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2021 年 1 月 灌溉排水学报 第 40 卷 第 1 期 Jan 2021 Journal of Irrigation and Drainage No 1 Vol 40 55 文章编号 1672 3317 2021 01 0055 07 再生水灌溉对紫花苜蓿产量和品质的影响 曹玉钧 1 田军仓 1 2 3 沈 晖 1 2 3 闫新房 1 2 3 1 宁夏大学 土木与水利工程学院 银川 750021 2 宁夏节水灌溉与水资源调控工程技术 研究中心 银川 750021 3 旱区现代农业水资源高效利用教育部工程研究中心 银川 750021 摘 要 目的 探究 再生水 灌溉不 同因素 对紫花 苜蓿产 量和品 质的影 响 方法 通 过三因 素三水 平正交 试验 利 用极差分析和方差分析 研究了再生水灌溉不同因素的主次顺序 显著性 各因素影响趋势及最优组合 结果 灌 溉定额 对紫花 苜蓿株 高 茎 粗 一 级分枝 数 干 草产量 粗脂 肪 粗 纤维 酸性洗 涤纤维 中性 洗涤纤 维 相 对 饲 喂价值 氮 磷 钾和钙影响显著 P 0 05 灌水水质 对粗灰分影响显著 P 0 05 灌水技术因素和灌水水质因 素对其 他指标 影响不 显著 综合灌 溉定额 灌水 技术及 灌水水 质对紫 花苜蓿 生长 产量及 品质的 影响 最优 组 合 为 A 3 B 2 C 1 与参考组合一致 结论 在生育期降雨量为 113 5 mm 时 采用再生水灌溉定额为 2 280 m 3 hm 2 灌水技术 为地下滴灌 灌水水质为再生水 灌水定额为 240 m 3 hm 2 灌溉次数为 9 次 为当地再生水灌溉水质 灌溉制度与灌 水技术的最优组合 A 3 B 2 C 1 该组合产量高 品质好 重金属量远小于国家标准 这为宁夏地区推广再生水灌溉紫花 苜蓿提供了理论依据 关 键 词 生活再生水 紫花苜蓿 灌水技术 灌溉制度 地下滴灌 中图分类号 S275 文献标志码 A doi 10 13522 ki ggps 2020180 OSID 曹玉钧 田军仓 沈晖 等 再 生水灌溉对紫花苜蓿产量和品质的影响 J 灌溉排水学报 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 研究意义 紫花苜蓿 Medicago sativa L 是 分布较为广泛 产草量高 饲草营养价值高的优良豆 科牧草 是发展畜牧业 加强生态建设 发展人工绿 地不可缺少的主要牧草之一 1 3 近年来 宁夏干旱 地区紫花苜蓿种植面积持续扩大 水资源已成为制约 苜蓿生产的一个重要因素 再生水是一种稳定可靠的 水资源 通过适当的资源化处理 已应用于绿化灌溉 等领域 4 8 但是再生水灌溉农作物和紫花苜蓿研究 较少 因此 开展宁夏地区生活再生水高效节水灌溉 紫花苜蓿研究 对该地区缓解农业水资源危机 降低 水环境污染和促进绿色发展具有重要意义 9 12 研 究 进展 再生水灌溉苜蓿已有一定的研究 王晋兴等 13 采用盆栽试验研究表明 与清水灌溉相比 再生水灌 溉可以明显提高苜蓿的株高和侧枝数水平 长期灌溉 各灌溉水质对苜蓿叶茎比的影响不显著 张志华等 14 收稿日期 2020 03 30 基金项目 国家重 点研发计划课题 2018YFC0408104 作者简介 曹玉钧 1994 男 硕 士研究生 主要从事节水灌溉理论与 技术研究 E mail 956928175 通信作者 田军仓 1958 男 教 授 博士生导师 主要从事节水灌溉 理论与技术研究 E mail slxtjc 采用盆栽试验研究表明 与清水灌溉相比 再生水能 显著增加苜蓿的株高 侧枝数及产草量 再生水灌溉 使苜蓿可溶性蛋白量增加 78 43 再生水灌溉较清水 灌溉的苜蓿 Ca 和 Mg 量分别增加 27 78 和 26 61 再生水灌 溉 苜蓿地上 部 镉量较清 水 灌溉增加 98 6 但苜蓿重金属铅和镉量低于国家卫生标准限值 李晓 娜等 15 采用田间试验研究表明 与自来水灌溉相比 3 a 的再生水 灌溉对苜蓿生长高度无明显影响 可增 加牧草矿质元素 但不会引起苜蓿植株重金属的累积 刘惠青等 16 通过田间小区试验研究表明 再生水和自 来水 2 1 混灌能明显增加苜蓿产草量 随着再生 水灌溉占比逐渐降低 苜蓿粗蛋白呈先升高再降低的 趋势 再生水和自来水 1 1 混灌可使苜蓿粗蛋白 量高且中性洗涤纤维量低 品质较好 切入点 再 生水灌溉苜蓿增产优质效应的研究大多基于单一因 素 灌溉定额或灌水水质 或二因素 灌溉定额和灌 水水质 对苜蓿产量和品质的影响 再生水不同灌溉 定额 灌水技术和灌水水质三因素对苜蓿产量和品质 的影响研究鲜见报道 在宁夏地区再生水灌溉苜蓿未 见报道 拟解决的关键问题 因此 针 对生活再生 水灌溉定额 灌水技术及灌水水质三因素对苜蓿产量 灌溉排水学报 56 和品质的影响进行了系统研究 以便为宁夏中卫地区 推广再生水灌溉紫花苜蓿提供理论依据和技术支持 1 材料与方法 1 1 试验区概况 试验在宁夏中卫市沙坡头区中卫第一污水厂中 水示范基地进行 地理位置 105 13 E 37 30 N 海 拔 1 228 m 属于温带大陆性气候 沙坡头区年均降 水量 238 mm 年均蒸发 量 1 729 mm 年平均气 温 10 5 无 霜期平均 167 d 试验区土 壤于 2019 年 5 月 8 日取样检测 土壤质地为壤土 干体积质量为 1 43 g cm 田间持水率为 27 质 量含水率 土 壤 pH 值为 8 48 全盐量为 0 56 g kg 有机 质含量为 13 42 g kg 碱解氮 量为 31 02 mg kg 速效磷 量为 18 7 mg kg 速效钾量为 197 16 mg kg 第 1 茬苜 蓿生育期 5 月 12 日 7 月 23 日 降雨量 为 113 5 mm 再生水为中 卫市第一污水处理厂将城市生活污水经过二级处理 后的再生水 自来水为中卫市居民生活用自来水 试 验用水于试验期 6 7 月 取样 由宁夏公众第三 方检测中心测定 水质指标符合 农田灌水水质标准 GB5084 2005 及 城市污水再生利用农田灌溉 用水水质标准 GB20922 2007 的规定 水质指 标检测结果见表 1 表 1 再生水和自来水水质指标 Table 1 The quality index of reclaimed water and tap water 项目 再生水检测日期 自来水检测日期 农田灌水水质标准 城市污水再生利用 农田灌溉用水水质标准 0620 0716 0620 0716 化学需氧量 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 酸碱度 pH 7 56 8 96 7 67 8 22 5 5 8 5 5 5 8 5 全盐量 EC s cm 1 627 2290 267 680 总氮 TN mg L 1 0 23 0 91 0 81 总磷 TP mg L 1 0 073 0 014 总钾 TK mg L 1 12 4 0 019 0 22 0 012 铅 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 镉 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 铬 Cr mg L 1 0 000 7 0 000 4 0 000 31 0 000 2 0 1 0 1 钠 Na mg L 1 37 6 0 026 2 37 0 013 钙 Ca mg L 1 42 3 0 017 12 3 0 025 镁 Mg mg L 1 10 6 0 002 6 2 19 0 001 3 溶解性总固体 SS mg L 1 6 2 146 0 67 208 总余氯 mg L 1 1 5 粪大肠杆菌群数 MPN L 1 阴性 50 阴性 阴性 4 000 40 000 注 表示该 项未检出 表 示无此项 下同 1 2 试验设计 试验采用正交设计 试验因素为灌溉定额 A 灌水技术 B 灌水水质 C 每个 因素设 3 个水 平 采用 L 9 3 4 正交表 共 9 个处理 每个处理 3 次 重复 表 2 为正交试验方案 1 3 试验实施 每个处理小区面积 2 4 m 10 m 小区 之间用塑料 薄膜隔开 深度为 1 m 防止水分互相渗透 紫花苜 蓿播种时间为 2019 年 5 月 12 日 播种方式采用机械 条播 种植行 距 20 cm 播 量 为 30 kg hm 2 播 深 2 cm 试验用紫花苜蓿品种为阿尔岗金 M sativa L cv Algonquin 田间灌溉量由水表控制 根据小区内设置的土壤水分测量设备 结合研 究区实际有效降雨量确定灌溉时间 第一茬苜蓿灌 溉9 次 为了保苗 种植后于5 月13日 5 月14日灌水 2 次 灌水 定额 为240 m 3 hm 2 灌溉水质为自来水 于5 月20 日开始按照试验方案进行灌溉 灌溉时间分 别为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 收获 刈割留茬高度为3 5 cm 同时测定 各项试验指标 曹玉钧 等 再生水灌溉对紫花苜蓿产量和品质的影响 57 表 2 正交试验方案 Table 2 Orthogonal test scheme 处理 A 灌溉定额 m 3 hm 2 B 灌水技术 C 灌水水质 水平组合 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 再生水与自来水 1 1 轮灌 A 1 B 2 C 2 T3 1 1 440 3 微喷灌 3 再生水与自来 水 1 1 混灌 A 1 B 3 C 3 T4 2 1 860 1 地表滴灌 2 再生水与自来 水 1 1 轮灌 A 2 B 1 C 2 T5 2 1 860 2 地下滴灌 3 再生水与自来 水 1 1 混灌 A 2 B 2 C 3 T6 2 1 860 3 微喷灌 1 再生水 A 2 B 3 C 1 T7 3 2 280 1 地表滴灌 3 再生水与自来 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 微喷灌 2 再生水与自来 水 1 1 轮灌 A 3 B 3 C 2 1 4 测定项目及方法 试验按处理收割鲜草 通过烘箱烘干至恒质量折 算为干草质量 依据相关标准测定粗灰分量 Crude ash CASH 粗蛋白质量 Crude protein CP 粗 脂肪量 Crude fat C FA 粗纤维量 Crude fiber CFI 中性洗涤纤维量 Neutral detergent fiber NDF 和酸性洗涤纤维量 Acid detergent fiber ADF 氮 磷 钾 钙 镁 铅和铬量 相对饲喂价值 RFV 是以可消化 干物质 DDM 为基础 RFV 值越大 说明该牧草整体品质越好 其关系式为 RFV DMI DDM 1 29 1 DMI 120 NDF 2 DDM 88 9 0 779 ADF 3 式中 DMI 为粗饲料干物质的随意采食量占体质量的 百分比 DDM 为可消化的干物质 单位为占干物质 的百分比 1 5 统计分析 文中数 据处 理分析 使用 Origin2016 及 DPS7 05 软件 运用 DPS 软件进 行方差分析 ANOV A 考 虑 95 的置 信水平 应用 Duncan 新 复极差法对不同 处理进行多重比较分析 2 结果与分析 2 1 生活再生水灌溉对紫花苜蓿生长和产量的影响 表 3 为不同 处理对紫花苜蓿生长指标 产量的影 响 由表 3 可知 灌溉定额因素对株高 茎粗 干草 产量和一级分枝数影响显著 P 灌水技术 B 灌水水 质 C 影响茎粗 干草产量的三因素主次顺序为灌溉定额 A 灌水水质 C 灌水技术 B 株高 茎粗 一级分枝 数和干草产量随灌溉定额的增加而增加 灌溉水分利 用效率随灌溉定额的增加而降低 对于茎粗 B 3 水平 最高 对于株高 一级分枝数 干草产量和灌溉水分 利用效率而言 B 2 水平最高 对于株高 一级分枝数 茎粗 干草产量和灌溉水分利 用 效 率 C 1 水平 最高 由表 3 可知 株高 茎 粗 一级分枝数 干草产 量指标的最优组合均为 A 3 B 2 C 1 与 参考组合 A 3 B 2 C 1 一致 即灌溉定额为 2 280 m 3 hm 2 灌水技术为地下 滴灌 灌水水质为再生水时 紫花苜蓿生长及产量指 标最好 表 3 不同处理对紫花苜蓿生长指标 产量的影响 Table 3 Effects of different treatments on growth index and yield of alfalfa 处理 株高 cm 茎粗 mm 一级分枝数 个 干草产量 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 灌水定额 灌水技术 n n n n n 灌水水质 n n n n n 注 同列数据不同 小写字母表示差异显著 P 0 05 n 表示在 0 05 水平 差异不显著 表示 在 0 05 水平差 异显著 下同 灌溉排水学报 58 表 4 紫花苜蓿生长和产量的极差分析 Table 4 Extremum difference analysis of Alfalfa growth and yield 因素 株高 cm 茎粗 mm 一级 分枝数 个 干草产量 kg hm 2 灌溉水分 利用效率 kg m 3 灌水 定额 13 200 0 143 3 1 200 1 086 000 0 403 灌水 技术 1 167 0 016 7 0 467 72 333 0 040 灌水 水质 1 133 0 070 0 0 433 210 667 0 073 2 2 生活再生水灌溉对紫花苜蓿品质的影响 表 5 为各处 理紫花苜蓿品质量 由表 5 可知 灌 溉定额因素对粗脂肪 粗纤维 酸性洗涤纤维 中性 洗涤纤维及相对饲喂价值影响显著 P 0 05 灌 水 水质因素对粗灰分影响显著 P 灌水水质 C 灌 水技 术 B 影响其 他指标的三因素主次顺序为 灌溉定额 A 灌水技术 B 灌水水质 C 粗灰分 粗脂肪 粗 蛋 白及相对饲喂价值随灌溉定额的增加而增加 对于粗 灰分而 言 B 2 水平 最高 C 1 水平最 高 对于 相对 饲 喂价值 粗 脂肪和 粗蛋 白而言 B 2 水平最 高 C 1 水 平最高 粗纤维和中性洗涤纤维随灌溉定额的增加而 减少 B 2 最低 C 2 水 平 最低 酸性 洗涤纤 维随 灌溉 定额的增加而减少 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 粗纤维 酸性洗涤纤维 中性洗涤纤维和相对饲喂价值的最优 组合均为 A 3 B 2 C 1 与参 考组合 A 3 B 2 C 1 一致 即灌 溉 定额为 2 280 m 3 hm 2 灌 水技术为地下滴灌 灌水水 质为再生水时 紫花苜蓿品质最好 表 5 各处理紫花苜蓿品质量 Table 5 Quality content of alfalfa in each treatments 处理 粗灰分 粗脂肪 粗纤维 粗蛋白 酸性洗涤纤维 中性洗涤纤维 相对饲喂价值 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 灌水定额 n n n 灌水技术 n n n n n n 灌水水质 n n n n n n n 表 6 紫花苜蓿品质的极差分析 Table 6 Extremum difference analysis of variance of conventional quality of alfalfa 因素 粗灰分 粗脂肪 粗纤维 粗蛋白 酸性洗涤纤维 中性洗涤纤维 相对饲喂价值 灌水定额 2 567 0 347 9 300 5 257 10 100 9 133 49 811 灌水技术 0 367 0 093 2 867 2 957 2 133 2 833 13 486 灌水水质 1 267 0 037 1 667 2 143 1 867 0 400 4 613 2 3 生活再生水灌溉对紫花苜蓿的 N P K Ca 及 Mg 量的影响 表 7 为各处 理紫花苜蓿 N P K Ca 及 Mg 量 由表 7 可知 灌溉定额因素对 N P 和 Ca 量影 响显 著 P 灌水技 术 B 灌水水 质 C 影响 P Ca 和 Mg 量的三因素主 次顺序为 灌溉定额 A 灌水水质 C 灌 水技术 B N P K Ca 及 Mg 量随 灌溉定额的增加而增加 对于 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 的最优组合均为 A 3 B 2 C 1 与参考组合 A 3 B 2 C 1 一致 即灌溉定额为 2 280 m 3 hm 2 灌水技术为地下滴灌 灌水水质为再生水时 紫花苜 蓿 N P 和 K 量最高 Ca 和 Mg 量 较高 曹玉钧 等 再生水灌溉对紫花苜蓿产量和品质的影响 59 表 7 各处理紫花苜蓿 N P K Ca 及 Mg 量 Table 7 Contents of N P K Ca and Mg in alfalfa by treatments 处理 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 灌水定额 n n n 灌水技术 n n n n n 灌水水质 n n n n n 表 8 紫花苜蓿 N P K Ca 及 Mg 量的极 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 灌水定额 0 643 0 733 0 160 6 833 0 480 灌水技术 0 190 0 417 0 093 1 000 0 120 灌水水质 0 150 0 427 0 080 1 533 0 317 注 Rj 表示指标极差 2 4 生活再生水灌溉对紫花苜蓿重金属量的影响 表 9 为紫花苜蓿 Pb 量的极差 方差分析 由 表 9 可知 灌溉定额因素对紫花苜蓿 Pb 量影响显著 P 灌水水质 C 灌水技术 B 含 Pb 量随灌溉 定额的增加而增加 B 1 水平最低 C 3 水平最低 表 9 紫花苜蓿 Pb 量的极差 方差分析 Table 9 Analysis of variance of lead content in alfalfa 因素 R j df 铅 mg kg 1 F P 灌水定额 0 1040 2 205 934 0 005 灌水技术 0 0157 2 4 388 0 186 灌水水质 0 0270 2 14 203 0 066 表 10 为各处 理紫花苜蓿含 Pb Cr 量 由 表 10 可知 Pb 量 0 19 mg kg 最大 但 其含量与国家饲 料卫生标准 GB13078 2017 相比 Pb Cr 量 远小 于国家规定标准 Pb 30 mg kg 铬 5 mg kg Pb 量的最优组合为 A 1 B 1 C 3 与参考组合 A 1 B 1 C 3 一致 即灌溉定额为 2 280 m 3 hm 2 灌水技术为地表滴灌 灌水水质为混灌时 紫花 苜蓿重金属 Pb 元素量最低 表 10 各处理紫花苜蓿含 Pb Cr 量 Table 10 Contents of Pb and Cr in alfalfa by treatments 指标 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 讨 论 1 本研究表明 紫花苜蓿株高 茎粗和干草产 量随再生水灌溉定额的增加而增加 再生水有利于株 高 茎粗和干草产量的增加 这与王晋兴等 13 张志 华等 14 王 北洪等 17 的研究结果基本一致 原因可能 是再生水中含有的营养成分通过灌溉进入土壤 可提 高土壤肥力 促进作物生长并可增加作物生物量 李 晓娜等 15 研究表明 使用再生水灌溉苜蓿会使苜蓿植 株品质提高 本研究表明 紫花苜蓿品质指标 如粗 脂肪和粗蛋白含量等 随再生水灌溉定额的增加而增 加 品质指标 如粗纤维和酸性洗涤纤维等 随再生 水灌溉定额的增加而减少 再生水灌溉有利于苜蓿品 质的提高 本研究表明 紫花苜蓿 N P K Ca 和 Mg 量随再 生水 灌溉定额的增加而增加 再生水灌溉 有利于增加苜蓿 N K 和 Mg 等 量 这 与张志华等 14 李晓娜等 19 研究结果基本一致 王新等 20 研究表明 低剂量的重金属浓度对紫花苜蓿的生长有一定刺激 作用 本研究表明 苜蓿含 Pb 量随灌溉定额的增加 而增加 灌水水质对苜蓿含 Pb 量无显著影响 重金 属 Pb 和 Cr 量远小于国家饲料卫生标准 初步说 明再生水短期灌溉重金属累计情况不明显 这与张志 华等 14 的研究结果基本一致 2 合理的灌水技术是干旱区实现节水高产的重 要途径 地下滴灌技术对土壤结构的破坏小 有利于 保持作物根区疏松通透 并可有效减少水分的蒸发损 失 提高水分利用效率 节水增产提质效果明显 与 地表滴灌和微喷灌相比 采用地下滴灌技术 紫花苜 蓿株高 一级分枝数和干草产量的最高 紫花苜蓿品 质指标 如粗灰分 粗脂肪和粗蛋白量等 最高 品 灌溉排水学报 60 质指标 如粗纤维和酸性洗涤纤维等 最低 紫 花苜 蓿 N P K 及 Ca 量最高 这与彭文栋等 21 张前兵 等 22 研究结 果相类似 综上所述 再生水是宁夏地区紫花苜蓿种植及牧 草生产可利用的灌溉资源 但其长期效应尚需开展进 一步研究 4 结 论 1 灌溉定额 为 2 280 m 3 hm 2 灌水技术为地下 滴灌 灌水水质为再生水时 紫花苜蓿株高 茎粗 一级分枝数 产草量最高 2 参考组合 A 3 B 2 C 1 与最优组合一致 苜蓿 的粗灰分 粗脂肪 粗蛋白及相对饲喂价值最大和粗 纤维 酸性洗涤纤维及中性洗涤纤维最小 紫花苜蓿 的 N P K 量最高 Ca 和 Mg 量较 高 紫花苜蓿品 质较好 3 再生水灌 溉的紫花苜蓿植株体内重金属 Pb 铬 量较低 处于安全范围 影响 Pb 量的三因素主 次顺序为 灌溉定额 A 灌水水质 C 灌水技术 B 且均远小于国家饲料卫生标准 再生水灌溉短期不会 引起苜蓿植株体内重金属的大量累积 在生育期降雨量为 113 5 mm 条件下 采用再生 水灌溉定额为 2 280 m 3 hm 2 灌水技术为地下滴灌 灌水水质为再生水 灌水定额为 240 m 3 hm 2 灌溉次 数为 9 次 为当地再生水灌溉水质 灌溉制度与灌水 技术的最优组合 这个组合紫花苜蓿生长最好 产量 最高 品质最优 且植株重金属量处于安全范围 参考文献 1 郭彦军 徐恢仲 张家骅 紫花苜蓿根系形态学研究 J 西南农业 大学学报 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 刘彤 王倩 等 不同盐浓 度下播种量对紫花 苜蓿植物学特 性的影响 J 草业 科学 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 water source for crop irrigation J Hortscience 2010 45 11 1 626 1 629 5 SHENKER M HARUSH D BEN ARI J et al Uptake of carbamazepine by cucumber plants A case study related to irrigation with reclaimed wastewater J Chemosphere 2011 82 6 905 910 6 WANG Y C QIAO M LIU Y X et al Health risk assessment of heavy metals in soils and vegetables from wastewater irrigated area Beijing Tianjin City cluster China J Journal of Environmental Sciences 2012 24 4 690 698 7 裴亮 孙莉英 张体彬 再生水滴灌对黄瓜地土壤特性的影响 J 水土保持研究 2015 22 6 173 176 PEI Liang SUN Liying ZHANG Tibin Effect of drip irrigation with reclaimed water on soil properties in cucumber field J Research of Soil and Water Conservation 2015 22 6 173 176 8 ZHANG S C YAO H LU Y T et al Reclaimed water irrigation effect on agricultural soil and maize zea mays L in Northern China J Clean Soil Air Water 2018 46 4 1 800 037 9 IGLESIAS ESTEBAN R ORTEGA DE MIGUEL E Present and future of wastewater reuse in Spain J Desalination 2008 218 1 2 3 105 119 10 吴文勇 刘洪禄 郝仲勇 等 再生水灌溉技术研究现状与展望 J 农业工程学报 2008 24 5 302 306 WU Wenyong LIU Honglu HAO Zhongyong 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