張立勤 車宗賢 崔云玲 崔增團 萬倫

摘要：在甘肅中部沿黃灌區(qū)研究了不同供水條件對加工型馬鈴薯品種大西洋的產量和水分生產效應的影響，結果表明，現蕾至終花期增加灌水量和灌水次數，加工型馬鈴薯大西洋增產顯著;在花期充分供水的基礎上，終花至成熟期適度增加灌水，有利于提高馬鈴薯大西洋產量和水分利用效率。在水肥一體化條件下，加工型馬鈴薯大西洋最適宜的水分管理模式為：現蕾至終花期灌水定額2 400 m3/hm2，灌水16次;終花至成熟期灌水定額900 m3/hm2，灌水6次，每次灌水量均為150 m3/hm2。在該水分管理模式下，馬鈴薯單株結薯數和塊莖重也明顯增加，較其余處理增產2.02%～16.91%，薯塊商品性相對優(yōu)化。

關鍵詞：水肥一體化;加工型馬鈴薯;大西洋;產量;水分利用效率

中圖分類號：S532? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? 文章編號：1001-1463（2019）11-0068-06

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2019.11.017

Effects of Different Water Supply Conditions on Yield and Water Production Effect of Processed Potato Cultivar Atlantic

ZHANG Liqin 1， CHE Zongxian 1， CUI Yunling 1， CUI Zengtuan 2， WAN Lun 2

（1. Institute of Soil and Fertilizer and Water-saving Agriculture， Gansu Academy of Agricultural Science， Lanzhou Gansu 730070， China; 2. Cultivated Land Quality and Construction Management Station of Gansu， Lanzhou Gansu 730000， China）

Abstract：In yellow river irrigation areas of middle Gansu Province， effects of different water supply conditions on yield and water production effect of processed potato cultivar Atlantic were studied. The results showed that yield of processed potato was significantly increased by increasing irrigation quantity and times from squaring period to flowering period; On the basis of adequate water supply in flowering stage， increased irrigation quantity moderately from final flowering period to mature period， it is beneficial to improve potato yield and water use efficiency. Under the condition of water and fertilizer integration， the suitable water management mode of processed potato cultivar Atlantic is that irrigated water volume was 2 400 m3/hm2 and irrigated 16 times from squaring period to flowering period， irrigated water volume was 900 m3/hm2 and irrigated 6 times from final flowering period to mature period. Under this water management mode， the number of tubers per plant and the weight of tubers increased significantly， which increased by 2.02%～16.91% compared with other treatments， and the commercial property of potato tubers was relatively optimized.

Key words：Water and fertilizer integration;Processing potato;Atlantic;Yield;Water use efficiency

甘肅是中國馬鈴薯重要生產區(qū)，馬鈴薯產量居全國第一位[1 ]。馬鈴薯也是甘肅省第三大糧食作物，2014年種植面積達70.8萬hm2，占全省糧食作物種植面積的25%[2 - 4 ]。中部沿黃灌區(qū)是甘肅全粉、薯條（片）加工型馬鈴薯大西洋優(yōu)勢生產區(qū)域[5 ]，但受降水稀少、蒸發(fā)強度大、提灌揚程高、輪灌周期長等諸多因素的影響，缺水一直是制約該區(qū)農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關鍵因素，發(fā)展和快速推廣應用農田節(jié)水新技術，是促進和推動馬鈴薯產業(yè)發(fā)展的必由之路。滴灌水肥一體化技術省時省工明顯，節(jié)水增產顯著[6 - 7 ]，在當地馬鈴薯生產中發(fā)展較快。適時灌溉和水分虧缺對加工型馬鈴薯生長、產量形成和商品質量均有重要影響[8 - 12 ]。加工型馬鈴薯現蕾后進入水分敏感階段，水分供應對其生長十分重要。我們以中部沿黃灌區(qū)主栽加工型馬鈴薯品種大西洋為試材，研究了現蕾后不同水分供應對馬鈴薯生長的影響，旨在明確灌水對馬鈴薯生長發(fā)育的具體作用效果，提出水肥一體化條件下有利于提高加工型馬鈴薯大西洋產量、優(yōu)化其商品性的高效節(jié)水灌溉制度，為水肥一體化技術的快速推廣應用提供科學依據。

1? ?材料與方法

1.1? ?試驗區(qū)概況

試驗于2016年在景泰縣條山農場進行。試驗地位于103° 33′～104° 43′ E，36° 43′～37° 38′ N。當地海拔1 610 m，多年平均降水量 185.6 mm，蒸發(fā)量3 038 mm，≥10 ℃的有效積溫2 989.0 ℃。試驗期間降水量180.7 mm，≥5 mm的有效降水量153.1 mm。試驗地前茬為玉米，試驗地耕層（0～20 cm）土壤含有機質12.80 g/kg、全氮0.92 g/kg、全磷0.82 g/kg、全鉀23.8 g/kg、水解氮92.27 mg/kg、速效磷60.70 mg/kg、速效鉀229.30 mg/kg、全鹽0.68 g/kg，pH 8.54。

1.2? ?供試材料

指示馬鈴薯品種為加工型馬鈴薯大西洋。供試氮肥為甘肅劉化（集團）有限責任公司生產的尿素（含N 46.4%），磷肥為四川什邡市運東化工有限公司生產的磷酸一銨（含P2O5 61%、N 11.8%），鉀肥為國投羅布泊鉀鹽有限責任公司生產的農業(yè)用硫酸鉀（K2O≥51%）。滴灌設備采用由亞美特公司生產的內鑲式滴灌帶，內徑16 mm，滴頭間距30 cm，流量1.4 L/h。

1.3? ?試驗方法

試驗采用隨機區(qū)組設計，對馬鈴薯大西洋現蕾至終花期以及終花至成熟期的水分供應實施調控?，F蕾至終花期灌水定額用W表示，終花至成熟期灌水定額用D表示。共設8個處理，分別為處理W1D1，現蕾至終花期灌水定額1 800 m3/hm2，灌水次數為12次;終花至成熟期灌水定額750 m3/hm2，灌水次數為5次。處理W1D2，現蕾至終花期灌水定額1 800 m3/hm，灌水次數為12次;終花至成熟期灌水定額900 m3/hm，灌水次數為6次。處理W2D1，現蕾至終花期灌水定額2 100 m3/hm，灌水次數為14次;終花至成熟期灌水定額750 m3/hm，灌水次數為5次。處理W2D2，現蕾至終花期灌水定額? ?2 100 m3/hm，灌水次數為14次;終花至成熟期灌水定額900 m3/hm，灌水次數為6次。處理W2D3，現蕾至終花期灌水定額2 100 m3/hm，灌水次數為14次;終花至成熟期灌水定額1 050 m3/hm，灌水次數為7次。處理W3D1，現蕾至終花期灌水定額2 400 m3/hm，灌水次數為16次;終花至成熟期灌水定額750 m3/hm，灌水次數為5次。處理W3D2，現蕾至終花期灌水定額2 400 m3/hm，灌水次數為16次;終花至成熟期灌水定額900 m3/hm，灌水次數為6次。處理W3D3，現蕾至終花期灌水定額2 400 m3/hm，灌水次數為16次;終花至成熟期灌水定額1 050 m3/hm，灌水次數為7次。各處理播種至現蕾期灌水定額均為600 m3/hm，灌水4次，馬鈴薯生長期單次灌水量相同，均為150 m3/hm。各試驗區(qū)進口處通過水表量水控制水量。田間試驗采用大區(qū)無重復排布，各處理試驗區(qū)面積280.8 m2（10.8 m×26.0 m），試驗區(qū)四周設保護行。試驗采用播種后即刻滴水的干播濕出模式。種植壟幅寬90 cm，壟高35 cm，每壟種植1行，株距12 cm。滴灌帶敷設于壟面10 cm土層（培土后）。各處理施肥量均為N 250.5 kg/hm2、P2O5 120 kg/hm2、K2O 90 kg/hm2，全部追施，分8次通過滴灌系統(tǒng)施入。試驗于5月2日播種， 9月24日收獲。

1.4? ?樣品采集與測定

1.4.1? ? 土壤水分? ? 在馬鈴薯播種前、收獲后用烘干法測定0～100 cm土層土壤含水量。每個處理區(qū)內沿斜線確定3個采樣點，在壟面正中采取土樣，測定層次分別為0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm、30～40 cm、40～60 cm、60～80 cm、80～100 cm，0～100 cm，測定值加權平均。

1.4.2? ? 作物生育期耗水量及水分利用效率

作物生育期耗水量根據田間水分平衡方程式ET=P+I+G±△W計算。式中ET為馬鈴薯生育期耗水量（mm）;P為播種至收獲期有效降水量（mm）;I為生育期灌水量（mm）;G為作物利用地下水量（mm）， 由于試驗地地下水埋深20 m以上，因此取G=0;△W為播種～收獲期0～100 cm土層土壤貯水量的變化（mm），具體按公式△W=（播種前體積含水量-收獲后體積含水量）×1 000 mm計算。水分利用效率：WUE=Y/ET，式中Y為馬鈴薯鮮薯折合產量（kg），ET為馬鈴薯生育期耗水量（mm）。

1.4.3? ? 計產及考種? ? 每個處理區(qū)沿南北斜線形確定3個測產區(qū)，測產區(qū)面積均為27 m2，在馬鈴薯收獲期按處理區(qū)分別進行考種和計產。

1.4.4? ? 數據分析? ? 用DPS軟件對測定數據進行統(tǒng)計分析。

2? ?結果與分析

2.1? ?不同供水條件下馬鈴薯產量表現

從表1可以看出，不同供水條件下的馬鈴薯折合產量變化范圍為53 313.0～62 328.0 kg/hm2。以處理W3D2折合產量最高，為62 328.0 kg/hm2，比其余處理增產2.02%～16.91%;其次為處理W3D3，折合產量為61 078.5 kg/hm2，比其余處理增產9.75% ～14.57%，且與處理W3D2差異不顯著。分析不同生長階段土壤水分調控對馬鈴薯折合產量的具體影響表明，在現蕾至終花期，? ? ? ?供水2 400 m3/hm條件下馬鈴薯產量最好，其次為1 800 m3/hm和2 100 m3/hm，表明花期適度增加灌水定額和次數對馬鈴薯折合產量影響不明顯，但灌水次數增加4次、灌水量增加600 m3/hm時增產顯著。終花至成熟期后適度增加灌水定額和次數，馬鈴薯折合產量雖然也呈增加趨勢，但與花期不同，當供水水平從750 m3/hm增至900 m3/hm時，馬鈴薯折合產量增加較為明顯，繼續(xù)增加灌水量至1 050 m3/hm水平時，水分對折合產量的貢獻力降低，增產效果不再明顯。綜合上述可以看出，在滴灌水肥一體化條件下，花期和終花后水分調控對馬鈴薯產量均有重要影響?；ㄆ谑邱R鈴薯水分敏感期，充分供水、增加滴水次數有利于馬鈴薯增產，而終花后充分供水對馬鈴薯折合產量的影響有限，灌水量不宜過大。

2.2? ?水分調控對馬鈴薯產量構成因素的影響

從表2可以看出，單株薯塊重以處理W3D2最大，為1.55 kg;其次為處理W3D3，單株薯塊重為1.44 kg;其余處理單株薯塊重在1.19～1.38 kg范圍內變化，且相互間差異不顯著。處理W3D2的單株結薯數最多，為11.37個，顯著多于其余處理，比其余處理多結薯2.54～3.44個。不同處理株數在46 441.5～53 706.0株/hm2范圍內變化，除處理W2D1顯著低于其余處理外，其余處理之間的株數差異均不顯著?？梢姡幚鞼3D2、處理W3D3折合產量較高，原因是其單株結薯數較多，且其塊莖在增大期生長發(fā)育良好，單株塊莖重量高于其余處理。

2.3? ?不同供水條件下馬鈴薯的水分利用效率

從表3可以看出，不同生長階段，實施水分調控對馬鈴薯水分利用效率的影響也不相同。在現蕾至終花期，灌水量從1 800? m3/hm2增加到2 100 m3/hm2、灌水次數從12次增加到14次時，馬鈴薯水分利用效率呈明顯降低趨勢，繼續(xù)增加灌水量和次數，馬鈴薯水分利用效率隨之升高。終花至成熟期，分利用效率受灌水量和次數對的影響不明顯，其更多受花期水分供應的影響?，F蕾至終花期1 800 m3/hm2供水條件下，終花至成熟期供水從750 m3/hm2變化為900 m3/hm2時，水分利用效率降低;在現蕾至終花期? ?2 100 m3/hm2供水條件下，終花至成熟期供水從750 m3/hm2向1 050? m3/hm2變化時，水分利用效率先升高而后降低;在現蕾至終花期供水2 400 m3/hm2條件下，終花至成熟期供水量從750 m3/hm2向1 050 m3/hm2變化時，水分利用效率持續(xù)增加。在所有處理中，以處理W1D1水分利用效率最高，為129.8 kg/（mm·hm2），與其他處理相比，水分利用效率增加8.0～36.8 kg/（mm·hm2）;其次為處理W3D3， 水分利用效率為121.8 kg/（mm·hm2），比其余處理提高1.25%～30.97%;W3D2處理居第3，水分利用效率為120.3 kg/（mm·hm2），比其余處理提高3.96%～29.35%，且這2個處理與處理W1D1之間的差異不顯著，水分利用效果相對優(yōu)化。

2.4? ?水分調控對馬鈴薯商品性的影響

不符合企業(yè)加工要求的馬鈴薯薯塊通常被當作殘次薯進行處理，其銷售價格也大幅下降。因此，加工型馬鈴薯大西洋的商品性也是決定其種植效益的重要指標。對不同供水條件下各處理馬鈴薯的商品性進行對比分析（表4）可知，各處理商品薯個數在5.8～8.5個/株的范圍內變化，其中處理W3D2和處理W3D3的商品薯個數最多，分別為8.5個/株和7.5個/株，其余處理商品薯差異不大。對于高產處理W3D2而言，盡管其單株商品薯數量較多，但其比率較低，殘次薯數量和比率也高于其余處理，表明在其產量增加的過程中，商品薯和殘次薯個數均在增多。進一步比較其單株商品薯重量及其比率發(fā)現，其單株商品薯重量在所有處理中最高，為1.27 kg/株;商品薯重量比率為85.83%，殘次薯重量比率為14.17%，這2項指標僅次于處理W2D1，但均優(yōu)于其余處理。

綜合分析不同處理馬鈴薯的商品性表現和產量結果可以看出，在水肥一體化條件下，現蕾至終花期增加灌水量和灌水次數，終花至成熟期后適度增加灌水量和灌水次數，不僅有利于加工型馬鈴薯大西洋增產，對優(yōu)化其商品性也有明顯的促進作用。因此，在實際生產中，可選擇現蕾至終花期灌水定額? ? ?2 400 m3/hm2，灌水16次，終花至成熟期灌水定額900 m3/hm2，灌水水6次的水分管理模式，促使加工型馬鈴薯大西洋增產增收。

3? ?小結

在甘肅中部沿黃灌區(qū)進行了不同供水條件對加工型馬鈴薯大西洋產量和水分生產效應的影響的研究，結果表明，現蕾至終花期增加灌水量和灌水次數，加工型馬鈴薯大西洋增產顯著;在花期充分供水的基礎上，終花至成熟期適度增加灌水，也有利于提高馬鈴薯大西洋產量和水分利用效率。在水肥一體化條件下，現蕾至終花期增加灌水量和灌水次數，加工型馬鈴薯大西洋增產顯著。在花期灌水充分的條件下，終花至成熟期適度增加灌水量和灌水次數，也有利于馬鈴薯增產。終花后水分調控對馬鈴薯水分利用的影響與花期供水狀況有關，花期供水不足，終花后增加灌水，對馬鈴薯生長的補償效應有限，水分對產量的貢獻不增反降;在花期充分供水的條件下，終花后增加灌水，有利于提高馬鈴薯水分利用效率。在滴灌水肥一體化條件下，現蕾至終花期灌水定額2 400 m3/hm2，灌水16次;終花至成熟期灌水定額900 m3/hm2，灌水6次，每次灌水量均為150 m3/hm2，為加工型馬鈴薯大西洋最適宜的水分管理模式，比其他水分管理模式增產2.02%～16.91%，且該模式下的馬鈴薯大西洋單株結薯數多，塊莖重量高，是其增產的主要原因。同時該水分管理模式也有利于提高加工型馬鈴薯大西洋商品薯重量比率，優(yōu)化商品質量。

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（本文責編：鄭立龍）