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马铃薯节水灌溉模式研究

日期:2016-07-08 / 人气:

  为探讨马铃薯节水灌溉有效模式,研究了沟灌、滴灌、喷灌等不同灌溉方式及灌水量对马铃薯生长发育的影响。结果表明,中水量和高水量喷灌的产量和商品率最高,滴灌节水效果最好,隔行膜下沟灌、交替隔行沟灌虽与常规沟灌相比有一定的节水效果,但马铃薯商品性和产量明显下降。总体比较,在中原二季作地区,喷灌在保证马铃薯高产、高商品率的情况下,还能达到明显的节水效果,是较理想的高效灌溉模式。
 
  我国水资源严重缺乏,农业水资源利用率很低,提高农业水资源的利用率迫在眉睫。山东省属马铃薯春秋二季作区,春季马铃薯栽培处于干旱少雨时期,如何提高马铃薯节水灌溉效果,前人已做了不少研究[1~7]。长期以来,马铃薯生产主要采用沟灌方式,生育期浇水10次左右,每次每666.7m2灌水量超过100 m3,干?#30340;?#20221;更多,这不仅极大地浪费了水资源,也造成了大量养分的流失。为此,本试验对不同灌溉模式的水分利用率及对马铃薯生长发育的影响进行研究,以期为马铃薯生产提供节水灌溉参考。
 
  1 材料与方法
 
  本试验于2012年3月10日至6月15日在山东省农业科学院蔬菜研究所济南试验基地进行。土壤类型为褐土,有机质含量8.65 g/kg,碱解氮32.8 mg/kg,速效磷86.7 mg/kg,速效钾128.6 mg/kg,pH 7.84。 马铃薯品种为双丰5号?#35759;?#31181;薯。
 
  试验共设3种灌溉模式,分别为沟灌、喷灌和滴灌。沟灌又分为常规沟灌、隔行膜下沟灌、交替隔行沟灌,喷灌和滴灌分别设低、中、高3个灌水量水平,共9个处理,随机区组排列,重复3次,各处理面积及灌水量见表1。播?#36136;保?#39318;先开沟15 cm,然后在沟内每666.7m2撒施氮磷钾(15∶15∶15)?#26149;?#32933;50 kg,肥料与土壤混合后再进行播种。沟灌采用单垄单行栽培,株距19.3 cm,行距70 cm;喷灌和滴灌采用一垄双行栽培,行距90 cm,大垄株距15 cm。每小区6行,各处理种植密度相同,每666.7m2为4 938株。培土后,隔行膜下沟灌采用2 m宽地膜,一幅地膜覆盖2垄,灌溉时从两垄之间的膜下浇水;滴灌处理在垄上中间铺设滴灌管;喷灌处理在每小区四个?#21069;?#35013;喷头,每个喷头按90°喷水。刚出苗时?#38477;?#19968;水,以后每隔10天灌溉1次,各处理灌溉时间和灌溉次数相同,整个生育期共灌溉6次。收获前10天停止灌溉。收获时测定每小区10株株高、秧重、大薯数、大薯重、小薯数、小薯重,测定每小区中间两行产量。
 
  2 结果与分析
 
  从表2可以看出,在沟灌模式下,常规沟灌和隔行膜下沟灌的株高和秧重显着大于交替隔行沟灌。在喷灌模式下,随着灌水量的增加,植株的长势逐渐提高,高灌水量处理植株长势最旺,株高达到59.73 cm,秧重达到0.58 kg/株。在滴灌模式下,也是高灌水量处理株高和秧重最大。从9个处理比较,喷灌的高灌水量植株的长势最好,其次为常规沟灌和高灌水量滴灌,而隔行沟灌植株的长势最差。
 
  表3列举了不同灌溉方式对马铃薯结薯性及产量的影响。在3种沟灌灌溉模式中,单株≥50 g的薯块数和薯块重、单株总薯重和商品率均为常规沟灌>隔行膜下沟灌>交替隔行沟灌,?#20063;?#24322;显着。
 
  在喷灌、滴灌3种模式下,单株≥50 g的薯块数和薯块重、单株总薯重和商品率均为高灌水量>中灌水量>低灌水量。
 
  从产量上看,中水量喷灌(每666.7m2用水量59.3 m3)和高水量喷灌(每666.7m2用水量88.9 m3)分别比常规沟灌(每666.7m2用水量114.3 m3)节水48.12%和22.22%,而且产量无明显差异,666.7m2产量均达到2 400 kg左右,节水效果明显。从节水效果来看,用最低滴灌量(每666.7m2用水量29.6 m3)即可获得比较理想的产量,节水效果显着,在同样产量的情况下,最低滴灌量比隔行沟灌节水61.15%。
 
  3 结论与讨论
 
  马铃薯是相对抗旱的作物,但是马铃薯也是一种对水分比较敏感的作物,充足水源是马铃薯获得高产的保证[2]。水资源的高效利用是近年来我国马铃薯栽培的研究重点。沟灌、滴灌和喷灌是目前比较常见的几种马铃薯灌溉方式。李小波等[3]研究认为不同灌溉量及灌溉方式对马铃薯的产量、商品薯率和品质等均具有不同程度的影响,其中滴灌处理不仅可显着提高马铃薯的出苗率、产量及商品薯率,而?#19968;?#33021;降低田间植株发病率。马力等[4]比较了滴灌技术与传统喷灌技术对马铃薯大薯率和产量的影响,结果表明,滴灌能增加马铃薯的大薯率,显着提高马铃薯块茎产量,经济效益提高显着。本研究表明,喷灌模式马铃薯的产量、商品率最高,因为在中原二季作地区,马铃薯生长后期高温、干旱,不利于马铃薯的生长结薯,喷灌不仅灌溉均匀,满足地下部的水?#20013;?#27714;,而且有利于降低地上部的温度、提高空气湿度,改善马铃薯生长的微环?#24120;?#20174;而促进马铃薯的生长。滴灌节水效果最好,同时也可以获得比较理想的产量,在水源贫乏地区最为实用。
 
  沟灌作为传统马铃薯栽培方式可以获得理想的产量,但是水分利用率很低[5]。根区交替灌溉不仅可以提高水分的利用效率,而?#19968;?#33021;显着提高土壤矿质氮的活性,有利于作物对土壤氮素的吸收利用[6]。黄仲冬等[7]研究了根区交替地下滴灌对马铃薯产量及水分利用效率的影响,根区交替地下滴灌的马铃薯产量仅降低5.4%,但灌溉水量却节省了25.8%,使灌溉水分利用效率和总水分利用效率分别提高了27.5%和15.3%。本研究表明,在中原二季作地区,隔行膜下沟灌由于薄膜的覆盖,可以降低水分的蒸发量,减少水分的浪费,虽然不能完全满足植株对水?#20013;?#27714;,但是在水源缺乏地区也是一种切实可行的节水灌溉技术。
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