水肥耦合条件下马铃薯生长量对产量的影响

何建勋　王永哲　邱小琮　尹娟

摘要：对马铃薯（Solarium tuberosum L.）进行水肥耦合盆栽试验，采用4因素[补水量、施氮（N）量、施磷（P5O2）量、施钾（K2O）量]5水平二次回归正交旋转组合试验设计，研究了马铃薯生长的典型时期——初花期的生长量对产量的影响，建立了马铃薯生长量与产量的关系方程。结果表明，当初花期的株高为34 cm，茎粗为0.54 cm，叶面积为55.06 cm²时产量最大，达到857g/盆。

关键词：马铃薯（Solariumtuberosum L）；水肥耦合；生长量；二次回归正交旋转组合设计

马铃薯是世界第四大粮食作物，而中国是世界马铃薯生产第一大国。统计数据显示.2006年中国马铃薯种植面积超过520万hm².面积和产量均占世界的25%。中国马铃薯种植几乎遍及所有省区市，但主产区在西部干旱地区。地处西北部的宁夏回族自治区因其得天独厚的地理气候条件.成为中国马铃薯的最早种植地和传统主产区之一.其种植马铃薯的历史已经有300多年。宁夏马铃薯种植面积在“九五”末为184.95万hm²，总产量185万t，目前种植面积超6 000万hm².种植面积占宁夏耕地总面积的1/4左右.基本上已经形成了一套适应当地管理条件的栽培技术.马铃薯产业已经成为宁夏特别是西海固贫困地区保障粮食安全、抗旱避灾、脱贫致富的特色优势产业。而水资源不足成为该地区农业发展的主要限制因素。因此.采用合理的水肥耦合是干旱半干旱地区节约用水.提高水分利用率.争取作物高产的重要途径。国内外很多学者研究了灌水和施肥对马铃薯产量的影响.但对马铃薯产量的影响研究大多偏重于肥、水单独效应.而对水肥在供应量与供应时间上的不同配合研究还很少。而研究马铃薯的生长量对其产量有一定的帮助。因此，科学合理的水肥配合对马铃薯植株的生长有重要意义。

1.材料与方法

1.1试验材料

供试马铃薯品种为冀张薯8号。以尿素、过磷酸钙、硫酸钾作为供试肥料。

1.2试验区概况

试验点设在宁夏同心县下马关五里墩村，地处宁夏中部干旱区的典型区域.海拔1 730 m.年平均降雨量270 mm.近几年降雨量不足200 mm.多集中在7-9月，11月下旬结冻，3月上旬化冻，属大陆性干旱气候，昼夜温差大，日照时间长。年平均蒸发量2 319.8 mm，无霜期180 d左右.有效积温3 915.3℃.是一个以干旱为主的多灾并发区。土壤类型为沙壤土，容重1.41 g/cm³，前茬歇地，肥力中上等。试验地土壤有机质含量为6.3 g/kg，全盐含量为0.87 g/kg，全氮含量为0.42 g/kg.全磷含量为0.64 g/kg.全钾含量为19.00 g/kg.碱解氮含量为43.42 mg/kg.速效磷含量为17.46 mg/kg，速效钾含量为223.25 mg/kg，pH 8.25。

1.3试验设计

采用4因素5水平二次回归正交旋转组合试验设计，试验设23个处理，3次重复。灌水分3次，苗期和现蕾期各25%，花期50%；氮、磷、钾肥全部基施。以补水量、施氮（N）量、施磷（P5O2）量、施钾（K2O）量为试验因素.实施方案见表1。

1.4检测指标与数据处理

株高采用卷尺测量，茎粗（直径）用游标卡尺测量，叶面积用三角板测量，产量用电子秤测量。采用Excel 2007、DIS v7.05统计分析软件对数据进行分析。

2.结果与分析

建立初花期马铃薯株高（X1）、茎粗（X2）、叶面积（X3）与产量（Y）的关系模型，试验回归数据见表2，对表2数据进行逐步二项式回归分析。

3.结论

本研究针对宁夏中部干旱区马铃薯节水补灌、水肥配合问题.采用对比试验方法.以计算机应用技术及数理统计为计算分析手段，以马铃薯氮、磷、钾施用量以及灌溉定额为因素对盆栽马铃薯的生长性状（株高、茎粗、叶面积）进行了研究，以初花期为典型时期.研究生长量与产量之间的关系。说明株高、茎粗、叶面积的控制对增产是有效的.同时它们都存在最佳值。当株高为34cm，茎粗为0.54cm.叶面积为55.06 cm²时产量最大，达到857g/盆。

通过在以产量最大化为目标函数下寻优得到最佳因素组合水平.同时对于理论优化值还要考虑不同环境中作物对水分和养分的摄取和利用率。虽然确立了生长量与产量之间的关系.但是如何在水肥一定的情况下有效地控制初花期的生长量从而达到增产的效果，还有待于进一步研究。