在内布拉斯加州西南部，由于7月和8月典型的干燥天气条件和高作物用水量(即蒸散量或ET)，用水有限的情况下灌溉玉米和大豆具有挑战性。(蒸发蒸腾是指任何地表蒸发和绿色植被蒸腾所损失到大气中的水分。)此外，地下水位下降、水资源分配、频繁干旱、有限的灌溉井容量和轻质土壤经常阻止内布拉斯加州西南部的农民灌溉夏季作物以满足其全部作物用水需求。

加深你对水土资源基本术语(EC2009)

在灌溉作物轮作中实施鹰嘴豆和大田豌豆等替代春种作物可带来如下好处:

• 更有效地利用春季降水;
• 提高灌溉系统的能力，以满足冬季和夏季作物的ET峰值需求，特别是在同一灌溉系统下种植的作物;而且
• 提高整体种植系统用水效率(CWUE;单位用水量的粮食产量)和盈利能力。

该项目的目的是研究灌溉条件下大田豌豆和鹰嘴豆生产的可行性，并评估其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大田豌豆和鹰嘴豆的籽粒产量和CWUE。

研究方法与处理

田间实验于2018年生长季节在格兰特附近的亨利·j·斯通普夫国际小麦中心进行。鹰嘴豆和大田豌豆分别采用以下灌溉处理:

• 旱地(干燥，不灌溉)，
• 亏缺灌溉(DI)
• 充分灌溉(FI)。

利用中子衰减到5英尺深的土壤湿度传感器来安排灌溉并量化储存的土壤水分的变化。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),
• 深层渗流(DP)，
• 蒸散量/作物水分利用(ET)
• 土壤水分季节变化(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，植物有效水量约为2.2英寸/英尺。以前的作物是小麦，种植时土壤湿度接近农田容量。生长季降水量(3 - 8月)比30年平均水平高6.5英寸。

结果

产量响应与水分利用

旱地鹰嘴豆(53.5 bu/ac)和大田豌豆(55.5 bu/ac)的产量远高于平均水平，这是由于种植时土壤水分分布完整，且季节性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，但鹰嘴豆的产量为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)．

灌溉大田豌豆增加了作物用水和产量。在缺灌(1.8英寸)条件下种植的大田豌豆多消耗2.3英寸，比旱地产量高出5.7 bu/ac(每英寸用水2.5 bu/ac)。在充分灌溉的情况下补充1.8英寸(总共3.6英寸);然而，与亏缺灌溉相比，导致深层渗透损失增加，作物用水量(0.5英寸)和产量(0.9 bu/ac)增加极小(表1;图1)．

相反，灌溉鹰嘴豆导致作物用水量增加和产量下降(表1，图1)．赤灌(2.2英寸)和全灌(4.4英寸)下鹰嘴豆产量分别比旱地少16.5 bu/ac和28.5 bu/ac (表1;图1)．灌溉对产量的负响应在植物中并不常见，特别是在灌溉与植物用水量增加相结合的情况下;但是，灌溉也可能影响其他限制产量的因素。在我们的研究中，这种反应可能是由于发病率的增加壳二孢枯萎收获前两周。

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可达4英尺(图2)．用3.8英寸灌溉豌豆(即全灌溉处理)可使水分在土壤剖面的更深处(图2)．

在旱地和灌溉条件下，鹰嘴豆土壤水分提取相似，大部分土壤水分耗竭发生在土壤剖面的前3英尺(图2)．在旱地和充分灌溉处理中，土壤水分在3英尺以下都有补充，这可以归因于春季充足降水和作物生长缓慢的共同作用(图2)．

表1。旱地豌豆和鹰嘴豆的产量(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)的总和(DRY)、亏缺(DI)和充分灌溉(FI)。

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灌溉有限地区的潜力。这两种作物都能有效利用早季降水，并产生非常好的旱地产量。

在多雨的年份，大田豌豆可受益

• 轻灌量，
• 仔细考虑当前的土壤水位，和
• 10天有利的天气预报(少雨，干燥)。

在决定是否灌溉鹰嘴豆时，还应考虑到Ascochyta枯萎病的潜在发展。需要更多的研究来评估大田豌豆和鹰嘴豆在正常和比正常干旱年份的反应。

大田豌豆比鹰嘴豆具有更高的作物水分利用效率和更强的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。大田豌豆，由于季节较短，在机会方面也比鹰嘴豆有优势双茬牧草和/或覆盖作物并获得额外的收入。

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财政支持，也要感谢贾斯汀·理查森，协助这项项目的UNL技术人员。