河北二季作区马铃薯节水灌溉研究初报

樊建英　相丛超　封志明　李东玉　张淑青　麻永红

摘    要：为研究河北二季作区马铃薯整个生育期不同灌水量对其生长发育的影响，以该地主栽品种为材料，根据不同生育期需水规律，设定5个不同水量梯度的滴灌处理和1个常规沟灌处理（CK）;调查分析了不同处理间物候期、重要农艺性状、病害发生情况和产量等相关指标。结果表明，处理3（采用滴灌模式，水量为110 m3）与常规沟灌相比，马铃薯生长势、总产量和商品薯产量无显著差异，生育期提前，病害较轻，商品薯率提高7.2%，节水35.41%，综合表现优于其他处理，为试验地区最佳灌水量。

关键词：马铃薯;河北二季作区;灌溉;节水

中图分类号：S532 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2021）04-075-04

Abstract： To study the effects of different irrigation amount on the growth and development of potato in double crop area of Hebei province， the main cultivated variety in this area was used as test material， five drip irrigation treatments with different water gradients and one conventional ditch irrigation were set according to the water demand law in different growing periods. The phenology period， important agronomic characters， disease occurrence and yield were investigated. The results showed that compared with the conventional ditch irrigation， treatment 3（drip irrigation， water quantity： 110 m3） showed no difference in growth potential， total yield and yield of commercial potato， with earlier maturity， less disease， increased commercial potato rate by 7.2% and water saving of 35.41%. The comprehensive performance of treatment 3 was better than that of other treatments， which was the best irrigation amount.

Key words： Potato; Double crop area of Hebei; Irrigation; Water saving

马铃薯（Solanum tuberosum L.）是茄科茄属多年生草本植物，营养价值丰富[1]，是我国重要的粮菜兼用作物，近年来河北二季作区马铃薯种植面积逐年增加。目前我国水资源匮乏形势严峻，节约用水成为目前生活、生产中的重要主题[2]。如何在农作物不减产情况下，减少灌水量，实现高产与节水的统一，成为目前科研工作的重要研究方向[3]。前人关于马铃薯节水灌溉的研究主要集中在针对某一区域[4-6]，或几种灌溉模式的比较[7-9]，董道峰等[7]、康波[4]的研究均认为膜下滴灌是行之有效的节水灌溉模式。而针对河北二季作区，关于膜下滴灌最佳灌水量的研究却鲜有报道，笔者通过对河北二季作区马铃薯灌水量对其生长发育影响规律的研究，旨在探究出马铃薯生产的最佳灌水量，为河北二季作区马铃薯生产管理中节水灌溉提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

馬铃薯品种为石薯1号，是石家庄市农林科学研究院马铃薯创新团队培育、适合冀中南二作区种植的早熟品种。

1.2 方法

试验于2019年3—7月进行，共计3个试验点，分别为石家庄市农林科学研究院赵县试验基地、邯郸曲周县、秦皇岛昌黎县，马铃薯播种前墒情一致，田间施肥、病虫害防治情况无差异。

试验共设6个水分处理（表1），单因素随机区组设计，3次重复。对照采用沟灌，其他处理采用滴灌，水表计量灌水量。3月13日播种，双垄种植，大行距110 cm，小行距20 cm，株距25 cm，密度4 400株·667 m-2。3行区，行长63 m，小区面积210.7 m2左右，其他为常规田间栽培管理。

1.3 测定指标

1.3.1 物候期调查 调查并记录从播种到出苗期、现蕾期、开花期、盛花期、成熟期的时间。

1.3.2 重要农艺性状调查 于盛花期调查各小区平均株高、分枝数和主茎数。

1.3.3 产量相关性状调查 收获时每小区随机选取10 m2统一调查株数、结薯数、产量和商品薯产量（100 g以上无病斑、无青头、无裂薯），计算得出667 m2总产量、667 m2商品薯产量和商品薯率。

1.3.4 抗病性调查 晚疫病：小区最早出现病斑日期为发病期。首次发病后每周调查发病情况，每小区随机、均匀选择10点取样，每点调查1株，每株分中、下各调查5片叶（每株10片小叶），计算病株率和病情指数。分级标准如下。

0 级：叶片无病斑;1级：病斑面积占整个叶片面积的5%以下;3级：病斑面积占整个叶片面积的6%～10%;5级：病斑面积占整个叶片面积的 1l%～20%;7级：病斑面积占整个叶片面积的21%～50%;9级：病斑面积占整个叶片面积的50%以上[10]。

病株率/%=（病株数÷调查植株总数）×100;

病情指数=∑（各级病叶数×该级代表数值）/（调查总叶数×最高级代表数值）×100;

早疫病参照范子耀等[11]的方法测定，具体分级标准和计算公式同晚疫病。炭疽病参照晚疫病的测定方法测定。

1.4 数据统计与分析

采用Excel 2007和DPS 7.05 软件对数据进行处理和单因素方差分析，用Duncan新复极差法检验差异显著性，显著水平设为0.05。

2 结果与分析

2.1 水量对马铃薯物候期的影响

由表2可知，马铃薯各处理出苗期相同;现蕾期和成熟期随着水量的增加，表现为推迟的规律;处理4和处理5开花期和盛花期均最晚，处理1和处理2均最早。在处理3与处理4水平下，石薯1号除了开花期和盛花期，其他各物候期基本一致。

2.2 水量对马铃薯重要农艺性状的影响

由表3可知，马铃薯株高随灌水量的增加，表现先增高后降低的趋势;处理4株高最高，为46.1 cm;处理1株高最低，为42.9 cm;各处理株高均与CK差异不显著，但处理1和处理2株高显著低于处理4。各处理间马铃薯平均单株分枝数差异不显著，处理2平均单株分枝数最多，为4.8个;处理5和CK平均单株分枝数最少，为4.6个。各处理间马铃薯平均单株主茎数差异不显著，处理4平均单株主茎数最少，为1.13个;处理5平均单株主茎数最多，为1.37个。

2.3 马铃薯病害情况分析

由表4可知，处理1用水量最少，马铃薯炭疽病发病最轻，早疫病发病最重，晚疫病发病中等。而浇水量最大的CK，马铃薯炭疽病发病较重，早疫病中等，晚疫病最重。CK和处理5用水量最大，综合病害发生最重;处理4早疫病发病较重。浇水量少的处理2炭疽病发病最重，早疫病和晚疫病发病都最轻。相对来说，浇水量较少的处理3，3种病害发病都较轻。

2.4 灌水量对马铃薯产量相关性状的影响

2.4.1 水量对马铃薯单株结薯的影响 表5可知，随灌水量的增加，平均单株结薯数表现出先减少后增加的趋势。处理4平均单株结薯数最少，为4.60个;处理1平均单株结薯数最多，为5.43个。灌水量对平均单株商品薯个数有一定影响，表现为低水量和高水量处理下单株商品薯个数均较少;中间水量处理3商品薯个数最多，为4.53个。

2.4.2 不同水量对马铃薯产量的影响 由图1可知，处理1、2、4马铃薯总产量均显著低于CK的4 092.17 kg·667 m-2;处理1马铃薯总产量显著高于处理2和处理4。处理3和处理5马铃薯总产量分别为4 034.83、4 099.33 kg·667 m-2，与CK无显著差异，但显著高于其他处理，处理3和处理5分别较CK节水35.41%和0.18%。

处理1和处理2商品薯产量均低于CK的3 526.00 kg·667 m-2，但差异不显著。处理3和处理5商品薯产量分别为3 726.67、3 732.40 kg·667 m-2，分别排名第2和第1，两处理商品薯产量均与CK无差异，显著高于其他处理。处理4商品薯产量最低，显著低于处理3、处理5和CK。

处理2商品薯率最高，为94.37%;其次为处理3，商品薯率为92.36%。CK商品薯率最低，处理4和处理5商品薯率处于中等。

3 讨论与结论

董道峰等[7]通过比较沟灌、滴灌、喷灌等不同灌溉方式，发现滴灌节水效果最好，同时也可获得比较理想的产量，在水资源贫乏地区最为实用。本研究采用滴管模式中水量处理3与沟灌处理马铃薯总产量无显著差异，但节水35.41%，这与前人的研究一致。康波[4]通过对宁夏马铃薯抗旱节水高产栽培技术的研究，得出利用滴灌技术种植马铃薯对提高水分利用率有着明显效果，特别是在马铃薯主要生育期进行补灌，能明显提高马铃薯单株商品薯数和单株商品薯质量，增加单位面积产量，提高商品薯率和水分利用效率，比不滴灌栽培增产36.9%～97%。这与本研究结果不同，本试验中采用滴灌模式各处理与沟灌模式相比，均不能实现马铃薯显著增产。

本研究结果表明，在生育期方面，随灌水量的增加，马铃薯成熟期推迟。在生长势方面，常规沟灌和滴灌不同水量处理间马铃薯株高、单株分枝数和单株主茎数均无显著差异，可能是因为这3个性状受基因型影响较大。采用滴灌模式各处理马铃薯晚疫病发病情况均比沟灌模式轻;滴灌模式处理1、3炭疽病发病较轻;处理2和3早疫病发病较轻。处理3与常规沟灌模式相比，马铃薯总产量和商品薯产量均无显著差异，但商品薯率提高7.2%，且处理3节水35.41%。

综上所述，处理3（采用滴灌模式，水量为110 m3）与常规沟灌相比，马铃薯生长势、总产量和商品薯产量无显著差异，生育期提前，病害较轻，商品薯率提高7.2%，节水35.41%，綜合表现优于其他处理，为最佳灌水量。

2019年是首次进行节水试验的设计，虽然参考了许多有关节水方面的试验数据，但是，管理过程中难免有不够科学严谨的操作，灌水量的设定也不一定完善，局限于目前的科研条件进行了初步的研究。下一步在确定最佳灌水量后，采用当前速溶性肥料处理，为马铃薯合理施肥和科学施肥提供依据。

参考文献

[1] 刘素稳，张泽生，杨海延，等.马铃薯蛋白的营养价值评价[J].营养学报，2008，30（2）：208-210.

[2] 刘渝.基于生态安全与农业安全目标下的农业水资源利用与管理研究[D].武汉：华中农业大学，2009.

[3] 杨志清.农业节水与技术创新[J].干旱地区农业研究，2005，23（6）：184-186.

[4] 康波.宁夏马铃薯抗旱节水高产栽培技术研究[D].陕西杨凌：西北农林科技大学，2017.

[5] 林叶春，张丹，肖银梅.西北地区马铃薯节水种植制度的发展[J].中国农学通报，2010，26（4）：99-103.

[6] 郭景山，李文刚，刘富强，等.内蒙古中西部地区马铃薯节水灌溉的发展方向[C]//中国作物学会马铃薯专业委员会.马铃薯产业与小康社会建设.哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2014：335-338.

[7] 董道峰，陈广侠，马蕾，等.马铃薯节水灌溉模式研究[J].山东农业科学，2013，45（10）：69-71.

[8] 王斌，段喜明，孟翀.有机马铃薯节水灌溉模式研究[J].山西农业科学，2019，47（5）：805-809.

[9] 秦永林，井涛，康文钦，等.阴山北麓马铃薯在不同灌溉模式下的水肥效率[J].中国生态农业学报，2013，21（4）：426-431.

[10] 国家质量技术监督局.农药田间药效试验准则（一）：GB/T 17980.34—2000[S].北京：中国标准出版社，2000.

[11] 范子耀，王文桥，孟润杰，等.7种杀菌剂对马铃薯早疫病菌室内毒力及田间防效[J].农药，2011，50（7）：531-533.