在内布拉斯加州西南部，由于典型的干旱天气条件和7月和8月作物的高用水量(即蒸散或ET)，用有限的水灌溉玉米和大豆是一项挑战。(蒸发蒸腾是指任何表面的蒸发和绿色植被的蒸腾作用造成的水分散失到大气中的现象。)此外，地下水位下降、水量分配、频繁干旱、灌溉井容量有限以及质地较轻的土壤，常常使内布拉斯加州西南部的农民无法灌溉夏季作物，以满足作物的全部用水需求。

提高你对水土资源基本术语(EC2009)

在灌溉作物轮作中实施替代春季种植作物，如鹰嘴豆和大田豌豆，可能带来以下好处:

• 更有效利用春季降水;
• 增加灌溉系统的能力，以满足冬季和夏季作物的峰值ET需求，特别是在同一灌溉系统下种植;和
• 提高作物系统整体水分利用效率;每单位用水产出的粮食)和盈利能力。

本项目的目的是调查在灌溉条件下大田豌豆和鹰嘴豆生产的可行性，并评估它们在灌溉种植系统中节水的潜力。具体而言，我们的目标是量化不同灌溉水平下豌豆和鹰嘴豆的产量和CWUE。

研究方法和治疗方法

该大田试验是在2018年生长季期间在格兰特附近的Henry J. Stumpf国际小麦中心进行的。鹰嘴豆和大田豌豆分别采用以下灌溉处理:

• 旱地(干旱，无灌溉)，
• 亏缺灌溉(DI)
• 充分灌溉(FI)。

土壤湿度传感器使用中子衰减至5英尺深，用于规划灌溉和量化土壤水分的变化。这些中子读数用于计算水平衡参数，包括

• 降水(P),
• 灌溉(我),
• 径流(RO),
• 深层渗透(DP),
• 蒸散/作物水分利用(ET)
• 季节性土壤水分变化(DSW)

大田豌豆于3月14日种植，7月16日收获。鹰嘴豆于3月24日种植，8月17日收获。土壤主要是Kuma粉砂壤土，植物有效水分容量约为2.2英寸/英尺。前一种作物是小麦，种植时土壤水分接近田间容量。生长季的降水量(3 - 8月)比30年平均降水量高6.5英寸。

结果

产量响应和用水

鹰嘴豆(53.5 bu/ac)和大田豌豆(55.5 bu/ac)的旱地产量远高于平均水平，这是由于种植时土壤水分状况良好，且季节降水量高于平均水平(表1;图1）.虽然两种作物的旱地产量相似，但鹰嘴豆的产量是16.7英寸，比大田豌豆(13.7英寸)多3英寸。因此，在旱地条件下，鹰嘴豆的作物水分利用效率(3.2 bu/ac-in)比大田豌豆(4.3 bu/ac-in)低1.1 bu/ac-in。表1;图1）.

灌溉农田的豌豆增加了作物的水分利用，提高了产量。在亏缺灌溉(1.8英寸)下种植的大田豌豆额外使用了2.3英寸，在旱地上额外使用了5.7蒲式耳/ac(2.5蒲式耳/ac /每英寸水)。在充分灌溉下补充额外1.8英寸(总共3.6英寸);然而，在亏缺灌溉(表1;图1）.

相反，灌溉鹰嘴豆导致作物水分利用增加，产量下降(表1，图1）.亏损(2.2英寸)和充分灌溉(4.4英寸)下的鹰嘴豆产量分别比旱地少16.5和28.5 bu/ac (表1;图1）.对灌溉的负产量反应在植物中并不常见，特别是如果它与增加植物用水相结合;然而，灌溉有可能影响其他限制产量的因素。在我们的研究中，这种反应可能归因于发病率的增加壳二孢枯萎收割前两周。

土壤水分提取模式

大田豌豆有效地利用了剖面中可用的土壤水分，特别是在旱地条件下，观察到水分提取深度达4英尺(约1米)。图2）.用3.8英寸灌溉大田豌豆(即完全灌溉处理)可使水分在土壤剖面更深的地方得到补给(图2）.

鹰嘴豆的土壤水分提取在旱地和灌溉下是相似的，大部分的土壤水分消耗发生在土壤剖面的顶部三英尺(图2）.在旱地和充分灌溉处理中，三英尺以下的土壤水分都得到了补给，这可归因于充沛的降水和早春作物生长缓慢的综合效应(图2）.

表1。旱地(DRY)、亏缺(DI)和全灌(FI)条件下豇豆和鹰嘴豆的产量(bu/ac)、作物水分利用效率(CWUE)、降水(P)、灌溉(I)、径流(RO)、深渗(DP)、蒸散/土壤蒸发(ET)和土壤水分变化(DSW)。

作物	灌溉处理	(换页)	我(在)	RO(中)	DP(中)	等()	DSW(下手)	收益率(bu / ac)	CWUE (bu / ac)
鹰嘴豆	干	19．6	0	0	4．2	16．7	-1.4	53.5	3．2
	迪	19．6	2．2	0	3.	19	-0.1	37	2
	FI	19．6	4．4	0	4．6	19.9	-1.5	25	1．3
场豌豆	干	15.7	0	0	2．8	13．7	-3.8	55.5	4．3
	迪	15.7	1．8	0	3．1	16	-3.1	61.2	3．6
	FI	15.7	3．6	0	4	16．5	0．8	62.1	3．8

结论

这项研究强调了大田豌豆和鹰嘴豆在有限灌溉地区的潜力。这两种作物都能有效利用早季降水，在旱地上获得很好的产量。

在多雨的年份，豌豆可能会受益

• 光的灌溉量,
• 仔细考虑目前的土壤水位，并且
• 10天的天气预报(少雨和干燥天气)。

在决定是否灌溉鹰嘴豆时，还应考虑子囊菌枯萎病的潜在发展。还需要进行更多的研究来评估豌豆和鹰嘴豆在正常年份和比正常年份干燥年份的反应。

与鹰嘴豆相比，大田豌豆具有更高的作物水分利用效率和从剖面深处提取土壤水分的能力，在有限灌溉条件下显示出更大的潜力。豌豆，由于季节较短，在机会方面也比鹰嘴豆有优势双倍种植牧草和/或覆盖作物并获得额外收入。

确认

我们要感谢内布拉斯加州环境信托基金会为这项研究提供资金支持，以及协助该项目的UNL技术人员贾斯汀·理查森。