高寒干旱區(qū)膜下滴灌對甜菜產(chǎn)質(zhì)量及水分利用效率的影響

樊福義，蘇文斌，宮前恒，黃春燕，郭曉霞，任霄云

（內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院特色作物所，呼和浩特010031）

高寒干旱區(qū)膜下滴灌對甜菜產(chǎn)質(zhì)量及水分利用效率的影響

樊福義，蘇文斌，宮前恒，黃春燕，郭曉霞，任霄云

（內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院特色作物所，呼和浩特010031）

通過對高寒干旱區(qū)甜菜膜下滴灌的灌溉制度的試驗研究，摸索出生育期有效降雨量在467.5mm以上濕潤年膜下滴灌綜合效果最好的是生育期灌一水的處理，滴灌定額30m3/667m2，灌水時間為4月20日，其次是灌二水處理。鑒于不同水文年甜菜的灌溉制度有所不同，尚需進(jìn)一步研究明確。

甜菜；膜下滴灌；產(chǎn)糖量；水分利用率

內(nèi)蒙古高寒干旱地區(qū)，水資源十分匱缺，由于農(nóng)業(yè)用水資源意識淡薄，灌溉制度不合理、灌溉技術(shù)落后，不按作物的需水規(guī)律灌水，不科學(xué)地增加灌溉次數(shù)及灌溉量，灌水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過作物的生態(tài)需求；加之灌溉設(shè)施不完善，管理不力等，灌溉水的利用率低于40%，60%的水被浪費掉，嚴(yán)重地浪費水資源。發(fā)展滴灌是合理利用水資源，提高農(nóng)作物產(chǎn)質(zhì)量的有效措施。滴灌技術(shù)利用管道將水通過直徑約10mm毛管上的孔口或滴頭送到作物根部進(jìn)行局部灌溉，它是目前干旱缺水地區(qū)一種最有效的節(jié)水灌溉方式，其水的利用率可達(dá)95%。

本研究在高寒干旱區(qū)通過進(jìn)行甜菜膜下滴灌種植，就甜菜整個生育期耗水狀況，最佳的灌溉時間，灌溉次數(shù)和灌溉量布置試驗，摸索高寒干旱區(qū)甜菜膜下滴灌耗水規(guī)律和灌溉制度的科學(xué)依據(jù)，以便于指導(dǎo)生產(chǎn)。

1 材料和方法

1.1 試驗方法

試驗設(shè)A、B、C、D、E、F、G、H八個處理，灌溉量、灌溉次數(shù)、灌溉時間見表1。4次重復(fù)，隨機(jī)排列，試驗區(qū)面積為45 m2。

表1 不同處理滴灌情況

1.2 試驗時間地點和條件

試驗時間是2013年4月20日至10月初，地點在內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院試驗田，位于呼和浩特市南郊，東經(jīng)111°41′，北緯40°49′，海拔1063m。試驗地處于土默川平原，屬大陸性半干旱氣候。特點是：光照充沛，降水較少，蒸發(fā)劇烈。冬季漫長而嚴(yán)寒，夏季短促而炎熱，年、日溫差大，春秋兩季氣溫變化劇烈，冬春風(fēng)大，時遭寒潮侵襲。雨熱同季，有效積溫較高。土壤類型屬于中壤土，土壤肥力中等。地下水埋深8m。

1.3 試驗方法及測定項目

供試甜菜品種：KWS 7156丸粒種子。試驗地播種日期在4月25日，人工手點播種，每穴3粒。播種前埋滴灌管和鋪膜，播后4月28日膜下滴灌出苗水30m3/667m2，此后各次滴灌量均按30m3/667m2執(zhí)行。5月4日出苗，5月10日鋤草圍苗，5月20日定苗。甜菜生育期內(nèi)適時進(jìn)行防蟲、防病等管理，除滴灌水時間、次數(shù)不同，其他均一致。試驗在10月10日收獲并測產(chǎn)檢糖。

耗水量就是指有效降雨和灌溉之和，WUE（水分利用效率）是產(chǎn)量與耗水量的比值，IWUE（灌溉水分利用效率）是產(chǎn)量與灌水量的比值，單位：kg/（667m2·m3）。

2 試驗結(jié)果與分析

2.1 氣候土壤狀況

2.1.1 氣候條件狀況在整個甜菜生育期，從5月初到9月底日照時數(shù)比常年日照時數(shù)少。有效降雨為465.7mm，比常年（357.5mm）同期增加108.2mm?！?℃有效積溫3020℃

2.1.2 土壤基本情況測定播種前對試驗地0～40cm土壤測定，平均容重為1.44g/cm3，質(zhì)地為中壤土。0～40cm土壤養(yǎng)分測定結(jié)果：含有機(jī)質(zhì)26.376g/kg，pH 8.15，全氮1.0114 g/kg，全磷0.69 g/kg，全鉀28.56 g/kg，堿解氮101.31 mg/kg，有效磷16.5 mg/kg，速效鉀159.9 mg/kg。

在甜菜生長發(fā)育期間，對播種、灌前、灌后、雨后、收獲對膜內(nèi)膜外0～20cm和20～40cm的土壤水分進(jìn)行測定，土壤水分變化欠規(guī)律，暫不進(jìn)行分析。

2.2 不同灌水處理甜菜產(chǎn)質(zhì)量

2.2.1 根產(chǎn)量分析（表2）可得出：甜菜塊根產(chǎn)量，處理D（灌水4次，灌水量為120 m3/667 m2）與處理A（灌水1次，灌水量為30 m3/667 m2）相比較差異達(dá)極顯著水平；與H、B、A三處理相比較差異達(dá)顯著水平，與其他各處理相比較差異均不顯著。處理E（灌水5次，灌水量為150 m3/667 m2）與B、A兩處理相比較差異達(dá)顯著水平。

2.2.2 含糖率含糖率結(jié)果經(jīng)新復(fù)極差分析（表2）得出：處理A（灌水1次，灌水量為30 m3/667 m2）和處理B（灌水2次，灌水量為60 m3/667 m2）最高，與其他處理相比較差異達(dá)極顯著水平；處理D（灌水4次，灌水量為120 m3/667 m2）與處理C、E、F、G、H相比較達(dá)極顯著水平；處理C（灌水3次，灌水量為90 m3/667 m2）與處理E相比較差異達(dá)顯著水平，與F、G、H處理相比較達(dá)極顯著水平；處理F（灌水6次，灌水量為180 m3/667 m2）和處理G（灌水7次，灌水量為210 m3/667 m2）與H處理相比較達(dá)顯著水平；其他均差異不顯著。

2.2.3 產(chǎn)糖量產(chǎn)糖量結(jié)果經(jīng)新復(fù)極差分析（表2）得出：處理A（灌水1次，灌水量為30 m3/667m2）和處理B（灌水2次，灌水量為60 m3/667m2）與處理D相比較差異達(dá)顯著水平，與其它處理相比較差異達(dá)極顯著水平；處理D（灌水4次，灌水量為120 m3/ 667m2）與E、C兩處理相比較差異達(dá)顯著水平，與處理F、G、H相比較差異達(dá)極顯著水平；處理E（灌水5次，灌水量為150 m3/667m2）與處理F、G、H相比較差異達(dá)極顯著水平；處理C（灌水3次，灌水量為90 m3/667 m2）與處理H相比較差異達(dá)極顯著水平，與處理F、G相比較差異達(dá)顯著水平；其他均差異不顯著。

2.3 不同水分處理甜菜對水分利用情況

2.3.1 水分利用效率（WUE）、灌溉水分利用效率（IWUE）從表2可以得出：各處理隨著灌水量的增加耗水量也在增加，含糖率在減少，產(chǎn)量是先增加后減少，產(chǎn)糖量、水分利用效率（WUE）、灌溉水分利用效率（IWUE）也在減少。最佳處理是灌一水的A處理，投入少，產(chǎn)出多，效益好。

2.3.2 甜菜各生育期耗水量及占全生育期耗水量的比率從表3可以看出：甜菜各生育期耗水量當(dāng)年最佳處理是處理A，苗期耗水量為40m3/ 667m2，占全生育期耗水量的11.75%。葉叢繁茂期耗水量為153m3/667m2，占全生育期耗水量的44.93%。塊根糖分增長期耗水量為81.2m3/667m2，占全生育期耗水量的23.85%。糖分積累期耗水量為66.3m3/667m2，占全生育期耗水量的19.47%。即苗期與糖分積累期耗水量小，葉叢繁茂期、塊根糖分增長期耗水量大，其中以葉叢繁茂期最大。

表2 不同水量處理對甜菜產(chǎn)質(zhì)量及WUE和IWUE的影響

注：耗水量就是指有效降雨和灌溉之和，WUE（水分利用效率)是產(chǎn)量/耗水量的比值，單位：kg/（667m2m3)；IWUE（灌溉水分利用效率)是產(chǎn)量/灌水量的比值，單位：kg/（667m2m3)

表3 甜菜各生育期耗水量及占全生育期耗水量的比率

3 結(jié)論與討論

在整個甜菜生育期中，從4月底到10月上旬日照時數(shù)比正常年份少。有效降雨為465.7mm，≥5℃有效積溫為3020℃，屬于濕潤年。地下水位經(jīng)過長期測定，地下水位在離地面10m以下，故地下水的利用率不予考慮。

從甜菜塊根產(chǎn)量看：只有處理D（灌水4次，灌水量為120 m3/667 m2）比較好，達(dá)到5865.33kg/667 m2，高于其他處理。從甜菜塊根含糖率結(jié)果看：處理A（灌水1次，灌水量為30 m3/667 m2，）平均達(dá)到17.68%，高于其他處理。從塊跟產(chǎn)糖量看：處理A（灌水1次，灌水量為30 m3/667 m2）產(chǎn)糖量達(dá)972.98kg/667 m2，優(yōu)于其他處理。各處理隨著灌水量的增加耗水量也在增加，含糖率在減少，產(chǎn)量是先增加后減少，產(chǎn)糖量、水分利用效率、灌溉水分利用效率也在減少。最佳處理是灌一水的處理A，投入少，產(chǎn)出多，效益好。

甜菜各生育期耗水量當(dāng)年最佳處理是處理A，苗期耗水量為40m3/667m2，占全生育期耗水量的11.75%。葉叢繁茂期耗水量為153m3/667m2，占全生育期耗水量的44.93%。塊根糖分增長期耗水量為81.2m3/667m2，占全生育期耗水量的23.85%。糖分積累期耗水量為66.3m3/667m2，占全生育期耗水量的19.47%。即苗期與糖分積累期耗水量小，葉叢繁茂期、塊根糖分增長期耗水量大，其中以葉叢繁茂期最大。

試驗表明：灌一水的效果最好，其他次之。濕潤年降雨多土壤濕度大，光照不足，土壤水分充滿孔隙，土壤空氣較少，影響微生物活動，再加上灌溉就更限制或影響了塊根的膨大和糖分的積累。

鑒于不同水、溫年甜菜的灌溉制度有所不同，滴灌甜菜最適宜灌水定額、灌水量、灌溉次數(shù)和灌溉時間的確定，尚需進(jìn)一步研究明確。

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Effect of Drip Irrigation under Film Mulching on Yield,Sugar Content and Water Use Efficiency of Sugarbeet in Cold Arid Area

FAN Fu-yi,SU Wen-bin，GONG Qian-heng，HUANG Chun-yan，GUO Xiao-xia，REN Xiao-yun
(The Characteristics Crop Institute of Inner Mongolia Academy of Agriculture and Stockbreeding Sciences，Huhhot 010031)

Through experiments on drip irrigation under film mulching of sugarbeet,we found that the best treatment was irrigating once in growing period of rainy year when effective rainfall was more than 467.5 mm，drip irrigation quota 30 m3/667m2,and irrigation time on April 20;second treatment is irrigating twice.Further research will be need further because of the irrigating system was different in different hydrological years.

sugerbeet;drip irrigation under film mulching;sugar yield;water use efficiency

S566.3

A

1007－2624（2015）06－0018－03

10.13570/j.cnki.scc.2015.06.007

2015-06-05

國家甜菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系華北區(qū)栽培（CARS-210302）。

樊福義（1962-），男，內(nèi)蒙古包頭人，副研究員，碩士，主要從事甜菜栽培技術(shù)研究工作，Email：nmgnkyffy@163.com