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

为探讨新疆绿洲区不同灌溉方式及灌溉量对苜蓿田间土壤水分空间分布及运移的影响,在苜蓿生长第二年设滴灌和漫灌两种灌溉方式,每种灌溉方式设3个灌溉梯度,对土壤含水量进行了测定与分析。结果表明,苜蓿生长季内,随生育进程的推进及灌水次数的增加,土壤水分含量呈波动式递减变化趋势。灌溉后垂直方向上0~40cm、水平方向上0~30cm土层土壤含水量明显增加,且垂直方向上土壤水分湿润峰明显大于水平方向。苜蓿整个生育期随灌水量及收获茬次的增加,水分利用效率逐渐下降。滴灌和漫灌水分利用效率分别为4.55~5.48kg/(mm·hm2)、3.21~3.81kg/(mm·hm2),与漫灌相比,滴灌方式总水分利用效率提高了42%~44%。当滴灌灌溉量为3000m3/hm2、漫灌为5250m3/hm2时,苜蓿生产的综合经济效益最好。     

灌水量对京南地区紫花苜蓿生产能力的影响

对种植第3年的紫花苜蓿Medicago sativa进行4种不同灌水量(0、25、50和75 mm/次,全年灌水3次)处理,每茬苜蓿初花期测定各处理的产量、茎叶比、株高及第2、3茬苜蓿的单枝质量。结果表明:在试验前1年(2008年)灌足冬水的情况下,灌水对第1茬产量无显著影响,第2、3茬以及全年产量随灌水量增加而增加,第4茬产量则随灌水量增加而减少,第1~4茬苜蓿株高的变化规律与产量相同;灌水对第1、4茬苜蓿茎叶比无显著影响,第2、3茬茎叶比随灌水量增加而增加;第2、3茬苜蓿分枝质量随灌水增加呈增加趋势,灌水25、507、5 mm/次的分枝质量显著高于不灌水(P0.05)。因此,京南地区种植苜蓿应在第1、第2茬苜蓿刈割后灌水,第4茬苜蓿生长期内不宜灌水,当头年灌足冬水时,返青也可不灌水;在生长季降水总量为390.34 mm下,全年最适宜灌水量为150 mm。     

灌溉与施氮对留茬免耕春小麦耗水规律、产量和水分利用效率的影响

在甘肃省石羊河流域绿洲灌区,研究了不同灌溉量(常规灌溉327 mm,节水20%灌溉261 mm和节水40%灌溉196 mm)和施氮量 (0,140,221和300 kg N/hm²) 对留茬免耕绿洲农田0～120 cm 土壤水分动态、小麦耗水规律、籽粒产量和水分利用效率的影响。结果表明,灌溉影响灌水前24 h深层(80～120 cm)土壤含水量和灌水后24 h浅层(0～80 cm)土壤含水量,施氮处理对深层(0～120 cm)土壤含水量影响不显著。就全生育期而言,土壤贮水量和植株耗水强度随灌水量增加而增加,不施氮处理的土壤贮水量高于施氮处理,施氮对植株耗水强度影响不显著。当施氮量达到221 kg N/hm²时,春小麦水分利用效率(14.51 kg/hm²·mm)和春小麦籽粒产量(6 365 kg/hm²)达到最大值。春小麦籽粒产量随灌溉量增加而增加,常规灌溉的平均籽粒产量比节水20%灌溉和节水40%灌溉分别增加8.2%和32.2%。不同灌溉之间的水分利用效率相差不显著。     

灌溉制度对科尔沁沙地紫花苜蓿生产性能的影响

为制定适合在科尔沁沙地种植紫花苜蓿（Medicago sativa L.）的灌溉制度,本试验设2个单因素处理,分别为5个灌溉定额和4个灌溉频率处理,通过分析其产量、品质和水分利用效率等指标,以期制定最合适的灌溉制度。结果表明：不同灌溉定额对紫花苜蓿粗蛋白和酸性洗涤纤维含量的影响差异显著（P<0.05）,对产量和水分利用效率的影响差异显著（P<0.05）,当灌溉定额为546 mm时,土壤的相对含水量为39.43%,苜蓿的年产量、水分利用效率最高,为最佳灌溉定额。不同灌溉频率对产量和水分利用效率的影响差异显著（P<0.05）,2 d灌水1次土壤相对含水量维持在42.45%左右,年产量和水分利用效率最高,为最佳灌溉频率。可以通过0～20 cm土壤相对含水量来判断是否缺水,该地区土壤的最佳相对含水量应保持在40%左右。     

紫花苜蓿的需水量、耗水量、需水强度、耗水强度和水分利用效率研究

为明确紫花苜蓿Medicago sativa的需水量、耗水量、需水强度、耗水强度和水分利用效率的影响因子和范围,对其进行了较为详尽地探讨.不同气候区域和年份紫花苜蓿的需水量和耗水量不同;增加刈割次数可降低需水量;在一定范围内耗水量随着灌溉量的增加而提高,不同灌溉模式耗水量不同.紫花苜蓿全生长季需水量和耗水量的范围分别为400～2 250和300～2 250 mm.不同气候区域、气候年份、刈割茬次及生长发育阶段紫花苜蓿的需水强度和耗水强度不同;需水强度与大气蒸发力成正相关,耗水强度与土壤含水量成正相关;增加刈割次数可降低需水强度;在一定范围内耗水强度随着灌溉量的增加而提高,不同灌溉模式耗水强度不同.紫花苜蓿全生长季需水强度和耗水强度的范围分别为3～7和2～7 mm/d;短期极端最高需水强度为14 mm/d.不同气候区域、气候年份、灌溉量、灌溉模式、施肥量、施肥模式及刈割茬次紫花苜蓿的水分利用效率不同;建植2年及以上高于建植当年;不同品种差异不显著.在相对正常的田间栽培管理条件下,建植当年紫花苜蓿的生物产量和经济产量(含水量14%)水分利用效率的范围分别为8～12和9～14 kg/(mm·hm2),建植2年及以上者分别为12～25和14～29 kg/(mm·hm2).     

灌水量对科尔沁沙地苜蓿草产量、土壤含水量及二者相关性的影响

通过对科尔沁沙地不同灌水条件下苜蓿人工草地产草量和土壤含水量的测定,探讨灌水量对沙地苜蓿人工草地草产量和土壤含水量的影响及草产量和不同土层土壤含水量之间的相关性。结果表明:随灌水量的提高沙地苜蓿人工草地总产量呈现逐渐增加趋势,增幅随灌水量增加逐渐减少;相同灌水量条件下,表层(0~5cm)土壤含水量均低于下层,0~20cm各层土壤含水量随着土层的下移呈现逐渐增加趋势,20cm以下各层土壤含水量因灌水量不同而表现出不同的变化规律,同时相同土层土壤含水量随灌水量增加均呈现增加的趋势;总产量、第一茬草产量和第三茬草产量与各层土壤含水量的相关关系相似,均与10~50cm土层含水量极显著相关(P0.01),与50~70cm土层含水量显著相关(P0.05),第二茬草产量与各层土壤含水量之间相关性均不显著;第一茬草和第三茬草产量与总产量之间呈现极显著相关(P0.01)。     

苜蓿叶片碳同位素分辨率与水分利用效率的关系

在宁夏中部荒漠草原区设置三种水分处理,种植了10个遗传背景不同的紫花苜蓿(Medicago sativa L.)品种,分析了不同组分Δ~(13)C与蒸腾蒸发量(ET)、水分利用效率(WUE)和产量的关系。结果表明:随着灌水量的增加,苜蓿不同茬次干草产量、ET、叶片Δ~(13)C、叶片可溶糖Δ~(13)C和第一、第三茬WUE显著增加,但第二茬WUE降低。叶片Δ~(13)C在第一茬低水条件下(T1)与ET显著负相关,在第二茬T1和中水(T2)条件下与WUE显著正相关、在第二茬T1条件和第三茬高水(T3)条件下均与产量显著正相关。叶片可溶糖Δ~(13)C在第二茬T1条件下与ET呈显著负相关、与WUE显著正相关,在第三茬T3条件下与ET和WUE显著正相关,在第一、第三茬T3条件下与产量显著正相关。在全年尺度(三个茬次)上,叶片Δ~(13)C在三种水分处理下均与WUE显著正相关(P0.01),叶片可溶糖Δ~(13)C仅在T1和T2条件下与WUE显著正相关(P0.05)。综合分析认为:在宁夏荒漠草原有灌溉条件(200~990mm)下选择高叶片Δ~(13)C的苜蓿基因型有利于提高长期水平的WUE。     

高寒地区灌溉对建植当年紫花苜蓿产量、水分和光能利用效率的影响

在青海省海西州寒旱地区,以紫花苜蓿为材料,开展了不同补充灌溉水平下的大田试验,测定了牧草产量、生长特性、水分及光能利用效率等,以揭示高寒地区灌溉对紫花苜蓿的影响。结果表明:在高寒地区,补充灌溉能改善苜蓿的生长。随灌水水平的提高,苜蓿的干物质和粗蛋白产量、水分和光能利用效率、叶茎比等均提高,灌水量60mm/次、灌水时期为苗期、分枝期和开花期处理下苜蓿的年干物质产量最高,达6205kg/hm~2。因此,在青海省海西州高寒地区紫花苜蓿草地管理中,可采取灌水量60mm/次、年内全生育期灌水3次的补充灌溉模式,在这种灌溉模式下的紫花苜蓿草地可表现出较优的生产性能。     

灌溉时期和灌水量对海河平原区紫花苜蓿生产性能的影响

为了探讨紫花苜蓿（Medicago sativa L.）在海河平原区适宜的灌溉技术,2015-2017年选用1龄苜蓿和2龄苜蓿为试验材料,设置6种灌溉处理,研究不同灌水处理对苜蓿产草量、农艺性状、水分利用效率的影响。试验结果显示：在海河平原区,苜蓿产草量随着灌水量增加略有升高,但差异不显著。年增加灌水量225 mm处理与不灌水处理相比,苜蓿3年累计增产仅为6.13 t·hm^-2,并且随着灌水量的增加,苜蓿水分利用效率逐渐降低,且差异极显著（P<0.01）。综合分析显示,在海河平原区水资源极度紧缺情况下苜蓿种植一般无需灌溉,但在年度降雨量较少,特别是冬春季节降雨较少的年份,建议对苜蓿进行1次补灌,选择灌冻水,灌水量75 mm,可能对提高苜蓿当年生物产量以及提高苜蓿持续生产能力具有一定促进作用。     

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

为了探讨相同灌水量、不同灌溉方式对宁夏盐池地区苜蓿产量、经济效益及水分利用效率的影响,试验设计了大水漫灌、喷灌和埋深分别为10,20,30 cm 3种地下滴灌处理,分析了不同灌溉方式下的水分分布特点、水分利用率及苜蓿的产量和经济效益。结果表明:在0～100 cm深的土层中,相同灌水量、不同灌溉方式下土壤的含水率呈地下滴灌大水漫灌喷灌的趋势,分别为21.20%、19.13%、18.38%;不同灌溉方式的水分利用率为地下滴灌大水漫灌喷灌,分别为5.2,5.0,4.9 kg/m~3;全年风干草总产量以埋深30 cm的地下滴灌年产量最高,为16 191.75 kg/hm~2,显著高于喷灌的产量(14 670.15 kg/hm~2,P0.05),但与大水漫灌的产量(14 946.75 kg/hm~2)间差异不显著(P 0.05);埋深为30 cm的地下滴灌处理纯利润(19 673.40元/hm~2)显著高于喷灌的纯利润(17 238.45元/hm~2,P0.05),收益提高14.1%。说明埋深为30 cm的地下滴灌可有效提高灌溉水的利用效率和苜蓿收益,该灌溉方式可在宁夏盐池干旱半干旱地区进行大面积推广应用。     

水氮供应对地下滴灌紫花苜蓿生产性能及水氮利用效率的影响

为探讨不同水氮供应对紫花苜蓿生长、产量和水氮利用效率的影响,确定地下滴灌紫花苜蓿栽培草地的合理施氮量和灌溉量,以紫花苜蓿‘巨能7号’为供试品种,采用田间试验,全生长季共设置4个总滴灌量水平:480 mm(W₁)、550 mm(W₂)、620 mm(W₃)和690 mm(W₄);施氮量共设置4个水平:无氮(N₀,0)、低氮(N₁,60 kg·hm^-2)、中氮(N₂,120 kg·hm^-2)和高氮(N₃,180 kg·hm^-2)结合灌溉进行,试验采用田间裂区设计,研究了不同水氮供应对地下滴灌紫花苜蓿全生长季内生长状况、产量和水氮利用效率的影响。试验结果表明:1)水氮供应对紫花苜蓿不同茬次的株高和茎粗均有不同的影响,表现为第1、2茬紫花苜蓿的株高均随施氮量和滴灌量的增加而增高,第1茬紫花苜蓿的茎粗随滴灌量的增加而增粗。2)第1、2茬紫花苜蓿干草产量均随滴灌量的增加而增加,施氮量对第1、4茬和全年的紫花苜蓿干草产量有显著的提高,其中滴灌量、施氮量和水氮互作对紫花苜蓿增产效应极显著(P<0.01)。3)增加滴灌量,降低施氮量,紫花苜蓿的水分利用效率(WUE)和灌溉水利用效率(IWUE)均逐渐下降,WUE和IWUE最小值均出现在W₄N₀处理下,且该处理下的WUE和IWUE均明显小于其他处理。4)紫花苜蓿氮肥农学效率(ANUE)随施氮量增加在不同滴灌量下表现出不同的变化趋势,在W₁、W₂和W₃水平下,ANUE随施氮量的增加表现为先增大后降低趋势,ANUE最大值均出现在N₂水平,在W₄水平下,ANUE随施氮量的增加而降低;氮肥偏生产力(PFPN)则随施氮量的增加而显著降低。ANUE随滴灌量的增加先降低后升高,而PFPN先增加后降低,说明适当增加滴灌量可以提高紫花苜蓿的ANUE和PFPN。综合考虑紫花苜蓿产量效应和资源利用、环境等综合效应,W₃N₂处理下(滴灌量为620 mm,施氮量为120 kg·hm^-2)宁夏引黄灌区地下滴灌紫花苜蓿种植较为适宜。研究结果可为宁夏引黄灌区紫花苜蓿大面积推广节水、高产优质种植提供理论依据。     

不同年限紫花苜蓿(生长)水分利用效率和耗水系数的差异

采用小型蒸渗仪法,在北京平原区研究了一年生和二年生紫花苜蓿Medicago sativa水分利用效率和耗水系数的差异。研究结果表明：二年生紫花苜蓿的生物产量和经济产量水分利用效率[14.7和17.1 kg/(hm2·mm)]显著高于一年生紫花苜蓿[12.6和14.7 kg/(hm2·mm)](P＜0.05);生物产量和经济产量耗水系数（679和584）显著低于一年生紫花苜蓿（793和682）(P＜0.05)。研究表明生长年限对紫花苜蓿的水分利用效率和耗水系数具有影响。     

西北旱区灌溉方式对苜蓿生长及水分利用效率的影响

为探讨不同灌溉方式对紫花苜蓿(Medicago sativa)生长、水分利用效率及产量的影响,通过田间试验研究了地下滴灌(SDI)、畦灌(BI)、喷灌(SI)和不灌溉处理(CK)4种灌溉方式下苜蓿生长的变化。结果表明:各处理间,SDI的土壤含水率在试验期间最高,且SDI的苜蓿株高、分枝数、单株叶面积及单株干重均显著高于BI,SI和CK;SDI两茬的产量分别为4815.87和4300.41kg·hm^-2,与BI,SI和CK相比,第2茬分别提高了10.56%,14.92%和95.26%,第3茬分别提高了13.64%,23.60%和120.85%,均达到显著水平(P<0.05);SDI两茬的水分利用效率分别为2.66和2.50kg·m^-3,较BI和SI处理,第2茬分别提高了17.70%和21.46%,第3茬提高了20.77%和34.41%,均达到显著水平(P<0.05)。因此,从苜蓿生长、产量及水分利用效率角度考虑,地下滴灌是西北旱区最为适宜的灌溉方式。     

渗灌对宁夏引黄灌区苜蓿生长性状及水分利用率的影响

研究渗灌对苜蓿土壤含水量、生产性能及水分利用效率的影响对苜蓿的科学渗灌具有重要意义。以宁夏引黄灌区紫花苜蓿为对象,对渗灌定额350(S₃₅)、400(S₄₀)、450(S₄₅)和500(S₅₀) m³·667 m^-2和漫灌定额800 m³·667 m^-2(CK)下的土壤含水量动态,苜蓿生长性状、饲用品质及灌溉水利用效率进行了研究。结果表明:1)整个生育期内,CK的土壤含水量和耗水量最高,S₄₅的土壤含水量较低,渗灌较传统漫灌有利于保持土壤水分;CK在0~20 cm土层土壤水分变异系数最大,各渗灌0~40 cm土层变异较小,渗灌土壤含水量随土层加深而下降,土壤水分变异低于漫灌;2)渗灌可促进苜蓿的叶茎比、分枝数、叶面积指数、根系生物量以及粗蛋白含量的增加,降低酸性洗涤纤维含量,这在S₄₅和S₅₀下总体表现更明显;3)除S₃₅外,其他渗灌的苜蓿草产量和粗蛋白产量均较对照有不同程度增加,说明适宜的渗灌量可提高苜蓿草产量和粗蛋白产量,提高灌溉水利用效率和苜蓿经济效益。研究认为,450 m³·667 m^-2左右渗灌定额是宁夏引黄灌区苜蓿渗灌的适宜灌水量。     

灌溉量对紫花苜蓿水分利用效率和耗水系数的影响

采用大型非称重式蒸渗仪法,在河北省坝上地区研究灌溉量对紫花苜蓿(Medicago sativa L.)水分利用效率和耗水系数的影响。结果表明:随着灌溉量由0增至400 mm,紫花苜蓿耗水量由335.5增至712.8 mm,干物质产量由3304.7增至7423.3 kg/hm²,二者差异显著(P<0.05);第1茬生物产量和经济产量水分利用效率分别由10.5和12.2降至6.8和7.9 kg/(mm·hm²),第2茬则相反,分别由9.5和11.1增至19.0和22.1 kg/(mm·hm²),但第1~2茬差异不显著;第1茬耗水系数分别由956和822升至1480和1273,第2茬则相反,分别由1053和906降至527和453,但1~2茬差异不显著;不同茬次间水分利用效率及耗水系数差异显著(P<0.05)。     

干旱半干旱地区紫花苜蓿营养品质对水分胁迫的响应

随着用水总量的严格控制,干旱半干旱缺水地区紫花苜蓿(Medicago sativa)品质对水分的响应研究极为重要。在充分灌溉(4 200m~3·hm~(-2))、充分灌溉量的80%(3 360m~3·hm~(-2))和充分灌溉量的60%(2 520m~3·hm~(-2))条件下,测定苜蓿茎叶比和营养品质指标,研究水分胁迫与苜蓿营养品质间的关系,明确苜蓿营养品质对水分胁迫的响应。结果表明,整个生长期,苜蓿产草量(茎重+叶重)、粗蛋白含量、粗脂肪、粗灰分含量基本遵循第1茬第2茬第3茬,酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维含量与之相反;充分灌溉量的80%与充分灌溉和充分灌溉量的60%相比,产草量分别增加5.10%和10.60%,粗蛋白含量平均增加9.60%、22.74%,粗脂肪含量平均增加3.33%、7.90%,酸性洗涤纤维平均降低8.57%、13.30%,中性洗涤纤维平均降低6.51%、11.56%,粗灰分含量平均增加3.20%、4.54%,因此灌水量为充分灌溉量的80%灌溉有利于提高干旱半干旱地区水资源利用效率和苜蓿的营养品质。     

地下滴灌水肥耦合对紫花苜蓿草产量及品质的影响

为探讨滴灌条件下水肥互作模式对紫花苜蓿生产性能及营养品质的影响,设置4个水分梯度(W1、W2、W3、W4)和5个肥料梯度(F1、F2、F3、F4、F5),采用裂区试验设计,对水肥耦合条件下苜蓿生长性能、干草产量及品质进行测定,研究结果表明:适当的灌水施肥能显著提高紫花苜蓿株高、生长速度和分枝数,促进干草产量的形成和营养...     

不同灌溉方式对紫花苜蓿产量及灌溉水利用效率的影响

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·hm^-2;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·mm^-1·hm^-2。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%。     

新疆阿勒泰地区浅埋式滴灌苜蓿灌溉制度试验

为了探明新疆阿勒泰地区浅埋式滴灌(Shallow buried drip irrigation SBDI)苜蓿(Medicago sativa‘Algonquin’)的适宜灌溉制度,进行了定周期、变定额的浅埋式滴灌试验,结果表明:浅埋式滴灌处理(shallow buried drip irrigation treatments SBDIT)中灌水定额45mm和52.5 mm的苜蓿干草产量及灌溉水利用系数(Water use efficiency WUE)均显著高于地面灌(Flood irrigation FI)(P0.05);WUE在灌水定额为45mm时达到最大值0.94kg·m-3;因此,试验区附近浅埋式滴灌苜蓿适宜的灌水定额为45mm、灌水周期7~10天。     

西北绿洲灌区饲用燕麦耗水特性及产量变化对水氮耦合的响应

灌水和施肥是调控作物生长和产量形成的两大重要技术措施,研究水氮互作对燕麦耗水特性及产量的影响,对于优化燕麦高产高效栽培理论和技术具有重要意义。2014-2015年连续两个生长季,在甘肃河西绿洲灌区,田间试验设置3个定额灌溉和3个施氮(纯N)水平,研究水氮耦合对陇燕3号农田0~150 cm土层耗水量、棵间蒸发、产量及水分利用效率的影响。3个灌溉处理的灌水量分别为270.0 mm (I₁)、337.5 mm (I₂)和405.0 mm (I₃),3个施N水平分别为90 kg/hm² (N₁)、120 kg/hm² (N₂)和150 kg/hm² (N₃)。在全生育期内,棵间蒸发量(E)及E/ET(总蒸散量)的比例表现先降后升趋势,且相同施氮量下,拔节至灌浆期随灌水量的增大而增大,而灌浆至成熟期则随灌水量的增大而减小。相同施氮量下,燕麦耗水量与籽粒产量随着灌水量的增加而显著增加,水分利用效率却随着灌水量的增加而降低。所有处理中,N₃I₃产量最高(5466.0~5727.5 kg/hm²),N₃I₂次之(5428.5~5678.5 kg/hm²),N₁I₁最小(4504.5~4804.3 kg/hm²),而N₃I₂的水分利用效率最大[12.11~12.82 kg/(mm·hm²)],N₃I₁次之[12.04~12.63 kg/(mm·hm²)],N₁I₃最小[9.79~10.58 kg/(mm·hm²)]。由此表明,水氮耦合对燕麦水分利用及产量具有显著互作效应,施氮量150 kg/hm²、灌溉定额337.5 mm是西北绿洲灌区燕麦种植较佳的节水、高产水氮管理模式。