不同保水剂用量在膜下滴灌水肥一体化条件下对马铃薯产量的影响

蒋丹 范宏伟

摘    要：為研究不同剂量保水剂对马铃薯产量的影响，开展了在水肥一体化条件下使用保水剂对马铃薯膜下产量影响的试验，试验设置不施用保水剂、施用30 kg/hm2、45 kg/hm2、60 kg/hm2、75 kg/hm2保水剂等5个处理。结果表明：施用45 kg/hm2保水剂比对照增产14.2%，对马铃薯生长发育及产量形成有明显促进作用。

关键词：保水剂;马铃薯;产量;水肥一体化

文章编号： 1005-2690（2021）14-0019-02       中国图书分类号： S532       文献标志码： B

保水剂是一种超高吸水保水能力的高分子聚合物，具有高度的亲水性，不溶于水，能稳定吸收超过自重百倍至上千倍质量的水分，而且具有反复吸水功能，吸水后体积倍增呈水凝胶状态，能够在一段时间内保持水分不随意流失，可以缓慢释放水分供植物吸收和利用[1]。

冉艳玲等[2]认为，施入后能够增强土壤对水分的保持能力，改良土壤理化结构。保水剂的作用机理是在低用量时主要改善重力水部分，在一定范围内施用量的增加会有明显改善土壤有效水部分的效果。水肥一体化技术通过微灌技术将施肥与灌溉结合起来，通过管道精确地将水溶性肥料输送到植物根区，确保植物根区土壤含水量充足，实现因需、精准灌水施肥[3]。在水肥一体化模式下，随着水溶性肥料的施入，会引起水溶液中的可溶性盐离子浓度变化，改变水溶液的酸碱性和电解度变化。李希等[4]认为，保水剂对土壤有保水和保肥作用，但并不是对任何浓度的保水剂施用都有同等的效果，当保水剂浓度越高时，对土壤的保水性能并不会出现更好的效果，反而会下降，甚至会出现负面影响。刘群等[5]认为，当土壤水分充分时，施用保水剂将不会促进一些植物的生长，反而会出现抑制植物生长的作用。

该研究旨在筛选膜下滴灌水肥一体化条件下最有利于形成马铃薯高产的最佳保水剂施用量，以期为当地马铃薯旱作农业生产及水肥一体化条件下保水剂的施用开展技术指导提供理论参数。

1   材料和与方法

1.1   试验地概况

该试验位于甘肃省民乐县新天镇韩营村。试验地海拔2 200 m，年日照时数为2 888.1 h，降水量387.4 mm。前茬作物为大麦。

1.2   试验材料

参试品种为大西洋，以海瑞达保水剂为试验材料。

1.3   试验设计与方法

该试验共设5个处理，无重复。处理1（CK）：不施保水剂;处理2为30 kg/hm2;处理3为45 kg/hm2;处理4为60 kg/hm2;处理5为75 kg/hm2。在4月21日整理试验小区，小区面积9 m2，小区按照32 000 kg/hm2施入足量厩肥作为基肥，不使用任何化肥。小区整理划分完毕，用马铃薯起垄机起垄、铺滴灌带、覆膜。在4月25日人工点种，株距为15 cm，行距为20 cm，播种深度为12 cm，播种后立即在膜上覆土3～5 cm。

1.4   试验田间管理

播种前按照习惯施肥配比（17.2∶15.25∶16.5）施入底肥，耙磨、镇压整地。马铃薯全生育期通过水肥一体化设施共滴7次水肥，6月1日—8月25日，每10 d滴1次清水。马铃薯晚疫病防治在出苗后25 d进行，在整个生育期防治病虫害共6次，该试验其余田间管理措施与水肥一体化灌溉模式相同。

2   结果与分析

2.1   对马铃薯生育期的影响

根据生育期调查结果显示，设置的5个处理播种期、出苗期、开花期、成熟期分别在4月25日、6月1日、6月26日、10月9日，总生育期为102 d，生育期均一致。整个生育期调查表明，在膜下滴灌水肥一体化条件下，不同施用量保水剂对马铃薯生育期不会产生任何影响。

2.2   对马铃薯经济性状的影响

根据经济性状考种结果表明，每667 m2株数最低的是CK，为6 367株;处理2的最高，为6 670株，较CK高4.8%;处理4为6 622株，仅次于处理2，较CK高4.0%;处理3为6 518株，次于处理2和处理4，较CK高2.4%;处理5为6 370株，较CK高0.05%。平均株高CK最高，为51.4 cm;处理3最低，为50.2 cm，较CK低2.33%;处理2为50.3 cm，仅次于处理4和处理5，较CK低2.19%;处理4和处理5相同，较CK低1.95%。平均单薯重最低的是CK，为141.6 g;处理4最高，为206.8 g，较CK高46.05%。平均单株薯块重最高的是处理2，为1 kg/株，较CK高41.2%;处理5最低，为0.706 kg/株，较CK低0.3%。

根据数据统计可知，在每667 m2株数、株高、单薯重及单株薯块重等方面，施用保水剂后各处理间差异均不明显。

2.3   对马铃薯产量的影响

由表1可知，马铃薯折合每667 m2产量最高的是处理3，为3  668.5 kg，较CK增产了14.2%;处理4为3 474.5 kg，较CK增产8.1%;处理5为3 456.3 kg，较CK增产7.5%;处理2最低，为3 196.5 kg，较CK减产0.5%。以上数据可得出，处理3与其他各处理间有明显差异。

3   结论与讨论

张俊花等[6]的研究表明，播种前适量施用保水剂，有利于植株出苗和快速生长，与本研究一致，适量使用保水剂能提高马铃薯出苗和成活率，提高马铃薯成活率，过量使用，会抑制马铃薯出苗或正常生长。孙殿红等[7]认为，浅层施入保水剂吸水后改变土层水热状况而不利于根系下扎，进而影响植株生长，与本研究一致，施用保水剂后抑制了马铃薯株高生长，但不同用量对马铃薯株高的影响不显著。

侯贤清等人的研究表明[8]，不同保水劑施用量均能不同程度提高马铃薯的产量和商品薯率。王伟[9]的研究表明，在膜下滴灌水肥一体化模式下，增施保水剂可提高马铃薯的单薯块重，提高马铃薯产量;在该研究中，适量范围施用保水剂能促进马铃薯单块薯重的形成，随着施用量的增加而增加，过量施用会减轻单块薯重;随着保水剂施用量的增多，平均单株薯块重呈下降趋势，当保水剂过量时，会抑制单株薯块重的形成;施用保水剂有利于促进马铃薯折合产量增加，达到最佳施用量后，随着保水剂施用量的增加，促进作用逐渐减弱。

该研究认为，在水肥一体化膜下滴灌模式中，结合该试验保水剂不同用量对马铃薯每667 m2株数、株高及产量指标的影响可知，施用45 kg/hm2海瑞达保水剂比对照（CK）增产14.2%，对马铃薯生长发育及产量形成有明显促进作用。由于该研究在露天进行，自然降雨、空气水分等因素对试验结论有一定的影响，还有待进行下一步验证。

参考文献：

[ 1 ] Schr Fl C，Mechtcherine V， Gorges M.Relation between the molecular structure and the efficiency of superabsorbent polymers（SAP）as concrete admixture to mitigate autogenous shrinkage[J].Cement & Concrete Research，2012，42（6）：865-873.

[ 2 ] 冉艳玲，王益权，张润霞，等. 保水剂对土壤持水特性的作用机理研究[J].干旱地区农业研究，2015，33（5）：101-107.

[ 3 ] 高祥照，杜森，钟永红，等.水肥一体化发展现状与展望[J].中国农业信息，2015，（2）：14-19.

[ 4 ] 李希，刘玉荣，郑袁明，等.保水剂性能及其农用安全性评价研究进展[J].环境科学，2014，35（1）：394-400.

[ 5 ] 刘群，王忆，张新忠，等. PAM保水剂及纳米蒙脱土对果园生草地上部生物量的影响[J].干旱地区农业研究，2012，30（6）：168-173.

[ 6 ] 张俊花，李龙江，黄伟，等.不同保水剂处理对甜菜发芽及成苗的影响[J].江苏农业科学， 2013（1）：95-97.

[ 7 ] 刘殿红，黄占斌，董莉.保水剂施用方式对马铃薯产量和水分利用效率的影响[J].干旱地区农业研究，2007，25（4）：105-108.

[ 8 ] 侯贤清，李荣，何文寿，等.保水剂施用量对旱作土壤理化性质及马铃薯生长的影响[J].水土保持学报，2015，29（5）：325-330.

[ 9 ] 王伟.2种保水剂在膜下滴灌水肥一体化条件下对马铃薯产量影响的比较研究[J].农业科技与信息，2020（17）：30-32.