北疆浅埋式滴灌苜蓿水肥管理分析

马铁成

(新疆维吾尔自治区灌溉排水发展中心，新疆 乌鲁木齐 830000)

新疆北部阿勒泰地区是重要的牧业地区，近年来，随着生活水平的提高，牲畜养殖规模的不断扩大，传统游牧放养方式未及时得到调整，导致当地生态环境受到威胁，绿洲荒漠化程度不断加剧，部分天然草场处于退化状态之中，严重退化的草地面积时有增加。天然草地退化及其生态功能的降低，将加剧流域生态环境恶化，增加水土流失量，草地生态系统的劣变加速了生态环境恶化，制约了当地畜牧业可持续发展，牧民增收困难。针对上述情况，水利部在全面总结各大牧区水利工作的经验和成绩，分析当前存在问题的基础上，作出了全面加强牧区饲草料地灌溉发展的决定，通过增加人工饲草产量，以舍饲或半舍饲的喂养方式圈养部分牲畜，使部分天然草场得到轮牧或者休牧，最终实现保护草原生态、优化牧区经济结构的目标。

1 浅埋式滴灌技术应用优势

苜蓿作为传统典型牧草具有抗旱、高产、适应性强、蛋白质含量高等特点，深受广大牧民喜欢，在牧业、半牧业地区种植面积非常广泛。为应对在气候干燥、多风、蒸发量大、水资源有限等环境中发展边远区域畜牧业的要求，近年来，浅埋式滴灌苜蓿种植技术逐渐在新疆北部阿勒泰地区推广和使用，因此，完善浅埋式滴灌苜蓿田间灌溉与施肥技术，在有限水资源条件下，努力提高饲草产量，对促进当地畜牧业可持续发展具有重大意义。

浅埋式滴灌技术作为地下滴灌技术的一种，平面布置形式与常规滴灌相似，容易掌握，以地表水为水源的滴灌系统组成为：蓄水沉淀池、输水管、首部管理房(过滤器+施肥泵)、干管、分干管、支管、滴灌带。输水管、干管、分干管、支管、滴灌带均为地埋管。蓄水沉淀池通常为钢筋混凝土结构，起到预沉沙作用；沉淀后的水流经过输水管流至首部管理房内的首部系统，首部系统通常由动力机、水泵、过滤设施、施肥罐、压力量测设施、安全阀、控制阀、量水设施等组成。其中，机电设备根据功率选取，闸阀型号根据管径选取，过滤器为砂石过滤器和筛网过滤器两级自动反冲洗式，施肥装置选择压差式施肥罐，管理房内管道均为钢管，干管、分干管可为PVC管，支管为PE管，滴灌带选择内镶贴片式防堵滴灌带。通过大田农机具将滴灌带均匀埋设在地表以下5～8cm土层，水流通过防堵灌水器输送至作物根系土层附近。此种方式可有效避免大风天气吹乱滴灌带布置，又可以有效减少地表水量蒸发，提高灌溉水利用率，对多风的干旱、半干旱牧区饲草增产效益显著。

2 浅埋式滴灌苜蓿灌溉制度

2.1 灌水情况分析

北疆阿勒泰地区紫花苜蓿多年平均生长期约为120天，全年理论收割3茬，但由于在实际生产中，需要留出收割、晾晒、打包、干草出地等作业时间，当地通常收割2茬，实际当年生育期滴灌10～14次，每次灌水定额20～40m3/亩，灌溉定额300～400m3/亩[1]。

苜蓿全生育过程主要分为返青期、分枝期、现蕾期、开花期4个阶段，播种至出苗期与地表土层解冻时间有关，约在每年4月中旬至5月上旬，土壤平均温度5℃即可，根据实际土壤墒情，可采用干播湿出适时滴水出苗方式种植。

2.2 各生育期灌水定额分析

返青期作为苜蓿生育期第一个阶段十分重要，表土层含水率要在田间持水率的65%～75%以上，此阶段灌水1～2次，灌水定额不宜过多，约20～25m3/亩[2]。出苗后30～40天作物进入分枝期，此阶段是作物快速生长期，生长特性主要表现为植株高度和分枝数快速增加，土壤水分条件的好坏将直接影响分枝的数目，分枝数量是作物高产的基础条件之一，因此，本阶段是作物的关键灌水期，此时共灌水2次，灌水周期为6～9天，灌水定额以25～30m3/亩为宜，砾石砂土宜根据实际情况少量勤灌，保水性较好的黏质土灌水周期可适当延长，气温较高时可增加单次灌水定额。苜蓿分枝后叶腋内的花芽形成花蕾，进入现蕾期，此时作物生长干物质累积量速度逐渐放缓，灌水量的增加并不能有效提高产量，因此，本阶段为延续性灌水，灌水1次即可，灌水周期为6～10天，灌水量在30～35m3/亩。

苜蓿现蕾后20～30天开花，春播苜蓿自出苗至进入初花期，大约需要60～70天。苜蓿花期较长，开花时间长短与品种、气候条件和栽培管理均有关，一般为30～45天，花期灌水1～2次，灌水量减少至25～30m3/亩，干热天气可适当增加灌溉频次，见表1。盛花期地上作物干物质量虽然能达到最高值，但初花期后灌溉水利用率显著降低，植株逐渐表现出衰败的迹象，花期末期富含主要营养成分的叶片亦有脱落现象出现，降低植株蛋白质含量；因此，初花期可作为收获苜蓿的最佳阶段。

表1 阿勒泰地区浅埋式滴灌苜蓿适宜灌溉制度

3 浅埋式滴灌苜蓿施肥管理

3.1 施肥种类的选取

苜蓿根系本身所具有的结瘤固氮特点，可把分子态氮转化为氮肥输送给作物利用，提高表土根系附近土壤含氮量，因此，在幼苗根瘤尚未发育成熟期只需少量施氮肥和磷肥即可促进作物根系生长，提高植株成活率，待作物进入快速生长期之后施肥应以磷、钾肥为主。随着生育期的推进需肥量逐渐增大，施肥量也应相应地增加[3]。

砂土地土壤肥力大多偏低，保肥力差，应以有机肥做基肥，适当施用化肥。黏土地保肥能力较强，有机质分解慢，故前期应多施，后期少量多次。高水肥地不需多施肥，中、低产田可以多施有机肥。厩肥、堆肥等有机肥起效迟缓，在土壤中不易流失，通常作为基肥施用；追肥起效快，牧草容易吸收，以尿素、硫酸钾、硫酸铵等速效肥为主。

苜蓿一次种植多年收获，宜采用基肥和追肥相结合施肥方式；应以磷、钾肥为主，苗期和刈割后补充施用氮肥；苜蓿追肥不易在每次刈割后第一次灌水时进行，第二次灌水时可随水施追肥。

3.2 施肥量的确定

适宜的土壤肥力对苜蓿优质高产非常重要，养分不足将直接影响作物产量和品质[4]。苜蓿需要的基本营养元素约16种。所需的主要元素有氮、磷、钾，次要营养元素有硫、铁、钙、镁，还有一些微量营养元素，如硼、氯、铜、鉬、锰、锌等。虽然苜蓿对各种营养元素的需求量不同，但各种营养元素的作用是同等重要的。

苜蓿生长需要吸收消耗大量的营养，进行根瘤菌接种的苜蓿在良好的土壤和气候条件下，具有较好的固氮效果，其固定的氮肥可以为苜蓿提供约80%的氮营养，其余20%就需要通过土壤养分维持，倘若土壤自含氮营养不足，在苜蓿的生长过程中提供少量的氮肥是必需的。苜蓿施用的不同肥料其利用率也不同，磷肥的利用率较低，约为15%～20%，氮肥、钾肥养分利用效率较高，可以达到50%～60%。微量元素硼、氯、铜、鉬、锰、锌等消耗量较少。

苜蓿播种前结合深翻农艺以施基肥为主，农家肥施量2000～3000kg/亩，追肥施氮肥(尿素)3～5kg/亩、钾肥5～10kg/亩、磷肥(二铵)10～20kg/亩。根据实际土壤肥力做适当调整。

3.3 施肥方法

播种期的根瘤菌剂可按1∶2加水与种子混合搅拌均匀，在根瘤菌剂完全干燥之前完成播种。根瘤菌使用量为0.2～0.3kg/亩。基肥宜先撒施后开沟深翻，对于浅埋式滴灌苜蓿追肥优先选取水溶性滴灌专用肥料随水滴施。苜蓿每次刈割后第二次灌水时宜追施氮钾易溶性肥料一次，利用配套的施肥装置随滴灌灌水追施肥料即可。

4 浅埋式滴灌苜蓿运行管理

4.1 系统运行要求

浅埋式滴灌系统可根据灌区要求分组轮灌，水温和环境温度适用范围5～35℃。运行过程中随时观察管道的管壁、管件、阀门等状况，破损处做好记录并及时处理直到合格为止。开关控制闸阀原则：先开后关，慢开慢关。在有条件的地方，在运行前进行水压试验，施加的水压力不应小于管道设计工作压力的1.25倍，并保持稳定10min。

4.2 系统轮灌管理

系统操作人员应掌握的基本要领为：管网运行前，检查水泵、闸阀、各级过滤器是否正常；然后按轮灌方案打开相应分干管及相应支管阀门；当一个轮灌区灌溉结束后，先开启下一个轮灌组，再关闭当前轮灌组；检查支管和滴灌带运行情况，如有漏水，先开启邻近一个控制阀，再关闭漏水区控制阀进行处理；系统应严格按设计压力要求运行，发现异常及时处理。

4.3 系统设备维护管理

定期清理蓄水池内沉积物，灌溉季开敞式蓄水池中易繁殖藻类，应定期投放硫酸铜等除藻剂。水泵每次停止工作后擦净表面水迹以防生锈，次年运行前将轴承部清洗干净，运行期内定期添加润滑制剂，机械密封润滑剂应无固体颗粒。离心式水泵运行超过2000h后，应拆卸检查所有部件，清洗、除锈去垢、修复或更换各种损坏零部件。启动设备处不定期检查并用砂纸打磨，触头接触面严重烧损的应及时更换。筛网过滤器应经常检查，发现损坏应及时修复或更换，做到定期反冲洗，灌水季节结束后，应取出滤芯，刷洗晾干后备用。砂石过滤器视水质情况每年对介质进行1～3次彻底清洗，对于有机质和藻类造成的堵塞，应在水中加入一定比例的氯或酸浸泡后，反冲洗直到放出清水排空备用。施肥装置要统一管理，统一施肥，随水施肥。

5 结 语

新疆作为我国第二大牧区，畜牧业的可持续发展和天然草场的保护具有重要意义。在多风、蒸发量大等生态脆弱的干旱、半干旱区域，应用浅埋式滴灌苜蓿水肥种植技术，可有效降低滴灌带因气候因素产生的破损率，并减少地表水分蒸发量，在降低人工劳动强度情况下可大幅提高作物水资源利用效率，不但为偏远贫困地区广大牧民增收提供基础生产资料，为北疆畜牧业可持续发展提供坚强保障，同时，也使地处生态脆弱区的北疆牧场草地的生态功能得到有效保护和恢复，使多年过牧的中低产荒漠化草场、沙化冬草场的退化得到有效遏制，区域生态环境得到改善，并为新疆经济、旅游业发展提供有力保障。