摘要:為探求不同灌溉方式對(duì)苜蓿的影響并優(yōu)選最適宜該地區(qū)的灌溉方式,本研究以紫花苜蓿為研究對(duì)象,通過(guò)小區(qū)對(duì)比試驗(yàn),探討新疆烏昌地區(qū)3種主要灌溉方式(W1淺埋式滴灌、W2地表滴灌和W3平移式噴灌)對(duì)苜蓿生長(zhǎng)、產(chǎn)量和水分利用效率的影響,并采用熵權(quán)-TOPSIS綜合評(píng)價(jià)法,優(yōu)選適宜于該地區(qū)苜蓿生產(chǎn)的節(jié)水灌溉方式。結(jié)果表明,W1處理能夠有效提高土壤水分含量,在苜蓿生長(zhǎng)期內(nèi)0~60 cm土壤含水量都顯著高于W2和W3處理(Plt;0.05)。W1處理苜蓿三茬總產(chǎn)量最高,為14 379.4 kg·hm-2,較W2和W3三茬平均灌溉水利用效率分別提高了11.76%、46.15%。W1處理和W2處理三茬相對(duì)飼喂價(jià)值沒(méi)有顯著差異(Plt;0.05),其中W1處理三茬平均相對(duì)飼喂價(jià)值最高為121.3,其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)最好。利用熵權(quán)-TOPSIS法加權(quán)計(jì)算相對(duì)貼近度Si,最終得出W1處理貼近度最大,為0.522,是本試驗(yàn)中最優(yōu)的方案,該處理既能獲得較高的產(chǎn)量和品質(zhì),又能提高水分生產(chǎn)效能。研究表明,淺埋滴灌可以明顯提高苜蓿產(chǎn)量和水分利用效率,在水資源短缺的干旱地區(qū)可選用淺埋滴灌作為苜蓿適宜的節(jié)水灌溉方式。
關(guān)鍵詞:淺埋式滴灌;紫花苜蓿;營(yíng)養(yǎng)品質(zhì);熵權(quán)-TOPSIS;灌溉方式
中圖分類號(hào):S274.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):2095-6819(2025)01-0249-08 doi: 10.13254/j.jare.2024.0605
水資源短缺是我國(guó)基本國(guó)情,我國(guó)農(nóng)業(yè)用水量占總用水量的62%[1]。2021 年《中國(guó)水資源公報(bào)》顯示,我國(guó)農(nóng)業(yè)用水量為3 644.3 億m3,占用水總量的61.5%。我國(guó)農(nóng)業(yè)灌溉用水浪費(fèi)嚴(yán)重,灌溉水利用率不足50%[2],人均占有水量?jī)H為世界平均水平的1/4[3],被列為13個(gè)貧水國(guó)家之一,水資源短缺嚴(yán)重威脅農(nóng)業(yè)的發(fā)展。新疆地處我國(guó)西部地區(qū),氣候干燥、降雨量稀少、水資源匱乏、地表蒸發(fā)量大,水資源短缺是阻礙新疆農(nóng)業(yè)發(fā)展的決定性因素之一。灌溉型荒漠綠洲農(nóng)業(yè)是新疆農(nóng)業(yè)主要的生產(chǎn)方式[4],而農(nóng)業(yè)種植灌溉管理過(guò)程中水資源消耗量巨大。2016年,為促進(jìn)我國(guó)苜蓿產(chǎn)業(yè)發(fā)展,農(nóng)業(yè)部印發(fā)了《全國(guó)苜蓿產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016—2020 年)》,提出2015—2020年我國(guó)新增優(yōu)質(zhì)苜蓿種植面積200 000 hm2以上,主要種植區(qū)位于西北地區(qū),而這些區(qū)域的水資源十分匱乏[5]。紫花苜蓿(Medicago sativa)(以下稱“ 苜?!保?,具有“飼料皇后”[6]的美稱,其對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),產(chǎn)量高,飼草價(jià)值高。2019年,我國(guó)苜蓿種植面積超過(guò)66 700 hm2[7],2020 年,全國(guó)各類飼草商品草總產(chǎn)量接近1 000萬(wàn)t,其中苜蓿商品草385萬(wàn)t[8]。苜蓿耗水量較大,已有報(bào)道顯示苜蓿生長(zhǎng)階段耗水量在300~2 250 mm 之間[9]。因此,實(shí)現(xiàn)苜蓿農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高效節(jié)水對(duì)優(yōu)化水資源合理配置和工業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。眾多學(xué)者圍繞苜蓿灌溉方式開(kāi)展了大量研究,彭文棟等[10]的研究表明,淺埋式滴灌苜蓿產(chǎn)量與水分利用效率優(yōu)于噴灌。Godoy 等[11]的研究表明,地下滴灌水分利用效率比溝灌提高了20%,與溝灌相比,利用淺埋式滴灌進(jìn)行灌溉,苜蓿的水分利用效率可以提高20%??艿さ萚12]的研究表明,與大水漫灌相比,淺埋式滴灌可以在少用40% 灌溉水的情況下提高約20% 苜蓿產(chǎn)量。Alam 等[13]的研究表明,與噴灌相比,地下滴灌系統(tǒng)可以在少用22% 灌溉水的情況下提高苜蓿產(chǎn)量約7%。Lamm等[14]研究發(fā)現(xiàn),在使用大型噴灌機(jī)灌溉苜蓿時(shí),大量的水分會(huì)通過(guò)水汽蒸發(fā)、冠層截留等形式損失,不太適合在干旱地區(qū)使用。TOPSIS(Technique for Order Preference bySimilarity to Ideal Solution)法是一種較為符合實(shí)際歸屬關(guān)系的方法,對(duì)于指標(biāo)無(wú)特殊要求,使用靈活簡(jiǎn)便,能夠較好地適用于多指標(biāo)及多種方案評(píng)價(jià)問(wèn)題[15]。劉名江等[16]利用TOPSIS綜合評(píng)價(jià)法對(duì)鹽堿地苜蓿進(jìn)行了優(yōu)選,得出該地區(qū)最優(yōu)的施肥策略。李池等[17]基于熵權(quán)-TOPSIS評(píng)價(jià)法對(duì)春玉米的不同灌水定額進(jìn)行了優(yōu)選,得出全生育期最優(yōu)灌水定額為525 m3·hm-2的結(jié)論。由于苜蓿根系不耐淹,雖然噴灌在苜蓿灌溉中應(yīng)用較為廣泛,但其節(jié)水增產(chǎn)效果不如淺埋式滴灌。噴灌的類型眾多,不同類型噴灌的效果不同,因此,研究干旱半干旱地區(qū)苜蓿的灌溉方式至關(guān)重要。本研究通過(guò)設(shè)置淺埋式滴灌、平移式噴灌和地表滴灌3種灌溉方式的小區(qū)試驗(yàn),分別對(duì)比不同灌溉方式對(duì)土壤含水率、苜蓿株高、苜蓿產(chǎn)量、水分利用效率及苜蓿營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響,結(jié)合新疆北部烏魯木齊北地區(qū)的氣候環(huán)境,利用大田苜蓿各生育時(shí)期的數(shù)據(jù),分析對(duì)灌溉方式的響應(yīng)關(guān)系,并通過(guò)熵權(quán)-TOPSIS綜合評(píng)價(jià)法對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià),進(jìn)而優(yōu)選最佳灌溉方式,為該地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展提供理論依據(jù)。
1 試驗(yàn)地與研究方法
1.1 研究區(qū)域概況
試驗(yàn)于2023年4月中旬至2023年9月中旬在新疆烏魯木齊市安寧渠鎮(zhèn)新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)基地進(jìn)行,地理坐標(biāo)為東經(jīng)87°27′50″、北緯43°57′12″之間,海拔600 m,該試驗(yàn)區(qū)位于天山山脈中段,沖積扇中部,氣候類型屬于典型的大陸性干旱氣候,晝夜溫差較大,平均地面坡度3‰,年平均風(fēng)速3 m·s-1,年平均日照可達(dá)2 594 h,年平均氣溫7.7 ℃,屬于典型的干旱半干旱區(qū)域,夏季氣候干旱,冬季氣候寒冷,無(wú)霜期162 d左右,全年蒸發(fā)量在1 500 mm以上,年均降雨量173 mm,蒸發(fā)量大于降水量。試驗(yàn)地土壤為砂壤土,0~60 cm土壤平均土壤容重為1.56 g·cm-3,土壤平均pH 值為8.65,田間持水量26.32%,地下水位20 m 以下。試驗(yàn)區(qū)周圍為開(kāi)闊農(nóng)田,灌溉設(shè)施配套齊全。土壤基本理化性質(zhì)見(jiàn)表1。
1.2 試驗(yàn)方法與試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)選用紫花苜?!鞍枌稹睘楣┰囓俎F贩N,試驗(yàn)設(shè)置淺埋式滴灌(W1)、地表滴灌(W2)和平移式噴灌(W3)3個(gè)處理,各處理均設(shè)3個(gè)重復(fù),根據(jù)多年灌溉經(jīng)驗(yàn)對(duì)3 個(gè)處理設(shè)置了3 種灌水定額,分別為433.3、466.7、400.0 m3·hm-2,試驗(yàn)小區(qū)之間設(shè)0.9 m隔離帶,播種方式為機(jī)械條播,播種量為50 kg·hm-2。淺埋式滴灌帶埋設(shè)于地表下5 cm深度處,淺埋式滴灌和地表滴灌1管4行,行距15 cm,滴頭間距30 cm,滴灌帶鋪設(shè)間距60 cm。2023 年6 月12 日第一茬測(cè)產(chǎn),7月27日第二茬測(cè)產(chǎn),9月14日第三茬測(cè)產(chǎn)。田間管理與當(dāng)?shù)卮筇锕芾矸绞较嗤?,種植方式和滴灌帶布置見(jiàn)圖1,灌溉制度與試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案見(jiàn)表2。
1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法
(1)土壤含水率:土鉆按0~20、20~40、40~60 cm分層采集土壤樣品,采用烘干法測(cè)定土壤質(zhì)量含水率,含水率測(cè)定從開(kāi)始播種至收獲結(jié)束灌水前后一天一次,有效降水(5 mm以上)后加測(cè)。采用環(huán)刀法測(cè)土壤容重。
(2)耗水量(ETa):采用農(nóng)田水量平衡法計(jì)算。
(3)株高和莖粗:每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)選取苜蓿長(zhǎng)勢(shì)均勻的區(qū)域,隨機(jī)選取該區(qū)域6株苜蓿,每隔6 d測(cè)定1次,莖粗用電子游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量,單株苜蓿的莖粗在互相垂直的方向各測(cè)定1次。
(4)產(chǎn)量:每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選3個(gè)1 m×1 m的大樣方并稱鮮質(zhì)量,刈割留茬5 cm左右,在大樣方中選取部分鮮草樣品,放入烘箱,在105 ℃殺青30 min后,將溫度調(diào)至65 ℃恒溫下烘干48 h,計(jì)算出干草產(chǎn)量。
(5)水分利用效率WUE(Water Use Efficiency)
1.4 熵權(quán)-TOPSIS計(jì)算
以待評(píng)價(jià)方案(n=1,2,…i)、評(píng)價(jià)指標(biāo)(m=1,2,…,n)構(gòu)建矩陣X =( xij ) n × m,其具體計(jì)算步驟如下:(1)指標(biāo)正向化并標(biāo)準(zhǔn)化Zij通過(guò)極值標(biāo)準(zhǔn)化法對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,本試驗(yàn)以苜蓿株高、莖粗、耗水量、產(chǎn)量、水分利用效率、粗蛋白含量、粗蛋白產(chǎn)量及飼喂價(jià)值等為評(píng)價(jià)指標(biāo),評(píng)價(jià)指標(biāo)中耗水量是極小型指標(biāo),其他指標(biāo)是極大型指標(biāo),指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化利用公式(4)和公式(5)計(jì)算。
1.5 TOPSIS模型計(jì)算
TOPSIS 法是經(jīng)典MCDM 的著名方法之一,基本邏輯是確定理想解和負(fù)理想解,最優(yōu)方案是離理想解的距離最短、離負(fù)理想解的距離最遠(yuǎn)的方案。該方法是農(nóng)田工程中有限方案多目標(biāo)決策分析的一種常用的決策技術(shù)。簡(jiǎn)而言之,理想解由所有可達(dá)準(zhǔn)則的最佳值組成,而負(fù)理想解由所有可達(dá)準(zhǔn)則的最壞值組成。具體步驟如下:
(1)建立規(guī)范決策矩陣
利用公式(10)求得規(guī)范決策矩陣Yij:
1.6 數(shù)據(jù)處理與分析
數(shù)據(jù)采用Excel 2019和IBM SPSS 27進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)和方差分析,用Origin 2021進(jìn)行制圖。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同灌溉方式土壤水分變化
不同灌溉方式0~60 cm 土層平均體積含水率的動(dòng)態(tài)變化見(jiàn)圖2。由圖2可知,W1處理和W2處理的0~60 cm土壤平均含水量較高,5月底—9月初W3處理平均土壤含水率低于W1處理與W2處理,主要因?yàn)閲姽嗟乇硗寥腊褰Y(jié)及無(wú)效蒸發(fā)強(qiáng)烈,造成結(jié)皮土壤容重增大,水分入滲量減少,有較高的徑流風(fēng)險(xiǎn),因而使土壤含水率下降,而淺埋滴灌直接將水輸送至耕作層土壤,減少了地表無(wú)效損失,地表滴灌的土壤含水量由于蒸發(fā)損失較多致使苜蓿在生育期內(nèi)含水率偏低。從苜蓿的整個(gè)生育期土壤含水量分布來(lái)看,7月25日與9月3日含水率處于高峰。生育期土壤含水量有波動(dòng),原因是前期苜蓿生長(zhǎng)量小,田間蒸發(fā)強(qiáng)烈,土壤水分含量降低,后期苜蓿生長(zhǎng)量增大,田間蒸發(fā)降低,土壤含水量增加。
2.2 不同灌溉方式對(duì)苜蓿生長(zhǎng)指標(biāo)的影響
株高是評(píng)價(jià)苜蓿生長(zhǎng)和發(fā)育狀況的重要指標(biāo),苜蓿莖是輸送水分、養(yǎng)分的重要渠道,莖粗可以間接衡量苜蓿植株的抗倒伏能力。不同灌溉方式對(duì)苜蓿株高與莖粗的影響見(jiàn)表3。由表3可知,不灌溉方式對(duì)苜蓿株高與莖粗的影響總體趨勢(shì)有所不同,W1處理與W2處理之間無(wú)顯著差異,W1處理與W3處理之間有顯著差異(Plt;0.05)。隨著刈割次數(shù)的增加,苜蓿株高和莖粗呈先增加后下降趨勢(shì)。對(duì)比三茬的株高與莖粗發(fā)現(xiàn),茬次間苜蓿莖粗在整個(gè)生長(zhǎng)階段存在差異。第2茬苜蓿各處理的莖粗大于第1茬和第3茬,第1茬和第3茬的莖粗相差不大,其中第2茬W1處理株高最高,為76.7 cm,第2茬W1、W2處理莖粗最大,為3.4 mm,各處理株高表現(xiàn)為W1處理gt;W2處理gt;W3處理。苜蓿返青期生長(zhǎng)緩慢,通常進(jìn)入分支期開(kāi)始快速生長(zhǎng)。
2.3 不同灌溉方式對(duì)苜蓿產(chǎn)量與水分利用效率(WUE)的影響
不同灌溉方式對(duì)苜蓿產(chǎn)量的影響見(jiàn)表4。不同灌溉方式對(duì)苜蓿干草產(chǎn)量有顯著影響(Plt;0.05)。W1處理產(chǎn)量最高,其次是W2處理,W3處理產(chǎn)量最小,這可能是由于W2處理與W3處理易受土壤表層蒸發(fā)影響,土壤中的水分少,最終會(huì)影響苜蓿的產(chǎn)量,而W1處理水分?jǐn)U散的位置在苜蓿根系的主要分布區(qū),灌溉的水分會(huì)被根系充分吸收利用,產(chǎn)量也有所上升。對(duì)比三茬苜蓿產(chǎn)量發(fā)現(xiàn),第2茬gt;第1茬gt;第3茬。不同灌溉方式對(duì)WUE 的影響見(jiàn)表4。試驗(yàn)區(qū)苜蓿全生育期共計(jì)148 d,不同灌溉方式對(duì)苜蓿WUE 均有顯著影響(Plt;0.05)。各處理間WUE 的大小為W1處理gt;W2處理gt;W3處理,各茬次間的WUE 表現(xiàn)為第1茬gt;第3茬gt;第2茬。
2.4 不同灌溉方式對(duì)苜蓿營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響
不同灌溉方式對(duì)苜蓿營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響見(jiàn)表5。由表5 可知,不同灌溉方式對(duì)苜蓿粗蛋白含量均有顯著影響(Plt;0.05),不同茬次的粗蛋白含量不同。各處理間W1 處理的粗蛋白含量在各茬平均值最高,為17.4%,W3 處理的粗蛋白含量在各茬平均值最低,為15.8%,茬次間的表現(xiàn)為第2茬gt;第1茬gt;第3茬。不同灌溉方式對(duì)苜蓿中性洗滌纖維量(NDF)有顯著影響(Plt;0.05),對(duì)苜蓿酸性洗滌纖維量(ADF)沒(méi)有顯著影響,NDF 和ADF 總體表現(xiàn)為W3 處理gt;W1 處理gt;W2 處理。不同灌溉方式對(duì)苜蓿相對(duì)飼喂價(jià)值影響不同,W1處理與W2處理間沒(méi)有顯著差異(Plt;0.05),W2 處理與W3 處理間沒(méi)有顯著差異,W1處理與W3處理間有顯著差異(Plt;0.05),其中W1處理相對(duì)飼喂價(jià)值最大,三茬平均為121.3。
2.5 基于熵權(quán)-TOPSIS綜合評(píng)價(jià)法的最優(yōu)灌溉方式
根據(jù)株高、莖粗、干草產(chǎn)量、灌水量、WUE 及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)這6 個(gè)指標(biāo)(表6)構(gòu)建原始矩陣。利用公式(4)~(5)進(jìn)行正向化并標(biāo)準(zhǔn)化;再利用公式(6)~(9)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化后的矩陣計(jì)算權(quán)重,構(gòu)建加權(quán)矩陣;再利用公式(10)~(16)計(jì)算正負(fù)理想解、與正負(fù)理想解的距離及貼近度;最終得到熵權(quán)-TOPSIS綜合評(píng)價(jià)結(jié)果(表7)。
采用熵權(quán)法建立TOPSIS模型對(duì)不同灌溉方式條件下苜蓿的多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行綜合分析評(píng)價(jià),從表7可以得出,各處理貼近度Si 由高到低的排序?yàn)閃1gt;W2gt;W3。W1處理優(yōu)于其他處理,理想貼近度Si 為0.522,W3處理理想貼近度Si 最低,其值為0.467。
3 討論
通過(guò)研究不同灌溉方式對(duì)苜蓿生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響發(fā)現(xiàn),淺埋滴灌的0~60 cm表層土壤含水量高于地表滴灌和平移式噴灌,與馬明杰等[18]的研究結(jié)果相似。馬明杰等[18]認(rèn)為噴灌較淺埋滴灌更容易使土壤表層板結(jié)。淺埋滴灌是將水直接注入作物根系附近的土壤中,大部分水被根系吸收利用,當(dāng)植被覆蓋率高時(shí),只有少部分滲到地表被蒸發(fā)。平移式噴灌灌溉時(shí)凌空噴出的水霧會(huì)隨風(fēng)飄散,干燥的氣候使大量的水分蒸發(fā),存在漂移蒸發(fā)損失。淺埋滴灌在保持土壤水分含量方面優(yōu)于地表滴灌和平移式噴灌。
灌溉方式的不同對(duì)苜蓿生長(zhǎng)起到至關(guān)重要的作用。本研究表明,隨著刈割次數(shù)的增加,苜蓿株高、莖粗、產(chǎn)量呈現(xiàn)先增加后下降趨勢(shì)。這主要是因?yàn)榈? 茬苜蓿種植期間的氣溫較高,光照強(qiáng)度等因素會(huì)顯著影響苜蓿的生長(zhǎng)狀況,株高、產(chǎn)量均表現(xiàn)為W1處理gt;W2處理gt;W3處理,這是由于淺埋滴灌與地表滴灌比噴灌供水強(qiáng)度低,可減少土壤結(jié)構(gòu)破壞,作物根區(qū)土壤不易板結(jié),更有利于苜蓿生長(zhǎng)和根系水分吸收。
不同處理間水分利用效率有明顯的差異,苜蓿生育期水分利用效率表現(xiàn)為W1 處理gt;W2 處理gt;W3處理,這與陶雪等[19]在石羊河流域的研究結(jié)果一致。淺埋滴灌將水分直接滴入苜蓿根系區(qū)域,減少水分的無(wú)效損失,保證根系對(duì)水分的充分吸收,降低了苜蓿的耗水量,提高了苜蓿水分利用效率和灌溉水利用效率。
本研究中不同處理苜蓿產(chǎn)量各茬呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì),可能因?yàn)楦鞑绻嗨康牟煌?,試?yàn)淺埋滴灌第1茬灌溉水量占全年灌溉水量的41.67%。與地表滴灌和平移式噴灌相比,淺埋式滴灌的苜蓿產(chǎn)量更高。相比地表滴灌和平移式噴灌,苜蓿淺埋滴灌的三茬灌溉水平均利用效率提高了11.76%和46.15%。
不同處理苜蓿營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)中平移式噴灌處理的粗蛋白量、相對(duì)飼喂價(jià)值最低,淺埋滴灌3茬平均相對(duì)飼喂價(jià)值最高,這與陶雪等[19]的研究結(jié)果相似。其可能原因是苜蓿本身為喜水作物,在干旱區(qū)農(nóng)田土壤缺水嚴(yán)重,土壤水分蒸發(fā)速度快,而平移式噴灌和地表滴灌土壤水分蒸發(fā)速度快,植株含水量較低,導(dǎo)致中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維含量顯著升高,而淺埋滴灌使苜蓿植株得到合適的水分供應(yīng),能促進(jìn)其生長(zhǎng)發(fā)育,中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維含量相對(duì)降低,有利于苜蓿干草產(chǎn)量及粗蛋白含量的提高,苜蓿營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)有所上升。
熵權(quán)-TOPSIS綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)是科學(xué)評(píng)價(jià)灌溉方式的關(guān)鍵。株高、莖粗和產(chǎn)量反映了作物光合作用的強(qiáng)弱、抗病性的優(yōu)劣,是苜蓿增產(chǎn)提質(zhì)的基礎(chǔ)保障和直接體現(xiàn),苜蓿灌水量、粗蛋白量、粗蛋白產(chǎn)量和相對(duì)飼喂價(jià)值是苜蓿品質(zhì)的重要體現(xiàn)[20],WUE 是評(píng)價(jià)苜蓿節(jié)水效率的重要指標(biāo)。本研究采用熵權(quán)-TOPSIS綜合評(píng)價(jià)法,綜合考慮了苜蓿的生長(zhǎng)指標(biāo)、產(chǎn)量、節(jié)水指標(biāo)和品質(zhì)指標(biāo)在不同灌溉方式下的表現(xiàn),得出淺埋滴灌更適宜于西北干旱區(qū)的苜蓿種植。
4 結(jié)論
(1)不同灌溉方式對(duì)苜蓿的株高、莖粗、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和產(chǎn)量有顯著影響,隨著刈割次數(shù)的增加,苜蓿的株高、莖粗、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和產(chǎn)量呈先增加后下降趨勢(shì)。
(2)利用熵權(quán)-TOPSIS法計(jì)算出的貼近度(Si)在淺埋滴灌處理最大,為0.522。綜合考慮各處理的節(jié)水、增產(chǎn)、提質(zhì)及其促進(jìn)苜蓿品質(zhì)各指標(biāo)的效率,推薦該地區(qū)苜蓿生產(chǎn)最優(yōu)灌溉方式為淺埋式滴灌,全生育期灌水12次。
參考文獻(xiàn):
[1] 胡雅琪, 吳文勇. 中國(guó)農(nóng)業(yè)非常規(guī)水資源灌溉現(xiàn)狀與發(fā)展策略[J].
中國(guó)工程科學(xué), 2018, 20(5):69-76. HU Y Q, WU W Y. Review
and development strategy of irrigation with unconventional water
resources in China[J]. Strategic Study of CAE, 2018, 20(5):69-76.
[2] 杲立濤. 河西走廊不同灌溉模式的苜蓿生產(chǎn)效率與效益分析[D].
蘭州:蘭州大學(xué), 2023. GAO L T. Analysis of alfalfa production
efficiency and benefit under different irrigation modes in Hexi Corridor
[D]. Lanzhou:Lanzhou University, 2023.
[3] 廉喜旺. 阿勒泰地區(qū)地下滴灌條件下苜蓿滴灌帶布設(shè)方式及高效
用水研究[D]. 呼和浩特:內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué), 2014. LIAN X W. Study
on the layout of alfalfa drip irrigation belt and efficient water use under
the condition of underground drip irrigation in Altay Region[D].
Hohhot:Inner Mongolia Agricultural University, 2014.
[4] 鄒宇鋒, 山立. 有限水資源條件下西北旱區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展途徑[J]. 干旱
地區(qū)農(nóng)業(yè)研究, 2014, 32(2):257-263. ZOU Y F, SHAN L. The
dryland agricultural development with limited water resources in
northwest China[J]. Agricultural Research in the Arid Areas, 2014, 32
(2):257-263.
[5] 郭婷, 薛彪, 白娟, 等. 芻議中國(guó)牧草產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀:以苜蓿、燕麥為
例[J]. 草業(yè)科學(xué), 2019, 36(5):1466-1473. GUO T, XUE B, BAI J,
et al. Discussion of the present situation of China′s forage grass industry
development:an example using alfalfa and oats[J]. Pratacultural
Science, 2019, 36(5):1466-1473.
[6] 孟洋洋, 李茂娜, 王云玲, 等. 灌水下限對(duì)紫花苜蓿產(chǎn)量、品質(zhì)及水
分利用效率的影響[J]. 灌溉排水學(xué)報(bào), 2020, 39(2):1-9. MENG Y
Y, LI M N, WANG Y L, et al. Effects of the irrigation low limits on
alfalfa yield, quality and water use efficiency[J]. Journal of Irrigation
and Drainage, 2020, 39(2):1-9.
[7] 陶雅, 孫啟忠, 徐麗君, 等. 我國(guó)苜蓿產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)與面臨的挑
戰(zhàn)[J]. 草原與草業(yè), 2022, 34(1):1-10. TAO Y, SUN Q Z, XU L J,
et al. Trends and challenges of alfalfa industry in China[J]. Grassland
and Prataculture, 2022, 34(1):1-10.
[8] 鐵錚. 苜蓿產(chǎn)業(yè)給中國(guó)奶?!拌F飯碗”[J]. 綠色中國(guó), 2022(12):18-
23. TIE Z. Alfalfa industry gives Chinese dairy cows an iron rice bowl
[J]. Green China, 2022(12):18-23.
[9] 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. SUN H R, LIU G R, ZHANG Y J, et al. Water requirement, water
consumption, water requirement rate, water consumption rate and water
use efficiency of alfalfa[J]. Pratacultural Science, 2005, 22(12):24-
30.
[10] 彭文棟, 馬鋒茂, 馮其春, 等. 干旱半干旱區(qū)不同灌溉方式對(duì)苜蓿
產(chǎn)量及水分利用效率的影響[J]. 黑龍江畜牧獸醫(yī), 2019(5):93-
97. PENG W D, MA F M, FENG Q C, et al. Effects of different
irrigation patterns on alfalfa yield and water utilization efficiency in
arid and semiarid zones[J]. Heilongjiang Journal of Animal Science
and Veterinary Medical Science, 2019(5):93-97.
[11] GODOY A C G A, PéREZ E C A. TORRES, et al. Water use, forage
production and water relations in alfalfa with subsurface drip irrigation
[J]. Agrociencia, 2003, 37(2):107-115.
[12] 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. KOU D, SU
D R, WU D, et al. Effects of regulated deficit irrigation on water
consumption, hay yield and quality of alfalfa under subsurface drip
irrigation[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural
Engineering, 2014, 30(2):116-123.
[13] ALAM M, TROOIEN T P, DUMLER T J, et al. Using subsurface drip
irrigation for alfalfa[J]. Journal of the American Water Resources
Association, 2002, 38(6):1715-1721.
[14] LAMM F R, HARMONEY K R, ABOUKHEIRA A A, et al. Alfalfa
production with subsurface drip irrigation in the central great plains
[J]. Transactions of the ASABE, 2012, 55(4):1203-1212.
[15] 張書(shū)銓, 羅東坤, 王葉, 等. 一種新的多屬性決策方法:廣義綜合評(píng)
價(jià)模型[J]. 統(tǒng)計(jì)與決策, 2021, 37(24):37-41. ZHANG S Q, LUO
D K, WANG Y, et al. A new multi - attribute decision - making
method:generalized comprehensive evaluation model[J]. Statistics amp;
Decision, 2021, 37(24):37-41.
[16] 劉名江, 吳波, 李來(lái)永, 等. 基于熵權(quán)TOPSIS模型的鹽堿地紫花苜
蓿施氮效果評(píng)價(jià)[J]. 家畜生態(tài)學(xué)報(bào), 2018, 39(10):53-58. LIU M
J, WU B, LI L Y, et al. The comprehensive evaluation of nitrogen
fertilizer effect on alfalfa in saline-alkali soil based on TOPSIS model
[J]. Journal of Domestic Animal Ecology, 2018, 39(10):53-58.
[17] 李池, 陳剛, 梁國(guó)成, 等. 基于熵權(quán)-TOPSIS的滴灌春玉米灌水定
額研究[J]. 水資源與水工程學(xué)報(bào), 2023, 34(2):216-224. LI C,
CHEN G, LIANG G C, et al. Irrigation quota of drip-irrigated spring
maize based on entropy weight-TOPSIS[J]. Journal of Water Resources
and Water Engineering, 2023, 34(2):216-224.
[18] 馬明杰, 趙經(jīng)華, 李冬民, 等. 不同灌溉方式對(duì)苜蓿土壤水分與灌
溉水利用效率的影響[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué), 2023, 60(9):2306-2313.
MA M J, ZHAO J H, LI D M, et al. Effects of alflfa different irrigation
methods on soil moisture and irrigation water use efficiency[J].
Xinjiang Agricultural Sciences, 2023, 60(9):2306-2313.
[19] 陶雪, 蘇德榮, 寇丹. 石羊河流域苜蓿生長(zhǎng)適宜灌溉方式試驗(yàn)研究
[J]. 灌溉排水學(xué)報(bào), 2015, 34(增刊2):52-54. TAO X, SU D R,
KOU D. Experimental study on suitable irrigation methods for alfalfa
growth in Shiyang River basin[J]. Journal of Irrigation and Drainage,
2015, 34(Suppl 2):52-54.
[20] 王瑜, 代先林, 馬曉穎, 等. 劃區(qū)輪牧對(duì)放牧型紫花苜蓿人工草地產(chǎn)
量與品質(zhì)的影響[J]. 草地學(xué)報(bào), 2022, 30(9):2477-2482. WANG
Y, DAI X L, MA X Y, et al. Yield and quality changes of alfalfa in
response to rotationally grazing[J]. Acta Agrestia Sinica, 2022, 30(9):
2477-2482.