内陆旱区节水灌溉对苜蓿草地土壤水盐动态和水分利用的影响

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我国河西内陆旱区水资源短缺,同时传统的漫灌方式导致该地区次生盐渍化大面积发生,如何充分利用有限的水资源,合理利用大面积的盐碱地资源,提高该地区的农业产值,是当地农业生产面临的重要问题。苜蓿作为一种适度耐盐的优良牧草,产量高且抗逆能力强,适合在内陆干旱半干旱地区种植,种植苜蓿有利于该地区统筹兼顾经济效益和生态效益。但是节水灌溉条件下苜蓿草地的土壤水盐动态、干物质积累效益及水分利用效率变化仍不清楚。本研究于2017年5-10月在甘肃省张掖市肃南裕固族自治县明花乡前滩村大禹节水公司试验基地开展,采用漫灌和滴灌两种灌溉方式,在每种灌溉方式下分别设置6个不同的控水处理,处理1:全生育期充分灌溉;处理2:全生育期轻度亏水,灌溉量为充分灌溉量的70%;处理3:全生育期重度亏水,灌溉量为充分灌溉量的50%;处理4:分枝期和现蕾期亏水;处理5:仅分枝期亏水;处理6:仅现蕾期亏水。对比分析不同灌溉处理对土壤水盐规律、苜蓿产量、品质及水分利用效率的影响。主要结果如下:1.滴灌灌溉量低于漫灌,滴灌下滴头埋深大有利于水分向下入渗,所以在同一测定时期滴灌处理表层的土壤含水量低于漫灌处理,但深层的土壤含水量与漫灌处理差异不显著。两种灌溉方式下,0~100 cm土层平均含水量处理1条件下最高,处理3和处理4条件下最低,处理2、处理5、处理6与充分灌溉(处理1)相比土壤水分降幅不大。2.随着生育期的推进,各处理土壤电导率均呈逐渐下降的趋势,0~50 cm土壤电导率下降趋势更为明显。秋季最后一次灌溉结束后,与生育期初相比,漫灌方式下,处理1各土层电导率降幅不明显,其余各处理则降低1.72~2.34 mS/cm,处理5降低幅度高达38.4%,压盐效果最好。滴灌方式下,各处理土壤电导率均显著降低,降低量为1.51~2.16 mS/cm,以处理1的降幅最大,为36.4%。3.漫灌下苜蓿干物质产量高于滴灌,但滴灌下苜蓿品质优于漫灌。漫灌限量灌溉条件下苜蓿蛋白质含量降低,滴灌在各灌溉量处理间粗蛋白产量无显著差异(P>0.05)。相比充分灌溉(处理1),漫灌和滴灌下均以处理6所获干物质产量和粗蛋白产量最高,全生育期干物质产量分别达到5716.67 kg/hm~2和5292.33kg/hm~2,粗蛋白产量分别为1296.09 kg/hm~2和1055.04 kg/hm~2,在处理3和处理5条件下苜蓿产量下降,表明全生育期重度亏水和分枝期亏水对产量影响较大,而现蕾期亏水影响较小。两种灌溉方式在现蕾期亏水处理条件下苜蓿水分利用效率均达到最高。综上所述,两种灌溉方式下全生育期轻度亏缺及现蕾期亏缺灌溉处理对苜蓿生长影响较小,且能节约灌溉用水,提高灌溉水利用效率。滴灌提高水分利用效率的效果更佳,且不加重土壤盐渍化程度,建议推广使用。本研究结果可为内陆干旱半干旱地区苜蓿草地灌溉实践提供一定的指导。
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