任靈通，趙俊威，吳新春，程 敏，張前兵，吳 昊，于 磊，馬春暉，魯為華

(1.石河子大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，新疆石河子 832003；2.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)畜牧獸醫(yī)工作總站，烏魯木齊 830001)

0 引 言

【研究意義】紫花苜蓿(MedicagosativaL.)因具有很多優(yōu)點(diǎn)被贊譽(yù)為“牧草之王”[1-2]，是我國(guó)種植面積最大的栽培牧草[3-4]，種植紫花苜蓿對(duì)我國(guó)西北干旱地區(qū)的農(nóng)業(yè)和牧業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整及生態(tài)環(huán)境的和諧穩(wěn)定發(fā)展均具有極其重要的作用[5]。西北干旱區(qū)是我國(guó)紫花苜蓿的重要種植區(qū)域，其種植面積占全國(guó)苜蓿總種植面積的79%，且隨著草地農(nóng)業(yè)的逐步推廣及農(nóng)牧業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，以及現(xiàn)代畜牧業(yè)的集約化快速發(fā)展，對(duì)優(yōu)質(zhì)飼草紫花苜蓿的需求量加大，紫花苜蓿的種植面積將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大[6]。而我國(guó)目前的苜蓿生產(chǎn)水平仍相對(duì)較低[7]，大量?jī)?yōu)質(zhì)苜蓿飼草仍然依靠美國(guó)等國(guó)家進(jìn)口供給[8]，2016年我國(guó)從國(guó)外進(jìn)口的紫花苜蓿干草量就高達(dá)146×104t[9]。研究?jī)?yōu)質(zhì)苜蓿飼草的高效生產(chǎn)，明確優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)苜蓿的生長(zhǎng)規(guī)律，對(duì)優(yōu)質(zhì)畜牧業(yè)的快速穩(wěn)定發(fā)展具有十分重要的意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】水肥有效管理對(duì)紫花苜蓿干草產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的形成過(guò)程具有重要的影響[10-11]。水分供給顯著影響紫花苜蓿植株的生長(zhǎng)發(fā)育、干草生產(chǎn)量、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及水分利用效率[12-13]。研究表明，當(dāng)進(jìn)行充分灌溉時(shí)，紫花苜蓿植株的莖節(jié)數(shù)顯著增多，葉片光合作用明顯變強(qiáng)，而在干旱脅迫條件下，紫花苜蓿植株的莖和葉片生長(zhǎng)速率明顯減緩，干草產(chǎn)量顯著降低[14-15]。磷(P)作為植物生長(zhǎng)發(fā)育的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，參與植物體內(nèi)重要化合物的合成及光合、呼吸作用，且在植株個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育的過(guò)程中起著及其重要的促進(jìn)作用[16-17]。施磷(P2O5)量的多少顯著影響紫花苜蓿的干草產(chǎn)量及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)[18-19]。研究發(fā)現(xiàn)，施磷量在一定的范圍內(nèi)，隨著施磷量增多苜蓿干草產(chǎn)量逐漸增加，但當(dāng)施磷超過(guò)一定量(130 kg/hm2)時(shí)，苜蓿的生長(zhǎng)發(fā)育受到嚴(yán)重抑制[20-21]。目前研究主要集中在水、肥對(duì)苜蓿干草產(chǎn)量的影響及不同品種間一個(gè)生長(zhǎng)周期內(nèi)苜蓿生長(zhǎng)規(guī)律的研究方面[22-24]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】不同農(nóng)藝措施下一年內(nèi)不同生長(zhǎng)周期內(nèi)紫花苜蓿的生長(zhǎng)規(guī)律如何變化尚不明確，尤其是對(duì)綠洲區(qū)滴灌條件下灌溉定額分配及水磷耦合對(duì)不同生長(zhǎng)周期內(nèi)紫花苜蓿生長(zhǎng)規(guī)律的影響研究鮮見報(bào)道。研究不同管理措施下，對(duì)苜蓿生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行模型得出的參數(shù)，確定紫花苜蓿的關(guān)鍵生長(zhǎng)時(shí)期，制定最佳的田間管理措施，指導(dǎo)紫花苜蓿實(shí)際生產(chǎn)。【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】在新疆綠洲區(qū)的氣候環(huán)境條件下，通過(guò)灌溉定額分配及水磷耦合下對(duì)滴灌苜蓿不同生長(zhǎng)周期內(nèi)的生長(zhǎng)模式進(jìn)行模擬，研究滴灌苜蓿的水肥需求及不同生長(zhǎng)周期內(nèi)苜蓿的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律，為滴灌苜蓿優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培技術(shù)的制定及研究苜蓿生理提供理論依據(jù)及數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗(yàn)于2016年在石河子市天業(yè)集團(tuán)農(nóng)業(yè)研究所農(nóng)業(yè)示范園區(qū)試驗(yàn)田(44°31′ N、85°52′ E)進(jìn)行。土壤類型為灰漠土，耕層0～20 cm土壤含有機(jī)質(zhì)25.5 g/kg、速效磷25.5 mg/kg、堿解氮60.8 mg/kg、速效鉀 330.2 mg/kg。田間持水量為24.9%，土壤飽和體積含水量為30.1%，土壤容重為1.56 g/cm3。

1.2 方 法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1.1 灌溉定額及分配試驗(yàn)

采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，灌溉量設(shè)3個(gè)灌溉梯度，分別為：5 250 m3/hm2(W1)、6 000 m3/hm2(當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)田普遍采用的灌溉量，W2)、6 750 m3/hm2(W3)。為明確灌溉定額分配對(duì)苜蓿生產(chǎn)性能的影響，選用田間常用灌水量6 000 m3/hm2(W2)為總灌溉定額，假設(shè)每茬苜蓿生長(zhǎng)所需灌溉量均相同，將每茬刈割前后的灌溉量設(shè)3種定額分配模式，分別為：(1)刈割前灌溉本茬次總灌溉量的35%+刈割后灌溉本茬次總灌溉量的65%(F1)、(2)刈割前灌溉本茬次總灌溉量的50%+刈割后灌溉本茬次總灌溉量的50%(F2)、(3)刈割前灌溉本茬次總灌溉量的65%+刈割后灌溉本茬次總灌溉量的35%(F3)，三次重復(fù)。試驗(yàn)期間各月(2016年4～10月)降雨量分別為：55.0、55.2、27.3、42.2、8.1、0、47.2 mm。表1

1.2.1.2 水磷耦合試驗(yàn)

采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，在3種灌溉量梯度下分別設(shè)3種施磷梯度，分別為：施P2O550 kg/hm2(P1)、100 kg/hm2(當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)田普遍采用的施磷量，P2)、150 kg/hm2(P3)，水磷耦合共計(jì)9(3×3)個(gè)處理，分別為：W1P1、W1P2、W1P3、W2P1、W2P2、W2P3、W3P1、W3P2、W3P3，三次重復(fù)。

表1 不同灌溉定額分配

Table 1 The irrigation quota distribution of different treatments (m3/hm2)

紫花苜蓿試驗(yàn)田建植于2015年春天，供試苜蓿品種為WL354，播種方式為人工條播，播種深度為1.5～2.0 cm，播種量為18 kg/hm2，苜蓿行間距為20 cm，小區(qū)面積5.0×8.0 (m2)，各小區(qū)之間設(shè)1 m寬的走道，以防小區(qū)之間水肥相互滲透。2016年返青后(建植第二年)開始田間調(diào)查及試驗(yàn)處理，當(dāng)年共刈割4茬，在每茬苜蓿初花期(開花10%左右)進(jìn)行刈割，每一茬苜蓿灌溉2次水，共灌溉8次，灌溉時(shí)間根據(jù)田間生長(zhǎng)及天氣情況在刈割前8～10 d、刈割后5～6 d進(jìn)行灌溉，具體灌溉時(shí)間為：2016年4月21日、6月1日、6月17日、7月3日、7月27日、8月6日、9月1日、9月21日(由于苜蓿第一茬5月25日刈割，而5月17～18日兩天降雨量為26.6 mm，故5月份沒(méi)有灌溉)，灌水量由每個(gè)小區(qū)的水表精確控制，灌溉方式為滴灌，滴灌帶(新疆石河子天業(yè)集團(tuán)有限公司生產(chǎn))淺埋于地表8～10 cm，間距60 cm。肥料通過(guò)滴灌的方式“隨水滴施”入試驗(yàn)小區(qū)，施肥時(shí)間為每茬苜蓿刈割后進(jìn)行第一次灌溉時(shí)將肥料通過(guò)施肥罐施入田間，所用肥料為磷酸一銨(含P2O552%)。田間管理除水肥因素外，其它除草等管理均按當(dāng)?shù)氐喂嘬俎８弋a(chǎn)田進(jìn)行。圖1

圖1 滴灌試驗(yàn)小區(qū)及滴灌帶布局
Fig.1 Experiment plot of drip irrigation for alfalfa and layout of drip irrigation tape

1.2.2 測(cè)定指標(biāo)

1.2.2.1 苜蓿干草產(chǎn)量

用樣方法測(cè)定。在每茬苜蓿初花期(開花10%左右)以1 × 1 (m2)為一個(gè)樣方，隨機(jī)選取長(zhǎng)勢(shì)均勻一致且能夠代表本小區(qū)整體生長(zhǎng)狀況的苜蓿植株，用剪刀以留茬高度5 cm的高度剪取樣方內(nèi)的所有苜蓿植株(如有雜草應(yīng)剔除)并稱重，記錄樣方內(nèi)苜蓿植株的鮮草重量，重復(fù)3次；另取3份250 g左右苜蓿鮮草樣品帶回實(shí)驗(yàn)室放置在陰涼通風(fēng)處，風(fēng)干至恒重，計(jì)算苜蓿含水率并折算出苜蓿的干草產(chǎn)量(kg/hm2)。計(jì)算公式如下：

干草產(chǎn)量 = 鮮草產(chǎn)量 ×(1-含水率(%))

(1)

1.2.2.2 株高測(cè)定

每茬苜蓿產(chǎn)量測(cè)定后，根據(jù)天氣狀況于刈割后5～7 d開始在各小區(qū)選取葉齡相對(duì)一致，能代表全小區(qū)長(zhǎng)勢(shì)的10株植株進(jìn)行標(biāo)記，每隔7 d用卷尺測(cè)1次植株的拉伸高度，三次重復(fù)，取其平均值(cm)。

1.2.3 邏輯斯蒂方程及參數(shù)描述

所用方程為邏輯斯蒂方程，具體公式如下[22]：

(2)

其中Mt為方程擬合后的擬合值，客觀上講該擬合值應(yīng)好于其觀測(cè)值；K值為紫花苜蓿生物積累量的上限，a為模型的待定參數(shù)，r為紫花苜蓿在特定時(shí)間點(diǎn)上的內(nèi)稟增長(zhǎng)率，e為自然對(duì)數(shù)的底。

1.3 數(shù)據(jù)處理

通過(guò)Excel 2010和SPSS 20.0軟件進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析，差異顯著性分析采用Duncan法(P<0.05)，采用邏輯斯蒂方程對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行擬合，對(duì)生物量及與生長(zhǎng)有關(guān)的性狀進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)紫花苜蓿植株高度的影響

植株高度是描述苜蓿生長(zhǎng)狀況，反映其干草產(chǎn)量高低較為理想的一個(gè)特征量。對(duì)苜蓿不同茬次3個(gè)完整生長(zhǎng)周期的株高變化進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，3個(gè)完整生長(zhǎng)周期分別為：第一茬刈割后至第二茬刈割前、第二茬刈割后至第三茬刈割前、第三茬刈割后至第四茬刈割前(苜蓿產(chǎn)量分別作為第二茬、第三茬、第四茬)；由于第四茬刈割后，天氣溫度逐漸降低，苜蓿植株生長(zhǎng)緩慢，至上凍前不再刈割，在研究中沒(méi)有測(cè)定意義，故第四茬刈割后不再測(cè)定其株高變化(表2、3、4)。不同處理下，各茬次苜蓿快速生長(zhǎng)期出現(xiàn)在刈割后第二周至第四周(即：第一茬刈割后的6月5～19日，第二茬刈割后的7月8～22日，第三茬刈割后的8月15～22日)，第四周之后生長(zhǎng)速度增加緩慢。不同灌溉定額條件下，隨生育期的推進(jìn)第一次刈割后不同灌溉定額分配處理間差異不顯著(P>0.05)，其它各茬次除第二茬7月15日F3處理顯著小于F1與F2處理(P<0.05)、第三茬F1處理顯著大于F3處理外(P<0.05)，各灌溉定額分配處理間差異均不顯著(P>0.05)。不同水磷耦合條件下，苜蓿不同茬次刈割后第一次測(cè)定其株高變化各處理間差異均不顯著(P>0.05)，其后在苜蓿的生長(zhǎng)過(guò)程中，各茬次不同處理間苜蓿的株高差異較小，但均表現(xiàn)出一個(gè)規(guī)律，即：W2P2、W3P2處理均顯著大于W1P1、W3P3處理(P<0.05)。表2～4

表2 不同處理下第一茬刈割后苜蓿株高變化(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)
Table 2 The variation of alfalfa plant height after first mowing under different treatments (mean ± SE)(cm)

處理Treatment月．日 (M．D)52965612619626F173±043a313±199a577±122a772±228a871±275aF286±036a306±108a571±251a756±182a860±203aF382±038a302±148a564±089a744±336a868±239aW1P176±029a250±122d567±374b756±559c829±525cW1P285±045a256±152d591±375ab796±483bc900±447bW1P377±034a267±164cd600±455ab812±455bc912±444abW2P181±021a270±158cd612±396ab836±261ab913±239abW2P282±029a286±114bc622±268ab842±409ab922±236abW2P379±038a303±185ab637±320a879±261a940±453abW3P180±033a294±152ab608±164ab846±503ab960±394abW3P282±026a312±148a630±628a885±424a964±416aW3P381±029a287±179bc602±507ab834±391ab950±469ab

注：列中不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，下同

Note: The different small letter in column is significant (P<0.05). The same as below

表3 不同處理下第二茬刈割后苜蓿株高變化(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)
Table 3 The variation of alfalfa plant height after second mowing under different treatments (mean ± SE)(cm)

處理Treatment月．日 (M．D)717871572281F175±034a280±141a584±299a694±297a984±439aF280±026a262±259a554±198a676±305a966±416aF375±031a260±255a510±354b664±270a958±217aW1P169±021a234±114cd568±239ab686±261a942±295aW1P265±022a238±130cd575±141ab696±297a958±415aW1P380±029a246±207abcd582±164a702±259a974±344aW2P175±018a256±182abc564±321ab696±385a948±427aW2P280±019a262±192ab587±160a718±311a954±391aW2P373±027a266±207a574±391ab702±356a958±311aW3P175±032a232±148cd556±288ab712±396a946±297aW3P280±034a242±130bcd565±218ab722±239a961±288aW3P375±025a228±164d544±089b696±207a932±259a

表4 不同處理下第三茬刈割后苜蓿株高變化(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)
Table 4 The variation of alfalfa plant height after third mowing under different treatments (mean ± SE)(cm)

處理Treatment月．日 (M．D)8881582282996F165±018a268±241a542±130a686±272a856±207aF275±019a263±211a534±241a675±400a822±164bF375±031a256±114a525±187a668±239a814±305bW1P161±029a219±114b511±182bc668±220abc828±363aW1P265±022a223±120ab515±150bc677±367abc842±249aW1P381±029a227±186ab518±217bc682±192ab854±313aW2P172±018a234±207ab504±167c699±256a842±335aW2P280±019a239±323ab526±152abc702±239a858±303aW2P365±027a252±275a548±295a685±296ab856±270aW3P172±021a246±114ab538±152ab642±192cd832±342aW3P263±016a251±152a551±143a651±246bcd864±230aW3P375±025a249±222a533±199ab622±370d854±182a

2.2 各處理生物量積累規(guī)律

在苜蓿整個(gè)生長(zhǎng)季的不同生育時(shí)期，其生物量的積累過(guò)程各不相同、各有特點(diǎn)，是一個(gè)較為復(fù)雜的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。為了明確不同茬次各個(gè)生長(zhǎng)周期內(nèi)苜蓿的生物量積累過(guò)程及特點(diǎn)，選取3個(gè)生長(zhǎng)周期，采用能夠反映生物量積累過(guò)程的邏輯斯蒂方程，對(duì)各個(gè)生長(zhǎng)周期內(nèi)的生物積累量進(jìn)行擬合。研究表明，從a/r值(絕對(duì)生長(zhǎng)率達(dá)到最大值時(shí)所需生長(zhǎng)天數(shù)的代表值)來(lái)看，除第二茬(第一茬刈割后)、第三茬(第二茬刈割后)的F1處理、W2P3處理、W3P3處理，以及第四茬(第三茬刈割后)的F1處理苜蓿達(dá)到最大生長(zhǎng)速率的時(shí)間為20 d以上，其它處理均在20 d以下，不同灌溉定額分配條件下F2處理最少為17～18 d、不同水磷耦合條件下W3P2處理最少為15～16 d。

K值反映了各處理下苜蓿的增長(zhǎng)潛力，即在理想條件下，能夠達(dá)到的最大值。不同灌溉定額分配處理下，各茬次苜蓿的K值均為F1處理最大，第二茬、第三茬、第四茬苜蓿生物量的增長(zhǎng)空間分別為130、120、109 g，不同水磷耦合條件下，各茬次苜蓿刈割后W1P3處理、W2P3處理、W3P3處理的K值均大于其它處理，第二茬、第三茬、第四茬苜蓿生物量的增長(zhǎng)空間分別為123～128 g、113～118 g、102～107 g。

r值反映了不同處理下的內(nèi)稟增長(zhǎng)率(最大瞬時(shí)增長(zhǎng)率)，其值越小，說(shuō)明該處理越不易受到外界環(huán)境條件的影響。研究結(jié)果表明，不同灌溉定額分配處理下，各茬次F1處理的r值最?。徊煌遵詈蠗l件下，各茬次W3P3處理的r值最小，說(shuō)明灌溉定額分配條件下F1處理受灌溉定額分配的影響較小，水磷耦合條件下W2P1處理受水磷的影響較小。表5～7

表5 第二茬各處理生物量擬合后參數(shù)、特征值、擬合優(yōu)度

Table5Logisticparameter，characteristicvalueandR2ofdifferenttreatmentsbiomassofsecondmowing

處理TreatmentKarR2a/rF113032189408020994236F211343155909020992173F3123101931809890995195W1P111782195410440993187W1P211098197411340994174W1P312322192810560993183W2P110926198311610994171W2P211782195410440993187W2P312487198509730992204W3P111874192610150994190W3P211843169810740995158W3P312820193509550995203

表6 第三茬各處理生物量擬合后參數(shù)、特征值、擬合優(yōu)度

Table6Logisticparameter，characteristicvalueandR2ofdifferenttreatmentsbiomassofthirdmowing

表7 第四茬各處理生物量擬合后參數(shù)、特征值、擬合優(yōu)度

2.3 各處理苜蓿干草產(chǎn)量

研究表明，不同灌溉定額分配條件下，各處理不同茬次的苜蓿干草產(chǎn)量均為F1處理顯著大于F3處理(P<0.05)，第二、三、四茬表現(xiàn)出相同的規(guī)律(由于第一茬返青時(shí)間不能準(zhǔn)確確定，株高變化規(guī)律無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)定，故從第一茬刈割后即第二茬開始生長(zhǎng)時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)，為了與株高變化對(duì)應(yīng)，產(chǎn)量從第二茬開始計(jì)算，水磷耦合處理下同)。不同水磷耦合處理，相同灌溉量條件下，隨施磷量的增加，苜蓿干草產(chǎn)量呈先增加后降低的趨勢(shì)，W2條件下，除第四茬外其它各茬次干草產(chǎn)量P2處理均顯著大于其它處理(P<0.05)，而W1、W3條件下，各施磷梯度間差異不明顯，說(shuō)明過(guò)少或過(guò)多灌溉量可能會(huì)掩蓋各施磷處理間的差異。相同施磷量條件下，隨灌水量的增加，苜蓿干草產(chǎn)量呈低-高-低的變化趨勢(shì)，在P2條件下，W2處理均顯著大于其它各處理(P<0.05)。水磷耦合條件下，第二、三、四茬苜蓿干草產(chǎn)量均為W2P2處理最大。表8

表8 苜蓿干草產(chǎn)量(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)

Table 8 Hay yield of alfalfa (mean ± SE) (kg/hm2)

注：同列不同小寫字母表示相同灌水量處理下不同磷素水平苜蓿產(chǎn)量差異顯著(P<0.05)，同列不同大寫字母表示相同磷素水平下不同灌水量處理苜蓿產(chǎn)量差異顯著(P<0.05)

Note: The different small letter in column presents the alfalfa hay yield of the same irrigation content under different phosphorus treatment is significant (P<0.05)，the different capital in column presents the alfalfa hay yield of the same phosphorus treatment under different irrigation content is significant (P<0.05)

3 討 論

植株高度能夠反映紫花苜蓿生長(zhǎng)狀況，且其是評(píng)價(jià)苜蓿干草產(chǎn)量高低的重要指標(biāo)之一，也是反映生物量積累過(guò)程最直觀的性狀指標(biāo)[25-26]。研究表明，紫花苜蓿株高與干草產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)關(guān)系，高度較高的苜蓿植株通常具有較高的生物積累量，在相同栽培措施條件下，相同苜蓿品種的株高越高，其干草產(chǎn)量也相對(duì)越高[27-28]。且苜蓿株高在各生長(zhǎng)性狀指標(biāo)中最易受到外界因素的影響，播種量提高導(dǎo)致株高顯著降低，進(jìn)而引起紫花苜蓿干草產(chǎn)量的急劇下降[29]。研究結(jié)果表明，不同處理下各茬次苜?？焖偕L(zhǎng)期出現(xiàn)在刈割后第二周至第四周，此時(shí)苜蓿植株的株高增加較快，可能是因?yàn)檐俎Ｘ赘詈?～6 d采用帶肥滴灌的灌溉模式，使苜蓿根系得到足夠的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充，苜蓿植株得到了較好的恢復(fù)，兩周后出現(xiàn)了快速生長(zhǎng)。不同灌溉定額分配處理下，除個(gè)別處理F1處理的株高顯著大于其它處理外，其它大部分處理間差異不顯著，說(shuō)明灌溉定額分配對(duì)株高沒(méi)有顯著的影響。而水肥耦合管理措施對(duì)苜蓿的株高具有顯著影響，W2P2、W3P2處理的苜蓿株高均顯著大于W1P1、W3P3處理，從苜蓿干草產(chǎn)量來(lái)看，W2P2處理為最大，可以看出在一定程度上苜蓿株高能夠表征其干草產(chǎn)量，這也印證了前人的研究觀點(diǎn)[22，29]。同時(shí)，過(guò)少或過(guò)多的水肥施用量均不利于苜蓿植株的生長(zhǎng)發(fā)育，且對(duì)新疆綠洲區(qū)而言，過(guò)多的水肥施用導(dǎo)致農(nóng)業(yè)資源的大量浪費(fèi)及種植成本的明顯增加，而適宜的灌溉及施肥量則有利于苜蓿植株的正常生長(zhǎng)發(fā)育及生物量積累。

紫花苜蓿在各個(gè)生長(zhǎng)周期內(nèi)生物積累量的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，可用能夠反映生物種群數(shù)量動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)的邏輯斯蒂方程來(lái)描述[22]，并通過(guò)求解反映其生長(zhǎng)過(guò)程的待定系數(shù)及特征參數(shù)，來(lái)判定苜蓿的關(guān)鍵生育時(shí)期，該方程實(shí)現(xiàn)了對(duì)紫花苜蓿在不同生長(zhǎng)周期內(nèi)幾個(gè)關(guān)鍵生育時(shí)期的確定，進(jìn)而為田間不同灌溉定額分配制度的制定提供理論依據(jù)。研究結(jié)果表明，從a/r比值(苜蓿絕對(duì)生長(zhǎng)率達(dá)到最大值時(shí)所用的生長(zhǎng)時(shí)間)來(lái)看，不同灌溉定額分配條件下F2處理苜蓿達(dá)到最大生長(zhǎng)速率的時(shí)間最少為17～18 d、不同水磷耦合條件下W3P2處理所需時(shí)間最少為15～16 d，說(shuō)明可根據(jù)紫花苜蓿不同茬次生長(zhǎng)周期內(nèi)達(dá)到最大絕對(duì)生長(zhǎng)速率的時(shí)間，有針對(duì)性地進(jìn)行田間灌溉及施肥等水肥管理，即盡可能在苜蓿達(dá)到最大生長(zhǎng)速率之前進(jìn)行田間管理，以達(dá)到指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)的目的。

K值能夠有效反映各處理下苜蓿植株的生長(zhǎng)潛力，不同灌溉定額分配處理下，各茬次苜蓿的K值均為F1處理最大，不同水磷耦合條件下，各茬次苜蓿刈割后W1P3、W2P3、W3P3處理的K值均大于其它處理，說(shuō)明在該處理下紫花苜蓿具有相比其它處理的增長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，可以達(dá)到更好的生長(zhǎng)水平，有更大的增長(zhǎng)空間及潛力，因此，可以根據(jù)K值進(jìn)一步判斷苜蓿的生長(zhǎng)狀況，并及時(shí)采取田間管理措施以達(dá)到草產(chǎn)量最大化。

r值的大小，能夠反映該處理是否易受到外界環(huán)境因素的影響，而這種敏感度將直接從苜蓿植株生物量的變化上體現(xiàn)出來(lái)。研究結(jié)果表明，F(xiàn)1處理受灌溉定額分配的影響較小，W3P3處理受水磷的影響較小，說(shuō)明適宜的灌溉定額分配及充足的水肥管理有利于苜蓿的穩(wěn)定生長(zhǎng)且不易受到外界管理措施的影響，相反，W1P1處理由于極度干旱及缺肥，苜蓿植株對(duì)水肥極為敏感，容易受到水肥的影響，進(jìn)而影響苜蓿植株的正常生長(zhǎng)發(fā)育?？梢?，在水肥及環(huán)境條件適宜的情況下，r值越大的處理，苜蓿植株生長(zhǎng)將有較大幅度的增長(zhǎng)，若水肥超過(guò)所能承受范圍，即過(guò)量的水肥施用，苜蓿植株生長(zhǎng)將急劇變緩。然而，r值增長(zhǎng)的幅度只能局限在K值所允許的范圍內(nèi)[22]，從研究中r值和K值的結(jié)果計(jì)算可以看出：紫花苜蓿植株生長(zhǎng)增加空間較大的處理(K值較大)，其r值反而較小，說(shuō)明適宜的水肥管理有利于紫花苜蓿植株生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮，而過(guò)高或過(guò)低的水肥施用則由于紫花苜蓿植株的敏感度增高而降低了其生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮。研究表明，通過(guò)邏輯斯蒂方程擬合得到的r值，能夠較好的反映不同苜蓿品種間的產(chǎn)量動(dòng)態(tài)及水肥豐缺狀況[30]。因此，在紫花苜蓿的實(shí)際生產(chǎn)中，可根據(jù)r值的大小來(lái)判斷紫花苜蓿植株的生長(zhǎng)發(fā)育狀況，進(jìn)而及時(shí)制定適宜的田間水肥管理措施。

4 結(jié) 論

從不同水肥管理措施下對(duì)紫花苜蓿生長(zhǎng)規(guī)律進(jìn)行模擬的角度出發(fā)，探討不同水肥管理措施對(duì)苜蓿不同生長(zhǎng)周期內(nèi)生長(zhǎng)規(guī)律的影響，明確了在苜蓿生長(zhǎng)的關(guān)鍵時(shí)期進(jìn)行適宜農(nóng)藝措施的管理，進(jìn)而達(dá)到對(duì)紫花苜蓿高效生長(zhǎng)的精確調(diào)控。不同灌溉定額分配條件下，各茬次F2處理的苜蓿植株達(dá)到最大生長(zhǎng)速率所用的時(shí)間最短，F(xiàn)1處理苜蓿生物量的增長(zhǎng)空間最大，且受灌溉定額分配的影響最小；不同水磷耦合條件下，不同茬次W3P2處理在達(dá)到最大生長(zhǎng)速率所用的時(shí)間最短，在施磷量為150 kg/hm2條件下，隨灌水量的增加，苜蓿生物量具有較大的增長(zhǎng)空間，W3P3處理受水磷的影響較小。在苜蓿達(dá)到最大生長(zhǎng)速率15～18 d時(shí)進(jìn)行水肥管理增產(chǎn)效果相對(duì)較好，且刈割前灌溉本茬次總灌水量的35%，且在刈割后灌溉本茬次總灌水量的65%，以及總灌溉量為6 000 m3/hm2與施P2O5量為100 kg/hm2的有效耦合，均有利于滴灌苜蓿建植第二年各茬次生物量的快速穩(wěn)定積累。

)

[2]Bouizgaren, A., Farissi, M., Ghoulam, C., Kallida, R., Faghire, M., & Barakate, M., et al. (2013). Assessment of summer drought tolerance variability in mediterranean alfalfa (Medicago sativa L.) cultivars under moroccan fields conditions.ArchivesofAgronomy&SoilScience, 59(1): 147-160.

[3]張前兵，艾尼娃爾·艾合買提，于磊，等．綠洲區(qū)不同灌溉方式及灌溉量對(duì)苜蓿田土壤鹽分運(yùn)移的影響[J]．草業(yè)學(xué)報(bào)，2014，23(6)：69-77．

ZHANG Qian-bing，Ahmat Ahmat，YU Lei，et al．(2014). Effects of different irrigation methods and quantities on soil salt transfer in oasis alfalfa field [J]．ActaPrataculturaeSinica，23(6)：69-77．(in Chinese)

[4]張靜，王倩，肖玉，等．交替灌溉對(duì)紫花苜蓿生物量分配與水分利用效率的影響[J]．草業(yè)學(xué)報(bào)，2016，25(3)：164-171．

ZHANG Jing，WANG Qian，XIAO Yu，et al．(2016). Effects of alternate furrow irrigation on the biomass allocation and water use efficiency of alfalfa [J]．ActaPrataculturaeSinica，25(3)：164-171．(in Chinese)

[5]陶雪，蘇德榮，寇丹，等．西北旱區(qū)灌溉方式對(duì)苜蓿生長(zhǎng)及水分利用效率的影響[J]．草地學(xué)報(bào)，2016，24(1)：114-120．

TAO Xue，SU De-rong，KOU Dan，et al．(2016). Effects of irrigation methods on growth and water use efficiency of alfalfa in arid northwest China [J]．ActaAgrestiaSinica，24(1)：114-120．(in Chinese)

[6]白文明．灌溉對(duì)干旱沙區(qū)紫花苜蓿生物學(xué)特性的影響[J]．生態(tài)學(xué)報(bào)，2002，22(8)：1 247-1 253．

BAI Wen-ming．(2002). Effect of irrigation methods and quota on morphological characteristics of alfalfa in Wulanbuhe sandy region [J]．ActaEcologicaSinica，22(8)：1,247-1,253．(in Chinese)

[7]孫啟忠，柳茜，陶雅，等．我國(guó)近代苜蓿栽培利用技術(shù)研究考述[J]．草業(yè)學(xué)報(bào)，2017，26(1)：178-186．

SUN Qi-zhong，LIU Qian，TAO Ya，et al．(2017).Cultivation and utilization of alfalfa in modern China[J]．ActaPrataculturaeSinica，26(1)：178-186．(in Chinese)

[8]孫啟忠，玉柱，徐春城．我國(guó)苜蓿產(chǎn)業(yè)亟待振興[J]．草業(yè)科學(xué)，2012，29(2)：314-319．

SUN Qi-zhong，YU Zhu，XU Chun-cheng．(2012). Urgency of further developing alfalfa industry in China [J]．PrataculturalScience，29(2)：314-319．(in Chinese)

[9]丁曉青，樊子菡，沈益新．紫花苜蓿苗期根系生長(zhǎng)的水分脅迫損傷及氮磷的修復(fù)生長(zhǎng)作用[J]．草業(yè)學(xué)報(bào)，2017，26(5)：92-99．

DING Xiao-qing，F(xiàn)AN Zi-han，SHEN Yi-xin．(2017). Effect of water stress on root growth of alfalfa seedlings and on nitrogen- and phosphorus- use efficiencies after water stress [J]．ActaPrataculturaeSinica， 26(5)：92-99．(in Chinese)

[10]Atikur, R. M., Yong-Goo, K., Iftekhar, A., Liu, G. S., Hyoshin, L., & Joo, L. J., et al. (2016). Proteome analysis of alfalfa roots in response to water deficit stress.JournalofIntegrativeAgriculture, 15(6): 1,275-1,285.

[11]張前兵，于磊，魯為華，等．優(yōu)化灌溉制度提高苜蓿種植當(dāng)年產(chǎn)量及品質(zhì)[J]．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2016，32(23)：116-122．

ZHANG Qian-bing，YU Lei，LU Wei-hua，et al．(2016). Optimal irrigation regime improving yield and quality of alfalfa in year of sowing [J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering，32(23)：116-122．(in Chinese)

[12]Ismail, S. M., & Almarshadi, M. H. (2013). Maximizing productivity and water use efficiency of alfalfa under precise subsurface drip irrigation in arid regions.Irrigation&Drainage, 62(1): 57-66.

[13]寇丹，蘇德榮，吳迪，等．地下調(diào)虧滴灌對(duì)紫花苜蓿耗水、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2014，30(2)：116-123．

KOU Dan，SU De-rong，WU Di，et al．(2014). Effects of regulated deficit irrigation on water consumption，hay yield and quality of alfalfa under subsurface drip irrigation [J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering，30(2)：116-123．(in Chinese)

[14]霍海麗，王琦，師尚禮，等．灌溉和施磷對(duì)紫花苜蓿分枝數(shù)、干草產(chǎn)量及水分利用效率的影響[J]．土壤通報(bào)，2013，44(4)：905-911．

HUO Hai-li，WANG Qi，SHI Shang-li，et al．(2013). Effect of irrigation and phosphor supply levels on the number of shoot，hay yield and water use efficiency of alfalfa [J]．ChineseJournalofSoilScience， 44(4)：905-911．(in Chinese)

[15]Altinok, S., Yurtseven, E., Avci, S., ?ztürk, H. S, & Selenay, M. F. (2015). The effects of different irrigation water salinities and leaching ratios on green and dry forage yields of alfalfa (Medicagosatival.).Agriculture&Forestry, 61(1): 85-90.

[16]邢芳芳，高明夫，禚優(yōu)優(yōu)，等．玉米根際高效溶磷菌的篩選、鑒定及溶磷特性研究[J]．中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2016，32(9)：119-124．

XING Fang-fang，GAO Ming-fu，ZHOU You-you，et al．(2016). Screening and identification of phosphate solubilizing bacteria in maize rhizosphere and their characteristics of phosphate solubilizing [J]．ChineseAgriculturalScienceBulletin，32(9)：119-124．(in Chinese)

[17]Suwignyo, B., Putra, B., Umami, N., Wulandari, C., & Utomo, R. (2016). Effect of phosphate fertilizer and arbuscular mycorrhizal fungi on the nutrient, phosphateuptake and in vitro digestibility of alfalfa. , 40(3): 203-210.

[18]曾慶飛．施肥對(duì)紫花苜蓿生產(chǎn)性能和土壤肥力的影響研究[D]．楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文，2005．

ZENG Qing-fei．(2005).Fertilizationeffectsonalfalfaproductioncharacteristicsandsoilfertility[D]．Master Dissertation. Northwest A&F University， Yangling．

[19]李小坤，魯劍巍，陳防．牧草施肥研究進(jìn)展[J]．草業(yè)學(xué)報(bào)，2008，17(2)：136-142．

LI Xiao-kun，LU Jian-wei，CHEN Fang．(2008). Primary study on fertilizer application of forage [J]．ActaPrataculturaeSinica，17(2)：136-142．(in Chinese)

[20]潘玲，魏臻武，武自念，等．施肥和播種量對(duì)揚(yáng)州地區(qū)苜蓿生長(zhǎng)特性和產(chǎn)草量的影響[J]．草地學(xué)報(bào)，2012，20(6)：1 099-1 104．

PAN Ling，WEI Zhen-wu，WU Zi-nian，et al．(2012). Effect of fertilizers and sowing rates on growth characteristics and forage yield of alfalfa in Yangzhou region [J]．ActaAgrestiaSinica，20(6)：1,099-1,104．(in Chinese)

[21]Loutou, M., Hajjaji, M., Mansori, M., Favotto, C., & Hakkou, R. (2016). Heated blends of phosphate waste: microstructure characterization, effects of processing factors and use as a phosphorus source for alfalfa growth.JournalofEnvironmentalManagement, 177: 169-176.

[22]魯為華，于磊．北疆綠洲區(qū)不同苜蓿品種生長(zhǎng)規(guī)律及產(chǎn)量比較研究[J]．新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006，43(1)：16-20．

LU Wei-hua，YU Lei．(2006). Study on growth rule and yield of different alfalfa varieties in Xinjiang oasis [J]．XinjiangAgriculturalSciences，43(1)：16-20 ．(in Chinese)

[23]李茂娜，王曉玉，楊小剛，等．圓形噴灌機(jī)條件下水肥耦合對(duì)紫花苜蓿產(chǎn)量的影響[J]．農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2016，47(1)：133-140．

LI Mao-na，WANG Xiao-yu，YANG Xiao-gang，et al．(2016). Effects of water-fertilizer coupling on alfalfa yield under center pivot irrigation system[J]．TransactionsoftheChineseSocietyforAgriculturalMachinery， 47(1)：133-140．(in Chinese)

[24]孫萬(wàn)斌，馬暉玲，侯向陽(yáng)，等．20個(gè)紫花苜蓿品種在甘肅兩個(gè)地區(qū)的生產(chǎn)性能及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值綜合評(píng)價(jià)[J]．草業(yè)學(xué)報(bào)，2017，26(3)：161-174．

SUN Wan-bin，MA Hui-ling，HOU Xiang-yang，et al．(2017). Comprehensive evaluation of production performance and nutritional value of 20 alfalfa cultivars in two ecological areas of Gansu province [J]．ActaPrataculturaeSinica， 26(3)：161-174 ．(in Chinese)

[25]龐曉攀，張靜，劉慧霞，等．地膜覆蓋對(duì)鹽堿地紫花苜蓿生長(zhǎng)形狀及產(chǎn)量的影響[J]．草業(yè)科學(xué)，2015，32(9)：1 482-1 488．

PANG Xiao-pan，ZHANG Jing，LIU Hui-xia，et al．(2015). Effect of plastic-film mulch on growth traits and yield of alfalfa (MedicagosativaL．) in saline-alkaline fields [J]．PrataculturalScience，32(9)：1,482-1,488．(in Chinese)

[26]Arshad, I.，Ali, W.，Khan, Z. A.，& Bhayo, W.A. (2016). Effect of nitrogen and phosphorus on the growth and yield of alfalfa (MedicagosativaL．) under agro-climatic conditions of Tando Adam．PSMBiologicalResearch，1(2): 74-77．

[27]張曉華，張眾，徐娜，等．不同播期對(duì)紫花苜蓿生長(zhǎng)性狀及草產(chǎn)量的影響[J]．中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011，27(14)：27-30．

ZHANG Xiao-hua，ZHANG Zhong，XU Na，et al．(2011). Effects of growth traits and grass yield of alfalfa in different sowing dates [J]．ChineseAgriculturalScienceBulletin，27(14)：27-30．(in Chinese)

[28]Pozo, A. D., Ovalle, C., Espinoza, S., Barahona, V., Gerding, M., & Humphries, A. (2017). Water relations and use-efficiency, plant survival and productivity of nine alfalfa (medicagosatival.) cultivars in dryland mediterranean conditions.EuropeanJournalofAgronomy, 84: 16-22.

[29]王彥華，李德鋒，齊勝利，等．播種量和品種對(duì)紫花苜蓿分枝數(shù)和株高的影響[J]．草業(yè)學(xué)報(bào)，2017，26(3)：183-189．

WANG Yan-hua，LI De-feng，QI Sheng-li，et al．．(2017). Effects of seeding rate and variety on branch number and plant height of alfalfa [J]．ActaPrataculturaeSinica，26(3)：183-189．(in Chinese)

[30]徐春明，賈志寬，韓清芳，等．不同秋眠級(jí)數(shù)苜蓿品種生物量特性的研究[J]．草業(yè)學(xué)報(bào)，2003，12(6)：70-73．

XU Chun-ming，JIA Zhi-kuan，HAN Qing-fang，et al．(2003). Biomass characteristics of different fall dormancy level alfalfa varieties [J]．ActaPrataculturaeSinica，12(6)：70-73．(in Chinese)