滴灌带铺设方式对沙地苜蓿产量及品质的影响

陈永岗　常生龙　杨正荣　郭天斗　柴锦隆　马晓东　李刚　王飞　陈本建

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）07-0627-04

紫花苜蓿（Medicago sativa）是世界上栽培最早，分布面積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”。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。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。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、张荟荟等研究表明，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°33′56″，东经120°13′6″）进行。试验区平均海拔350m，年均降水量300～400 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95～140 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2.93hm²，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1.83hm²，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1m²，3次重复。每样方随机测定10株苜蓿株高，每茬测定5次，每隔Sd测定1次，植株高度与生长天数的比值即再生性。每样方取鲜草2 kg，105℃杀青th，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。

1.5数据处理

使用Excel 2010软件进行数据处理和作图，IBM SPSS 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（P<0.05），与处理C差异不显著（P>0.05）；第2茬以处理E最高，达86.54 cm;其次是处理A，为85.92 cm;处理间差异不显著（P>0.05）。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2.16 cm/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茬为2.99 cm/d，与其他处理差异均不显著（P>0.05）。

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5200 kg/hm²，显著高于其他处理（P<0.05），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（P<0.05），与其他处理均差异不显著（P>0.05）。两茬总产量以处理以E最高，为11500 kg/hm²，与处理D差异不显著（P>0.05），与其余处理均差异显著（P<0.05），苜蓿产量从高到低依次为处理E、处理D、处理C、处理B、处理A。

2.3滴灌带不同铺设方式处理的苜蓿营养品质

由表3可知，苜蓿粗蛋白含量（CP）第1茬以处理B最高，为194.3 g/kg，与处理A、处理E差异不显著（P>0.05），与其他处理均差异显著（P<0.05）；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），与其他处理差异不显著（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（P<0.05）。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（P<0.05），与处理D差异不显著（P>0.05）；ADF以处理D最低，为33.66%，显著低于处理A、处理C（P<0.05），与其他处理差异不显著（P>0.05）。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（P<0.05），与处理D差异不显著（P>0.05）。

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；苜蓿相對饲喂价值除处理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，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11500 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，最终影响地上生物量的变化，郭学良等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，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25cm、间距50cm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，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。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。其中苜蓿蓿产量最高，为11500 kg/hm²，显著高于其他处理（P<0.05）；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、244.7g/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。