注水補灌對砂田馬鈴薯產(chǎn)量及效益的影響

顧淑琴，沈?qū)氃?，張好新，王進明

（1.靖遠縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，甘肅靖遠730699；2.甘肅條山集團農(nóng)林科學(xué)研究所，甘肅景泰730400；3.景泰縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，甘肅景泰730400）

栽培生理

注水補灌對砂田馬鈴薯產(chǎn)量及效益的影響

顧淑琴1，沈?qū)氃?*，張好新3，王進明1

（1.靖遠縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，甘肅靖遠730699；2.甘肅條山集團農(nóng)林科學(xué)研究所，甘肅景泰730400；3.景泰縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，甘肅景泰730400）

春夏季連旱是嚴重制約靖遠縣旱作區(qū)馬鈴薯高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵因素，為了探索利用田間地頭的集雨水窖，用少量的水保障砂田馬鈴薯的生長，最大限度地提高水資源利用率，達到旱作區(qū)砂田馬鈴薯高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的目的，引進注水補灌技術(shù)，利用地頭的集雨水窖開展注水補灌次數(shù)對砂田馬鈴薯的增產(chǎn)效果試驗。結(jié)果表明，馬鈴薯注水3次產(chǎn)量最高，達30 870 kg/hm2，增產(chǎn)率49.89％，注水2次增產(chǎn)率33.50％，注水1次增產(chǎn)率23.89％；馬鈴薯注水3次單株鮮薯數(shù)、單株鮮薯重、單株商品薯數(shù)等經(jīng)濟性狀明顯改善，馬鈴薯單株商品薯重注水3次最高為0.59 kg，注水2次為0.53 kg，注水1次為0.49 kg，不注水的為0.34 kg。商品薯率、經(jīng)濟效益隨著注水補灌次數(shù)的增加而增加。注水補灌是砂田馬鈴薯抗旱增產(chǎn)的有效途徑。

注水補灌；次數(shù)；旱作區(qū)；砂田馬鈴薯；產(chǎn)量；經(jīng)濟效益

靖遠縣旱作區(qū)位于甘肅中部干旱區(qū)，馬鈴薯是當?shù)刂饕募Z食作物和經(jīng)濟作物，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有不可替代的地位，春夏季連旱嚴重制約馬鈴薯的生產(chǎn)。靖遠縣年平均降雨量165 mm，小麥、玉米和馬鈴薯等作物因春旱常常無法下種和出苗，導(dǎo)致顆粒無收。幾百年來，當?shù)剞r(nóng)民群眾總結(jié)出，土地只有鋪砂壓砂形成砂田，通過砂田的蓄水保墑種植馬鈴薯、小麥、瓜類和豆類等作物，土地才能獲得效益［1-4］。近年來受氣候條件的影響，往往是春夏連旱，4～6月降水僅占全年總降水量的10％～20％，這與農(nóng)作物需水關(guān)鍵期嚴重錯位，導(dǎo)致春播、夏播均受干旱影響嚴重，產(chǎn)量低而不穩(wěn)，旱作區(qū)的糧食安全面臨嚴峻挑戰(zhàn)。春夏季出現(xiàn)的“卡脖子”旱，仍然是制約馬鈴薯高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵因素。注水補灌技術(shù)是將運到地邊的水利用農(nóng)用注水補灌機，通過手動或電動增壓泵加壓后由輸水管和注水槍直接注入地表下的作物根部［5，6］，用少量的水保障農(nóng)作物的成活率，最大限度地提高水資源利用率，提高作物產(chǎn)量，解決了干旱缺水季節(jié)農(nóng)作物補水保豐產(chǎn)的難題。該技術(shù)與設(shè)備同集雨窖貯水利用和地膜覆蓋相組合，抗旱節(jié)水效果更為顯著［7-11］。為了探索利用田間地頭的集雨水窖，用少量的水保障砂田馬鈴薯的生長，最大限度地提高水資源利用率，達到旱作區(qū)砂田馬鈴薯高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的目的，于2013～2014年在甘肅省靖遠縣若笠鄉(xiāng)曹峴村利用地頭的集雨水窖開展砂田馬鈴薯注水補灌次數(shù)增產(chǎn)效果試驗。試驗研究證明，干旱山區(qū)種植馬鈴薯應(yīng)用抗旱注水補灌技術(shù)，能很好地提高抗旱效率，減輕抗旱勞動強度，降低抗旱成本，是抗旱減災(zāi)的一項好措施，值得在本地區(qū)及同類地區(qū)推廣應(yīng)用。

1　材料與方法

1.1試驗地概況

試驗設(shè)在靖遠縣若笠鄉(xiāng)曹峴村，海拔2 090 m，位于N 36°23.338'，E 104°37.384'。年平均氣溫8.6℃，年降雨量164 mm，平均蒸發(fā)量1 730 mm，為降雨量的10.55倍，年日照時數(shù)2 700 h，無霜期157 d；光照充足，溫差大，干旱少雨。土地類型屬山塬旱地，是典型的雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)，土層深厚，有機質(zhì)9.3 g/kg，全氮6.5 g/kg，全磷4.5 g/kg，堿解氮49.0 mg/kg，速效磷15.8 mg/kg，速效鉀150 mg/ kg，肥力中等。

1.2試驗材料

供試馬鈴薯品種為‘隴薯3號’，注水補灌設(shè)備采用甘肅三力現(xiàn)代農(nóng)業(yè)有限公司生產(chǎn)的農(nóng)用注灌器。

1.3試驗設(shè)計與方法

在砂田馬鈴薯上進行注水補灌注水次數(shù)試驗。試驗設(shè)計根據(jù)馬鈴薯生長需水關(guān)鍵時期和當?shù)氐男钏畻l件確定，采用單因素隨機區(qū)組設(shè)計，共設(shè)4個處理。T1：砂田不注水（CK），T2：砂田注水1次（7月10日現(xiàn)蕾中期），T3：砂田注水2次（7月10日現(xiàn)蕾中期第1次、7月26日開花期第2次），T4：砂田注水3次（6月15日苗期第1次、7月10日現(xiàn)蕾中期第2次、7月26日開花期第3次），3次重復(fù)，小區(qū)面積28.8 m2（4.8 m×6 m），每株馬鈴薯注水0.5 kg/次。

試驗在砂田馬鈴薯上實施，種植帶幅120 cm（寬行80 cm，窄行40 cm），株距30～33 cm，保苗49 500株/hm2。每次注水24.75 m3/hm2。4月25日利用馬鈴薯播種機播種，并施磷酸二銨（N 18％，P2O546％）5 kg/667m2、過磷酸鈣（P2O543％）10 kg/ 667m2、硫酸鉀復(fù)合肥（K2O 50％）7.5 kg/667m2、尿素（N 46％）2.5 kg/667m2，全部作為基肥1次性施入。分別于6月23日、7月3日用58％甲霜錳鋅WP噴霧防治馬鈴薯早、晚疫病害2次。10月2日馬鈴薯成熟后隨機取10株進行相關(guān)數(shù)據(jù)測定。

1.4測定項目及方法

生物性狀：每小區(qū)在中間2行隨機選取10株，測定薯塊總數(shù)、薯塊重量、商品薯個數(shù)、商品薯重。

產(chǎn)量：按全小區(qū)單收計算經(jīng)濟產(chǎn)量。

1.5數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0分析軟件進行統(tǒng)計分析，采用Duncan's新復(fù)極差法（SSR法）進行差異顯著性分析。

2　結(jié)果與分析

2.1不同處理對馬鈴薯產(chǎn)量的影響

通過對不同注水次數(shù)砂田馬鈴薯產(chǎn)量的測定表明（表1），砂田馬鈴薯應(yīng)用注水補灌技術(shù)，產(chǎn)量隨注水次數(shù)的增加而提高，注水3次增產(chǎn)率為49.89％，平均產(chǎn)量達到30 870 kg/hm2。顯著性分析結(jié)果表明，砂田馬鈴薯注水3次的產(chǎn)量與注水2次、注水1次及不注水的產(chǎn)量相比，差異顯著；注水2次與注水1次、不注水的產(chǎn)量相比，差異顯著；注水1次與不注水的產(chǎn)量相比，差異顯著。綜合上述分析，砂田馬鈴薯注水補灌3次增產(chǎn)幅度最大，產(chǎn)量表現(xiàn)最好，較其他處理增產(chǎn)效果顯著。

表1　不同處理馬鈴薯產(chǎn)量分析Table 1Yield analysis of different treatments on potato

2.2不同處理對馬鈴薯經(jīng)濟性狀的影響

通過對不同注水補灌次數(shù)馬鈴薯經(jīng)濟性狀的測定結(jié)果表明（表2），馬鈴薯單株鮮薯數(shù)、單株鮮薯重、單株商品薯數(shù)、單株商品薯重，均隨著注水次數(shù)的增加而增加。注水3次的平均單株鮮薯數(shù)為3.70個，單株鮮薯重為0.64 kg，單株商品薯數(shù)為2.97個，單株商品薯重為0.59 kg，均顯著高于其他處理，較注水2次、注水1次和不注水分別增加12.12％、18.21％和30.74％，10.34％、18.52％和60.00％，15.56％、23.75％和32.59％，11.32％、20.41％和73.53％。馬鈴薯商品薯率隨注水次數(shù)的增加而增加，不注水、注水1次、注水2次和注水3次依次為84.85％、90.52％、91.43％和92.23％。在干旱雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)，砂田馬鈴薯生產(chǎn)采用注水補灌技術(shù)，對單株商品薯數(shù)、單株鮮薯重、商品薯率均有提高，為馬鈴薯產(chǎn)量效益的提高奠定了基礎(chǔ)。

2.3不同處理對馬鈴薯生育期的影響

從表3可以看出，注水次數(shù)對馬鈴薯生育期無明顯影響。試驗于4月25日播種，出苗期為5 月20日，各處理現(xiàn)蕾期一致，均為7月7日，開花期為7月20日，各處理10月5日均達到成熟標準并收獲。

2.4不同處理馬鈴薯經(jīng)濟效益分析

從不同注水補灌次數(shù)砂田馬鈴薯的經(jīng)濟效益分析看出（表4），砂田馬鈴薯注水補灌，經(jīng)濟效益明顯提高，純收入隨著注水補灌次數(shù)的增加而增加，注水3次、注水2次、注水1次較不注水純收益分別增加9 937.0，6 690.7和5 285.7元/hm2，增效顯著。

3　討論

甘肅省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站在甘肅榆中、皋蘭、永登、景泰、會寧、安定、通渭、隴西、秦安、環(huán)縣、東鄉(xiāng)和臨洮十二縣（區(qū)）進行了玉米、西瓜等作物抗旱注水補灌試驗示范，結(jié)果表明，全生育期注水補灌1次可使作物增產(chǎn)15％以上，注水補灌2次可增產(chǎn)30％以上［5，6］。注水補灌試驗示范主要是在旱地全膜雙壟溝播栽培條件下進行，該方法可明顯減少水分蒸發(fā)散失，提高作物水分利用效率［12］，這是旱地作物采用注水補灌灌溉模式增產(chǎn)的重要原因。馬鈴薯作為甘肅地區(qū)的一大特色優(yōu)勢作物，生產(chǎn)的馬鈴薯產(chǎn)品以品質(zhì)優(yōu)、風(fēng)味佳而聞名。但由于該區(qū)自然條件限制及旱作栽培技術(shù)落后，使馬鈴薯產(chǎn)量與國內(nèi)其他馬鈴薯產(chǎn)區(qū)以及國外馬鈴薯產(chǎn)量還存在較大差距，水分利用效率還處于較低水平。前人在大田條件下研究了集雨有限補償灌溉對旱區(qū)馬鈴薯產(chǎn)量及水分利用效率的影響。結(jié)果表明，補灌能顯著提高旱作馬鈴薯的產(chǎn)量、水分利用效率和經(jīng)濟系數(shù)。與對照相比，補灌處理產(chǎn)量增幅3.99％～21.21％，具有高補償效應(yīng)［13］，這與本試驗結(jié)果一致；砂田馬鈴薯注水補灌技術(shù)解決了本地區(qū)干旱少雨，生長期嚴重缺水的問題，使馬鈴薯的產(chǎn)量明顯提高，注水次數(shù)越多，馬鈴薯產(chǎn)量越高。與不注水對照相比，注水3次產(chǎn)量最高，增產(chǎn)率49.89％，注水2次增產(chǎn)率33.50％，注水1次增產(chǎn)率23.89％?？弟S虎等［14］針對灌溉頻率對馬鈴薯產(chǎn)量的影響也做出了相應(yīng)報道，灌溉頻率對塊莖生長有明顯的影響。每2～8 d灌1次水時，灌溉頻率越高塊莖生長越快，馬鈴薯產(chǎn)量和商品薯產(chǎn)量也越大。本試驗設(shè)置的4個注水補灌處理除了注水量不同之外，注水次數(shù)也存在差異，隨著注水量的增加，注水次數(shù)增加，T4處理砂田注水頻率達3次，有利于增產(chǎn)。馬鈴薯是一種需水量較大的作物，每形成500 g干物質(zhì)需水量約200 kg左右。不同生育期對水分的要求不同，播種期至出苗期需水分最少；出苗期至現(xiàn)蕾期，是馬鈴薯營養(yǎng)生長和生殖生長關(guān)鍵時期；現(xiàn)蕾期至開花期是結(jié)薯盛期，需水量最大，有效的灌水不僅可以降低土壤溫度，而且有利于塊莖形成膨大，對提高馬鈴薯的單產(chǎn)具有明顯作用［15］。T4處理分別在苗期、現(xiàn)蕾中期、開花期進行注水灌溉，可滿足馬鈴薯不同時期對水分的需求，增產(chǎn)效果最顯著。所以在干旱地區(qū)靖遠縣砂田采用多次注水補灌技術(shù)是馬鈴薯穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的主要措施。

表2　不同處理馬鈴薯經(jīng)濟性狀Table 2Economic characters of different treatments on potato

表3　生育期觀察記載Table 3Observation records of growth period

表4　不同處理馬鈴薯經(jīng)濟效益分析Table 4Economic benefit analysis of different treatments on potato

砂田馬鈴薯采用注水補灌技術(shù)，雖然增加了耗水和人工成本，但是該灌溉方法滿足了馬鈴薯生長對水分的需求，其產(chǎn)量和商品薯率顯著增加，馬鈴薯單株鮮薯數(shù)、單株鮮薯重、單株商品薯數(shù)、單株商品薯重均隨著注水次數(shù)的增加而增加，商品薯率提高了5.67～7.38個百分點，注水3次、注水2次、注水1次較不注水純收益可分別增加9 937.0，6 690.7和5 285.7元/hm2，增效顯著。靖遠縣干旱山區(qū)種植馬鈴薯長期以來受到嚴重干旱的威脅，抗旱注水補灌技術(shù)的應(yīng)用，能很好地提高抗旱效率、減輕抗旱勞動強度，降低抗旱成本，注水補灌以3次為宜，增產(chǎn)增收效果顯著，再增加注水補灌次數(shù)，因蓄水量有限而無法實施。注水多次補灌技術(shù)是抗旱減災(zāi)的一項好措施，值得在本地區(qū)及同類地區(qū)推廣應(yīng)用。

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Effects of Supplemental Irrigation on Potato Yield and Benefit in Sand Field

GU Shuqin1，SHEN Baoyun2*，ZHANG Haoxin3，WANG Jinming1
（1.Jingyuan Agricultural Technology Extension Center，Jingyuan，Gansu 730699，China；2.Gansu Tiaoshan Agriculture and Forestry Research Institute，Jingtai，Gansu 730400，China；3.Jingtai Agricultural Technology Extension Center，Jingtai，Gansu 730400，China）

:Spring and summer drought is a key factor restricting stable and high yield of potato in Jingyuan arid area.In order to make use of the field water cellars，to maximize the utilization of water resources，improve sand field potato production，and achieve the stable and high yield，supplemental irrigation technology was introduced，and field experiments were carried out on sand field potato.The results showed that the highest yield of potato reached 30 870 kg/ha when potato plant was irrigated three times during the growing season，and the yield increased by 49.89％，33.50％and 23.89％，respectively，when supplemental irrigation was made three times，two times and one time compared with the control（no supplemental irrigation）.Economic characters such as the quantity and weight of fresh and marketable tuber per plant were also improved significantly with irrigation three times.The weight of marketable tuber per plant was 0.59，0.53，0.49，and 0.34 kg，respectively，when the irrigation times were 3，2，1 and 0.Marketable tuber percentage and economic benefit were increased with increase in irrigation times.This experiment suggests that supplemental irrigation is an effective way to increase production of sand field potato.

:supplemental irrigation；time；arid area；sand field potato；yield；economic benefit

S532

B

1672-3635（2016）04-0204-06

2016-05-10

甘肅省科技重大專項專用型馬鈴薯品種選育與轉(zhuǎn)化應(yīng)用（143NKDJ022）。

顧淑琴（1965-），女，高級農(nóng)藝師，主要從事栽培技術(shù)研究與示范推廣。

（Corresponding author）：沈?qū)氃?，高級農(nóng)藝師，主要從事馬鈴薯水肥一體化研究及示范推廣，E-mail:821897014@qq.com。