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馬鈴薯節水灌溉模式研究

日期:2016-07-08 / 人氣:

  為探讨馬鈴薯節水灌溉有效模式,研究了溝灌、滴灌、噴灌等不同灌溉方式及灌水量對馬鈴薯生長發育的影響。結果表明,中水量和高水量噴灌的産量和商品率最高,滴灌節水效果最好,隔行膜下溝灌、交替隔行溝灌雖與常規溝灌相比有一定的節水效果,但馬鈴薯商品性和産量明顯下降。總體比較,在中原二季作地區,噴灌在保證馬鈴薯高産、高商品率的情況下,還能達到明顯的節水效果,是較理想的高效灌溉模式。
 
  我國水資源嚴重缺乏,農業水資源利用率很低,提高農業水資源的利用率迫在眉睫。山東省屬馬鈴薯春秋二季作區,春季馬鈴薯栽培處于幹旱少雨時期,如何提高馬鈴薯節水灌溉效果,前人已做了不少研究[1~7]。長期以來,馬鈴薯生産主要采用溝灌方式,生育期澆水10次左右,每次每666.7m2灌水量超過100 m3,幹旱年份更多,這不僅極大地浪費了水資源,也造成了大量養分的流失。為此,本試驗對不同灌溉模式的水分利用率及對馬鈴薯生長發育的影響進行研究,以期為馬鈴薯生産提供節水灌溉參考。
 
  1 材料與方法
 
  本試驗于2012年3月10日至6月15日在山東省農業科學院蔬菜研究所濟南試驗基地進行。土壤類型為褐土,有機質含量8.65 g/kg,堿解氮32.8 mg/kg,速效磷86.7 mg/kg,速效鉀128.6 mg/kg,pH 7.84。 馬鈴薯品種為雙豐5号脫毒種薯。
 
  試驗共設3種灌溉模式,分别為溝灌、噴灌和滴灌。溝灌又分為常規溝灌、隔行膜下溝灌、交替隔行溝灌,噴灌和滴灌分别設低、中、高3個灌水量水平,共9個處理,随機區組排列,重複3次,各處理面積及灌水量見表1。播種時,首先開溝15 cm,然後在溝内每666.7m2撒施氮磷鉀(15∶15∶15)複合肥50 kg,肥料與土壤混合後再進行播種。溝灌采用單壟單行栽培,株距19.3 cm,行距70 cm;噴灌和滴灌采用一壟雙行栽培,行距90 cm,大壟株距15 cm。每小區6行,各處理種植密度相同,每666.7m2為4 938株。培土後,隔行膜下溝灌采用2 m寬地膜,一幅地膜覆蓋2壟,灌溉時從兩壟之間的膜下澆水;滴灌處理在壟上中間鋪設滴灌管;噴灌處理在每小區四個角安裝噴頭,每個噴頭按90°噴水。剛出苗時澆第一水,以後每隔10天灌溉1次,各處理灌溉時間和灌溉次數相同,整個生育期共灌溉6次。收獲前10天停止灌溉。收獲時測定每小區10株株高、秧重、大薯數、大薯重、小薯數、小薯重,測定每小區中間兩行産量。
 
  2 結果與分析
 
  從表2可以看出,在溝灌模式下,常規溝灌和隔行膜下溝灌的株高和秧重顯着大于交替隔行溝灌。在噴灌模式下,随着灌水量的增加,植株的長勢逐漸提高,高灌水量處理植株長勢最旺,株高達到59.73 cm,秧重達到0.58 kg/株。在滴灌模式下,也是高灌水量處理株高和秧重最大。從9個處理比較,噴灌的高灌水量植株的長勢最好,其次為常規溝灌和高灌水量滴灌,而隔行溝灌植株的長勢最差。
 
  表3列舉了不同灌溉方式對馬鈴薯結薯性及産量的影響。在3種溝灌灌溉模式中,單株≥50 g的薯塊數和薯塊重、單株總薯重和商品率均為常規溝灌>隔行膜下溝灌>交替隔行溝灌,且差異顯着。
 
  在噴灌、滴灌3種模式下,單株≥50 g的薯塊數和薯塊重、單株總薯重和商品率均為高灌水量>中灌水量>低灌水量。
 
  從産量上看,中水量噴灌(每666.7m2用水量59.3 m3)和高水量噴灌(每666.7m2用水量88.9 m3)分别比常規溝灌(每666.7m2用水量114.3 m3)節水48.12%和22.22%,而且産量無明顯差異,666.7m2産量均達到2 400 kg左右,節水效果明顯。從節水效果來看,用最低滴灌量(每666.7m2用水量29.6 m3)即可獲得比較理想的産量,節水效果顯着,在同樣産量的情況下,最低滴灌量比隔行溝灌節水61.15%。
 
  3 結論與讨論
 
  馬鈴薯是相對抗旱的作物,但是馬鈴薯也是一種對水分比較敏感的作物,充足水源是馬鈴薯獲得高産的保證[2]。水資源的高效利用是近年來我國馬鈴薯栽培的研究重點。溝灌、滴灌和噴灌是目前比較常見的幾種馬鈴薯灌溉方式。李小波等[3]研究認為不同灌溉量及灌溉方式對馬鈴薯的産量、商品薯率和品質等均具有不同程度的影響,其中滴灌處理不僅可顯着提高馬鈴薯的出苗率、産量及商品薯率,而且還能降低田間植株發病率。馬力等[4]比較了滴灌技術與傳統噴灌技術對馬鈴薯大薯率和産量的影響,結果表明,滴灌能增加馬鈴薯的大薯率,顯着提高馬鈴薯塊莖産量,經濟效益提高顯着。本研究表明,噴灌模式馬鈴薯的産量、商品率最高,因為在中原二季作地區,馬鈴薯生長後期高溫、幹旱,不利于馬鈴薯的生長結薯,噴灌不僅灌溉均勻,滿足地下部的水分需求,而且有利于降低地上部的溫度、提高空氣濕度,改善馬鈴薯生長的微環境,從而促進馬鈴薯的生長。滴灌節水效果最好,同時也可以獲得比較理想的産量,在水源貧乏地區最為實用。
 
  溝灌作為傳統馬鈴薯栽培方式可以獲得理想的産量,但是水分利用率很低[5]。根區交替灌溉不僅可以提高水分的利用效率,而且還能顯着提高土壤礦質氮的活性,有利于作物對土壤氮素的吸收利用[6]。黃仲冬等[7]研究了根區交替地下滴灌對馬鈴薯産量及水分利用效率的影響,根區交替地下滴灌的馬鈴薯産量僅降低5.4%,但灌溉水量卻節省了25.8%,使灌溉水分利用效率和總水分利用效率分别提高了27.5%和15.3%。本研究表明,在中原二季作地區,隔行膜下溝灌由于薄膜的覆蓋,可以降低水分的蒸發量,減少水分的浪費,雖然不能完全滿足植株對水分需求,但是在水源缺乏地區也是一種切實可行的節水灌溉技術。
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