地埋滴灌對(duì)紫花苜蓿耗水、產(chǎn)量及水分生產(chǎn)率的影響

曹雪松，李和平，鄭和祥，馮亞陽(yáng)，張 松

（1.水利部牧區(qū)水利科學(xué)研究所，內(nèi)蒙古呼和浩特010020；2.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，內(nèi)蒙古 呼和浩特010018）

地埋滴灌對(duì)紫花苜蓿耗水、產(chǎn)量及水分生產(chǎn)率的影響

曹雪松1，李和平1，鄭和祥1，馮亞陽(yáng)2，張 松2

（1.水利部牧區(qū)水利科學(xué)研究所，內(nèi)蒙古呼和浩特010020；2.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，內(nèi)蒙古 呼和浩特010018）

為了探索地埋滴灌紫花苜蓿的最佳灌水量和滴灌帶埋設(shè)深度，采用田間試驗(yàn)設(shè)置15.0、22.5 mm和30.0mm三種灌水水平與10、20 cm和30 cm三種滴灌帶埋設(shè)深度處理，研究灌水量、滴灌帶埋深對(duì)紫花苜蓿耗水量、產(chǎn)量及水分生產(chǎn)率的影響。結(jié)果表明：地埋滴灌紫花苜蓿耗水量、產(chǎn)量和水分生產(chǎn)率均隨灌水量的增加而顯著增加（P＜0.01），均隨滴灌帶埋深的增加先增大（P＜0.01）后減?。≒＜0.05）；總生長(zhǎng)季紫花苜?？偤乃繛?00～500mm，總產(chǎn)量為 7 500～12 000 kg·hm－2，水分生產(chǎn)率為 1.80～2.50 kg·m－3。建議地埋滴灌紫花苜蓿采用滴灌帶埋深為20 cm，灌水定額為22.5～30mm，灌水周期5～7 d的灌溉制度。

地埋滴灌；紫花苜蓿；耗水量；水分生產(chǎn)率；灌溉制度

我國(guó)是世界上干旱半干旱地區(qū)面積較大的國(guó)家，旱地面積占全國(guó)總土地面積的52.5%，主要分布在我國(guó)的東北、華北及西北的15個(gè)省區(qū)［1］。近年來(lái)，紫花苜蓿在干旱半干旱缺水地區(qū)得到了大面積種植，因此提高其單產(chǎn)及品質(zhì)勢(shì)在必行，據(jù)孫洪仁等［2］研究，紫花苜蓿總生長(zhǎng)季的耗水量最高可達(dá)2 250mm，相比于其它作物，耗水量很大。除此之外，水資源短缺限制了當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)的發(fā)展，節(jié)水灌溉種植紫花苜蓿成為發(fā)展人工灌溉飼草料地的出路。鑒于紫花苜蓿每年多次刈割及其生長(zhǎng)特點(diǎn)，不適用于地面滴灌，近年來(lái)地埋滴灌紫花苜蓿在牧區(qū)得到了較大范圍推廣，是節(jié)約水資源、提高農(nóng)業(yè)用水效率的重要手段［3－4］。與地面灌溉技術(shù)相比，地埋滴灌具有節(jié)水、增產(chǎn)、提高品質(zhì)和減少地表無(wú)效蒸發(fā)、改善作物根區(qū)土壤條件、方便田間管理作業(yè)、防止毛管老化等諸多優(yōu)點(diǎn)［5－9］。研究表明：與溝灌相比，地埋滴灌紫花苜蓿的水分利用效率可以提高20%［10］；與大田漫灌相比，地埋滴灌可以在節(jié)約40%灌溉水的情況下提高約20%的苜蓿產(chǎn)量［11］；與噴灌相比，設(shè)計(jì)優(yōu)良的地埋滴灌系統(tǒng)可以在節(jié)約22%灌溉水的情況下提高約 7%的苜蓿產(chǎn)量［12］。2007年徐勝利［13］研究了內(nèi)蒙古河套灌區(qū)以紫花苜蓿為典型代表的牧草節(jié)水灌溉制度模式。2008年夏玉慧等［14］對(duì)陜北風(fēng)沙灘地區(qū)紫花苜蓿地下滴灌帶埋設(shè)深度進(jìn)行了初步研究，指出在苗期，埋設(shè)深度為10 cm的處理，有利于苜蓿生長(zhǎng)；在整個(gè)生育期，不同埋設(shè)深度對(duì)苜蓿生長(zhǎng)特性影響的綜合評(píng)判結(jié)果為：埋深30 cm＞埋深20 cm＞埋深10 cm。2014年佟長(zhǎng)福等［15］研究了錫林河流域地面滴灌紫花苜蓿的需水規(guī)律及其灌溉定額，寇丹等［16］研究了地下調(diào)虧滴灌對(duì)紫花苜蓿耗水、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，指出隨虧水程度的加重，紫花苜蓿的產(chǎn)量降低，耗水量減少，水分利用效率提高。上述研究者均只針對(duì)地埋滴灌的某一方面進(jìn)行了研究，而對(duì)地埋滴灌的灌水量、滴灌帶埋深以及紫花苜蓿的耗水、產(chǎn)量和水分生產(chǎn)率缺乏系統(tǒng)的分析，且目前針對(duì)鄂爾多斯地區(qū)地埋滴灌紫花苜蓿的灌溉制度未見(jiàn)報(bào)道，基于此，本文采用田間試驗(yàn)對(duì)地埋滴灌紫花苜蓿不同灌水量和不同滴灌帶埋深進(jìn)行研究，對(duì)于確定合理的灌溉制度，提高紫花苜蓿產(chǎn)量和緩解天然草場(chǎng)壓力，以及保持鄂爾多斯地區(qū)畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展等有十分重要的意義。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗(yàn)于2015年在內(nèi)蒙古鄂爾多斯市鄂托克前旗昂素鎮(zhèn)哈日根圖嘎查巴圖巴雅爾節(jié)水示范戶進(jìn)行。鄂托克前旗位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市西南部，毛烏素沙地腹部，地處內(nèi)蒙古、陜西、寧夏三省交界處，東經(jīng) 106°30′～108°30′，北緯 37°38′～38°45′，海拔1 300～1 400m，屬中溫帶半干旱大陸性氣候，年平均氣溫7.9℃，降水量261 mm，蒸發(fā)量2 498 mm，風(fēng)速 2.6m·s－1，日照時(shí)數(shù) 2 958 h，無(wú)霜期 171 d，最大凍土層深度1.54m。試驗(yàn)區(qū)40 cm深土壤類型為砂土，容重為 1.62 g·cm－3。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)以三年生人工條播的紫花苜蓿為試驗(yàn)材料，品種為草原2號(hào)。試驗(yàn)采用2因子3水平正交組合設(shè)計(jì)，設(shè)灌水水平（W）和滴灌帶埋設(shè)深度（D）2個(gè)因子；按每次灌水量設(shè)置3個(gè)不同灌水水平，分別稱之為低水分處理（W1：15.0mm）、中水分處理（W2：22.5mm）和高水分處理（W3：30.0 mm）；每個(gè)灌水水平均設(shè)3種滴灌帶埋深，滴灌帶埋深分別為10 cm（D1）、20 cm（D2）和 30 cm（D3）；試驗(yàn)共 9個(gè)處理，每個(gè)處理3次重復(fù)，共計(jì)27個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，每個(gè)試驗(yàn)處理的長(zhǎng)度為20.0 m，寬度為 5.0 m，面積為 100 m2，試驗(yàn)小區(qū)總面積900m2。為了避免處理相互之間的影響，每個(gè)處理間設(shè)置2m寬的隔離帶，相同處理不同重復(fù)之間相距1m。試驗(yàn)小區(qū)布置見(jiàn)圖1。

圖1 試驗(yàn)小區(qū)布置Fig.1 Experimental plot layout

試驗(yàn)均采用貼片式滴灌帶，滴灌帶壁厚為0.4 mm，滴頭流量為 2.0 L·h－1，滴頭間距為 0.3m；紫花苜蓿種植行距為15 cm，每條滴灌帶控制4行紫花苜蓿，滴灌帶間距60 cm。各試驗(yàn)處理滴灌帶布置示意圖見(jiàn)圖2。每個(gè)處理灌水日期和灌水次數(shù)相同，灌水周期5～7 d，遇降雨順延。灌水日期根據(jù)W2D2處理的適宜含水率下限計(jì)算確定，每次的灌水量采用水表計(jì)量。

紫花苜蓿全生長(zhǎng)季內(nèi)的有效降雨量見(jiàn)表1。根據(jù)降雨日期和灌水周期，第一、二、三茬紫花苜蓿各處理分別灌水4次、6次和3次，滴灌紫花苜蓿各試驗(yàn)處理灌水日期和灌水定額見(jiàn)表2。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

氣象要素觀測(cè)：試驗(yàn)區(qū)設(shè)有農(nóng)田氣象站，在作物生育期內(nèi)對(duì)氣溫、降雨量、風(fēng)速、相對(duì)濕度、氣壓、風(fēng)向等要素進(jìn)行了觀測(cè)。

圖2 滴灌帶布置示意圖Fig.2 Schematic description of the dripline lateral installation

表1 紫花苜蓿全生長(zhǎng)季內(nèi)的有效降雨量／mmTable 1 Effective rainfall of alfalfa in the whole growing season

表2 地埋滴灌紫花苜蓿各試驗(yàn)處理灌水日期和灌水定額Table 2 Irrigation time and irrigation quota of subsurface drip irrigation of alfalfa underdifferent treatments

地下水觀測(cè)：利用環(huán)刀在試驗(yàn)區(qū)取原狀土，進(jìn)行了田間持水量室內(nèi)測(cè)定，并與田間的測(cè)定結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，確定了試驗(yàn)區(qū)0～40 cm土層的田間持水量為22.86%。采用HOBO地下水位自動(dòng)測(cè)定儀（美國(guó)）測(cè)定試驗(yàn)區(qū)地下水水位變化，確定試驗(yàn)區(qū)地下水埋深在 1.2～2.0m。

土壤含水率：每個(gè)試驗(yàn)處理地塊安裝有土壤濕度計(jì)，采用烘干法測(cè)定和儀器測(cè)定兩種方法計(jì)算土壤含水率。烘干法使用土鉆取土，烘箱烘干；儀器測(cè)定采用HH2型TDR土壤水分測(cè)定儀，每根TDR管測(cè)3次，取均值代表小區(qū)的土壤含水率。

紫花苜蓿干草產(chǎn)量：紫花苜蓿生育階段劃分為返青期、分枝期、現(xiàn)蕾期和開(kāi)花期，進(jìn)入初花期時(shí)進(jìn)行刈割，每年刈割3茬，采用樣方法測(cè)定干草產(chǎn)量。樣方面積為1 m×1 m，刈割后稱紫花苜蓿鮮質(zhì)量，然后將鮮草樣放入烘箱，105℃高溫殺青30min后調(diào)溫至65℃，恒溫條件下烘48 h，冷卻后取出稱其干質(zhì)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用Microsoft Excel 2013進(jìn)行數(shù)據(jù)整理、簡(jiǎn)單統(tǒng)計(jì)分析和繪圖，利用IBM SPSSStatistics 22.0進(jìn)行方差分析、顯著性檢驗(yàn)及采用LSD和Duncan法進(jìn)行方差分析多重比較。

2 紫花苜蓿耗水量的計(jì)算與分析

2.1 耗水量

紫花苜蓿耗水量的計(jì)算采用水量平衡方程計(jì)算：

式中，ETɑ為各時(shí)段內(nèi)耗水量（mm）；P為相應(yīng)時(shí)段內(nèi)的有效降水量（mm）；I為相應(yīng)時(shí)段內(nèi)的灌水量（mm）；ΔW為相應(yīng)時(shí)段內(nèi)的土壤貯水變化量（mm）；Q為相應(yīng)時(shí)段內(nèi)的下邊界水分通量（mm）。

2.2 土壤貯水變化量

各生育期土壤貯水變化量根據(jù)各試驗(yàn)處理的土壤含水率值計(jì)算，公式為：

式中，θi為相應(yīng)時(shí)段初始土壤含水率（%）；θi＋1為相應(yīng)時(shí)段末土壤含水率（%）；γ為土壤容重（cm3·g－1）；h為計(jì)劃濕潤(rùn)層深度（mm）。

2.3 下邊界水分通量

紫花苜蓿的下邊界水分通量根據(jù)試驗(yàn)實(shí)測(cè)的土壤負(fù)壓值進(jìn)行各生育期土壤深層滲漏或補(bǔ)給量的計(jì)算。土壤計(jì)劃濕潤(rùn)層下邊界土壤水分的補(bǔ)給和滲漏采用定位通量法計(jì)算，測(cè)定儀器為負(fù)壓計(jì)。定位通量法計(jì)算公式為：

2.4 水分生產(chǎn)率

水分生產(chǎn)率指作物消耗單位水量的產(chǎn)出，其值等于作物產(chǎn)量與作物凈耗水量之比值。作物水分生產(chǎn)率采用下式計(jì)算：

式中，WP為水分生產(chǎn)率（kg·m－3）；Y為作物產(chǎn)量（kg·hm－2）；其它符號(hào)同上。

3 結(jié)果與分析

3.1 灌水量對(duì)紫花苜蓿產(chǎn)量的影響

水分供應(yīng)量是決定紫花苜蓿產(chǎn)量的主要因素，同時(shí)也是影響紫花苜蓿水分生產(chǎn)率的重要因素。不同處理?xiàng)l件下地埋滴灌紫花苜蓿干草產(chǎn)量見(jiàn)圖3。由圖3可知，三茬紫花苜蓿干草產(chǎn)量都隨灌水量的增加而增加，干草總產(chǎn)量W3D2處理最高為11 349 kg·hm－2，W1D1處理最低為 7 527 kg·hm－2，最高與最低相比，產(chǎn)量提高50.78%。灌水量由W1D1處理增加到W2D1處理、由W2D1處理增加到W3D1處理，紫花苜蓿干草總產(chǎn)量分別增加37.76%和7.06%；灌水量由W1D2處理增加到W2D2處理、由W2D2處理增加到W3D2處理，紫花苜蓿干草總產(chǎn)量分別增加35.90%和 5.30%；灌水量由 W1D3處理增加到W2D3處理、由W2D3處理增加到W3D3處理，紫花苜蓿干草總產(chǎn)量分別增加35.68%和5.84%，可見(jiàn)相同滴灌帶埋深時(shí)灌水量由低水分處理（15.0 mm）增加至中水分處理（22.5 mm）的增產(chǎn)作用明顯優(yōu)于灌水量由中水分處理（22.5 mm）增加至高水分處理（30.0mm）的增產(chǎn)作用。灌水量對(duì)紫花苜蓿干草產(chǎn)量、耗水量及水分生產(chǎn)率的影響見(jiàn)表3，從表中數(shù)據(jù)分析可知，灌水量對(duì)紫花苜蓿產(chǎn)量、耗水量和水分生產(chǎn)率的影響極為顯著（P＜0.01），從節(jié)水的角度出發(fā)，建議采用22.5mm的灌水定額；從增產(chǎn)的角度出發(fā)，建議采用30.0mm的灌水定額。

圖3 不同處理?xiàng)l件下地埋滴灌紫花苜蓿的產(chǎn)量Fig.3 Alfalfa yield of subsurface drip irrigation under different treatment conditions

表3 灌水量對(duì)紫花苜蓿干草產(chǎn)量、耗水量及水分生產(chǎn)率的影響Table 3 Effect of irrigation amounton hay yield，water consumption and WP of alfalfa

3.2 滴灌帶埋深對(duì)紫花苜蓿產(chǎn)量的影響

由圖3可知，相同灌水量條件下，三茬紫花苜蓿干草產(chǎn)量都是隨埋深的增加先增大后減小。灌水15.0 mm處理產(chǎn)量最高為 7 930.5 kg·hm－2，最低為7 527 kg·hm－2，最高與最低相比，產(chǎn)量提高 5.36%；灌水 22.5 mm處理產(chǎn)量最高為 10 777.5 kg·hm－2，最低為 10 369.5 kg·hm－2，最高與最低相比，產(chǎn)量提高3.93%；灌水30.0mm處理產(chǎn)量最高為11 349 kg·hm－2，最低為 11 101.5 kg·hm－2，最高與最低相比，產(chǎn)量提高2.23%。滴灌帶埋深由W1D1處理增加到W1D2處理、由W1D2處理增加到W1D3處理，紫花苜蓿的產(chǎn)量分別增加5.36%和－1.40%；滴灌帶埋深由W2D1處理增加到W2D2處理、由W2D2處理增加到W2D3處理，紫花苜蓿的產(chǎn)量分別增加3.93%和－1.56%；滴灌帶埋深由W3D1處理增加到W3D2處理、由W3D2處理增加到W3D3處理，紫花苜蓿的產(chǎn)量分別增加2.23%和－1.06%。滴灌帶埋深對(duì)紫花苜蓿干草產(chǎn)量、耗水量及水分生產(chǎn)率的影響見(jiàn)表4，從表中可見(jiàn)，埋深對(duì)紫花苜蓿耗水量、產(chǎn)量和水分生產(chǎn)率的影響在 P＜0.05水平下顯著，埋深20 cm與埋深30 cm對(duì)紫花苜蓿耗水量、產(chǎn)量和水分生產(chǎn)率的影響在 P＜0.01水平下不顯著，建議滴灌帶不宜埋設(shè)太深，太深時(shí)水分不易被作物吸收，容易產(chǎn)生深層滲漏，建議采用20 cm的滴灌帶埋設(shè)深度。

表4 滴灌帶埋深對(duì)紫花苜蓿干草產(chǎn)量、耗水量及水分生產(chǎn)率的影響Table 4 Effectof buried depth of drip irrigation tape on hay yield，water consumption and WP of alfalfa

3.3 地埋滴灌紫花苜蓿的耗水量及水分生產(chǎn)率

第一、二、三茬及總生長(zhǎng)季紫花苜蓿不同處理?xiàng)l件下耗水量及水分生產(chǎn)率計(jì)算結(jié)果分別見(jiàn)圖4和圖5。分析表明，第一茬紫花苜蓿生育期內(nèi)耗水量在132.40～147.96mm之間，水分生產(chǎn)率在1.77～2.44 kg·m－3之間；第二茬紫花苜蓿生育期內(nèi)耗水量在139.02～166.36mm之間，水分生產(chǎn)率在2.07～2.48 kg·m－3之間；第三茬紫花苜蓿生育期內(nèi)耗水量在130.01～150.91mm之間，水分生產(chǎn)率在1.77～2.43 kg·m－3之間。就第二茬來(lái)說(shuō)，W1D1、W1D2、W1D3處理的耗水量分別為 139.02、140.58、139.37 mm，水分生產(chǎn)率分別為 2.07、2.13、2.12 kg·m－3；W2D1、W2D2、W2D3處理的耗水量分別為 158.93、161.32、160.20 mm，水分生產(chǎn)率分別為 2.41、2.45、2.43 kg·m－3；W3D1、W3D2、W3D3處理的耗水量分別為163.87、166.36、165.28mm，水分生產(chǎn)率分別為2.43、2.48、2.46 kg·m－3，可見(jiàn)灌水量相同時(shí)紫花苜蓿耗水量相差不大，水分生產(chǎn)率則隨滴灌帶埋設(shè)深度的增加先增大后減小，但減小幅度較小，表明滴灌帶埋設(shè)太深反而降低水分生產(chǎn)率，建議采用20 cm的滴灌帶埋設(shè)深度。滴灌帶埋設(shè)深度相同時(shí)紫花苜蓿耗水量和水分生產(chǎn)率均隨灌水量的增加而增大。就第二茬 W1D2、W2D2、W3D2處理來(lái)說(shuō)，耗水量分別為140.58、161.32、166.36mm，水分生產(chǎn)率分別為2.13、2.45、2.48 kg·m－3，隨著灌水量的增加，耗水量分別增加 14.75%和 3.12%，水分生產(chǎn)率分別增大14.95%和1.21%。第一茬、第三茬紫花苜蓿耗水量和水分生產(chǎn)率與第二茬有相同的變化規(guī)律。

圖4 不同處理?xiàng)l件下地埋滴灌紫花苜蓿的耗水量Fig.4 Alfalfa water consumption of subsurface drip irrigation under different treatment conditions

圖5 不同處理?xiàng)l件下地埋滴灌紫花苜蓿的水分生產(chǎn)率Fig.5 Alfalfa water productivity of subsurface drip irrigation under different treatment conditions

圖4 和圖5中分析表明，苜?？偵L(zhǎng)季的耗水量在401.43～463.45 mm之間，水分生產(chǎn)率在 1.88～2.45 kg·m－3之間。相同滴灌帶埋深條件下耗水量和水分生產(chǎn)率都隨著灌水量的增加而增大，灌水量由W1D1處理增加到W2D1處理、由W2D1處理增加到W3D1處理，紫花苜蓿的耗水量分別增加9.90%和4.79%，水分生產(chǎn)率分別增大25.35%和2.16%；灌水量由W1D2處理增加到W2D2處理、由W2D2處理增加到W3D2處理，紫花苜蓿的耗水量分別增加9.65%和 3.52%，水分生產(chǎn)率分別增大 23.94%和1.72%；灌水量由 W1D3處理增加到 W2D3處理、由W2D3處理增加到W3D3處理，紫花苜蓿的耗水量分別增加 9.40%和 4.04%，水分生產(chǎn)率分別增大24.02%和1.73%。從表3中也可以看出灌水量對(duì)耗水量及水分生產(chǎn)率的影響極為顯著（P＜0.01）。相同灌水量條件下，滴灌帶埋深由W1D1處理增加到W1D2處理、由W1D2處理增加到W1D3處理，紫花苜蓿的耗水量分別增加1.71%和－0.48%，水分生產(chǎn)率分別增大 3.59%和－0.92%；滴灌帶埋深由W2D1處理增加到W2D2處理、由W2D2處理增加到W2D3處理，紫花苜蓿的耗水量分別增加1.48%和－0.71%，水分生產(chǎn)率分別增大2.42%和－0.86%；滴灌帶埋深由 W3D1處理增加到 W3D2處理、由W3D2處理增加到W3D3處理，紫花苜蓿的耗水量分別增加0.24%和－0.21%，水分生產(chǎn)率分別增大1.98%和－0.85%。從表4中可知埋深20 cm與埋深30 cm對(duì)耗水量影響顯著（P＜0.05），埋深20 cm與埋深10 cm對(duì)耗水量影響極顯著（P＜0.01）；滴灌帶埋深對(duì)紫花苜蓿水分生產(chǎn)率的影響極顯著（P＜0.01），埋深20 cm與埋深30 cm對(duì)水分生產(chǎn)率影響顯著（P＜0.05）。由此可知，適度增加灌水量和滴灌帶埋深可以增大水分生產(chǎn)率，但滴灌帶不宜埋設(shè)太深，否則容易造成深層滲漏，不利于作物對(duì)水分的吸收利用，從而降低水分生產(chǎn)率。

4 討論與結(jié)論

土壤中水分的分布情況直接影響紫花苜蓿根系的生長(zhǎng)，決定著其從土壤中吸收養(yǎng)分的能力，引起植株中養(yǎng)分含量的變化，進(jìn)而影響紫花苜蓿的產(chǎn)量。本試驗(yàn)采用貼片式滴灌帶，針對(duì)灌水水平和滴灌帶埋深2個(gè)因子，研究不同灌水水平和滴灌帶埋深處理下的紫花苜蓿生長(zhǎng)和產(chǎn)量的變化情況。結(jié)果表明：

1）地埋滴灌紫花苜蓿的耗水量、產(chǎn)量及水分生產(chǎn)率受灌水量和滴灌帶埋深等多種因素的影響，地埋滴灌紫花苜蓿耗水量、產(chǎn)量和水分生產(chǎn)率隨灌水量的增加而顯著增加（P＜0.01），隨滴灌帶埋深的增加先增大（P＜0.01）后減?。≒＜0.05）；

2）灌水量相同時(shí)滴灌帶埋深對(duì)紫花苜蓿耗水量、產(chǎn)量和水分生產(chǎn)率的影響差異性顯著（P＜0.05），且均隨滴灌帶埋設(shè)深度的增加先增大后減小，但減小幅度不大，建議采用20 cm的滴灌帶埋設(shè)深度；

3）滴灌帶埋設(shè)深度相同時(shí)紫花苜蓿耗水量、產(chǎn)量和水分生產(chǎn)率均隨灌水量的增加而增大，灌水量由低水分處理（15.0 mm）增加至中水分處理（22.5 mm）的增產(chǎn)作用明顯優(yōu)于灌水量由中水分處理（22.5mm）增加至高水分處理（30.0 mm）的增產(chǎn)作用?？偵L(zhǎng)季紫花苜蓿總耗水量為400～500 mm，總產(chǎn)量為 7 500～12 000 kg·hm－2，水分生產(chǎn)率為1.80～2.50 kg·m－3。從節(jié)水的角度出發(fā)，建議采用22.5mm的灌水定額；從增產(chǎn)的角度出發(fā)，建議采用30.0mm的灌水定額；灌水周期均為5～7 d。

［1］ 山 侖，鄧西平，康紹忠.我國(guó)半干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)用水現(xiàn)狀及發(fā)展方向［J］.水利學(xué)報(bào)，2002，33（9）：0027-0031.

［2］ 孫洪仁，劉國(guó)榮，張英俊，等.紫花苜蓿的需水量、耗水量、需水強(qiáng)度、耗水強(qiáng)度和水分利用效率研究［J］.草業(yè)科學(xué)，2005，22（12）：24-30.

［3］ 曹雪松，李和平，鄭和祥，等.地埋滴灌紫花苜蓿灌水均勻性研究［J］.灌溉排水學(xué)報(bào)，2015，34（zl）：72-74.

［4］ 康紹忠，蔡煥杰，馮紹元.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與生態(tài)節(jié)水的技術(shù)創(chuàng)新與未來(lái)研究重點(diǎn)［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2004，20（1）：1-6.

［5］ 李道西，羅金耀.地下滴灌技術(shù)的研究及其進(jìn)展［J］.中國(guó)農(nóng)村水利水電，2003，（7）：15-18.

［6］ 胡笑濤，康紹忠，馬孝義.地下滴灌灌水均勻度研究現(xiàn)狀及展望［J］.干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2000，18（2）：113-117.

［7］ 程先軍，許 迪，張 昊.地下滴灌技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀綜述［J］.節(jié)水灌溉，1999，（4）：13-15.

［8］ 張國(guó)祥.地下滴灌（滲灌）的技術(shù)狀況與建議［J］.地下水，1996，18（2）：51-54.

［9］ 黃興法，李光永.地下滴灌技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2002，18（2）：176-181.

［10］ Hutmacher RB，Phene CJ，Mead RM，et al.Subsurface Drip and Furrow Irrigation Comparison with Alfalfa in the Imperial Valley［C］／／California Alfalfa＆ Forage Symposium.Modesto：Proc，2001.

［11］ Godoy AC，PérezGA，Torres ECA，etal.Wateruse，forage production and water relations in alfalfa with subsurface drip irrigation［J］.Agrociencia，2003，37（2）：107-115.

［12］ Alam M，Trooien TP，Dumler TJ，etal.Using subsurface drip irrigation for alfalfa［J］.J.Am.Water Resour.Assoc，2002，38（6）：1715-1721.

［13］ 徐勝利.以紫花苜蓿為典型的牧草節(jié)水灌溉制度研究［J］.節(jié)水灌溉，2007，（8）：67-70.

［14］ 夏玉慧，汪有科，王 江，等.陜北風(fēng)沙灘地區(qū)紫花苜蓿地下滴灌帶埋設(shè)深度初步研究［J］.水土保持通報(bào)，2008，28（4）：100-104.

［15］ 佟長(zhǎng)福，李和平，白巴特爾，等.錫林河流域紫花苜蓿需水規(guī)律與灌溉定額優(yōu)化研究［J］.中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2014，30（29）：188-191.

［16］ 寇 丹，蘇德榮，吳 迪，等.地下調(diào)虧滴灌對(duì)紫花苜蓿耗水、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2014，30（2）：116-123.

Effects of subsurface drip irrigation on water consumption，yield and water productivity of alfalfa

CAO Xue-song1，LIHe-ping1，ZHENG He-xiang1，F(xiàn)ENG Ya-yang2，ZHANG Song2
（1.Institute ofWɑter Resources Science of Pɑsturing Areɑof theMinistry ofWɑter Resources，Huhhot，Inner Mongoliɑ010020，Chinɑ；2.Inner MongoliɑAgriculturɑl University，Huhhot，Inner Mongoliɑ010018，Chinɑ）

In order to explore the best irrigation volume and buried depth of drip irrigation tape of alfalfa using subsurface drip irrigation，in this paper，a field experiment was conducted to investigate the effects of irrigation amount，buried depth of drip irrigation tape on alfalfawater consumption，yield and water productivity using subsurface drip irrigation.Three irrigation amount（volumes）（15.0mm，22.5mm，30.0mm）and three buried depth of drip irrigation tape（10 cm，20 cm，30 cm）were considered in this experiment.The results showed that alfalfa water consumption，yield and water productivity using buried drip irrigation increased significantly（P＜0.01）with the increase of irrigation amount，but first increased significantly（P＜0.01）and then decreased（P＜0.05）with the increase of the drip irrigation depth.Furthermore，during thewhole growing period of alfalfa，the totalwater consumption was400 to 500mm，total yield（output）was7 500 to 12 000 kg·hm－2，and water productivitywas1.80 to 2.50 kg·m－3.Hence an irrigation quota（amount）of22.5 to 30.0mm，irrigation cycle of 5 to 7 days using buried drip irrigation of alfalfawith the depth of 20 cm was recommended for subsurface drip irrigation of alfalfa.

subsurface drip irrigation；alfalfa；water consumption；water productivity；irrigation system

S275.6

A

1000-7601（2017）05-0256-07

10.7606／j.issn.1000-7601.2017.05.38

2016-07-02

2016-10-17

水利部科技推廣計(jì)劃項(xiàng)目（TG1401）；中國(guó)水利水電科學(xué)研究院科研專項(xiàng)（MK2016J18）

曹雪松（1989—），男，河南商丘人，碩士，主要從事節(jié)水灌溉理論與技術(shù)的研究。E-mail：cxsmks＠126.com。

李和平（1963—），男，內(nèi)蒙古呼和浩特人，正高級(jí)工程師，博士，博士生導(dǎo)師，主要從事水資源與節(jié)水灌溉技術(shù)的研究。E-mail：mkslhp＠163.com。