Люцерна — влаголюбивое растение. Она лучше всего развивается и дает самые высокие урожаи на участках, обеспеченных влагой, и в условиях орошения.
При прорастании семена поглощают 120—150 % воды от своей массы. Поэтому необходимо поддерживать влажность почвы в поверхностном слое на высоком уровне для того, чтобы обеспечить появление дружных всходов, а затем и укоренение молодых растеньиц. В обычные годы влажность почвы достаточна для посева люцерны весной. В условиях засухи, особенно при летнем посеве, необходимо регулярное орошение.
При оптимальном обеспечении водой люцерна за один вегетационный период формирует 170—190 тыс. м2 листовой поверхности на 1 га (по Механджиевой, 1976), что обусловливает усиленную транспирацию и повышенный фотосинтез. В летние теплые дни листья растений за час испаряют значительно большее количество воды, чем масса самих листьев. Транспирация, как насос, перемещающий воду в растении, предохраняет листья от ожогов и обеспечивает нормальную жизнедеятельность растения.
Для образования единицы сухого вещества люцерна расходует большие количества воды. По сравнению с другими сельскохозяйственными культурами люцерна характеризуется сравнительно высоким транспирационным коэффициентом. По Тарковскому (1964), для получения 1 г сухого вещества люцерна расходует 900— 1570 г воды. Опыты с болгарскими сортами (Плевен 1 и Дунавка) и некоторыми перспективными селекционными линиями в оптимальных условиях выращивания показывают, что люцерна может расходовать воду и более рационально (Кедрев и др., 1970; Радева, 1975). В первый год выращивания без удобрений и при оптимальной влажности люцерна расходует 1300 г воды на каждый грамм сухого вещества. При внесении увеличенных доз фосфора и калия ее транспирационный коэффициент снижается до 620—880. На второй и третий год выращивания, когда растения достигают полного развития и используют воду более экономично, их транспирационный коэффициент составляет 1000 без удобрения и 350-600 при оптимальном обеспечении питательными веществами и водой.
На основании исследований, подтвержденных практикой, установлено, что в оптимальных условиях выращивания люцерна может дать 230 ц и более сухого вещества с 1 га.
По коэффициенту транспирации, равному 400—600 единицам, можно прогнозировать количество воды, необходимое для получения планируемого урожая. Когда урожай исчисляют в абсолютно сухом веществе, то необходимое количество воды следует увеличить на 15— 25 %, а если в сене — на 5—15%, для того чтобы рассчитать количество воды, которое теряется в результате испарения с поверхности почвы. Из этого количества вычитают сумму осадков и зимний запас воды в почве. Остальное количество воды следует обеспечить в течение вегетационного периода за счет орошения.
Основными критериями для определения момента и нормы полива являются влажность почвы и фаза развития люцерны, о чем подробно говорится в следующем разделе.
Несмотря на то, что люцерна нуждается в больших количествах воды для своего развития, она не выносит чрезмерной влажности и застойной воды, особенно при выращивании на связных и тяжелых почвах. Одновременно с этим культура обладает и большой засухоустойчивостью. Она имеет хорошую приспособительную реакцию: при сильных и продолжительных засухах часть листьев опадает, чтобы свести к минимуму расход воды. Благодаря глубокой корневой системе люцерна может обеспечивать себя водой из глубоких слоев почвы, в результате чего не погибает и в самые засушливые годы, но при этом урожай сильно снижается.
Установлено, что люцерна имеет наибольшую потребность в воде во время цветения и налива семян (Кедрев и др., 1970). Если люцерну выращивают для получения корма и убирают в начале цветения, то ее требования к влаге в течение вегетации меняются незначительно. При оптимальной влажности почвы <80 % одно растение расходует от 15 до 42 кг воды главным образом в зависимости от режима питания и метеорологических условий. С уменьшением почвенной влажности снижаются относительная эвапотранспирция и урожай сухого вещества. Поддержание влажности на уровне 60—70 % полной почвенной влагоемкости обеспечивает 88—90 и 92—95 % максимального урожая. Следовательно, в районах с частыми осадками и холодным летом влажность почвы можно поддерживать за счет выпадающих осадков, а в районах с недостатком воды для полива можно получить известную экономию, расходуя 80—85 % воды необходимого количества.
Заслуживает внимания и тот факт, что люцерна обладает способностью поглощать водяные пары из атмосферы при относительной влажности воздуха более 70% (Кедрев и др., 1970). Эта особенность может послужить теоретической предпосылкой внедрения в практику аэрозольной подачи воды для ликвидации дефицита воды в растениях и для частичного удовлетворения потребностей растений люцерны в воде (Радева, 1979).