中心支轴式灌溉系统的维护以及减少灌溉对苜蓿生产的影响

《Agronomy Journal》：Center pivot maintenance and reduced irrigation impacts on alfalfa production

更换灌溉设备对提升美国中部内华达州苜蓿产量效果有限，但减少10%灌溉量在湿润年份可维持产量，旧设备维护仍需重视。

　　

摘要

美国中西部山区的种植者需要在持续干旱的情况下，采用经过研究验证的灌溉策略来充分利用有限的水资源。定期维护灌溉设施并降低灌溉量是有益的。然而，这些策略尚未在农场进行过严格的试验验证。本研究评估了一种低成本且简单的水资源管理方法，旨在在减少用水量的同时保持作物产量和质量。2019–2020年生长季节期间，在犹他州中南部选取了12个种植苜蓿（Medicago sativa L.）的农场，对这些方法进行了测试。测试了三种处理方式：旧灌溉设备、新灌溉设备以及新灌溉设备但灌溉量减少90%的处理方式。每种处理方式都在每个农场的中心支轴灌溉系统上应用了四次。现有喷灌设备（包括压力调节器和喷头/喷嘴）的使用年限从3年到超过20年不等。喷嘴和调节器的磨损程度分别为0%至0.7%以及-11%至50%。在两个生长季节里，对所有12个农场的63次刈割样本进行了苜蓿产量和质量的评估。更换旧灌溉设备并未始终能提高苜蓿的产量和质量，仅在两年中的8%的样本中提高了产量；而新灌溉设备但灌溉量减少90%的处理方式在两年中的11%的样本中降低了产量。总体而言，购买新灌溉设备的种植者通常可以将灌溉量降低10%，而不会影响苜蓿的生产力。虽然旧喷灌设备可能不会像预期那样大幅降低苜蓿的生产力，但仍需要定期维护。

通俗语言总结

美国西部的农民经常面临干旱问题，需要更有效的水资源利用方式。本研究探讨了更新旧喷灌设备或稍微减少灌溉量是否可以在不损害苜蓿产量的情况下节约水资源。我们在犹他州的12个农场进行了为期两年的测试，比较了旧喷灌系统和新喷灌系统，并在新喷灌系统上减少了10%的灌溉量。研究发现，仅仅更换设备并不总能提高苜蓿干草的产量或营养价值。在降雨量较多的年份，许多农场可以将灌溉量减少10%而不影响作物生长，尽管有些农场的产量有所下降。总体而言，适度减少灌溉量通常效果良好，而且旧设备的表现可能仍优于预期。这些发现可以帮助农民以低成本的方式节约水资源，同时保持苜蓿干草的产量和营养价值。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可向通讯作者索取。