灌溉频率对滴灌马铃薯生长、产量和水分利用率的影响

方玉川，陈占飞，汪 奎，吕 军，刘 肖

(1.榆林市农业科学研究院，陕西 榆林 719000；2.陕西省马铃薯工程技术研究中心，陕西 榆林 719000；3.榆林市农业技术服务中心，陕西 榆林 719000)

马铃薯在全球广泛种植，面积仅次于小麦、水稻和玉米，是世界上第四大粮食作物。中国是世界马铃薯第一生产大国，常年种植面积和产量都约占世界的1/4左右[1]。马铃薯是陕西省第三大粮食作物(种植面积低于玉米和小麦)，常年种植面积33.5万hm2以上，种植面积和产量均在全国排名前列，分别为第七位和第九位[2]。陕西的马铃薯主要在陕北和陕南种植，面积分别占到全省的65%和30%，其中榆林是陕西省马铃薯种植最大的地区，常年种植面积20万hm2左右，但是当地气候干旱、水资源缺乏，水分成为限制马铃薯产量提高的主要因素之一，特别是榆林北部马铃薯规模化种植面积逐年扩大，对水资源的需求持续增加，发展节水灌溉已经迫在眉睫。

滴灌是世界上公认最节水的灌溉方式之一，据榆林市榆阳区、定边县、靖边县农技部门调查，在同样产量的情况下，滴灌用水量是大水漫灌的33.75%，是移动式喷灌的50.0%[3]。近年来，地处毛乌素沙地南缘的榆林市马铃薯滴灌发展较快，但是生产中存在灌溉不合理的问题，对水资源造成极大浪费。笔者针对榆林北部风沙区的气候和土壤条件，开展了不同灌溉频率对马铃薯生长、产量和水分利用效率的影响试验，可为集成榆林北部合理的灌溉技术方案提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验于2016年5-10月在陕西省榆林市榆阳区牛家梁镇现代农业园区内进行，土壤类型新积土(改良风沙土)，地块平整，前茬作物玉米，海拔1 091 m，东经109°45′37″，北纬38°22′35″。有机质含量为4.33 g·kg-1、全氮含量为0.31 g·kg-1、有效磷为10.8 mg·kg-1、速效钾为60.0 mg·kg-1、土壤pH值为8.2。

1.2 试验设计与管理

试验品种选择当地主栽品种“克新1号”，种薯级别为脱毒原种。在大田滴灌条件下，设置了3个灌溉频率处理，处理1(4 d一灌)、处理2(8 d一灌)、处理3(12 d一灌)。每个处理设3次重复，共计9个小区，小区长15 m、宽3.6 m，小区面积为54 m2。试验采用机械起垄、人工种植的高垄种植模式，垄宽为90 cm，株距约为23 cm，种植密度约为48 000株·hm-2。5月12日播种，出苗后10 d统一灌水30 mm，25 d时开始处理，生育期总灌水量均为195 mm，试验期间累积降雨量为213.8 mm。

施肥量根据当地农场施肥习惯，不施用有机肥，N-P-K施用量为180-105-225 kg·hm-2，底肥为全部磷肥和60%的氮、钾肥，追肥为40%的氮钾肥，通过灌水分次施入。全生育期共进行病虫害防治7次，分别用劲彪、大生、福奇、阿米西达、阿米多彩、金雷多米尔、瑞凡、代森锰锌、银法利对病虫害进行了有效的防控，结合防病喷雾用硫酸镁、硫酸锌、硫酸亚铁等进行根外追肥，补充微量元素。于9月26日考种，9月27日收获。

1.3 数据处理

所有数据采用EXCEL和SAS软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同灌溉频率对马铃薯生长及产量的影响

由表1可见，马铃薯的株高处理2最高，平均为153.3 cm；处理3最低，平均为134.3 cm，且与其他两个处理达到显著差异。单株块茎数处理1最多，平均为7.07个，且随着灌溉频率的减少而减少，但各处理间差异不显著。单株块茎重处理2最高，平均为2.11个，与处理1差异不显著，与处理3差异显著。商品率随着灌溉频率的增加而降低，处理3最高，平均为71.96%，但各处理间差异不显著。折合产量处理2最高，平均为601 500 kg·hm-2，与处理1差异不显著，与处理3差异显著。

2.2 不同灌溉频率对马铃薯水分利用率的影响

土壤含水量在块茎形成期的灌水前和灌水后测定，测试深度为20～60 cm，每10 cm一层。处理1、处理2、处理3灌溉前和灌溉后0～60 cm土壤含水量分别为15.1%和17.7%、14.4%和20.2%、14.6%和21.5%。处理1的耗水量最高，为393.4 mm，与其他两个处理达到显著差异，水分利用效率以处理2最高,为160.66 kg·mm-1，与处理3差异显著，与处理1差异不显著，但也高出32.46 kg·mm-1。

表1 不同灌溉频率对马铃薯植株生长特性和块茎产量的影响

注：表中数字均为三次重复平均数。

表2 不同灌溉频率对马铃薯水分利用效率的影响

注：表中数字均为三次重复平均数；水分利用效率=马铃薯产量/生育期的耗水量。

3 讨论与结论

马铃薯生长离不开水，合理的土壤水分状况可以促进马铃薯良好生长，从而获得较高产量。秦军红等[4]开展膜下滴灌灌溉频率对马铃薯生长的影响试验研究表明，灌水量相同时，不同的灌溉频率对马铃薯的影响不同，以中频灌溉(8 d一灌)效果最好。侯翔皓等[5]通过开展灌水频率和施肥量对滴灌马铃薯生长、产量试验，马铃薯生育前期，株高会随着灌溉频率的增加而增加，在生育后期，灌溉频率以中频处理(8 d一灌)生长指标最好。康跃虎等[6]通过开展滴灌马铃薯灌溉频率试验,结果表明灌水量相同时，灌水周期在1～6d范围内,随着灌溉频率的增加，马铃薯产量、商品率和水分利用效率也随之增加。这些都与笔者试验研究结果相近，通过不同灌水频率处理马铃薯产量和水分利用效率的比较，中度灌溉频率处理(8 d一灌)马铃薯长势良好，产量和水分利用效率较高。

笔者试验中，不同的灌溉频率对滴灌马铃薯的生长、产量和水分利用效率的影响不同。从马铃薯产量和水分利用效率来看，处理2(8 d一灌)效果最好，植株株高(153.3 cm)、单株块茎重(2.11 kg)、平均产量(60 150 kg·hm-2)和水分利用效率(160.66 kg·mm-1)最高，与处理3(12 d一灌)差异显著，与处理1(4 d一灌)差异不显著。充分考虑到增产、节水、省工及效益提高等综合因素，中度灌溉频率处理(8 d一灌)是适合于榆林及毛乌素沙地的最佳灌溉频率。