滴灌带铺设方式对沙地苜蓿产量及品质的影响_陈永岗.pdf

滴灌带铺设方式对沙地苜蓿产量及品质的影响陈永岗1，常生龙2，杨正荣1，郭天斗1，柴锦隆1，马晓东1，李刚2，王飞1，陈本建1（1.甘肃亚盛农业研究院有限公司，甘肃兰州730000；2.甘肃亚盛田园牧歌牧草科技研究院阿旗工作站，内蒙古阿鲁科尔沁旗025500）摘要：地埋滴灌是通过地下毛管将水分渗入到植物根系层的微灌技术，但滴灌带不同铺设方式对作物产量和品质影响较大，为了探索滴灌带不同埋设深度和间距对苜蓿产量及营养品质的影响，为沙地地埋式滴灌苜蓿栽培应用与推广提供技术支撑。以苜蓿品种 WL168 为材料，设置滴灌带埋设深度分别为 25、20、20、15、20 cm，间距分别为 50、40、60、50、50 cm 5 个处理，研究了不同铺设方式对沙地苜蓿产量及营养品质的影响。结果表明，滴灌带埋设深度 20 cm、间距 50 cm 处理的苜蓿总产量最高，为 11 500 kg/hm2，显著高于其他处理（P 0.05）；苜蓿粗蛋白含量（CP）较高，第 1 茬为 193.3 g/kg，第 2 茬为 208.3 g/kg。滴灌带埋设深度 20 cm、间距 40 cm 处理的苜蓿中性洗涤纤维含量（NDF）和酸性洗涤纤维含量（ADF）第 1 茬均最低，分别为 321.3 g/kg、244.7 g/kg。滴灌带埋设深度 20 cm、间距 50 cm 处理的第 2 茬苜蓿（NDF）最低，为 409.7 g/kg；滴灌带埋设深度 15 cm、间距 50cm 处理的第 2 茬苜蓿 ADF 最低，为 336.6 g/kg。相对饲喂价值（RFV）滴灌带埋设深度 20 cm、间距 40 cm 处理第 1茬最高，为 201.93；滴灌带埋设深度 20 cm、间距 50 cm 处理第 2 茬最高，为 141.11。综合生产性能及营养品质可知，滴灌带埋设深度 20 cm、间距 50 cm 苜蓿产量和品质最佳。关键词：沙地苜蓿；地埋式滴灌；再生性；粗蛋白；相对饲喂价值中图分类号：S541文献标志码：A文章编号：2097-2172（2023）07-0627-04doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2023.07.009Effects of Different Laying Methods of Drip Irrigation Belt onYield and Nutritional Quality of Alfalfa in Sandy LandCHEN Yonggang1,CHANG Shenglong2,YANG Zhengrong1,GUO Tiandou1,CHAI Jinlong1,MA Xiaodong1,LI Gang2,WANG Fei1,CHEN Benjian1(1.Gansu Yasheng Agricultural Research Institute Co.,Ltd.,Lanzhou Gansu 730000,China;2.Ar Horqin Banner Workstation,GansuYasheng Tianyuanmuge Forage Grass Science and Technology Institute,Ar Horqin Banner Inner Mongolia 025500,China)Abstract:Subsurface drip irrigation is a micro-irrigation technology that infiltrates water into the plant root layer throughunderground capillaries,but different laying methods of drip irrigation belt have great influence on crop yield and quality.In order toexplore the effects of drip irrigation belts with different buried depth and spacing on the yield and nutritional quality of alfalfa,so asto provide technical support for the application and promotion of alfalfa cultivation with subsurface drip irrigation in sandy land,alfalfa variety WL16 was used as the experiment material,5 different burial depths with different spacing of drip irrigation belts wereset up,i.e.,burial depth of 25,20,20,15 and 20 cm with spacing of 50,40,60,50 and 50 cm,respectively,to study the effects ofdifferent laying methods on the yield and nutritional quality of alfalfa in sandy land.The results showed that the highest total yield,11 500 kg/ha,was found in treatment with a burial depth of 20 cm and spacing of 50 cm,which was significantly higher than that ofthe other treatments(P0.05),of which the crude protein contents in the first cut and second cut were 193.3 g/kg and 208.3 g/kg,respectively.The lowest neutral detergent fiber(NDF)content and the acid detergent fiber(ADF)content in the first cut were foundin treatment with a burial depth of 20 cm and spacing of 40 cm,which were 321.3 and 244.7 g/kg,respectively.Lowest NDF contentin the second cut was found in treatment with a burial depth of 20 cm and spacing of 50 cm which was 409.7 g/kg.Lowest ADFcontent in the second cut was found in treatment with a burial depth of 15 cm and spacing of 50 cm which was 336.6 g/kg.Thehighest relative feeding value(RFV)in the first cut was found in treatment with a burial depth of 20 cm and spacing of 40 cm whichwas 201.93,whereas the highest RFV in the second cut was found in treatment with a burial depth of 20 cm and spacing of 50 cmwhich was 141.11.Based on the production performance and nutritional quality,the yield and quality of alfalfa were the best whenthe burial depth of drip irrigation belt was set at 20 cm with spacing of 50 cm.Key words:Sandy alfalfa;Buried drip irrigation;Regeneration;Crude protein;Relative feeding value收稿日期：2022-09-06：修订日期：2023-05-13作者简介：陈永岗（1988），男，甘肃定西人，硕士，研究方向为草种质资源与育种。Email:。寒旱农业科学2023，2（7）：627-630Journal of Cold-Arid Agricultural Sciences2 卷紫花苜蓿（Medicago sativa）是世界上栽培最早，分布面积最广的良种牧草之一，具有适口性好、蛋白质含量高和营养价值丰富等特点，被称之为“牧草之王”1-2。同时也是解决我国蛋白类饲料缺乏的最佳牧草，在畜牧业发展中发挥着重要作用，已经成为“草畜肥粮”循环中的重要组成成分3。内蒙古自治区赤峰市阿鲁科尔沁旗是我国苜蓿的重要生产基地，但由于其特殊地理环境，导致苜蓿的水分利用率较低，冬季越冬困难，翌年返青率低，严重制约着当地苜蓿产业的发展。地埋滴灌是通过地下毛管将水分渗入到植物根系层的微灌技术，是目前干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉模式，具有高效节水、省肥、增产等优点4-5。但滴灌带埋设深度和间距对作物产量和品质影响较大，段满红等6研究发现，滴灌带埋设深度为 30 cm、间距 60 cm 时玉米产量及水分利用率最佳；王京伟等7、张荟荟等8研究表明，滴灌带埋设深度为 20 cm 时作物的产量、品质及水分利用效率最佳。目前，前人对沙地滴灌带埋设深度和间距对苜蓿产量及品质影响研究鲜见报道。鉴于此，我们通过地埋滴灌灌溉方式，探索滴灌带不同埋设深度和间距对苜蓿产量及营养品质的影响，以期为沙地地埋式滴灌苜蓿栽培应用与推广提供数据支撑。1材料与方法1.1试验区概况试验在内蒙古自治区赤峰市阿鲁科尔沁旗田园牧歌草业有限公司一期 25#旱角（北纬 43 3356，东经 120 13 6）进行。试验区平均海拔 350m，年均降水量 300400 mm，属半干旱地区，为温带半干旱大陆性季风气候区。土壤类型主要为风沙土，极端最高气温 40.6，极端最低气温-32.7，年均气温 6，无霜期 95140 d。1.2供试材料指示苜蓿品种为 WL168，秋眠级 4 级，由北京克劳沃公司（Beijing Clover Company,美国 Ameri-ca）提供。1.3试验设计试验共设 5 个处理（表 1）。2021 年 5 月开始铺设滴灌带。试验地占地面积为 2.93 hm2，共设置2 条主管、2 条支管；主管和支管分别采用 PE90-60 管，主管和支管埋于 40 cm土层。滴灌带流量均为 1.75 L/h，滴头间距 40 cm。每条主管控制苜蓿滴灌地约 1.83 hm2，并在 2 个主管控制阀处配240 L 的施肥罐，铺设完成后播种，播量 28.5kg/hm2。第 1 茬、第 2 茬均于现蕾期刈割，每小区随机取 3 个样方，每个样方为 1 m2，3 次重复。每样方随机测定 10 株苜蓿株高，每茬测定 5 次，每隔 5 d 测定 1 次，植株高度与生长天数的比值即再生性9。每样方取鲜草 2 kg，105 杀青 1 h，再65 烘干，冷却后称干重。干草粉粹后，过 1.00mm 筛，然后将样品充分混合均匀，保存以备后用。试验杂草防除、病虫害防治、施肥等田间管理同大田。1.4测定指标及方法中性洗涤纤维（neutral detergent fiber,NDF）、酸性洗涤纤维（acid detergent fiber,ADF）和相对饲喂价值（relative feed value,RFV）参考李慧玲等10的方法进行测定。粗蛋白含量（crudeprotein,CP）参考范氏纤维测定法进行测定11。1.5数据处理使用 Excel 2010 软件进行数据处理和作图，IBMSPSS 19.0 进行差异显著性分析。采用单因素方差分析（ANOVA）和 Duncan 法进行不同处理指标间多重比较。2结果与分析2.1滴灌带不同铺设方式处理的苜蓿株高及再生性变化从表 2 可以看出，不同滴灌带埋设深度和间距条件下，苜蓿株高第 1 茬以处理 A 最高，达63.20cm，显著高于处理 B、D、E（P0.05）；第 2 茬以处理 E 最高，达86.54cm；其次是处理 A，为 85.92cm；处理间差异不显著（P0.05）。苜蓿再生性第 1 茬和第 2 茬均以处理 A最高，其中第 1 茬为 2.16cm/d，显著大于处理 D和处理 E，与处理 B和处理 C差异不显著；第2处理深度/cm间距/cmA2550B2040C2060D1550E2050表 1滴灌带埋设深度和间距处理628 7 期处理第1茬第2茬株高/cm再生性/（cm/d）株高/cm再生性/（cm/d）A63.201.48 a2.160.11 a85.923.12 a 2.990.48 aB58.202.28 b1.760.36 ab 79.710.36 a 2.760.84 aC61.002.92 ab 1.840.34 ab 83.043.56 a 2.910.67 aD47.202.49 d0.820.46 c74.332.89 a 2.640.52 aE51.003.08 c1.380.18 bc 86.542.27 a 2.960.42 a表 2滴灌带不同铺设方式处理的苜蓿株高及再生性处理粗蛋白/（g/kg）中性洗涤纤维/（g/kg）酸性洗涤纤维/（g/kg）相对饲喂价值第1茬第2茬第1茬第2茬第1茬第2茬第1茬第2茬A193.7 a184.0 c373.3 d465.3 a296.0 c386.7 a164.094.18 b118.771.67 cB194.3 a207.7 a321.3 e431.7 b244.7 d348.7 bc201.934.50 a133.902.68 bC185.0 b207.6 a457.0 a433.0 b352.7 a359.5 b125.092.03 e130.801.08 bD174.0 c199.3 b420.7 b413.7 c324.7 b336.6 c140.622.45 d140.351.38 aE193.3 a208.3 a388.7 c409.7 c301.7 c343.7 c156.273.47 c141.110.96 a陈永岗，等：滴灌带铺设方式对沙地苜蓿产量及品质的影响茬为 2.99cm/d，与其他处理差异均不显著（P0.05）。2.2滴灌带不同铺设方式处理的苜蓿产量变化由图 1 可知，滴灌带不同铺设方式下，苜蓿产量第 1 茬以处理 E 最高，为 5 200 kg/hm2，显著高于其他处理（P0.05），分别较处理 A、处理 B、处理 C、处理 D 增加 56.41%、39.74%、25.00%、5.77%；第 2 茬以处理 C 产量最高，为 6 133.33kg/hm2，显著高于处理B（P0.05）。两茬总产量以处理以 E 最高，为 11 500 kg/hm2，与处理 D 差异不显著（P0.05），与其余处理均差异显著（P0.05），与其他处理均差异显著（P0.05）；第 2 茬以处理 E 最高，为 208.3 g/kg，显著高于处理A和处理D（P 0.05）。苜蓿中性洗涤纤维含量（NDF）、酸性洗涤纤维含量（ADF）第 1 茬均以处理 B 最低，分别为 321.3、244.7 g/kg，显著低于其他处理（P0.05）。第 2 茬 NDF 以处理 E 最低，为 40.97%，显著低于处理 A、处理 B、处理 C（P0.05）；ADF 以处理 D 最低，为33.66%，显著低于处理 A、处理 C（P0.05）。苜蓿相对饲喂价值（RFV）第1茬以处理 B 最高，为 201.93，显著高于其他处理；第 2 茬以处理 E 最高，为 141.11，显著高于处理 A、处理 B、处理 C（P0.05）。综上可知，两茬苜蓿粗蛋白含量除第 1 茬处理 D 外其余处理均高于 18%，且第 2 茬高于第 1茬；苜蓿相对饲喂价值除处理 C 外其余处理第 1茬均高于第 2 茬。3讨论与结论有研究发现，地埋式滴灌不同铺设方式对作物生产性能影响不同12，本研究中滴灌带埋设深度 20 cm、间距 50 cm 处理的苜蓿总产量高于其他处理，为 11 500 kg/hm2，同时各处理间不同茬次株高及再生性也不相同，主要是由于不同处理下滴灌带埋设深度以及埋设间距均会影响耕作层水肥的分布，继而影响苜蓿根系的分布，最终影响图 1滴灌带不同铺设方式处理的苜蓿产量（b）滴灌带不同铺设方式处理的苜蓿总产量表 3滴灌带不同铺设方式处理苜蓿的营养品质（a）滴灌带不同铺设方式处理的苜蓿产量处理处理ABCDEABCDE产量/（kg/hm2）80006000400020000第 1 茬第 2 茬总产量/（kg/hm2）120009000600030000abababaaaabbbcdedc629 地上生物量的变化，郭学良等5研究也发现地滴灌灌溉时，湿润层主要集中在地表以下，靠近苜蓿根部，大部分水分能被根系吸收，降低了土壤蒸发量，同时提高了植物对水分的利用率，有利于植物生长，提高产量和品质。但滴灌带埋设间距过大或深度过深，就会导致苜蓿根系周围水分不充足，部分植株缺水，影响植株生长13，这也是本研究中不同处理间产量差异的部分原因。本研究中滴灌带埋设深度 25 cm、间距 50 cm 处理再生性和株高均高于其他处理，但两茬总产量低于其他处理，部分原因也是由于以上 2 个处理保苗数低于其他处理所致。而本研究中第 2 茬各处理间产量差异不大，是因为后期降水增多，缩小了由于水分不充足导致的产量差异。牧草的营养品质是评价其品质的主要指标，对苜蓿而言，粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和相对饲喂价值是其主要营养参数14，粗蛋白和相对饲喂价值含量越高，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量越低，其营养价值就越高11。滴灌带不同铺设方式对苜蓿各生产性能影响较大，本研究通过对各处理下苜蓿株高、再生性、产量及营养品质分析，滴灌带埋设深度和间距分别为 20、50 cm时，苜蓿产量及品质较佳，为滴灌带埋设最佳处理。其中苜蓿总产量最高，为 11 500 kg/hm2，显著高于其他处理（P0.05）；苜蓿粗蛋白含量较高，第 1 茬为 193.3 g/kg，第 2 茬为208.3 g/kg；苜蓿中性洗涤纤维含量第 2 茬苜蓿最低，为 409.7g/kg；相对饲喂价值第 2 茬最高，为 141.11。滴灌带埋设深度 20 cm、间距 40 cm 处理的苜蓿中性洗涤纤维含量和酸性洗涤纤维含量均以第 1 茬最低，分别为 321.3、244.7 g/kg；苜蓿相对饲喂价值第 1茬最高。滴灌带埋设深度 15 cm、间距 50 cm 处理的第 2 茬苜蓿酸性洗涤纤维最低，为 336.6 g/kg。整体而言，苜蓿粗蛋白含量第 2 茬高于第 1 茬，这与孙万斌等15的研究结果一致。本研究相对饲喂价值第 1 茬大于第 2 茬，可能是由于第 1 茬苜蓿生长周期长，苜蓿体内营养物质积累较多产生的结果，何庆元等16研究发现，苜蓿不同茬次品质不同，可能是由于气候条件变化产生的结果。参考文献：1 朱建强，路宏，马静，等.氮磷钾配施对酒泉市紫花苜蓿种子产量的影响 J.甘肃农业科技，2020（5）：8-14.2 李天银，杨自权，郭长辉，等.20 个紫花苜蓿品种在酒泉地区的适应性研究 J.甘肃农业科技，2019（9）：54-59.3 王运涛，杨志敏，李广有，等.6 个苜蓿品种在冀西北地区的生产性能 J.草业科学，2014，31（6）：1141-1146.4 陶雪，苏德荣，寇丹，等.西北旱区灌溉方式对苜蓿生长及水分利用效率的影响 J.草地学报，2016，24（1）：114-120.5 郭学良，李卫军.不同灌溉方式对紫花苜蓿产量及灌溉水利用效率的影响 J.草地学报，2014，22（5）：1086-1090.6 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