注水补灌对砂田马铃薯产量及效益的影响

顾淑琴，沈宝云，张好新，王进明

（1.靖远县农业技术推广中心，甘肃靖远730699；2.甘肃条山集团农林科学研究所，甘肃景泰730400；3.景泰县农业技术推广中心，甘肃景泰730400）

栽培生理

注水补灌对砂田马铃薯产量及效益的影响

顾淑琴1，沈宝云2*，张好新3，王进明1

（1.靖远县农业技术推广中心，甘肃靖远730699；2.甘肃条山集团农林科学研究所，甘肃景泰730400；3.景泰县农业技术推广中心，甘肃景泰730400）

春夏季连旱是严重制约靖远县旱作区马铃薯高产稳产的关键因素，为了探索利用田间地头的集雨水窖，用少量的水保障砂田马铃薯的生长，最大限度地提高水资源利用率，达到旱作区砂田马铃薯高产稳产的目的，引进注水补灌技术，利用地头的集雨水窖开展注水补灌次数对砂田马铃薯的增产效果试验。结果表明，马铃薯注水3次产量最高，达30 870 kg/hm2，增产率49.89％，注水2次增产率33.50％，注水1次增产率23.89％；马铃薯注水3次单株鲜薯数、单株鲜薯重、单株商品薯数等经济性状明显改善，马铃薯单株商品薯重注水3次最高为0.59 kg，注水2次为0.53 kg，注水1次为0.49 kg，不注水的为0.34 kg。商品薯率、经济效益随着注水补灌次数的增加而增加。注水补灌是砂田马铃薯抗旱增产的有效途径。

注水补灌；次数；旱作区；砂田马铃薯；产量；经济效益

靖远县旱作区位于甘肃中部干旱区，马铃薯是当地主要的粮食作物和经济作物，在农业生产中具有不可替代的地位，春夏季连旱严重制约马铃薯的生产。靖远县年平均降雨量165 mm，小麦、玉米和马铃薯等作物因春旱常常无法下种和出苗，导致颗粒无收。几百年来，当地农民群众总结出，土地只有铺砂压砂形成砂田，通过砂田的蓄水保墒种植马铃薯、小麦、瓜类和豆类等作物，土地才能获得效益［1-4］。近年来受气候条件的影响，往往是春夏连旱，4～6月降水仅占全年总降水量的10％～20％，这与农作物需水关键期严重错位，导致春播、夏播均受干旱影响严重，产量低而不稳，旱作区的粮食安全面临严峻挑战。春夏季出现的“卡脖子”旱，仍然是制约马铃薯高产稳产的关键因素。注水补灌技术是将运到地边的水利用农用注水补灌机，通过手动或电动增压泵加压后由输水管和注水枪直接注入地表下的作物根部［5，6］，用少量的水保障农作物的成活率，最大限度地提高水资源利用率，提高作物产量，解决了干旱缺水季节农作物补水保丰产的难题。该技术与设备同集雨窖贮水利用和地膜覆盖相组合，抗旱节水效果更为显著［7-11］。为了探索利用田间地头的集雨水窖，用少量的水保障砂田马铃薯的生长，最大限度地提高水资源利用率，达到旱作区砂田马铃薯高产稳产的目的，于2013～2014年在甘肃省靖远县若笠乡曹岘村利用地头的集雨水窖开展砂田马铃薯注水补灌次数增产效果试验。试验研究证明，干旱山区种植马铃薯应用抗旱注水补灌技术，能很好地提高抗旱效率，减轻抗旱劳动强度，降低抗旱成本，是抗旱减灾的一项好措施，值得在本地区及同类地区推广应用。

1　材料与方法

1.1试验地概况

试验设在靖远县若笠乡曹岘村，海拔2 090 m，位于N 36°23.338'，E 104°37.384'。年平均气温8.6℃，年降雨量164 mm，平均蒸发量1 730 mm，为降雨量的10.55倍，年日照时数2 700 h，无霜期157 d；光照充足，温差大，干旱少雨。土地类型属山塬旱地，是典型的雨养农业区，土层深厚，有机质9.3 g/kg，全氮6.5 g/kg，全磷4.5 g/kg，碱解氮49.0 mg/kg，速效磷15.8 mg/kg，速效钾150 mg/ kg，肥力中等。

1.2试验材料

供试马铃薯品种为‘陇薯3号’，注水补灌设备采用甘肃三力现代农业有限公司生产的农用注灌器。

1.3试验设计与方法

在砂田马铃薯上进行注水补灌注水次数试验。试验设计根据马铃薯生长需水关键时期和当地的蓄水条件确定，采用单因素随机区组设计，共设4个处理。T1：砂田不注水（CK），T2：砂田注水1次（7月10日现蕾中期），T3：砂田注水2次（7月10日现蕾中期第1次、7月26日开花期第2次），T4：砂田注水3次（6月15日苗期第1次、7月10日现蕾中期第2次、7月26日开花期第3次），3次重复，小区面积28.8 m2（4.8 m×6 m），每株马铃薯注水0.5 kg/次。

试验在砂田马铃薯上实施，种植带幅120 cm（宽行80 cm，窄行40 cm），株距30～33 cm，保苗49 500株/hm2。每次注水24.75 m3/hm2。4月25日利用马铃薯播种机播种，并施磷酸二铵（N 18％，P2O546％）5 kg/667m2、过磷酸钙（P2O543％）10 kg/ 667m2、硫酸钾复合肥（K2O 50％）7.5 kg/667m2、尿素（N 46％）2.5 kg/667m2，全部作为基肥1次性施入。分别于6月23日、7月3日用58％甲霜锰锌WP喷雾防治马铃薯早、晚疫病害2次。10月2日马铃薯成熟后随机取10株进行相关数据测定。

1.4测定项目及方法

生物性状：每小区在中间2行随机选取10株，测定薯块总数、薯块重量、商品薯个数、商品薯重。

产量：按全小区单收计算经济产量。

1.5数据处理

试验数据采用SPSS 17.0分析软件进行统计分析，采用Duncan's新复极差法（SSR法）进行差异显著性分析。

2　结果与分析

2.1不同处理对马铃薯产量的影响

通过对不同注水次数砂田马铃薯产量的测定表明（表1），砂田马铃薯应用注水补灌技术，产量随注水次数的增加而提高，注水3次增产率为49.89％，平均产量达到30 870 kg/hm2。显著性分析结果表明，砂田马铃薯注水3次的产量与注水2次、注水1次及不注水的产量相比，差异显著；注水2次与注水1次、不注水的产量相比，差异显著；注水1次与不注水的产量相比，差异显著。综合上述分析，砂田马铃薯注水补灌3次增产幅度最大，产量表现最好，较其他处理增产效果显著。

表1　不同处理马铃薯产量分析Table 1Yield analysis of different treatments on potato

2.2不同处理对马铃薯经济性状的影响

通过对不同注水补灌次数马铃薯经济性状的测定结果表明（表2），马铃薯单株鲜薯数、单株鲜薯重、单株商品薯数、单株商品薯重，均随着注水次数的增加而增加。注水3次的平均单株鲜薯数为3.70个，单株鲜薯重为0.64 kg，单株商品薯数为2.97个，单株商品薯重为0.59 kg，均显著高于其他处理，较注水2次、注水1次和不注水分别增加12.12％、18.21％和30.74％，10.34％、18.52％和60.00％，15.56％、23.75％和32.59％，11.32％、20.41％和73.53％。马铃薯商品薯率随注水次数的增加而增加，不注水、注水1次、注水2次和注水3次依次为84.85％、90.52％、91.43％和92.23％。在干旱雨养农业区，砂田马铃薯生产采用注水补灌技术，对单株商品薯数、单株鲜薯重、商品薯率均有提高，为马铃薯产量效益的提高奠定了基础。

2.3不同处理对马铃薯生育期的影响

从表3可以看出，注水次数对马铃薯生育期无明显影响。试验于4月25日播种，出苗期为5 月20日，各处理现蕾期一致，均为7月7日，开花期为7月20日，各处理10月5日均达到成熟标准并收获。

2.4不同处理马铃薯经济效益分析

从不同注水补灌次数砂田马铃薯的经济效益分析看出（表4），砂田马铃薯注水补灌，经济效益明显提高，纯收入随着注水补灌次数的增加而增加，注水3次、注水2次、注水1次较不注水纯收益分别增加9 937.0，6 690.7和5 285.7元/hm2，增效显著。

3　讨论

甘肃省农业技术推广总站在甘肃榆中、皋兰、永登、景泰、会宁、安定、通渭、陇西、秦安、环县、东乡和临洮十二县（区）进行了玉米、西瓜等作物抗旱注水补灌试验示范，结果表明，全生育期注水补灌1次可使作物增产15％以上，注水补灌2次可增产30％以上［5，6］。注水补灌试验示范主要是在旱地全膜双垄沟播栽培条件下进行，该方法可明显减少水分蒸发散失，提高作物水分利用效率［12］，这是旱地作物采用注水补灌灌溉模式增产的重要原因。马铃薯作为甘肃地区的一大特色优势作物，生产的马铃薯产品以品质优、风味佳而闻名。但由于该区自然条件限制及旱作栽培技术落后，使马铃薯产量与国内其他马铃薯产区以及国外马铃薯产量还存在较大差距，水分利用效率还处于较低水平。前人在大田条件下研究了集雨有限补偿灌溉对旱区马铃薯产量及水分利用效率的影响。结果表明，补灌能显著提高旱作马铃薯的产量、水分利用效率和经济系数。与对照相比，补灌处理产量增幅3.99％～21.21％，具有高补偿效应［13］，这与本试验结果一致；砂田马铃薯注水补灌技术解决了本地区干旱少雨，生长期严重缺水的问题，使马铃薯的产量明显提高，注水次数越多，马铃薯产量越高。与不注水对照相比，注水3次产量最高，增产率49.89％，注水2次增产率33.50％，注水1次增产率23.89％。康跃虎等［14］针对灌溉频率对马铃薯产量的影响也做出了相应报道，灌溉频率对块茎生长有明显的影响。每2～8 d灌1次水时，灌溉频率越高块茎生长越快，马铃薯产量和商品薯产量也越大。本试验设置的4个注水补灌处理除了注水量不同之外，注水次数也存在差异，随着注水量的增加，注水次数增加，T4处理砂田注水频率达3次，有利于增产。马铃薯是一种需水量较大的作物，每形成500 g干物质需水量约200 kg左右。不同生育期对水分的要求不同，播种期至出苗期需水分最少；出苗期至现蕾期，是马铃薯营养生长和生殖生长关键时期；现蕾期至开花期是结薯盛期，需水量最大，有效的灌水不仅可以降低土壤温度，而且有利于块茎形成膨大，对提高马铃薯的单产具有明显作用［15］。T4处理分别在苗期、现蕾中期、开花期进行注水灌溉，可满足马铃薯不同时期对水分的需求，增产效果最显著。所以在干旱地区靖远县砂田采用多次注水补灌技术是马铃薯稳产增产的主要措施。

表2　不同处理马铃薯经济性状Table 2Economic characters of different treatments on potato

表3　生育期观察记载Table 3Observation records of growth period

表4　不同处理马铃薯经济效益分析Table 4Economic benefit analysis of different treatments on potato

砂田马铃薯采用注水补灌技术，虽然增加了耗水和人工成本，但是该灌溉方法满足了马铃薯生长对水分的需求，其产量和商品薯率显著增加，马铃薯单株鲜薯数、单株鲜薯重、单株商品薯数、单株商品薯重均随着注水次数的增加而增加，商品薯率提高了5.67～7.38个百分点，注水3次、注水2次、注水1次较不注水纯收益可分别增加9 937.0，6 690.7和5 285.7元/hm2，增效显著。靖远县干旱山区种植马铃薯长期以来受到严重干旱的威胁，抗旱注水补灌技术的应用，能很好地提高抗旱效率、减轻抗旱劳动强度，降低抗旱成本，注水补灌以3次为宜，增产增收效果显著，再增加注水补灌次数，因蓄水量有限而无法实施。注水多次补灌技术是抗旱减灾的一项好措施，值得在本地区及同类地区推广应用。

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Effects of Supplemental Irrigation on Potato Yield and Benefit in Sand Field

GU Shuqin1，SHEN Baoyun2*，ZHANG Haoxin3，WANG Jinming1
（1.Jingyuan Agricultural Technology Extension Center，Jingyuan，Gansu 730699，China；2.Gansu Tiaoshan Agriculture and Forestry Research Institute，Jingtai，Gansu 730400，China；3.Jingtai Agricultural Technology Extension Center，Jingtai，Gansu 730400，China）

:Spring and summer drought is a key factor restricting stable and high yield of potato in Jingyuan arid area.In order to make use of the field water cellars，to maximize the utilization of water resources，improve sand field potato production，and achieve the stable and high yield，supplemental irrigation technology was introduced，and field experiments were carried out on sand field potato.The results showed that the highest yield of potato reached 30 870 kg/ha when potato plant was irrigated three times during the growing season，and the yield increased by 49.89％，33.50％and 23.89％，respectively，when supplemental irrigation was made three times，two times and one time compared with the control（no supplemental irrigation）.Economic characters such as the quantity and weight of fresh and marketable tuber per plant were also improved significantly with irrigation three times.The weight of marketable tuber per plant was 0.59，0.53，0.49，and 0.34 kg，respectively，when the irrigation times were 3，2，1 and 0.Marketable tuber percentage and economic benefit were increased with increase in irrigation times.This experiment suggests that supplemental irrigation is an effective way to increase production of sand field potato.

:supplemental irrigation；time；arid area；sand field potato；yield；economic benefit

S532

B

1672-3635（2016）04-0204-06

2016-05-10

甘肃省科技重大专项专用型马铃薯品种选育与转化应用（143NKDJ022）。

顾淑琴（1965-），女，高级农艺师，主要从事栽培技术研究与示范推广。

（Corresponding author）：沈宝云，高级农艺师，主要从事马铃薯水肥一体化研究及示范推广，E-mail:821897014@qq.com。