2021 年 1 月 灌溉排水學(xué)報(bào) 第 40 卷 第 1 期 Jan 2021 Journal of Irrigation and Drainage No 1 Vol 40 55 文章編號(hào) 1672 3317 2021 01 0055 07 再生水灌溉對(duì)紫花苜蓿產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 曹玉鈞 1 田軍倉(cāng) 1 2 3 沈 暉 1 2 3 閆新房 1 2 3 1 寧夏大學(xué) 土木與水利工程學(xué)院 銀川 750021 2 寧夏節(jié)水灌溉與水資源調(diào)控工程技術(shù) 研究中心 銀川 750021 3 旱區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)水資源高效利用教育部工程研究中心 銀川 750021 摘 要 目的 探究 再生水 灌溉不 同因素 對(duì)紫花 苜蓿產(chǎn) 量和品 質(zhì)的影 響 方法 通 過(guò)三因 素三水 平正交 試驗(yàn) 利 用極差分析和方差分析 研究了再生水灌溉不同因素的主次順序 顯著性 各因素影響趨勢(shì)及最優(yōu)組合 結(jié)果 灌 溉定額 對(duì)紫花 苜蓿株 高 莖 粗 一 級(jí)分枝 數(shù) 干 草產(chǎn)量 粗脂 肪 粗 纖維 酸性洗 滌纖維 中性 洗滌纖 維 相 對(duì) 飼 喂價(jià)值 氮 磷 鉀和鈣影響顯著 P 0 05 灌水水質(zhì) 對(duì)粗灰分影響顯著 P 0 05 灌水技術(shù)因素和灌水水質(zhì)因 素對(duì)其 他指標(biāo) 影響不 顯著 綜合灌 溉定額 灌水 技術(shù)及 灌水水 質(zhì)對(duì)紫 花苜蓿 生長(zhǎng) 產(chǎn)量及 品質(zhì)的 影響 最優(yōu) 組 合 為 A 3 B 2 C 1 與參考組合一致 結(jié)論 在生育期降雨量為 113 5 mm 時(shí) 采用再生水灌溉定額為 2 280 m 3 hm 2 灌水技術(shù) 為地下滴灌 灌水水質(zhì)為再生水 灌水定額為 240 m 3 hm 2 灌溉次數(shù)為 9 次 為當(dāng)?shù)卦偕喔人|(zhì) 灌溉制度與灌 水技術(shù)的最優(yōu)組合 A 3 B 2 C 1 該組合產(chǎn)量高 品質(zhì)好 重金屬量遠(yuǎn)小于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 這為寧夏地區(qū)推廣再生水灌溉紫花 苜蓿提供了理論依據(jù) 關(guān) 鍵 詞 生活再生水 紫花苜蓿 灌水技術(shù) 灌溉制度 地下滴灌 中圖分類號(hào) S275 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A doi 10 13522 ki ggps 2020180 OSID 曹玉鈞 田軍倉(cāng) 沈暉 等 再 生水灌溉對(duì)紫花苜蓿產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 J 灌溉排水學(xué)報(bào) 2021 40 1 55 61 CAO Yunjun TIAN Juncang SHEN Hui et al The Effects of Reclaimed Water Irrigation on Growth and Quality of Alfalfa in Ningxia J Journal of Irrigation and Drainage 2021 40 1 55 61 0 引 言 研究意義 紫花苜蓿 Medicago sativa L 是 分布較為廣泛 產(chǎn)草量高 飼草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高的優(yōu)良豆 科牧草 是發(fā)展畜牧業(yè) 加強(qiáng)生態(tài)建設(shè) 發(fā)展人工綠 地不可缺少的主要牧草之一 1 3 近年來(lái) 寧夏干旱 地區(qū)紫花苜蓿種植面積持續(xù)擴(kuò)大 水資源已成為制約 苜蓿生產(chǎn)的一個(gè)重要因素 再生水是一種穩(wěn)定可靠的 水資源 通過(guò)適當(dāng)?shù)馁Y源化處理 已應(yīng)用于綠化灌溉 等領(lǐng)域 4 8 但是再生水灌溉農(nóng)作物和紫花苜蓿研究 較少 因此 開(kāi)展寧夏地區(qū)生活再生水高效節(jié)水灌溉 紫花苜蓿研究 對(duì)該地區(qū)緩解農(nóng)業(yè)水資源危機(jī) 降低 水環(huán)境污染和促進(jìn)綠色發(fā)展具有重要意義 9 12 研 究 進(jìn)展 再生水灌溉苜蓿已有一定的研究 王晉興等 13 采用盆栽試驗(yàn)研究表明 與清水灌溉相比 再生水灌 溉可以明顯提高苜蓿的株高和側(cè)枝數(shù)水平 長(zhǎng)期灌溉 各灌溉水質(zhì)對(duì)苜蓿葉莖比的影響不顯著 張志華等 14 收稿日期 2020 03 30 基金項(xiàng)目 國(guó)家重 點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題 2018YFC0408104 作者簡(jiǎn)介 曹玉鈞 1994 男 碩 士研究生 主要從事節(jié)水灌溉理論與 技術(shù)研究 E mail 956928175 通信作者 田軍倉(cāng) 1958 男 教 授 博士生導(dǎo)師 主要從事節(jié)水灌溉 理論與技術(shù)研究 E mail slxtjc 采用盆栽試驗(yàn)研究表明 與清水灌溉相比 再生水能 顯著增加苜蓿的株高 側(cè)枝數(shù)及產(chǎn)草量 再生水灌溉 使苜?？扇苄缘鞍琢吭黾?78 43 再生水灌溉較清水 灌溉的苜蓿 Ca 和 Mg 量分別增加 27 78 和 26 61 再生水灌 溉 苜蓿地上 部 鎘量較清 水 灌溉增加 98 6 但苜蓿重金屬鉛和鎘量低于國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)限值 李曉 娜等 15 采用田間試驗(yàn)研究表明 與自來(lái)水灌溉相比 3 a 的再生水 灌溉對(duì)苜蓿生長(zhǎng)高度無(wú)明顯影響 可增 加牧草礦質(zhì)元素 但不會(huì)引起苜蓿植株重金屬的累積 劉惠青等 16 通過(guò)田間小區(qū)試驗(yàn)研究表明 再生水和自 來(lái)水 2 1 混灌能明顯增加苜蓿產(chǎn)草量 隨著再生 水灌溉占比逐漸降低 苜蓿粗蛋白呈先升高再降低的 趨勢(shì) 再生水和自來(lái)水 1 1 混灌可使苜蓿粗蛋白 量高且中性洗滌纖維量低 品質(zhì)較好 切入點(diǎn) 再 生水灌溉苜蓿增產(chǎn)優(yōu)質(zhì)效應(yīng)的研究大多基于單一因 素 灌溉定額或灌水水質(zhì) 或二因素 灌溉定額和灌 水水質(zhì) 對(duì)苜蓿產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 再生水不同灌溉 定額 灌水技術(shù)和灌水水質(zhì)三因素對(duì)苜蓿產(chǎn)量和品質(zhì) 的影響研究鮮見(jiàn)報(bào)道 在寧夏地區(qū)再生水灌溉苜蓿未 見(jiàn)報(bào)道 擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題 因此 針 對(duì)生活再生 水灌溉定額 灌水技術(shù)及灌水水質(zhì)三因素對(duì)苜蓿產(chǎn)量 灌溉排水學(xué)報(bào) 56 和品質(zhì)的影響進(jìn)行了系統(tǒng)研究 以便為寧夏中衛(wèi)地區(qū) 推廣再生水灌溉紫花苜蓿提供理論依據(jù)和技術(shù)支持 1 材料與方法 1 1 試驗(yàn)區(qū)概況 試驗(yàn)在寧夏中衛(wèi)市沙坡頭區(qū)中衛(wèi)第一污水廠中 水示范基地進(jìn)行 地理位置 105 13 E 37 30 N 海 拔 1 228 m 屬于溫帶大陸性氣候 沙坡頭區(qū)年均降 水量 238 mm 年均蒸發(fā) 量 1 729 mm 年平均氣 溫 10 5 無(wú) 霜期平均 167 d 試驗(yàn)區(qū)土 壤于 2019 年 5 月 8 日取樣檢測(cè) 土壤質(zhì)地為壤土 干體積質(zhì)量為 1 43 g cm 田間持水率為 27 質(zhì) 量含水率 土 壤 pH 值為 8 48 全鹽量為 0 56 g kg 有機(jī) 質(zhì)含量為 13 42 g kg 堿解氮 量為 31 02 mg kg 速效磷 量為 18 7 mg kg 速效鉀量為 197 16 mg kg 第 1 茬苜 蓿生育期 5 月 12 日 7 月 23 日 降雨量 為 113 5 mm 再生水為中 衛(wèi)市第一污水處理廠將城市生活污水經(jīng)過(guò)二級(jí)處理 后的再生水 自來(lái)水為中衛(wèi)市居民生活用自來(lái)水 試 驗(yàn)用水于試驗(yàn)期 6 7 月 取樣 由寧夏公眾第三 方檢測(cè)中心測(cè)定 水質(zhì)指標(biāo)符合 農(nóng)田灌水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) GB5084 2005 及 城市污水再生利用農(nóng)田灌溉 用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) GB20922 2007 的規(guī)定 水質(zhì)指 標(biāo)檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表 1 表 1 再生水和自來(lái)水水質(zhì)指標(biāo) Table 1 The quality index of reclaimed water and tap water 項(xiàng)目 再生水檢測(cè)日期 自來(lái)水檢測(cè)日期 農(nóng)田灌水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 城市污水再生利用 農(nóng)田灌溉用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 0620 0716 0620 0716 化學(xué)需氧量 COD mg L 1 26 7 27 6 2 3 11 3 200 200 五日生化需氧量 BOD 5 mg L 1 13 6 38 8 0 87 24 9 100 100 酸堿度 pH 7 56 8 96 7 67 8 22 5 5 8 5 5 5 8 5 全鹽量 EC s cm 1 627 2290 267 680 總氮 TN mg L 1 0 23 0 91 0 81 總磷 TP mg L 1 0 073 0 014 總鉀 TK mg L 1 12 4 0 019 0 22 0 012 鉛 Pb mg L 1 0 001 7 0 000 9 0 000 6 0 2 0 2 汞 Hg mg L 1 0 000 2 0 001 0 001 鎘 Cd mg L 1 0 000 05 0 01 0 01 砷 As mg L 1 0 003 1 0 002 1 0 1 0 1 鉻 Cr mg L 1 0 000 7 0 000 4 0 000 31 0 000 2 0 1 0 1 鈉 Na mg L 1 37 6 0 026 2 37 0 013 鈣 Ca mg L 1 42 3 0 017 12 3 0 025 鎂 Mg mg L 1 10 6 0 002 6 2 19 0 001 3 溶解性總固體 SS mg L 1 6 2 146 0 67 208 總余氯 mg L 1 1 5 糞大腸桿菌群數(shù) MPN L 1 陰性 50 陰性 陰性 4 000 40 000 注 表示該 項(xiàng)未檢出 表 示無(wú)此項(xiàng) 下同 1 2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)采用正交設(shè)計(jì) 試驗(yàn)因素為灌溉定額 A 灌水技術(shù) B 灌水水質(zhì) C 每個(gè) 因素設(shè) 3 個(gè)水 平 采用 L 9 3 4 正交表 共 9 個(gè)處理 每個(gè)處理 3 次 重復(fù) 表 2 為正交試驗(yàn)方案 1 3 試驗(yàn)實(shí)施 每個(gè)處理小區(qū)面積 2 4 m 10 m 小區(qū) 之間用塑料 薄膜隔開(kāi) 深度為 1 m 防止水分互相滲透 紫花苜 蓿播種時(shí)間為 2019 年 5 月 12 日 播種方式采用機(jī)械 條播 種植行 距 20 cm 播 量 為 30 kg hm 2 播 深 2 cm 試驗(yàn)用紫花苜蓿品種為阿爾崗金 M sativa L cv Algonquin 田間灌溉量由水表控制 根據(jù)小區(qū)內(nèi)設(shè)置的土壤水分測(cè)量設(shè)備 結(jié)合研 究區(qū)實(shí)際有效降雨量確定灌溉時(shí)間 第一茬苜蓿灌 溉9 次 為了保苗 種植后于5 月13日 5 月14日灌水 2 次 灌水 定額 為240 m 3 hm 2 灌溉水質(zhì)為自來(lái)水 于5 月20 日開(kāi)始按照試驗(yàn)方案進(jìn)行灌溉 灌溉時(shí)間分 別為5 月20 日 5 月28日 6 月9 日 6 月14日 7 月3 日 7 月15 日 7 月18 日 紫花苜蓿在初花期 2019 年7 月 23日 刈割 收獲 刈割留茬高度為3 5 cm 同時(shí)測(cè)定 各項(xiàng)試驗(yàn)指標(biāo) 曹玉鈞 等 再生水灌溉對(duì)紫花苜蓿產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 57 表 2 正交試驗(yàn)方案 Table 2 Orthogonal test scheme 處理 A 灌溉定額 m 3 hm 2 B 灌水技術(shù) C 灌水水質(zhì) 水平組合 T1 1 1 440 1 地表滴灌 1 再生水 A 1 B 1 C 1 T2 1 1 440 2 地下滴灌 2 再生水與自來(lái)水 1 1 輪灌 A 1 B 2 C 2 T3 1 1 440 3 微噴灌 3 再生水與自來(lái) 水 1 1 混灌 A 1 B 3 C 3 T4 2 1 860 1 地表滴灌 2 再生水與自來(lái) 水 1 1 輪灌 A 2 B 1 C 2 T5 2 1 860 2 地下滴灌 3 再生水與自來(lái) 水 1 1 混灌 A 2 B 2 C 3 T6 2 1 860 3 微噴灌 1 再生水 A 2 B 3 C 1 T7 3 2 280 1 地表滴灌 3 再生水與自來(lái) 水 1 1 混灌 A 3 B 1 C 3 T8 3 2 280 2 地下滴灌 1 再生水 A 3 B 2 C 1 T9 3 2 280 3 微噴灌 2 再生水與自來(lái) 水 1 1 輪灌 A 3 B 3 C 2 1 4 測(cè)定項(xiàng)目及方法 試驗(yàn)按處理收割鮮草 通過(guò)烘箱烘干至恒質(zhì)量折 算為干草質(zhì)量 依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定粗灰分量 Crude ash CASH 粗蛋白質(zhì)量 Crude protein CP 粗 脂肪量 Crude fat C FA 粗纖維量 Crude fiber CFI 中性洗滌纖維量 Neutral detergent fiber NDF 和酸性洗滌纖維量 Acid detergent fiber ADF 氮 磷 鉀 鈣 鎂 鉛和鉻量 相對(duì)飼喂價(jià)值 RFV 是以可消化 干物質(zhì) DDM 為基礎(chǔ) RFV 值越大 說(shuō)明該牧草整體品質(zhì)越好 其關(guān)系式為 RFV DMI DDM 1 29 1 DMI 120 NDF 2 DDM 88 9 0 779 ADF 3 式中 DMI 為粗飼料干物質(zhì)的隨意采食量占體質(zhì)量的 百分比 DDM 為可消化的干物質(zhì) 單位為占干物質(zhì) 的百分比 1 5 統(tǒng)計(jì)分析 文中數(shù) 據(jù)處 理分析 使用 Origin2016 及 DPS7 05 軟件 運(yùn)用 DPS 軟件進(jìn) 行方差分析 ANOV A 考 慮 95 的置 信水平 應(yīng)用 Duncan 新 復(fù)極差法對(duì)不同 處理進(jìn)行多重比較分析 2 結(jié)果與分析 2 1 生活再生水灌溉對(duì)紫花苜蓿生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響 表 3 為不同 處理對(duì)紫花苜蓿生長(zhǎng)指標(biāo) 產(chǎn)量的影 響 由表 3 可知 灌溉定額因素對(duì)株高 莖粗 干草 產(chǎn)量和一級(jí)分枝數(shù)影響顯著 P 灌水技術(shù) B 灌水水 質(zhì) C 影響莖粗 干草產(chǎn)量的三因素主次順序?yàn)楣喔榷~ A 灌水水質(zhì) C 灌水技術(shù) B 株高 莖粗 一級(jí)分枝 數(shù)和干草產(chǎn)量隨灌溉定額的增加而增加 灌溉水分利 用效率隨灌溉定額的增加而降低 對(duì)于莖粗 B 3 水平 最高 對(duì)于株高 一級(jí)分枝數(shù) 干草產(chǎn)量和灌溉水分 利用效率而言 B 2 水平最高 對(duì)于株高 一級(jí)分枝數(shù) 莖粗 干草產(chǎn)量和灌溉水分利 用 效 率 C 1 水平 最高 由表 3 可知 株高 莖 粗 一級(jí)分枝數(shù) 干草產(chǎn) 量指標(biāo)的最優(yōu)組合均為 A 3 B 2 C 1 與 參考組合 A 3 B 2 C 1 一致 即灌溉定額為 2 280 m 3 hm 2 灌水技術(shù)為地下 滴灌 灌水水質(zhì)為再生水時(shí) 紫花苜蓿生長(zhǎng)及產(chǎn)量指 標(biāo)最好 表 3 不同處理對(duì)紫花苜蓿生長(zhǎng)指標(biāo) 產(chǎn)量的影響 Table 3 Effects of different treatments on growth index and yield of alfalfa 處理 株高 cm 莖粗 mm 一級(jí)分枝數(shù) 個(gè) 干草產(chǎn)量 kg hm 2 灌溉水分利用效 kg m 3 A 1 B 1 C 1 62 3 0 75bc 2 24 0 03bc 12 4 0 38abc 3617 165cde 2 51 0 13a A 1 B 2 C 2 64 2 0 9bc 2 19 0 02c 12 3 0 45bc 3443 168e 2 45 0 11a A 1 B 3 C 3 60 8 0 62c 2 23 0 05bc 11 5 0 37c 3526 175de 2 39 0 12a A 2 B 1 C 2 67 8 0 56abc 2 31 0 07abc 12 6 0 52abc 3782 189cd 2 03 0 09b A 2 B 2 C 3 68 2 0 92abc 2 32 0 05ab 12 7 0 55abc 3857 188c 2 07 0 08b A 2 B 3 C 1 69 5 0 35ab 2 38 0 09a 12 8 0 58ab 3906 186c 2 10 0 09b A 3 B 1 C 3 75 7 0 54a 2 34 0 12ab 13 3 0 62ab 4670 199ab 2 05 0 06b A 3 B 2 C 1 76 3 0 89a 2 42 0 08a 13 6 0 64a 4754 205a 2 09 0 08b A 3 B 3 C 2 74 9 1 28a 2 33 0 09ab 12 9 0 59ab 4420 213b 2 00 0 07b 灌水定額 灌水技術(shù) n n n n n 灌水水質(zhì) n n n n n 注 同列數(shù)據(jù)不同 小寫(xiě)字母表示差異顯著 P 0 05 n 表示在 0 05 水平 差異不顯著 表示 在 0 05 水平差 異顯著 下同 灌溉排水學(xué)報(bào) 58 表 4 紫花苜蓿生長(zhǎng)和產(chǎn)量的極差分析 Table 4 Extremum difference analysis of Alfalfa growth and yield 因素 株高 cm 莖粗 mm 一級(jí) 分枝數(shù) 個(gè) 干草產(chǎn)量 kg hm 2 灌溉水分 利用效率 kg m 3 灌水 定額 13 200 0 143 3 1 200 1 086 000 0 403 灌水 技術(shù) 1 167 0 016 7 0 467 72 333 0 040 灌水 水質(zhì) 1 133 0 070 0 0 433 210 667 0 073 2 2 生活再生水灌溉對(duì)紫花苜蓿品質(zhì)的影響 表 5 為各處 理紫花苜蓿品質(zhì)量 由表 5 可知 灌 溉定額因素對(duì)粗脂肪 粗纖維 酸性洗滌纖維 中性 洗滌纖維及相對(duì)飼喂價(jià)值影響顯著 P 0 05 灌 水 水質(zhì)因素對(duì)粗灰分影響顯著 P 灌水水質(zhì) C 灌 水技 術(shù) B 影響其 他指標(biāo)的三因素主次順序?yàn)?灌溉定額 A 灌水技術(shù) B 灌水水質(zhì) C 粗灰分 粗脂肪 粗 蛋 白及相對(duì)飼喂價(jià)值隨灌溉定額的增加而增加 對(duì)于粗 灰分而 言 B 2 水平 最高 C 1 水平最 高 對(duì)于 相對(duì) 飼 喂價(jià)值 粗 脂肪和 粗蛋 白而言 B 2 水平最 高 C 1 水 平最高 粗纖維和中性洗滌纖維隨灌溉定額的增加而 減少 B 2 最低 C 2 水 平 最低 酸性 洗滌纖 維隨 灌溉 定額的增加而減少 B 2 水平最低 C 1 水平最低 由表 5 可知 粗灰分 粗脂肪 粗蛋白 粗纖維 酸性洗滌纖維 中性洗滌纖維和相對(duì)飼喂價(jià)值的最優(yōu) 組合均為 A 3 B 2 C 1 與參 考組合 A 3 B 2 C 1 一致 即灌 溉 定額為 2 280 m 3 hm 2 灌 水技術(shù)為地下滴灌 灌水水 質(zhì)為再生水時(shí) 紫花苜蓿品質(zhì)最好 表 5 各處理紫花苜蓿品質(zhì)量 Table 5 Quality content of alfalfa in each treatments 處理 粗灰分 粗脂肪 粗纖維 粗蛋白 酸性洗滌纖維 中性洗滌纖維 相對(duì)飼喂價(jià)值 A 1 B 1 C 1 9 1 0 38bcd 0 79 0 022de 32 5 1 32ab 15 93 0 57a 39 2 1 68ab 45 7 1 95ab 117 2 4 68ef A 1 B 2 C 2 8 9 0 36cd 0 82 0 019cde 27 9 1 15abc 16 9 0 62a 38 8 1 89ab 43 3 1 86abc 124 39 5 23def A 1 B 3 C 3 7 5 0 25d 0 74 0 018e 33 9 1 28a 15 8 0 53a 40 4 1 42a 47 8 1 76a 110 19 4 8f A 2 B 1 C 2 9 9 0 43abc 0 87 0 024cde 25 7 0 96bc 17 0 68a 37 3 1 95ab 41 7 1 68abc 131 83 5 68cde A 2 B 2 C 3 8 9 0 35cd 0 99 0 027abcd 23 7 0 84c 17 9 0 79a 36 1 1 84b 37 9 1 83bc 147 4 6 23bc A 2 B 3 C 1 10 2 0 42abc 0 92 0 029bcde 25 4 0 98bc 17 2 0 74a 36 5 2 01ab 40 7 1 72abc 136 53 5 98cd A 3 B 1 C 3 10 7 0 44ab 1 06 0 034abc 23 1 1 08c 18 1 0 83a 31 3 2 03c 37 2 1 58bc 159 772 6 58b A 3 B 2 C 1 11 6 0 46a 1 19 0 037a 21 2 1 13c 25 1 1 13a 26 5 2 25d 35 5 1 49c 177 47 6 95a A 3 B 3 C 2 10 9 0 42a 1 14 0 043ab 22 1 0 96c 21 2 0 92a 30 3 2 16cd 36 7 1 53c 163 97 6 73ab 灌水定額 n n n 灌水技術(shù) n n n n n n 灌水水質(zhì) n n n n n n n 表 6 紫花苜蓿品質(zhì)的極差分析 Table 6 Extremum difference analysis of variance of conventional quality of alfalfa 因素 粗灰分 粗脂肪 粗纖維 粗蛋白 酸性洗滌纖維 中性洗滌纖維 相對(duì)飼喂價(jià)值 灌水定額 2 567 0 347 9 300 5 257 10 100 9 133 49 811 灌水技術(shù) 0 367 0 093 2 867 2 957 2 133 2 833 13 486 灌水水質(zhì) 1 267 0 037 1 667 2 143 1 867 0 400 4 613 2 3 生活再生水灌溉對(duì)紫花苜蓿的 N P K Ca 及 Mg 量的影響 表 7 為各處 理紫花苜蓿 N P K Ca 及 Mg 量 由表 7 可知 灌溉定額因素對(duì) N P 和 Ca 量影 響顯 著 P 灌水技 術(shù) B 灌水水 質(zhì) C 影響 P Ca 和 Mg 量的三因素主 次順序?yàn)?灌溉定額 A 灌水水質(zhì) C 灌 水技術(shù) B N P K Ca 及 Mg 量隨 灌溉定額的增加而增加 對(duì)于 N P K 及 Ca 量而言 B 2 水平最高 Mg 量 B 3 水平 最高 N P 和量 C 1 水平最高 Ca 和 Mg 量 C 2 水平 最高 由表 7 可知 N P 和 K 量 的最優(yōu)組合均為 A 3 B 2 C 1 與參考組合 A 3 B 2 C 1 一致 即灌溉定額為 2 280 m 3 hm 2 灌水技術(shù)為地下滴灌 灌水水質(zhì)為再生水時(shí) 紫花苜 蓿 N P 和 K 量最高 Ca 和 Mg 量 較高 曹玉鈞 等 再生水灌溉對(duì)紫花苜蓿產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 59 表 7 各處理紫花苜蓿 N P K Ca 及 Mg 量 Table 7 Contents of N P K Ca and Mg in alfalfa by treatments 處理 N P K Ca g kg 1 Mg g kg 1 A 1 B 1 C 1 2 64 0 09d 2 45 0 08b 0 28 0 011a 12 5 0 52a 2 17 0 09a A 1 B 2 C 2 2 65 0 08cd 2 85 0 12ab 0 29 0 009a 13 6 0 49a 2 27 0 08a A 1 B 3 C 3 2 57 0 07d 2 27 0 06b 0 26 0 008a 9 6 0 42a 1 91 0 06a A 2 B 1 C 2 2 77 0 1bcd 2 86 0 12ab 0 32 0 012a 14 2 0 62a 2 29 0 09a A 2 B 2 C 3 2 91 0 12bcd 2 93 0 13ab 0 36 0 015a 15 5 0 59a 2 31 0 1a A 2 B 3 C 1 2 85 0 12bcd 2 91 0 09ab 0 34 0 014a 15 2 0 65a 2 3 0 08a A 3 B 1 C 3 3 11 0 11abc 2 74 0 11b 0 38 0 016a 17 9 0 77a 2 38 0 1a A 3 B 2 C 1 3 53 0 14a 3 52 0 15a 0 58 0 019a 18 5 0 86a 2 42 0 09a A 3 B 3 C 2 3 15 0 13ab 3 51 0 14a 0 35 0 015a 19 8 0 81a 2 99 0 11a 灌水定額 n n n 灌水技術(shù) n n n n n 灌水水質(zhì) n n n n n 表 8 紫花苜蓿 N P K Ca 及 Mg 量的極 差分析 Table 8 Extremum difference analysis of variance of N P K Ca and Mg content in alfalfa 因素 N P K Ca g kg 1 Mg g kg 1 灌水定額 0 643 0 733 0 160 6 833 0 480 灌水技術(shù) 0 190 0 417 0 093 1 000 0 120 灌水水質(zhì) 0 150 0 427 0 080 1 533 0 317 注 Rj 表示指標(biāo)極差 2 4 生活再生水灌溉對(duì)紫花苜蓿重金屬量的影響 表 9 為紫花苜蓿 Pb 量的極差 方差分析 由 表 9 可知 灌溉定額因素對(duì)紫花苜蓿 Pb 量影響顯著 P 灌水水質(zhì) C 灌水技術(shù) B 含 Pb 量隨灌溉 定額的增加而增加 B 1 水平最低 C 3 水平最低 表 9 紫花苜蓿 Pb 量的極差 方差分析 Table 9 Analysis of variance of lead content in alfalfa 因素 R j df 鉛 mg kg 1 F P 灌水定額 0 1040 2 205 934 0 005 灌水技術(shù) 0 0157 2 4 388 0 186 灌水水質(zhì) 0 0270 2 14 203 0 066 表 10 為各處 理紫花苜蓿含 Pb Cr 量 由 表 10 可知 Pb 量 0 19 mg kg 最大 但 其含量與國(guó)家飼 料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) GB13078 2017 相比 Pb Cr 量 遠(yuǎn)小 于國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn) Pb 30 mg kg 鉻 5 mg kg Pb 量的最優(yōu)組合為 A 1 B 1 C 3 與參考組合 A 1 B 1 C 3 一致 即灌溉定額為 2 280 m 3 hm 2 灌水技術(shù)為地表滴灌 灌水水質(zhì)為混灌時(shí) 紫花 苜蓿重金屬 Pb 元素量最低 表 10 各處理紫花苜蓿含 Pb Cr 量 Table 10 Contents of Pb and Cr in alfalfa by treatments 指標(biāo) T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 Pb mg kg 1 0 068 0 0029cd 0 058 0 0021d 0 052 0 0022d 0 078 0 0025cd 0 085 0 0032cd 0 1 0 0041c 0 14 0 0062b 0 19 0 0074a 0 16 0 0065ab Cr mg kg 1 3 討 論 1 本研究表明 紫花苜蓿株高 莖粗和干草產(chǎn) 量隨再生水灌溉定額的增加而增加 再生水有利于株 高 莖粗和干草產(chǎn)量的增加 這與王晉興等 13 張志 華等 14 王 北洪等 17 的研究結(jié)果基本一致 原因可能 是再生水中含有的營(yíng)養(yǎng)成分通過(guò)灌溉進(jìn)入土壤 可提 高土壤肥力 促進(jìn)作物生長(zhǎng)并可增加作物生物量 李 曉娜等 15 研究表明 使用再生水灌溉苜蓿會(huì)使苜蓿植 株品質(zhì)提高 本研究表明 紫花苜蓿品質(zhì)指標(biāo) 如粗 脂肪和粗蛋白含量等 隨再生水灌溉定額的增加而增 加 品質(zhì)指標(biāo) 如粗纖維和酸性洗滌纖維等 隨再生 水灌溉定額的增加而減少 再生水灌溉有利于苜蓿品 質(zhì)的提高 本研究表明 紫花苜蓿 N P K Ca 和 Mg 量隨再 生水 灌溉定額的增加而增加 再生水灌溉 有利于增加苜蓿 N K 和 Mg 等 量 這 與張志華等 14 李曉娜等 19 研究結(jié)果基本一致 王新等 20 研究表明 低劑量的重金屬濃度對(duì)紫花苜蓿的生長(zhǎng)有一定刺激 作用 本研究表明 苜蓿含 Pb 量隨灌溉定額的增加 而增加 灌水水質(zhì)對(duì)苜蓿含 Pb 量無(wú)顯著影響 重金 屬 Pb 和 Cr 量遠(yuǎn)小于國(guó)家飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) 初步說(shuō) 明再生水短期灌溉重金屬累計(jì)情況不明顯 這與張志 華等 14 的研究結(jié)果基本一致 2 合理的灌水技術(shù)是干旱區(qū)實(shí)現(xiàn)節(jié)水高產(chǎn)的重 要途徑 地下滴灌技術(shù)對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的破壞小 有利于 保持作物根區(qū)疏松通透 并可有效減少水分的蒸發(fā)損 失 提高水分利用效率 節(jié)水增產(chǎn)提質(zhì)效果明顯 與 地表滴灌和微噴灌相比 采用地下滴灌技術(shù) 紫花苜 蓿株高 一級(jí)分枝數(shù)和干草產(chǎn)量的最高 紫花苜蓿品 質(zhì)指標(biāo) 如粗灰分 粗脂肪和粗蛋白量等 最高 品 灌溉排水學(xué)報(bào) 60 質(zhì)指標(biāo) 如粗纖維和酸性洗滌纖維等 最低 紫 花苜 蓿 N P K 及 Ca 量最高 這與彭文棟等 21 張前兵 等 22 研究結(jié) 果相類似 綜上所述 再生水是寧夏地區(qū)紫花苜蓿種植及牧 草生產(chǎn)可利用的灌溉資源 但其長(zhǎng)期效應(yīng)尚需開(kāi)展進(jìn) 一步研究 4 結(jié) 論 1 灌溉定額 為 2 280 m 3 hm 2 灌水技術(shù)為地下 滴灌 灌水水質(zhì)為再生水時(shí) 紫花苜蓿株高 莖粗 一級(jí)分枝數(shù) 產(chǎn)草量最高 2 參考組合 A 3 B 2 C 1 與最優(yōu)組合一致 苜蓿 的粗灰分 粗脂肪 粗蛋白及相對(duì)飼喂價(jià)值最大和粗 纖維 酸性洗滌纖維及中性洗滌纖維最小 紫花苜蓿 的 N P K 量最高 Ca 和 Mg 量較 高 紫花苜蓿品 質(zhì)較好 3 再生水灌 溉的紫花苜蓿植株體內(nèi)重金屬 Pb 鉻 量較低 處于安全范圍 影響 Pb 量的三因素主 次順序?yàn)?灌溉定額 A 灌水水質(zhì) C 灌水技術(shù) B 且均遠(yuǎn)小于國(guó)家飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) 再生水灌溉短期不會(huì) 引起苜蓿植株體內(nèi)重金屬的大量累積 在生育期降雨量為 113 5 mm 條件下 采用再生 水灌溉定額為 2 280 m 3 hm 2 灌水技術(shù)為地下滴灌 灌水水質(zhì)為再生水 灌水定額為 240 m 3 hm 2 灌溉次 數(shù)為 9 次 為當(dāng)?shù)卦偕喔人|(zhì) 灌溉制度與灌水 技術(shù)的最優(yōu)組合 這個(gè)組合紫花苜蓿生長(zhǎng)最好 產(chǎn)量 最高 品質(zhì)最優(yōu) 且植株重金屬量處于安全范圍 參考文獻(xiàn) 1 郭彥軍 徐恢仲 張家驊 紫花苜蓿根系形態(tài)學(xué)研究 J 西南農(nóng)業(yè) 大學(xué)學(xué)報(bào) 2002 24 6 484 486 GUO Yanjun XU Huizhong ZHANG Jiahua A study on the morphology of the root system of alfalfa J Journal of Southwest Agricultural University 2002 24 6 484 486 2 FAN J DU Y WANG B et al Forage yield soil water depletion shoot nitrogen and phosphorus uptake and concentration of young and old stands of alfalfa in response to nitrogen and phosphorus fertilisation in a semiarid environment J Field Crops Research 2016 198 247 257 3 舒朝成 劉彤 王倩 等 不同鹽濃 度下播種量對(duì)紫花 苜蓿植物學(xué)特 性的影響 J 草業(yè) 科學(xué) 2017 34 9 1 889 1 897 SHU Chaocheng LIU Tong WANG Qian et al Effects of seeding rate on botanical characteristics of Medicago sativa under different salt concentration J Pratacultural Science 2017 34 9 1 889 1 897 4 PARSONS L R SHEIKH B HOLDEN R et al Reclaimed water as an alternative 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