高寒干旱区膜下滴灌对甜菜产质量及水分利用效率的影响

樊福义，苏文斌，宫前恒，黄春燕，郭晓霞，任霄云

（内蒙古农牧业科学院特色作物所，呼和浩特010031）

高寒干旱区膜下滴灌对甜菜产质量及水分利用效率的影响

樊福义，苏文斌，宫前恒，黄春燕，郭晓霞，任霄云

（内蒙古农牧业科学院特色作物所，呼和浩特010031）

通过对高寒干旱区甜菜膜下滴灌的灌溉制度的试验研究，摸索出生育期有效降雨量在467.5mm以上湿润年膜下滴灌综合效果最好的是生育期灌一水的处理，滴灌定额30m3/667m2，灌水时间为4月20日，其次是灌二水处理。鉴于不同水文年甜菜的灌溉制度有所不同，尚需进一步研究明确。

甜菜；膜下滴灌；产糖量；水分利用率

内蒙古高寒干旱地区，水资源十分匮缺，由于农业用水资源意识淡薄，灌溉制度不合理、灌溉技术落后，不按作物的需水规律灌水，不科学地增加灌溉次数及灌溉量，灌水量远远超过作物的生态需求；加之灌溉设施不完善，管理不力等，灌溉水的利用率低于40%，60%的水被浪费掉，严重地浪费水资源。发展滴灌是合理利用水资源，提高农作物产质量的有效措施。滴灌技术利用管道将水通过直径约10mm毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉，它是目前干旱缺水地区一种最有效的节水灌溉方式，其水的利用率可达95%。

本研究在高寒干旱区通过进行甜菜膜下滴灌种植，就甜菜整个生育期耗水状况，最佳的灌溉时间，灌溉次数和灌溉量布置试验，摸索高寒干旱区甜菜膜下滴灌耗水规律和灌溉制度的科学依据，以便于指导生产。

1 材料和方法

1.1 试验方法

试验设A、B、C、D、E、F、G、H八个处理，灌溉量、灌溉次数、灌溉时间见表1。4次重复，随机排列，试验区面积为45 m2。

表1 不同处理滴灌情况

1.2 试验时间地点和条件

试验时间是2013年4月20日至10月初，地点在内蒙古自治区农牧业科学院试验田，位于呼和浩特市南郊，东经111°41′，北纬40°49′，海拔1063m。试验地处于土默川平原，属大陆性半干旱气候。特点是：光照充沛，降水较少，蒸发剧烈。冬季漫长而严寒，夏季短促而炎热，年、日温差大，春秋两季气温变化剧烈，冬春风大，时遭寒潮侵袭。雨热同季，有效积温较高。土壤类型属于中壤土，土壤肥力中等。地下水埋深8m。

1.3 试验方法及测定项目

供试甜菜品种：KWS 7156丸粒种子。试验地播种日期在4月25日，人工手点播种，每穴3粒。播种前埋滴灌管和铺膜，播后4月28日膜下滴灌出苗水30m3/667m2，此后各次滴灌量均按30m3/667m2执行。5月4日出苗，5月10日锄草围苗，5月20日定苗。甜菜生育期内适时进行防虫、防病等管理，除滴灌水时间、次数不同，其他均一致。试验在10月10日收获并测产检糖。

耗水量就是指有效降雨和灌溉之和，WUE（水分利用效率）是产量与耗水量的比值，IWUE（灌溉水分利用效率）是产量与灌水量的比值，单位：kg/（667m2·m3）。

2 试验结果与分析

2.1 气候土壤状况

2.1.1 气候条件状况在整个甜菜生育期，从5月初到9月底日照时数比常年日照时数少。有效降雨为465.7mm，比常年（357.5mm）同期增加108.2mm。≥5℃有效积温3020℃

2.1.2 土壤基本情况测定播种前对试验地0～40cm土壤测定，平均容重为1.44g/cm3，质地为中壤土。0～40cm土壤养分测定结果：含有机质26.376g/kg，pH 8.15，全氮1.0114 g/kg，全磷0.69 g/kg，全钾28.56 g/kg，碱解氮101.31 mg/kg，有效磷16.5 mg/kg，速效钾159.9 mg/kg。

在甜菜生长发育期间，对播种、灌前、灌后、雨后、收获对膜内膜外0～20cm和20～40cm的土壤水分进行测定，土壤水分变化欠规律，暂不进行分析。

2.2 不同灌水处理甜菜产质量

2.2.1 根产量分析（表2）可得出：甜菜块根产量，处理D（灌水4次，灌水量为120 m3/667 m2）与处理A（灌水1次，灌水量为30 m3/667 m2）相比较差异达极显著水平；与H、B、A三处理相比较差异达显著水平，与其他各处理相比较差异均不显著。处理E（灌水5次，灌水量为150 m3/667 m2）与B、A两处理相比较差异达显著水平。

2.2.2 含糖率含糖率结果经新复极差分析（表2）得出：处理A（灌水1次，灌水量为30 m3/667 m2）和处理B（灌水2次，灌水量为60 m3/667 m2）最高，与其他处理相比较差异达极显著水平；处理D（灌水4次，灌水量为120 m3/667 m2）与处理C、E、F、G、H相比较达极显著水平；处理C（灌水3次，灌水量为90 m3/667 m2）与处理E相比较差异达显著水平，与F、G、H处理相比较达极显著水平；处理F（灌水6次，灌水量为180 m3/667 m2）和处理G（灌水7次，灌水量为210 m3/667 m2）与H处理相比较达显著水平；其他均差异不显著。

2.2.3 产糖量产糖量结果经新复极差分析（表2）得出：处理A（灌水1次，灌水量为30 m3/667m2）和处理B（灌水2次，灌水量为60 m3/667m2）与处理D相比较差异达显著水平，与其它处理相比较差异达极显著水平；处理D（灌水4次，灌水量为120 m3/ 667m2）与E、C两处理相比较差异达显著水平，与处理F、G、H相比较差异达极显著水平；处理E（灌水5次，灌水量为150 m3/667m2）与处理F、G、H相比较差异达极显著水平；处理C（灌水3次，灌水量为90 m3/667 m2）与处理H相比较差异达极显著水平，与处理F、G相比较差异达显著水平；其他均差异不显著。

2.3 不同水分处理甜菜对水分利用情况

2.3.1 水分利用效率（WUE）、灌溉水分利用效率（IWUE）从表2可以得出：各处理随着灌水量的增加耗水量也在增加，含糖率在减少，产量是先增加后减少，产糖量、水分利用效率（WUE）、灌溉水分利用效率（IWUE）也在减少。最佳处理是灌一水的A处理，投入少，产出多，效益好。

2.3.2 甜菜各生育期耗水量及占全生育期耗水量的比率从表3可以看出：甜菜各生育期耗水量当年最佳处理是处理A，苗期耗水量为40m3/ 667m2，占全生育期耗水量的11.75%。叶丛繁茂期耗水量为153m3/667m2，占全生育期耗水量的44.93%。块根糖分增长期耗水量为81.2m3/667m2，占全生育期耗水量的23.85%。糖分积累期耗水量为66.3m3/667m2，占全生育期耗水量的19.47%。即苗期与糖分积累期耗水量小，叶丛繁茂期、块根糖分增长期耗水量大，其中以叶丛繁茂期最大。

表2 不同水量处理对甜菜产质量及WUE和IWUE的影响

注：耗水量就是指有效降雨和灌溉之和，WUE（水分利用效率)是产量/耗水量的比值，单位：kg/（667m2m3)；IWUE（灌溉水分利用效率)是产量/灌水量的比值，单位：kg/（667m2m3)

表3 甜菜各生育期耗水量及占全生育期耗水量的比率

3 结论与讨论

在整个甜菜生育期中，从4月底到10月上旬日照时数比正常年份少。有效降雨为465.7mm，≥5℃有效积温为3020℃，属于湿润年。地下水位经过长期测定，地下水位在离地面10m以下，故地下水的利用率不予考虑。

从甜菜块根产量看：只有处理D（灌水4次，灌水量为120 m3/667 m2）比较好，达到5865.33kg/667 m2，高于其他处理。从甜菜块根含糖率结果看：处理A（灌水1次，灌水量为30 m3/667 m2，）平均达到17.68%，高于其他处理。从块跟产糖量看：处理A（灌水1次，灌水量为30 m3/667 m2）产糖量达972.98kg/667 m2，优于其他处理。各处理随着灌水量的增加耗水量也在增加，含糖率在减少，产量是先增加后减少，产糖量、水分利用效率、灌溉水分利用效率也在减少。最佳处理是灌一水的处理A，投入少，产出多，效益好。

甜菜各生育期耗水量当年最佳处理是处理A，苗期耗水量为40m3/667m2，占全生育期耗水量的11.75%。叶丛繁茂期耗水量为153m3/667m2，占全生育期耗水量的44.93%。块根糖分增长期耗水量为81.2m3/667m2，占全生育期耗水量的23.85%。糖分积累期耗水量为66.3m3/667m2，占全生育期耗水量的19.47%。即苗期与糖分积累期耗水量小，叶丛繁茂期、块根糖分增长期耗水量大，其中以叶丛繁茂期最大。

试验表明：灌一水的效果最好，其他次之。湿润年降雨多土壤湿度大，光照不足，土壤水分充满孔隙，土壤空气较少，影响微生物活动，再加上灌溉就更限制或影响了块根的膨大和糖分的积累。

鉴于不同水、温年甜菜的灌溉制度有所不同，滴灌甜菜最适宜灌水定额、灌水量、灌溉次数和灌溉时间的确定，尚需进一步研究明确。

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Effect of Drip Irrigation under Film Mulching on Yield,Sugar Content and Water Use Efficiency of Sugarbeet in Cold Arid Area

FAN Fu-yi,SU Wen-bin，GONG Qian-heng，HUANG Chun-yan，GUO Xiao-xia，REN Xiao-yun
(The Characteristics Crop Institute of Inner Mongolia Academy of Agriculture and Stockbreeding Sciences，Huhhot 010031)

Through experiments on drip irrigation under film mulching of sugarbeet,we found that the best treatment was irrigating once in growing period of rainy year when effective rainfall was more than 467.5 mm，drip irrigation quota 30 m3/667m2,and irrigation time on April 20;second treatment is irrigating twice.Further research will be need further because of the irrigating system was different in different hydrological years.

sugerbeet;drip irrigation under film mulching;sugar yield;water use efficiency

S566.3

A

1007－2624（2015）06－0018－03

10.13570/j.cnki.scc.2015.06.007

2015-06-05

国家甜菜产业技术体系华北区栽培（CARS-210302）。

樊福义（1962-），男，内蒙古包头人，副研究员，硕士，主要从事甜菜栽培技术研究工作，Email：nmgnkyffy@163.com