苜蓿的水分利用效率随着耗水量的增加先增加后降低，灌水利用效率随耗水量的增加降低，差异均显著（Ｐ＜０．０５）。该研究揭示喷灌条件下１４０ｍｍ的灌水量不仅可以使石羊河流域苜蓿增产还可以节约水资源。关键词：苜蓿；喷灌；生长；产量；水分利用效率中图分类号：Ｓ２７４．２文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．１３５２２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｇｇｐｓ．２０１５．１０．０１７陶雪，苏德荣，寇丹．石羊河流域喷灌不同灌水量对苜蓿生长、产量及水分利用效率的影响［Ｊ］．灌溉排水学报，２０１５，３４（１０）：７７－８０．０引言我国紫花苜蓿的种植面积有１５０万ｈｍ２以上，主要分布在我国

3、西北干旱和半干旱地区。甘肃石羊河流域［１－２］属于典型的西北旱区，降雨量少且蒸发量大，适宜苜蓿的种植生产。喷灌是一种被广泛应用的现代灌水技术，以类似降雨的方式湿润土壤，具有节水、增产、省肥、省工等优点。研究显示，在旱区喷灌灌水不仅能降低空气温度、提高空气湿度，还能改善作物生长的微环境，有利于作物的生长，能显著提高苜蓿产量、水分利用率和［３－４］经济效益。目前，大型喷灌机己被广泛应用于苜蓿种植，尤其是在我国西北旱区。研究石羊河流域苜蓿喷灌的灌溉制度，对解决西北旱区的生态农业问题、节约水资源、农民增收、挺高苜蓿产量和促进国民经济发展均具有重大现实意义。１材料与方法

4、１．１试验区概况试验于２０１４年在农业部作物高效用水武威科学观测试验站（３７°５２′Ｎ，１０２°５１′Ｅ，海拔１５８１ｍ）进行，该区位于甘肃省武威市凉州区东河乡王景寨村，多年平均降水量１６４．４ｍｍ，主要集中在７—８月，年蒸发量１１３１．５～１５０８．７ｍｍ，日照时间３０００ｈ以上，无霜期１５０ｄ以上，年均气温８℃，属典型的内陆干旱荒漠气候区，地下水埋深３０～４０ｍ，１００ｃｍ土层的平均土壤体积质量为１．４８ｇ／ｃｍ３，田间体积持水率（ＦＣ）为２６．５６％。１．２试验设计供试苜蓿品种为皇冠，于２０１２年４月２９日种植，播量３０ｋｇ／ｈｍ２。喷灌设置：散射式喷头

5、，喷嘴型号为ｋｖ８，喷射半径２７０ｃｍ，弹出高度７５ｍｍ，产品高度１２０ｍｍ，每个小区布设２个喷头，喷头位于小区的对角，喷头下部距地面高度７０ｃｍ，灌水时，喷头以９０°的扇形角向小区内喷水。试验设置５个灌溉处理，３次重复，收稿日期：２０１５－０６－０２基金项目：国家８６３计划项目（２０１１ＡＡ１００５０２）；国家自然科学基金项目（５１３７９０１１）作者简介：陶雪（１９９０－），男。硕士研究生，主要从事草地生态用水管理的研究。Ｅ－ｍａｉｌ：Ｔａｏｘｕｅｇｚ＠１６３．ｃｏｍ通讯作者：苏德荣（１９５８－），男。教授，博士，主要从事草地生态水文过程及草地灌溉技术的研究

6、。Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｕｄｅｒｏｎｇ＠ｂｊｆｕ．ｅｄｕ．ｃｎ７７共１５个小区，小区面积均为２．７ｍ×２．７ｍ，各小区间设１ｍ宽的保护带，并用黑色薄膜垂直隔离１ｍ，各处理的灌水下限（０～１００ｃｍ土壤的体积含水率占田间持水率的百分比）详见表１，每次灌水３５ｍｍ。试验进行期间，各小区除草、病虫害防治、施肥等田间管理各处理保持一致。表１试验设计不同生育期灌溉量／ｍｍ处理灌水下限／％ＦＣ灌溉总量／ｍｍ分枝前期分枝期现蕾期初花期Ａ１７５３５３５７０３５１７５Ａ２６５０３５７０３５１４０Ａ３５００３５３５３５１０５Ａ４４０００３５３５７０Ａ５００００００１．３测定项目与方法土

7、壤含水率测定：用便携式土壤水分廓线仪（Ｄｉｖｉｎｅｒ２０００，ＳｅｎｔｅｋＰｔｙＬｔｄ，Ａｕｓｔｒａｌｉａ）测土壤体积含水率。根据测定的土壤含水率确定土壤水分是否达到了设计的灌水下限，通过测定土壤含水率计算土壤储水量，并利用水量平衡法计算耗水量（Ｑ，ｍｍ）。生长指标测定：在苜蓿刈割前，每个小区随机取１０株，用直尺测株高；用游标卡尺测定茎粗；将植株的茎和叶分离，烘干后称质量，计算茎叶比。苜蓿干草产量测定：苜蓿初花期刈割时，每个小区选取３个有代表性的样方，样方面积为１ｍ×１ｍ，测定鲜草产量，取样０．５ｋｇ测含水率，折算苜蓿干草产量（Ｙ，ｋｇ／ｈｍ２），依据干草产量

8、和耗水量计算水分利用效率（ＷＵＥ，ｋｇ