馬千雅

（新疆維吾爾自治區(qū)灌溉排水發(fā)展中心，烏魯木齊 830000）

0 引 言

水資源短缺導致我國畜牧業(yè)發(fā)展嚴重受阻，特別是新疆地區(qū)因持續(xù)干旱而導致牧草產(chǎn)量嚴重下降。目前，節(jié)水灌溉建設已經(jīng)逐漸成為新疆地區(qū)的重點項目之一。雖然新疆地區(qū)的節(jié)水灌溉技術(shù)已經(jīng)有較大進步，但仍缺乏科學指導，為追求經(jīng)濟效益，人們不惜以提高灌溉量的方式增加產(chǎn)量，這導致水分利用效率大大降低，且在該模式下，新疆地區(qū)的地下水位已經(jīng)顯著降低，若不及時采取措施將導致嚴重的不良后果[1]。

紫花苜蓿是新疆地區(qū)的重要牧草之一，關(guān)于紫花苜蓿灌溉技術(shù)已有較多研究。如寇丹等人從水分脅迫試驗得出缺水雖然可以提高紫花苜蓿營養(yǎng)價值，但不利于紫花苜蓿大面積生產(chǎn)的結(jié)論；羅永忠等人研究發(fā)現(xiàn)，60%～70%的飽和含水量下有最佳土壤含水量，能夠有效提高紫花苜蓿產(chǎn)量；李新樂等人則探討了冬水充足時，灌溉對不同茬紫花苜蓿產(chǎn)量的影響[2-4]。科學的灌溉定額是確保生產(chǎn)管理的重點所在，因氣候條件不同，導致各地區(qū)的灌溉定額設置也有差異，從現(xiàn)有研究看，針對新疆地區(qū)灌溉定額的研究較少，基于此，為進一步提高新疆地區(qū)紫花苜蓿灌溉定額的合理性，文章將通過在新疆某地區(qū)的灌溉試驗，找尋合理的灌溉定額，為后續(xù)發(fā)展提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地

以新疆某半農(nóng)半牧地區(qū)為試驗地，該地基本氣候及土壤物質(zhì)構(gòu)成見表1。

表1 試驗地基本概況

1.2 試驗設計

于5～10 月開展紫花苜蓿灌溉定額試驗，所設置試驗工況見表2。以隨機區(qū)組開展試驗，每組均重復處理3 次，小區(qū)面積38.5m2，且在各個小區(qū)間預留1m 隔離帶。去年中旬開始以17.8cm 行距播種，種子用量30kg/hm2，今年5 月開始第一茬試驗。通過小型自走式噴灌機灌溉，采用水表控制灌溉量。以灌溉量作為變量，保持其余條件相同，于今年6月、7 月和8 月分別進行收割，預留5cm 茬，各小區(qū)留1m2樣方測定指標。

表2 不同灌溉定額工況

1.3 測定指標及方法

測定指標見表3。

表3 試驗測定指標

通過excel 軟件整理試驗數(shù)據(jù)，再以SAS 9.4統(tǒng)計軟件開展顯著性分析及雙因素方差分析。

2 試驗結(jié)果

2.1 株高

從結(jié)果看，不同灌溉定額下紫花苜蓿株高有顯著差異，即P＜0.05，且三茬紫花苜蓿有不同的表現(xiàn)。第一茬紫花苜蓿在198mm灌溉定額出現(xiàn)最高株高，約為81cm；第二茬紫花苜蓿在202mm 灌溉定額出現(xiàn)最高株高，約為98cm；第三茬紫花苜蓿在50mm灌溉定額出現(xiàn)最高株高，約為80cm。隨著不斷增加的灌溉定額，紫花苜蓿株高不斷增加，當灌溉定額超出一定量值時，株高變化較小，前兩茬甚至有所下降。

不同灌溉定額下，三茬紫花苜蓿有不同表現(xiàn)：灌溉定額對第一茬紫花苜蓿葉面積的影響較小，對第二茬和第三茬則有顯著影響。在232mm 灌溉定額下第一茬紫花苜蓿有最大葉面積，在240mm 灌溉定額下第二茬紫花苜蓿有最大葉面積，且隨著不斷減小的灌溉定額不斷降低；在50mm 灌溉定額下第三茬紫花苜蓿有最大葉面積。

2.2 品質(zhì)

紫花苜蓿品質(zhì)在不同灌溉定額下的表現(xiàn)如表4所示。

表4 不同灌溉定額下紫花苜蓿品質(zhì)

紫花苜蓿粗蛋白與酸性洗滌纖維含量受灌溉定額的影響顯著，即P＜0.05，灌溉定額可增加粗蛋白含量，全年522mm 灌溉定額下有最高粗蛋白含量；隨增加的灌溉定額，酸性洗滌纖維含量先降低后上升，522mm 灌溉定額下有最低酸性洗滌纖維含量，230mm 灌溉定額下有最高酸性洗滌纖維含量。不同灌溉定額下的中性洗滌纖維及相對飼料價值差異較小。

2.3 含水量

紫花苜蓿在不同灌溉定額下的含水量見表5。

表5 紫花苜蓿在不同灌溉定額下的含水量/%

三茬紫花苜蓿含水量受灌溉定額的影響均較小?？傮w上看，紫花苜蓿含水量平均值為80%。在232mm 灌溉定額下第一茬紫花苜蓿有最高含水量，在146mm 灌溉定額下第二茬紫花苜蓿有最高含水量，在43mm 灌溉定額下第三茬紫花苜蓿有最高含水量。

2.4 產(chǎn)量

灌溉定額對紫花苜蓿產(chǎn)量有極大影響，即P＜0.01，在232mm 灌溉定額下第一茬有最高產(chǎn)量，在202mm 灌溉定額下第二茬有最高產(chǎn)量，在50mm灌溉定額下第三茬有最高產(chǎn)量。從全年看，440mm灌溉定額下有最高產(chǎn)量，為最佳灌溉定額。超出440mm 灌溉量會減少紫花苜蓿產(chǎn)量。

2.5 水分利用效率

不同灌溉定額下紫花苜蓿有顯著差異，即P＜0.05。從結(jié)果看，三茬紫花苜蓿在不同灌溉定額下有不同表現(xiàn)，在158mm 灌溉定額下第一茬紫花苜蓿有最高的水分利用效率，在202mm 灌溉定額下第二茬紫花苜蓿有最高水分利用效率，在40mm灌溉定額下第三茬有最高水分利用效率，在440mm灌溉定額下全年有最高水分利用效率。

2.6 土壤相對含水量

因降雨量較少，因而灌溉對土壤含水量有較大影響。以第二茬為研究對象，0～20cm 土壤保水能力在灌溉定額少于254mm 時較差，且有較大波動；土壤在254mm 灌溉定額下有基本穩(wěn)定的相對含水量，基本維持在39%，隨著灌溉定額繼續(xù)增加，土壤相對含水量變化較小。

3 討 論

3.1 紫花苜蓿的需水規(guī)律

不同牧草有不同的水分需求，按照各類牧草的需水規(guī)律合理灌溉是牧草產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。當前，關(guān)于作物需水規(guī)律的研究方法主要有兩種：經(jīng)驗法及模型法。從現(xiàn)有研究看，以模型預測作物需水量的準確性較高[5]。

水分模型有靜態(tài)和動態(tài)兩種，靜態(tài)模型主要用于研究產(chǎn)量和水分的宏觀關(guān)系，不著重探討不同生育期時牧草的需水差異，一般表現(xiàn)整個生育期的灌溉量；動態(tài)模型主要用于研究各生育期的耗水強度，著重牧草積累干物質(zhì)的過程和供應水分的關(guān)系，一般表現(xiàn)為各生育期的灌溉量。從本次試驗看，第二茬紫花苜蓿的最佳灌溉定額和現(xiàn)有研究成果基本一致，而第一茬與第三茬紫花苜蓿的最佳灌溉定額和現(xiàn)有研究成果有一定差異，原因可能是環(huán)境因素、紫花苜蓿的種植及收獲時間各有不同，此外，水分模型的模擬結(jié)果和生產(chǎn)結(jié)果也有一定差異，這也是產(chǎn)生不同結(jié)果的原因[6-7]。

紫花苜蓿實際生產(chǎn)時，各生育期內(nèi)有不同的耗水量，從株高變化看，隨著不斷推進的生育期，紫花苜蓿的耗水量先上升后降低，和現(xiàn)有研究基本一致，即現(xiàn)蕾期和開花期的紫花苜蓿有最大耗水強度，苗期和果期的紫花苜蓿耗水強度較小，原因在于紫花苜蓿的生長速度[8]。因此，在確保灌溉量的前提下均分水資源可有效確保紫花苜蓿的生長，而灌溉量不足的情況下，合理分配水資源有助于增加紫花苜蓿產(chǎn)量，特別是飼用紫花苜蓿生長時，確?，F(xiàn)蕾期紫花苜蓿的水分供應是確保紫花苜蓿產(chǎn)量的關(guān)鍵所在。

3.2 灌溉定額對紫花苜蓿生產(chǎn)性能的影響分析

播種、地形及灌溉等均會影響牧草產(chǎn)量，但新疆牧草多位于干旱少雨地區(qū)，因此，水分是牧草生長發(fā)育的主要影響因素。干旱會降低細胞膨壓，導致代謝紊亂，加劇細胞衰老直到死亡，對植物生長發(fā)育有較大影響。因牧草對水分需求較為敏感，生長環(huán)境與其水分需求極其不符，因此，對牧草的生長發(fā)育而言，灌溉定額是否合理就極為重要。

灌溉是干旱少雨地區(qū)土壤水分的主要來源，灌溉定額是土壤含水量和水分分布的重要影響因素，也對紫花苜蓿的生長有影響。一味增加灌溉量不是最佳選擇，適量灌溉對作物產(chǎn)量有最佳的促進作用，土壤含水量和灌溉定額表現(xiàn)為反比例關(guān)系，在Q2 灌溉量下，整個生育期的土壤含水量保持在39%，可滿足紫花苜蓿正常生長的需要，進一步提高灌溉定額的影響較小，且容易導致水分流失，導致株高及產(chǎn)量下降。此外，在干旱地區(qū)，提高水分利用效率是重要的節(jié)水措施，從現(xiàn)有研究看，提高灌溉定額可增加作物產(chǎn)量，但也提高了作物耗水量，導致水分利用效率有所下降，與此次試驗所得結(jié)果基本一致，即隨著不斷提高的灌溉定額，三茬紫花苜蓿的水分利用效率有所減小[9]?？傮w上看，全年440mm 灌溉定額有最高水分利用效率，是最佳灌溉定額，且440mm 灌溉定額下有較高粗蛋白含量、最低的酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維含量，有較好適口性。

4 結(jié) 語

在全年440mm 灌溉定額以下時，紫花苜蓿的株高、產(chǎn)量及水分利用效率均會因水分不足而受到抑制，在全年440mm 灌溉定額以上時，水分的促進作用已不明顯，在全年440mm 灌溉定額時，紫花苜蓿有最高的年產(chǎn)量和最高的水分利用效率。在440mm 灌溉定額下，土壤有穩(wěn)定的相對含水量，整個生育期內(nèi)保持在39%，可較好滿足紫花苜蓿的生長需要，是最佳灌溉定額。