全 文 ：第 16 卷
第 3 期

Vol. 16
No . 3
草
地
学
报
ACTA AGRESTIA SINICA



2008 年
5 月

May

2008
地下滴灌埋设深度对紫花苜蓿生长的影响
夏玉慧1, 汪有科1, 2* , 汪治同3
( 1.西北农林科技大学资源与环境学院, 陕西 杨凌 712100; 2.国家节水灌溉杨凌工程技术研究中心,陕西 杨凌 712100;
3. 内蒙古阿拉善左旗宗别立动物防疫站, 内蒙古 阿左旗 750306)
摘要: 研究不同滴灌带埋设深度对紫花苜蓿金皇后( Medicago sativ a L . cv. Go lden Empress)的株高、茎粗、分枝
数、根系和产量等指标的影响, 以期为滴灌在人工牧草种植应用提供理论依据。结果表明: 株高和茎粗两指标, 在
分枝期,埋深 10 cm 显著高于其它处理( P< 0. 05) ;开花期以后, 埋深 30 cm 显著高于其它处理( P< 0. 05) ; 不同埋
深处理分枝数差异不显著;分枝期埋深 10 cm 产量最高,开花期以后埋深为 20 和 30 cm 产量逐渐提高甚至超出 10
cm 滴灌处理;不同埋设深度对主根生长影响不大, 但每个滴灌带埋深处的侧根密度增加。
关键词: 地下滴灌; 埋设深度; 苜蓿生长特性
中图分类号: S275. 6



文献标志码: A



文章编号: 1008
0435( 2008) 03
0298
05
Effect of the Burying Depth of Underground Drip Irrigation System
on Alfalfa Growth Characteristics
XIA Yu
hui1 , WANG You
ke1, 2* , WANG Zhi
tong3
( 1. Colleg e of Resources and Envir onment, Nor thw est A& F U niversit y, Yangling, Shaanx i P rov ince 712100, China;
2. National Eng ineer ing Resear ch Cent er for Water Saving I rr igat ion, Yangling, Shaanx i Pr ov ince 712100, China;
3. Zongbieli Animal Epidemic P revention Station, A lxa Left Banner, I nner Mongolia Autonomous Reg ion 750306, China)
Abstract: In order to provide theo ret ical basis to the forag e plant ing w ith drip ir rigat ion, the ef fect of bury

ing depth o f drip irrig at ion system w as studied on the g row th characterist ics, including plant height, ro ot
col lar diameter, br anch number per plant , main ro ot leng th, weight density and y ield, of M edicag o sat iva
L. cv. Go lden Empress. T he results show that plant height and root co llar diameter under the 10 cm bury

ing depth t reatment w as significant ly higher than tho se under other t reatments in branching stage ( P<
0. 05) , while in f low er ing stage, the 30 cm depth tr eatment w as significant ly higher than that of other
tr eatments ( P< 0. 05) . No significant effect of bur ying depth on the number o f branches w as detected.
During branching stag e, the 10 cm burying depth t reatment had the highest y ield, how ever the yield under
20 cm and 30 cm bur ying depth treatments w er e incr eased step by step and even exceeded the 10 cm treat

ment since the f low ering stage. Ther e w as no signif icant ef fect of burying depth on the grow th of main
root , but the later al roo t density incr eased at each bur ying depth of drip tape.
Key words: Undergr ound dr ip irr ig ation; Burying depth; Alfalfa g row th characterist ics


紫花苜蓿是一种优质、高产、抗旱、适应性强的
多年生豆科牧草[ 1] , 主要分布在干旱半干旱地
区[ 2, 3] , 是我国种植面积最大的人工牧草, 在西北地
区具有悠久的历史, 现有面积 104. 53万 hm2 , 占全
国人工草地面积的 78. 5% [ 4]。它是一种优良的改土
培肥植物, 能够吸收深层土壤水分, 在我国旱区农业
发展中具有重要作用, 其明显的改土培肥效果已
被大量实践证实[ 5~ 7] ,然而,在干旱、半干旱地区水分
是限制紫花苜蓿人工草地建植的重要因子。发展人
工牧草是榆林地区发展畜牧业的基础,由于当地水
收稿日期: 2007
10
31; 修回日期: 2008
02
27
基金项目: 陕西省重大科技攻关项目( 2006Kz08
G3)
作者简介: 夏玉慧( 1981
) ,女,内蒙古赤峰人,硕士研究生,研究方向为水土资源高效利用, E
m ail: xiayuhui814@ tom. com ; * 通讯作者
Author for correspondence, E
mail: gjzw yk@ vip. sin a. com
第 3期 夏玉慧等:地下滴灌埋设深度对紫花苜蓿生长的影响
资源缺乏所以节水灌溉种植苜蓿又成为发展人工草
地的出路。地下滴灌是用管道系统输水、通过埋在
地下的毛管上的灌水器将灌溉用水释放到作物根区
土壤中, 供作物吸收利用的一种灌水方法[ 8, 9] 。与
地面灌溉技术相比,地下滴灌具有减少地表无效蒸
发、改善作物根区土壤条件、方便田间管理作业、防
止毛管老化等优点 [ 10~ 13]。因此发展紫花苜蓿地下
滴灌种植有着极其重要的意义。
1
材料与方法
1. 1
试验地自然概况
试验地位于陕西靖边县, 地处毛乌素沙漠南缘,
东经 108
48
, 北纬 37
37
, 海拔 1123~ 1823 m 之
间。年均降水量 395. 4 mm ,年蒸发量 2500~ 3000
mm, 年均气温 7. 8
, 无霜期 120 d,日照时间长, 昼
夜温差大,地下水埋深 3 m, 土壤为沙土。
1. 2
供试材料及种植方法
苜蓿品种: 紫花苜蓿金皇后 (M edicago sativa
L. cv. Go lden Empress)
滴灌材料: 由秦川节水公司提供的旁壁式滴灌
带,型号为 DGMF16
2. 8
30
0. 2
种植方法: 2007 年 6 月 3 号播种, 人工条播。
播深 3 cm ,行距 30 cm, 小区面积为 50. 4 m 2 , 每个
小区埋设 3 根深度相同的滴灌带。埋设深度: 10、
20、30和 40 cm 4个水平, CK 为没有埋设滴灌带的
对照实验区。
供水时间和供水量: 每 10 d 灌水 1 次, 供水量
195 m3 / hm 2。
1. 3
测定指标和方法
1. 3. 1
地上部分的测定
株高、茎粗和分枝数 3个
指标,在每个小区内按
S
型曲线随机选取 10株, 每
5 d观测 1次。植株高度测定: 现蕾前为从茎的最
基部到最上叶顶端的距离, 现蕾后为从茎的最基
部到穗顶端的距离; 茎粗的测定: 用游标卡尺量茎
的最基部,东西、南北两方向各测 1 次,取平均值;
分枝数的测定: 枝条数是指从
根颈
处分蘖产生
的枝条的多少。
1. 3. 2
地下部分的测定
主根长和根重密度(根重
密度指单位体积土壤中的根干重, 单位为 g. cm- 3 )
两个指标。主根长:在测过地上生物量的苜蓿植株
旁 5 cm处,挖 60~ 100 cm 深的坑, 深见根端,用铁
丝掏去根旁泥土, 分离得到根系。每个小区掏出 10
株,测定每株根系的主根长度; 根重密度的测定: 在
60~ 100 cm 深的坑中,每 10 cm 为 1层, 在每层内,
取 10 cm
10 cm
10 cm 的土样 5个, 共取 6 层。
用孔径为 1 mm 的土壤筛将土慢慢冲掉。将冲洗好
的根系置于 105
的烤箱中,烘 16个小时, 在 1/ 1000
g 的电子天平上称重。
1. 3. 3
产量的测定
在分枝期( 7月 20日左右)、
初花期( 8月 20日左右)、结实期( 9月 20日左右)各
刈割 1次,每次刈割 2行(面积约为 60 cm
50 cm) ,
留茬高度 5 cm 左右。收割后,立即称鲜草重。
1. 4
数据处理
数据运算和绘图采用 Excel 软件, 方差分析采
用 DPS软件。
2
结果与分析
2. 1
滴灌带埋设深度对植株高度的影响
紫花苜蓿苗期生长缓慢,一般在出苗后 40 d左
右进入快速生长期。分枝期, 埋设深度为 10、20和
30 cm 3个处理的植株高度要显著高于埋深 40 cm
和 CK的株高( P< 0. 05) , 埋深 20 cm 和埋深 30 cm
的株高差异不显著,埋深为 10 cm 的处理的植株平
均高度要显著高于埋深 20 cm 和 30 cm 的处理
( P< 0. 05) ;开花期, 不同埋设深度 4个处理的植株
高度要显著高于 CK( P< 0. 05) ,埋深 30 cm 的株高
较其它 3个处理差异显著 ( P< 0. 05) ;结实期, 不同
埋设深度 4个处理的植株高度要显著高于 CK 的株
高( P< 0. 05) , 埋深 20 cm 和 30 cm 的两处理植株
高度差异不显著。埋深 30 cm 的处理相对于其它各
个处理差异显著( P< 0. 05) (表 1)。可以看出, 分枝
期,埋深 10 cm 的处理有利于高度生长, 而开花期
后,埋深 30 cm 的处理更有利于植株生长。
2. 2
滴灌带埋设深度对植株茎粗的影响


分枝期, 不同埋设深度 4个处理的茎粗要显著
高于 CK 的株高( P< 0. 05) ,而埋深 20、30和 40 cm
的 3个处理差异不显著,埋深 10 cm 的处理较其它
不同埋深处理差异显著( P< 0. 05) ; 开花期, 埋深
10 cm和 30 cm两处理的茎粗显著高于其它处理的
株高( P< 0. 05) , 而埋深 10 cm 和 30 cm 之间差异
299
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不显著;结实期, 不同埋设深度 4 个处理的植株高
度要显著高于 CK 的株高( P< 0. 05) , 埋深 10、20
和 40 cm 的 3 个处理植株高度差异不显著; 埋深
30 cm的处理相对于其它各个处理差异显著( P <
0. 05) (表 2)。可以看出,分枝期, 埋深 10 cm 的处
理有利于茎粗生长,而开花期后,埋深 30 cm 的处理
更有利于植株生长。
表 1
不同埋设深度苜蓿株高方差分析
Table 1
Var iance analysis of alfalfa height under different bur ying depth of drip ir rigation system
处理( cm) T reatment 分枝期 Bran ching stage 开花期 Flow ering stage 结实期 Fillin g s tage
CK 27. 85
3. 27b 41. 97
2. 71d 45. 26
0. 69d
埋深 10 cm Burying depth 10 cm 33. 17
0. 81a 55. 55
1. 65b 67. 43
2. 73b
埋深 20 cm Burying depth 20 cm 30. 83
0. 77ab 51. 34
1. 61c 65. 22
2. 28b
埋深 30 cm Burying depth 30 cm 30. 18
1. 39ab 60. 97
3. 03a 72. 03
1. 15a
埋深 40 cm Burying depth 40 cm 29. 86
1. 00b 51. 65
1. 24bc 61. 53
1. 54c


注:同列小写字母不同者差异显著( P< 0. 05) ,下同
Note: Mean s with dif feren t sm all let ters in the same column are signif icant ly diff erent at the 0. 05 level ; s am e as below
2. 3
滴灌带埋设深度对苜蓿分枝数的影响
在生长季内各个处理的分枝数均呈增加的趋
势,不同埋设深度 4 个处理的分枝数要高于 CK 的
分枝数,但是差异不显著 (表 3)。表明不同埋设深
度会影响分蘖产生的枝条数量的多少。但是由于本
实验的种植密度偏大和种植一年苜蓿的原因,不同
埋设深度对苜蓿分枝数的影响没有表现出来。
表 2
不同埋设深度苜蓿茎粗方差分析
Table 2
Variance analysis o f alfalfa ro ot collar diameter under differ ent bury ing depth of dr ip irr ig ation system
处理( cm) T reatment 分枝期 Bran ching stage 开花期 Flow ering stage 结实期 Fillin g s tage
CK 3. 33
0. 61 b 5. 66
0. 36b 7. 28
0. 49b
埋深 10 cm Burying depth 10 cm 4. 41
0. 82 a 8. 18
1. 46a 9. 82
1. 39ab
埋深 20 cm Burying depth 20 cm 4. 06
0. 43 ab 7. 91
1. 67ab 10. 18
2. 60ab
埋深 30 cm Burying depth 30 cm 3. 74
0. 56 ab 8. 25
1. 65a 10. 81
2. 10a
埋深 40 cm Burying depth 40 cm 3. 38
0. 35 ab 6. 77
0. 71ab 8. 69
0. 92ab
表 3
不同埋设深度苜蓿分枝数方差分析
Table 3
Variance analysis o f alfalfa br anch number under differ ent bury ing depth o f dr ip ir rig ation sy stem
处理( cm) T reatment 分枝期 Bran ching stage 开花期 Flow ering stage 结实期 Fillin g s tage
CK 7. 6
2. 2a 16. 4
1. 1a 22. 6
5. 3a
埋深 10 cm Burying depth 10 cm 8. 7
1. 6a 19. 4
1. 7a 27. 5
2. 7a
埋深 20 cm Burying depth 20 cm 8. 3
2. 6a 17. 5
5. 4a 25. 6
9. 1a
埋深 30 cm Burying depth 30 cm 8. 9
1. 1a 18. 8
1. 8a 27. 8
2. 6a
埋深 40 cm Burying depth 40 cm 8. 0
1. 2a 16. 8
1. 6a 24. 1
3. 3a
2. 4
滴灌带埋设深度对地上产量的影响
4个处理在干物质产量指标上, 都明显高于
CK。分枝期, 各个处理产量差距很大, 埋深 10 cm
的处理明显高于其它处理, 但是埋深 20、30 和 40
cm 的处理差异不显著; 开花期,不同埋深处理产量
差距不是很大, 埋深 30 cm 产量最高, 其值为
467. 45 g/ m2 ;结实期, 各处理的干产与开花期相比
有增加的趋势, 埋深 30 cm 的处理产量最大优于其
它处理(图 1)。可以看出, 分枝期埋深 10 cm 产量
最高,开花期以后埋深 30 cm 的处理更有利于干物
质的积累。
2. 5
滴灌带埋设深度对主根生长的影响
分枝期,各个处理的主根长度差距不是很大.滴
灌带埋设深度还未对根系伸长生长起到决定作用;
开花期, 对照区的主根长度高于其它处理,埋深 20、
30和 40 cm 的处理根系主根长度差异不显著,埋深
10 cm的根系主根长度生长较缓慢,由于植物根系
的向水性,埋深 10 cm 的处理根系向滴灌带生长的
根系增多;结实期,种子的形成是需水关键期,所以
没有灌水的对照区, 有干旱现象出现,促进根系的生
长,使得对照区的主根长度高于其它处理。不同埋设
深度的各个处理根系主根长度差异不是很大(图2)。
300
第 3期 夏玉慧等:地下滴灌埋设深度对紫花苜蓿生长的影响 301
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2. 6
滴灌带埋设深度对根重密度的影响
整个生育期内根系主要分布在 40 cm 以上, 不
同生育期不同处理存在差异。分枝期, 埋深为 10
cm 的处理根重密度各层都高于其它处理; 开花期,
0~ 10 cm 土层中埋深 10 cm 处理的根重密度最高;
10~ 20 cm 土层中埋深 20 cm 处理的根重密度略高
于其它处理,埋深 10、30和 40 cm 3 个处理差异不
明显;结实期,各个处理根重密度与开花期相比都有
所增加, 20~ 30 cm 土层中埋深 30 cm 的根重密度
最大,高于其它处理差异不显著, 50 cm 以下, 各处
理的根重密度无明显变化(图 3)。就根重密度来
说, 不同的滴灌埋设深度对苜蓿的主根深度影响不
明显,主要影响侧根的分布。
3
讨论与结论
滴灌作为世界上公认的最节水的技术, 受到世
界各国广泛的重视。但其技术主要应用在温室大棚
蔬菜、花卉和果树的灌溉中[ 11, 14] 。在牧草灌溉中的
应用研究报道极少[ 15] 。本研究由于试验时间较短,
有很多技术性问题还不能确定,有待深入研究,但初
步获得结果有必要供同行参考。
3. 1
滴灌带(或管)不同埋设深度对植株高度和茎
粗的影响趋势基本一致。分枝期, 埋设深度为 10
cm 的处理更有利于植株高度和茎粗的生长。而在
开花期后,埋设深度为 30 cm 的处理更有利于紫花
苜蓿的生长。上述现象表明在苜蓿幼苗期土壤表层
水分对其生长影响较大, 但随着苜蓿植株生长特别
是根系的延长, 滴灌带(或管)埋设深度大的作用开
始显现,这也说明当苜蓿根深超过 30 cm 后, 埋设深
度 30 cm 的滴灌会发挥较好的作用,我们今后可以
进一步加大对埋深 30 cm 滴灌的技术参数研究。分
枝数,各个处理在各个生育期差异不显著,这可能是
种植地一年苜蓿的密度较大的原因。
3. 2
不同的滴灌埋设深度对苜蓿的主根深度影响
不明显,主要影响侧根的分布。在每个滴灌带附近
根系密度和重量明显变大, 这一特征对我们今后进
行实施人工牧草随灌溉施肥有十分重要的意义。根
系在滴灌带(管)附近集中, 可能会造成根系堵塞滴
灌出水孔的现象, 这也给我们研究滴灌带(管)根系
堵塞提出了研究课题。
3. 3
对于地表、10、20、30 cm 埋深滴灌 4个处理,分
枝期各个处理在干物质的积累上差距不是很大,埋深
10 cm 产量稍高, 分别是 34. 72、24. 12、22. 18 和
22. 4 g/ m
2
;开花期,各处理较分枝期干物质积累显著
增加,分别是449. 24、458. 21、467. 45和 448. 38 g/ m2 ,
净增长分别是414. 52、434. 09、445. 27和 425. 98 g/ m2、,
无论是干物质的积累量还是净增长量,埋深30 cm的处
理要高于其他处理;结实期,各处理较开花期干物质
积累也有明显增加, 分别净增长: 208. 74、209. 79、
220. 48和 176. 96 g / m2 , 再次表明 30 cm 滴灌埋深
较好。
参考文献
[ 1]
郭正刚,张和,王锁民,等.不同紫花苜蓿品种在黄土高原丘陵
区适应性的研究[ J] .草地学报, 2003, 12( 4) : 45
50
[ 2]
赵金梅,周禾,王秀艳.水分胁迫下苜蓿品种抗旱生理生化指标
变化及其相互关系[ J] .草地学报, 2005, 13( 3) : 184
189
[ 3]
李文娆,张岁岐,山仑.水平胁迫对紫花苜蓿根系吸水与光合特
性的影响[ J] .草地学报, 2007, 15( 3) : 206
211
[ 4]
孙启忠,桂荣,那日苏.我国西北地区苜蓿种子产业化发展优势
与对策[ J] .草业科学, 2000, 17( 2) : 65
69
[ 5]
张玉发,王庆锁,苏加楷. 试论中国苜蓿产业 [ J ] . 中国草地,
2000, 22( 1) : 64
69
[ 6]
耿华珠.中国苜蓿[ M ] .北京:中国农业出版社, 1995. 2
8
[ 7]
贾慎修.草地学(第 2 版) [ M ] .北京:农业出版社, 1995. 81
144
[ 8]
Phene C J. M axim izing water use eff iciency w ith subsu rface
drip i rrigat ion [ R] . ASAE Paper 922090, Ch arlot te, NC,
1992b. 7, 21
24
[ 9]
Camp C R. Sub surface drip irrigat ion: a review [ J] . T rans ac

t ion of th e ASAE, 1998, 41( 5) : 1353
1367
[ 10] 张国祥.地下滴灌( 渗灌)的技术状况与建议[ J ] .山西水利科
技, 1996, 18( 2) : 51
54
[ 11] 程先军,许迪,张昊.地下滴灌技术发展及应用现状综述[ J] . 节
水灌溉, 1999, 4( 8) : 13
15
[ 12] 胡笑涛,康绍忠,马孝义.地下滴灌灌水均匀度研究现状及展望
[ J] .干旱地区农业研究, 2000, 18( 2) : 113
117
[ 13] 黄兴法,李光永.地下滴灌技术的研究现状与发展[ J ] .农业工
程学报, 2002, 18( 2) : 176
181
[ 14] 任杰,温新明,王振华,等. 地下滴灌毛管适宜埋深及间距研究
进展[ J] .水资源与水工程学报, 2007, 18( 6) : 48
51
[ 15] 李守明,苟陕妮.地埋滴灌技术在苜蓿栽培试验中的应用 [ J ] .
节水灌溉, 2007, 2: 24
25
(责任编辑
梁艳萍)
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