不同灌溉方式对苜蓿土壤水分与灌溉水利用效率的影响.pdf
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1、新疆农业科学():./.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赵经华李冬民杨胜春王克贤李 池(新疆农业大学水利与土木工程学院乌鲁木齐.克拉玛依绿城农业开发有限责任公司新疆克拉玛依)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、指针式喷灌、浅埋滴灌 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 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()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 /较滚移式喷灌和指针式喷灌提高了 、四茬平均灌溉水利用效率提高了 、
2、浅埋滴灌的纯利润为 元/较滚移式喷灌、指针式喷灌分别提高了 、【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中图分类号:文献标志码:文章编号:()收稿日期():基金项目:新疆维吾尔自治区“十四五”重大专项项目()作者简介:马明杰()男新疆呼图壁人硕士研究生研究方向为节水灌溉().通信作者:赵经华()男新疆奇台人教授博士研究方向为节水灌溉().引 言【研究意义】水资源短缺严重威胁农业的发展 新疆水资源时空分布极不平衡 水资源匮乏影响农牧业生产 紫花苜蓿()是高蛋
3、白的豆科饲草作物 年优质苜蓿新增种植面积超过 主要种植区位于西北干旱半干旱地区 苜蓿耗水量较大每产出 的干物质需水约 的水 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】陶雪等研究表明浅埋滴灌埋深 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 郭学良等研究表明浅埋滴灌埋深 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 彭文栋等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
4、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 的浅埋滴灌、滚移式喷灌和指针式喷灌 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 材料与方法 材 料试验于 年在克拉玛依市农业综合开发区试验田进行()海拔高度 左右 多年平均气温为 日照时数 第 期马明杰等:不同灌溉方式对苜蓿土壤水分与灌溉水利用效率的影响占可照时数的 无霜期
5、左右属于典型的温带大陆性干旱荒漠气候 年均降水量为 蒸发量是降水量的 倍多年平均风速 /多年平均最大冻土深 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 平均容重 /最大田间持水量 试验区深度 土壤化学特性:有机质 /、全氮 /、全磷/、全钾 /、碱解氮 /、速效磷 /、速 效 钾 /、值 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 灌溉方式采用滴灌、喷灌 年灌溉用水量的增加导致开发区约 的土地地下水位埋深小于 但水位上升速度减小至 /年地下水位仅上升了 年上升至 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 试验区近年水位在 选用建植 年的“三得利”紫花
6、苜蓿作为试验品种 方 法 试验设计设置 个处理分别是滚移式喷灌()、指针式喷灌()、浅埋滴灌()个处理各有 个重复共 个小区 表 图 表 不同灌溉方式种植紫花苜蓿试验设计 灌溉方式 参数喷头型号 型(美国雨鸟公司)入机压力 喷头间距 喷洒间距 随机设计灌水小区面积 喷灌机入机实际流量/设备转一圈 喷头间距 每个喷头辐射面积 随机设计小区面积 贴片式滴灌带内径 壁厚 滴头流量 /滴头间距 滴灌带行距 埋深 随机设计小区面积 图 苜蓿种植模式及智墒的布置 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 /钾 肥 用 量/磷肥用量 /每茬苜蓿刈割后追施磷酸二铵 /尿素 /灌溉水由输水管
7、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 月 日 月 日、第二茬的时间 月 日 月 日、第三茬时间 月 日 月 日、第四茬时间 月 日 月 日 表 测定指标 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 根智墒管每根智墒管的观测深度为、和 每月 日、日、日记录 次 苜蓿收割各处理小区的上中下部分分别收割 风干至含水量低于 时(风干 到用手可以将苜蓿干清脆的掰断时)称干草重再取各处理 个重复的平均值并折算出单位面积产量 灌溉水利用效率各处理苜蓿各茬风干草的产量(/)除以各茬灌溉水量()
8、得到灌溉水利用效率新新疆疆农农业业科科学学第 卷 产 量苜蓿风干草全年产量(/)乘以 元/(该年度苜蓿市场价格)减去苜蓿种植全年投入成本(元/)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()得出水产值(元/)数据处理利用 软件进行数据整理、简单统计分析和 软件绘图用 软件进行方差分析和显著性检验表 苜蓿灌溉制度 茬数灌溉方式 灌水定额()灌水周期()灌水次数(次)灌溉定额()第一茬、第二茬 第三茬 第四茬 结果与分析 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(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 、在地表以下 处浅埋滴灌的土
9、壤含水率与喷灌差异性显著()表现为浅埋滴灌 滚移式喷灌 指针式喷灌 在地表以下 处浅埋滴灌与 种喷灌差异均显著()表现为浅埋滴灌 指针式喷灌 滚移式喷灌 表层()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 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()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 的土层与该土层土壤土质有关 为重壤土 为偏沙性的壤土再往下为粘性土图 注:小写字母表示差异性:图 不同灌溉方式下各层的土壤含水量 第 期马明杰等:不
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