四川攀西地區(qū)不同水肥梯度膜下滴灌冬作青薯9號(hào)試驗(yàn)研究

王友富 鐵萬(wàn)祝 鄭崇蘭 晉一棠 廖莉莉 萬(wàn)幸

摘 要：為了探討攀西地區(qū)冬作青薯9號(hào)節(jié)水節(jié)肥最佳栽培模式，以每667 m2膜下滴灌160 m3、140 m3、120 m3、100 m3四個(gè)灌水量梯度和基施底肥100 kg、80 kg、60 kg三個(gè)施肥水平進(jìn)行試驗(yàn)，研究其在不同水肥梯度下農(nóng)藝經(jīng)濟(jì)性狀及生產(chǎn)性能表現(xiàn)。結(jié)果表明，青薯9號(hào)出苗率與灌水量和底肥施用量影響較小;其他性狀則表現(xiàn)為水肥條件越充足，生長(zhǎng)量越大，產(chǎn)量越高;水分利用效率隨灌水量的增加而降低。灌水量為140～160 m3/667 m2，底肥施用量80～100 kg/667 m2，為攀西地區(qū)青薯9號(hào)水肥一體化高壟雙行膜下滴灌高產(chǎn)栽培模式優(yōu)選的灌水量和底肥施用量。

關(guān)鍵詞：攀西地區(qū) 冬馬鈴薯 水肥梯度 水肥一體化

Abstract： In order to explore the optimal water-saving and fertilizer- saving cultivation mode of winter potato Qingshu 9 in Panxi area， the experiment was conducted by designing four irrigation gradients： 160 m3， 140 m3， 120 m3 and 100 m3， and three basal fertilizer levels： 100 kg， 80 kg and 60 kg per 667 m2 to study its agro-economic traits and production performance under different water and fertilizer gradients. Results showed that irrigation amount and basal fertilizer amount had little influence on seedling emergence rate; sufficient water and fertilizer can improve growth and yield; water use efficiency decreased with the increase of irrigation amount. The optimum irrigation amount was 140～160 m3 /667 m2， and basal fertilizer amount was 80～100 kg/667 m2， which can increase the yield of winter potato Qingshu 9 under the conditions of water and fertilizer integration， high-ridge and double-row， drip irrigation under plastic mulch.

Key words： Panxi region; winter potato; water and fertilizer gradients; integration of water and fertilizer.

四川攀西地區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候，光熱資源豐富，年溫差小，晝夜溫差大，光合效率高，農(nóng)經(jīng)作物生產(chǎn)得天獨(dú)厚，不僅產(chǎn)量高，而且品質(zhì)好。受西南季風(fēng)影響，區(qū)域內(nèi)氣候干濕季節(jié)分明，冬春干旱少雨，小春作物播種指數(shù)較低，冬閑土地面積大，利用冬閑土地種植冬馬鈴薯生產(chǎn)潛力巨大。而冬馬鈴薯種植完全依靠灌溉，普通農(nóng)戶種植冬馬鈴薯一方面受水資源短缺的限制，另一方面施肥不合理，底肥施用量大，造成肥料的巨大浪費(fèi)，肥料的利用率低。因此膜下滴灌水肥一體化技術(shù)是攀西地區(qū)冬馬鈴薯栽培的根本出路，據(jù)相關(guān)研究表明，膜下滴灌比露地栽培水的利用率和灌水的生產(chǎn)效率有大幅提高[1，2]，但單位面積的灌水量和施肥量依據(jù)不足。“攀西地區(qū)玉米馬鈴薯田間節(jié)水節(jié)肥節(jié)藥綜合技術(shù)集成與示范”項(xiàng)目通過(guò)高壟雙行膜下滴灌對(duì)冬作青薯9號(hào)，設(shè)計(jì)不同的灌水量和底肥施用量水平梯度，研究其節(jié)水節(jié)肥栽培技術(shù)模式，為攀西地區(qū)冬馬鈴薯種植提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

以馬鈴薯青薯9號(hào)為供試品種，供試基施肥料為雙硫基復(fù)合肥（N-P2O5-K2O：15-15-15），追肥為普通尿素（含氮量≥46%）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用膜下滴灌水肥一體化裂區(qū)設(shè)計(jì)，主區(qū)為灌水量，設(shè)4個(gè)水平：A1灌水量160 m3/667 m2、A2灌水量140 m3/667 m2，A3灌水量120 m3/667 m2，A4灌水量100 m3/667 m2，主區(qū)兩水平之間設(shè)兩行為水分緩沖區(qū)，兩行的灌水量分別為相鄰兩個(gè)水平的灌水量;裂區(qū)為底肥施用量，設(shè)三個(gè)水平：B1施肥量為100 kg/667 m2，B2為80 kg/667 m2，B3為60 kg/667 m2。每個(gè)主區(qū)內(nèi)的3個(gè)處理隨機(jī)進(jìn)行3次重復(fù)共9個(gè)小區(qū)，全部四個(gè)主區(qū)內(nèi)共36個(gè)小區(qū)。

1.3 試驗(yàn)實(shí)施及田間管理

1.3.1 種子處理

選擇純正健康一代青薯9號(hào)種薯，剔除畸形有病蟲(chóng)害的種薯，淘汰表面粗糙和不規(guī)則的塊莖，切塊大小30～50 g，50 g以下薯塊以整薯播種。切塊過(guò)程中使用3 ‰的高錳酸鉀溶液對(duì)切刀進(jìn)行消毒;種薯切塊后用1 kg 70 %的甲基硫菌靈加1 kg 80 %的代森錳鋅可濕性粉劑均勻拌入12 kg滑石粉進(jìn)行拌種。

1.3.2 試驗(yàn)設(shè)置

試驗(yàn)地總面積2000 m2，土地平整，土質(zhì)為粘紅壤，土壤肥力均勻，四周用水泥澆筑，預(yù)留排水溝。試驗(yàn)于2018年1月20日播種，采用高壟雙行膜下滴灌栽培，壟內(nèi)錯(cuò)窩播種，試驗(yàn)以1.1 m間距開(kāi)播種溝，壟內(nèi)行距30 cm，株距30 cm，種植密度6萬(wàn)株/hm2，每小區(qū)4壟，壟長(zhǎng)3 m，小區(qū)面積13.2 m2，每小區(qū)種植84株。播種前壟溝內(nèi)施用1.74 kg/667 m2有效成分10 %的甲拌·辛防治地下害蟲(chóng)，播種后全田安裝水肥一體化節(jié)水灌溉裝置，并安裝水表進(jìn)行水量控制。

1.3.3 田間管理

試驗(yàn)于2018年1月30日第1次滴水，2月20日開(kāi)始出苗，齊苗后和初花期通過(guò)膜下滴灌全田追施尿素2次，每次追施3.75 kg/667 m2，共計(jì)7.5 kg/667 m2。薯塊膨大初期，全田噴施濃度1.25 ‰代森錳鋅（有效成分75 %）和氟啶胺（500 g/L）預(yù)防馬鈴薯晚疫病;薯塊膨大中期，全田噴施濃度1.67 ‰銀法利（687.5 g/L）和濃度0.83 ‰氟啶胺（500 g/L）防治馬鈴薯晚疫病。試驗(yàn)于5月20日收獲，全生育期90～100 d。因試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)冬季無(wú)降水，根據(jù)馬鈴薯各生育期對(duì)水分的需求，設(shè)計(jì)全生育期共計(jì)灌水10次，灌水量表見(jiàn)表1。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目及方法

齊苗后全田調(diào)查統(tǒng)計(jì)出苗數(shù)，計(jì)算出苗率;消苗前統(tǒng)計(jì)每小區(qū)有效莖數(shù)，連續(xù)測(cè)定10株最終株高;收獲時(shí)，各小區(qū)按薯塊大小進(jìn)行分級(jí)，分別進(jìn)行稱重、計(jì)數(shù)，最后計(jì)算商品薯率（單薯質(zhì)量≥100 g為商品薯）和產(chǎn)量;試驗(yàn)播種前采用便攜式土壤水分檢測(cè)儀測(cè)定各小區(qū)水分含量，收獲后按同樣方法測(cè)定土壤水分，計(jì)算水分利用效率。

1.5 試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法

試驗(yàn)數(shù)據(jù)參照《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析》裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)統(tǒng)計(jì)分析方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和方差分析，并用LSD法對(duì)各處理數(shù)據(jù)進(jìn)行多重比較。

2 試驗(yàn)結(jié)果

經(jīng)對(duì)試驗(yàn)各處理出苗數(shù)、株高、有效莖數(shù)、單薯重、單莖產(chǎn)量及商品率進(jìn)行全面調(diào)查，統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果見(jiàn)表2，表3，表4。

2.1 出苗率

方差分析結(jié)果表明，主處理4個(gè)水分梯度和3個(gè)施肥水平對(duì)冬馬鈴薯出苗率影響差異不顯著（見(jiàn)表2至表4），但組處理組合A2B1、A3B1、A3B2與A3B3之間差異達(dá)到顯著水平，其余處理組合之間差異不顯著。

2.2 株高

各處理平均株高分析結(jié)果（見(jiàn)表2至表4）顯示：灌水量越多，基肥施用量越大，冬馬鈴薯植株生長(zhǎng)量越大，株高越高，株高隨灌水量和基肥施用量梯度下降而下降。主處理A1（灌水量（160 m3/667 m2）、A2（140 m3/667 m2）與A4（100 m3/667 m2）之間平均株高達(dá)到極顯著差異水平，A1與A2處理之間差異不顯著，與A3（120 m3/667 m2）差異達(dá)到顯著水平;A2與A3、A3與A4之間差異未達(dá)到顯著差異水平?；适┯昧刻幚鞡1（100 kg/667 m2）與B3（60 kg/667 m2）處理之間平均株高差異達(dá)到顯著水平，B1與B2（80 kg/667 m2）、B2與B3處理之間差異不顯著。各處理組合之間平均株高依次為：A2B1>A1B2>A1B3>A1B1>A2B2> A3B1>A3 B2>A3B3>A2B3>A4B3>A4B1>A4B2，且表現(xiàn)出不同的差異顯著性。

2.3 公頃有效莖數(shù)

不同水分和施肥梯度條件下，公頃有效莖數(shù)（表2，表3，表4）隨灌水量增加呈下降趨勢(shì)，主處理A3、A4與A1、A1與A2差異達(dá)到顯著水平;副處理基肥施用量對(duì)公頃有效莖數(shù)的影響差異不顯著。組合間也隨水分梯度的增加有效莖數(shù)呈下降趨勢(shì)，各組合間表現(xiàn)出不同的差異水平。

2.4 商品率

在灌水量160 m3/667 m2、140 m3/667 m2和120 m3/667 m2的情況下，青薯9號(hào)的商品率之間差異不顯著，但灌水量降低到100 m3/667 m2的情況下，與前三者差異達(dá)到極顯著?；适┯昧康脑鰷p對(duì)商品率的影響較小，差異不顯著。組合間灌水量與底肥施用量組合除A1、B2外均未達(dá)到顯著水平，而灌水量降低至100 m3/667 m2后，商品率下降明顯。

2.5 產(chǎn)量

2.5.1 公頃產(chǎn)量表現(xiàn)

經(jīng)對(duì)各小區(qū)全部收獲測(cè)產(chǎn)稱重，各處理折合平均公頃產(chǎn)（見(jiàn)圖1）顯示：隨灌水量降低、基肥施用量減少，青薯9號(hào)公頃產(chǎn)量呈下降趨勢(shì)，產(chǎn)量高低順序依次是處理組合A1B1、A1B2、A3B1、A1B3、A2B2、A3B2、A2B3、A3B3、A4B2、A4B3、A4B1。

2.5.2 產(chǎn)量方差分析

對(duì)各處理折合平均公頃產(chǎn)量進(jìn)行方差分析，結(jié)果見(jiàn)表5。分析顯示，主處理灌水量梯度F >F0.01，對(duì)產(chǎn)量影響效用極顯著，副處理基肥施用量梯度F

2.5.3 不同處理與產(chǎn)量相關(guān)性

經(jīng)對(duì)不同處理量相關(guān)性分析，結(jié)果見(jiàn)表6至表8。結(jié)果顯示，灌水量差異對(duì)青薯9號(hào)產(chǎn)量影響顯著，灌水量水平A1、A2、A3與A4對(duì)單產(chǎn)影響極顯著，A1與A3單產(chǎn)達(dá)到顯著性差異。底肥施用量變化同樣對(duì)青薯9號(hào)的單產(chǎn)造成顯著差異，B1與B3之間單產(chǎn)影響達(dá)到顯著水平;B1與B2、B2與B3之間差異未達(dá)到顯著水平。不同處理組合A1B1、A1B2、A2B1與A4B1、A4B3之間和A3B1與A4B1之間差異達(dá)到極顯著水平;A1B1、A1B2、A1B3、A2B1、A2B2、A2B3、A3B1、A3B2差異不顯著，A1B1、A1B2與A3B3、A4B1、A4B2、A4B3之間達(dá)到顯著水平。

2.6 水肥利用效率

根據(jù)周皓雷[2]，買(mǎi)自珍等研究，馬鈴薯根系密集層為20～30 cm，膜下滴灌土壤中水分浸潤(rùn)深度28～35 cm。播種前利用便捷式手持水分測(cè)定儀對(duì)各小區(qū)30 cm耕作層土壤水分進(jìn)行快速測(cè)定，收獲時(shí)再次測(cè)定土壤水分，計(jì)算30 cm表土內(nèi)土壤含水量和存留量。因攀西地區(qū)冬馬鈴薯生長(zhǎng)期處理旱季，全生育期內(nèi)無(wú)有效降雨，每次灌溉量根據(jù)冬馬鈴薯各生長(zhǎng)期對(duì)水分需求的土壤含水量設(shè)定，灌水后基本無(wú)滲漏。因此水分利用效率WUE=經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量/耗水量（kg/ m2）。經(jīng)方差分析結(jié)果見(jiàn)表6，表7，表8。結(jié)果顯示：隨著主處理A灌水量的增加，水分利用效率呈遞減趨勢(shì)，A1

3 討論與結(jié)論

3.1 結(jié)論

綜上分析結(jié)果顯示，四川攀西地區(qū)采用高壟雙行膜下滴灌水肥一體化冬作種植青薯9號(hào)，在試驗(yàn)設(shè)計(jì)的4個(gè)灌水量梯度和3個(gè)底肥施肥量水平條件下，通過(guò)主處理A（灌水量）及副處理B（底肥施用量）相關(guān)性分析，以A1、A2、B1、B2相互組合公頃產(chǎn)量較高，并與其他組合差異顯著，據(jù)此判斷本試驗(yàn)青薯9號(hào)水肥一體化高壟雙行膜下滴灌高產(chǎn)栽培模式優(yōu)選為灌水量為140～160 m3/667 m2，優(yōu)選底肥施用量為80～100 kg/667 m2。

3.2 討論

冬馬鈴薯以塊莖為種子播種，塊莖含水量高達(dá)50 %～80 %，在適宜的溫度和濕度條件下，種子依靠其自身的含水量能夠正常萌芽，因此受灌水量和底肥施用量的影響不大但與第1次灌水量的多少有關(guān)。相關(guān)研究表明，馬鈴薯出苗率主要由品種特性決定，受種子的健康度、種子處理措施及方式[5-6]、播種深度、土壤溫度和濕度[7]、地下害蟲(chóng)的防治等因素的影響較大。水分是攀西地區(qū)冬馬鈴薯栽培的關(guān)鍵因素。試驗(yàn)結(jié)果顯示，不同的灌水量對(duì)青薯9號(hào)除出苗率外的其他農(nóng)藝經(jīng)濟(jì)性狀均產(chǎn)生顯著性影響，表現(xiàn)為灌水量減少，馬鈴薯生產(chǎn)性能顯著下降。底肥施用量的變化只對(duì)株高、單莖產(chǎn)量和公頃產(chǎn)量造成影響，底肥施用量不足，可以通過(guò)水肥一體化追肥得到補(bǔ)充。

試驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著灌水量的增加，公頃產(chǎn)量增加，水分的利用率呈下降趨勢(shì)，表明冬馬鈴薯公頃產(chǎn)量與灌水量并非成正比，在本試驗(yàn)設(shè)計(jì)的灌水量范圍內(nèi)，隨著灌水量的增加，灌水量對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率在逐步下降?？梢酝茢?，灌水量增加到一定數(shù)值后，產(chǎn)量將不再增加，即達(dá)到最大產(chǎn)量，此時(shí)的水分利用率為“最大產(chǎn)量水分利用率”;當(dāng)灌水量減少，水分利用率增大，當(dāng)灌水量減少到一定程度，產(chǎn)量陡然下降，水分利用率也隨之下降，此時(shí)的水分利用率為“經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量水分利用率”，有關(guān)馬鈴薯水分利用率與產(chǎn)量的關(guān)系，文獻(xiàn)無(wú)相關(guān)報(bào)道，尚待研究。品種特性是影響水分利用率的重要因素，抗旱耐瘠品種水肥利用效率高;李燕山[3]等發(fā)現(xiàn)通常情況下生育期長(zhǎng)的品種，灌水量大，水分利用率下降，生育期較短的品種灌水量少，水分利用率高。氣候干燥，水分蒸發(fā)量大，灌水量增大，土壤滲透力強(qiáng)，水分流失嚴(yán)重，水肥利用效率降低。王耀[4]認(rèn)為全膜覆蓋雙壟種植和配方施肥可大大提高冬馬鈴薯水肥利用效率。

水和肥是冬馬鈴薯生產(chǎn)的決定性要素，灌水量和施用量因氣候、土壤、栽培技術(shù)措施和水平的高低而不同，應(yīng)因地制宜科學(xué)合理應(yīng)用技術(shù)措施，根據(jù)馬鈴薯各生育期需水需肥規(guī)律合理進(jìn)行水肥調(diào)控，方能發(fā)揮最佳生產(chǎn)潛力。

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