馬鈴薯膜下滴灌條件下最優(yōu)灌溉制度研究

高文慧　杜世勇

【摘要】膜下滴灌是將先進(jìn)的覆膜種植技術(shù)與滴灌技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，初步的研究和示范推廣顯示膜下滴灌技術(shù)具有明顯的節(jié)水增產(chǎn)效果。文章通過研究膜下滴灌灌溉模式下不同灌溉制度對馬鈴薯生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響，并通過這些指標(biāo)不斷優(yōu)化灌溉制度，以期為馬鈴薯的生產(chǎn)提供灌溉指導(dǎo)，從而達(dá)到節(jié)水、增產(chǎn)、提高作物品質(zhì)的“三贏”的目的，從而實現(xiàn)真正的可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)。

【關(guān)鍵詞】馬鈴薯種植；膜下滴灌；灌溉制度

文章采取固定的灌水次數(shù)和灌水時期，設(shè)置不同的灌水定額，從而研究目前我國中西部地區(qū)馬鈴薯科學(xué)灌溉制度，得出中西部地區(qū)馬鈴薯種植的最優(yōu)灌溉制度。在試驗中設(shè)定了不同的灌溉定額，從而進(jìn)一步研究不同灌水制度對馬鈴薯生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響。得出馬鈴薯的耗水及需水規(guī)律，從而優(yōu)化灌溉制度，為馬鈴薯種植提供技術(shù)指導(dǎo)。

1.不同灌溉制度對馬鈴薯生長發(fā)育的影響

1.1 對馬鈴薯株高的影響

株高是作物的主要性狀之一，適當(dāng)?shù)闹旮呤呛饬恳环N作物品種的優(yōu)良標(biāo)志之一，同時也是衡量土壤肥力狀況以及作物對土壤養(yǎng)分吸收的能力。

通過連續(xù)5年在試驗區(qū)固定時間監(jiān)測到的馬鈴薯株高情況可知，馬鈴薯生長前期，生長緩慢，株高變化不大；到生育中期（6月-8月）出現(xiàn)快速生長，株高變化劇烈。因此，在此生育階段水分對作物生長制約作用比較明顯，應(yīng)該注意及時補(bǔ)充作物對水分的需求。到了生育后期作物生長發(fā)育基本停止株高變化幅度不大，可適當(dāng)?shù)臏p少灌水量。馬鈴薯株高隨著灌水量的增加而增大，覆膜滴灌條件下當(dāng)灌水量超過140m3/畝時馬鈴薯株高反而小于其他覆膜處理，因此，灌溉定額應(yīng)該控制在140m3/畝以內(nèi)，并且合理的制定灌水定額。

1.2 對馬鈴薯莖粗的影響

莖是植物體內(nèi)物質(zhì)輸送的主要通道，能將根吸收的水分和礦物質(zhì)運(yùn)輸?shù)阶魑锏母鱾€部分，同時將綠葉光合作用制造的養(yǎng)分玉送到植物各器官供作物發(fā)育的生長所需。

通過連續(xù)5年對不同水分處理條件下馬鈴薯莖粗變化觀察可知，在馬鈴薯生育前期，由于溫度較低，光合作用弱，營養(yǎng)生長較慢，莖粗的增長速率也較慢，因此各個處理莖粗差距不明顯；六月中旬到八月上旬，由于氣溫急劇升高，馬鈴薯光合作用增強(qiáng)，生長發(fā)育也隨之增強(qiáng)，這一階段作物生長旺盛，耗水量大，因此必須及時合理的灌水，保證馬鈴薯正常生長發(fā)育，提高產(chǎn)量。試驗結(jié)果顯示，馬鈴薯莖粗隨著灌水量的增加呈現(xiàn)逐漸增大，當(dāng)灌水量超過150m3馬鈴薯的莖粗反而呈現(xiàn)小于最佳灌水量的現(xiàn)象；進(jìn)入生育后期莖粗逐漸減小，這是由于馬鈴薯生育后期由營養(yǎng)生長逐漸轉(zhuǎn)向生殖生長，植株增長速率很慢，莖粗基本不變，隨著生育期的推進(jìn)馬鈴薯植株逐漸枯萎，莖粗也就逐漸變小。

1.3 對馬鈴薯葉面積指數(shù)的影響

葉面積指數(shù)作為進(jìn)行植物群體和群落生長分析的一個重要參數(shù)已成為在植物光合作用、蒸騰作用、聯(lián)系光合和蒸騰的關(guān)系、水分利用以及構(gòu)成生產(chǎn)力基礎(chǔ)等方面進(jìn)行群體和群落生長分析時必不可少的一個重要參數(shù)。

通過連續(xù)5年對馬鈴薯生長旺期葉面積指數(shù)的觀測可知，灌水量對馬鈴薯葉面積影響效果明顯隨著灌水量的不斷增大葉面積指數(shù)也在不斷地增大，這說明灌水是影響葉面積的主要因素。試驗結(jié)果顯示，當(dāng)灌水量超過140m3/畝時葉面積指數(shù)反而較140m3/畝灌水量小，不利于作物的發(fā)育及養(yǎng)分的積累，因此，只有合適的灌溉定額才能在有效地促進(jìn)作物生長的同時，達(dá)到節(jié)水的效果。

2.不同灌溉制度對馬鈴薯產(chǎn)量的影響

通過連續(xù)5年的試驗結(jié)果可知，隨著灌水量的變化馬鈴薯產(chǎn)量有較大的波動，灌水量越大產(chǎn)量越大，且差異性明顯，然而，當(dāng)灌水量超過140m3/畝時隨著灌水量的增大馬鈴薯的產(chǎn)量增加效果并不明顯，且在收獲過程中發(fā)現(xiàn)，高灌水量條件下馬鈴薯腐爛的程度要大于低灌水量，同時馬鈴薯的品質(zhì)也不及地灌水量條件下的馬鈴薯。當(dāng)灌水量在一定范圍灌溉所用水主要供作物生長所需，因此隨著灌溉水量的增大產(chǎn)量也在增大，而當(dāng)灌溉水量超過某個值時，導(dǎo)致馬鈴薯含水量過高容易腐爛，且不易儲存；土壤在覆膜條件下土壤的溫度和含水量較未覆膜處理要高，能夠有效的促進(jìn)馬鈴薯的生長及營養(yǎng)積累最終反映到產(chǎn)量上，覆膜處理也叫不覆膜處理高。

3.不同灌溉制度對馬鈴薯水分生產(chǎn)效率的影響

水分生產(chǎn)率是衡量農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平和農(nóng)業(yè)用水科學(xué)性與合理性的綜合指標(biāo)。狹義的水分生產(chǎn)率分為作物水分生產(chǎn)率和灌溉水分生產(chǎn)率。作物水分生產(chǎn)率指作物消耗單位水量的產(chǎn)出，其值等于作物產(chǎn)量與作物凈耗水量之比值；灌溉水分生產(chǎn)率指單位灌溉水量所能生產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品的數(shù)量。

通過連續(xù)5年馬鈴薯各生育期內(nèi)實施不同灌水定額的對比分析得知，隨著灌溉定額的逐漸增大，馬鈴薯的總產(chǎn)量也在相應(yīng)的提高，而水分利用效率卻隨著灌溉定額的增大而減小，從分析結(jié)果來看，覆膜不灌水處理的水分生產(chǎn)率最高，但是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)還得從經(jīng)濟(jì)效益來看，只有尋求經(jīng)濟(jì)效益與水分生產(chǎn)率的共同最大化才能被認(rèn)為最優(yōu)的灌溉制度。

4.結(jié)論

通過本次研究，確定了我國中西部地區(qū)馬鈴薯的推薦灌溉制度，主要內(nèi)容包括灌溉定額、灌水定額及操作規(guī)范（見表1）。

適宜的灌溉定額以及合理的灌水定額能夠有效的促進(jìn)馬鈴薯的生長發(fā)育，從而增加營養(yǎng)物質(zhì)的積累，最終實現(xiàn)增產(chǎn)增收的目的，因此在生產(chǎn)實踐中應(yīng)該不斷地優(yōu)化灌溉制度，在節(jié)約水資源的基礎(chǔ)上實現(xiàn)增產(chǎn)增收。

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