張立勤 車(chē)宗賢 崔云玲 崔增團(tuán) 萬(wàn)倫

摘要：在甘肅中部沿黃灌區(qū)研究了不同供水條件對(duì)加工型馬鈴薯品種大西洋的產(chǎn)量和水分生產(chǎn)效應(yīng)的影響，結(jié)果表明，現(xiàn)蕾至終花期增加灌水量和灌水次數(shù)，加工型馬鈴薯大西洋增產(chǎn)顯著;在花期充分供水的基礎(chǔ)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(chǎn)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(xiàn)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(jié)薯數(shù)和塊莖重也明顯增加，較其余處理增產(chǎn)2.02%～16.91%，薯塊商品性相對(duì)優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：水肥一體化;加工型馬鈴薯;大西洋;產(chǎn)量;水分利用效率

中圖分類(lèi)號(hào)：S532? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? 文章編號(hào)：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(guó)馬鈴薯重要生產(chǎn)區(qū)，馬鈴薯產(chǎn)量居全國(guó)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(dá)70.8萬(wàn)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?xiàng)l（片）加工型馬鈴薯大西洋優(yōu)勢(shì)生產(chǎn)區(qū)域[5 ]，但受降水稀少、蒸發(fā)強(qiáng)度大、提灌揚(yáng)程高、輪灌周期長(zhǎng)等諸多因素的影響，缺水一直是制約該區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素，發(fā)展和快速推廣應(yīng)用農(nóng)田節(jié)水新技術(shù)，是促進(jìn)和推動(dòng)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必由之路。滴灌水肥一體化技術(shù)省時(shí)省工明顯，節(jié)水增產(chǎn)顯著[6 - 7 ]，在當(dāng)?shù)伛R鈴薯生產(chǎn)中發(fā)展較快。適時(shí)灌溉和水分虧缺對(duì)加工型馬鈴薯生長(zhǎng)、產(chǎn)量形成和商品質(zhì)量均有重要影響[8 - 12 ]。加工型馬鈴薯現(xiàn)蕾后進(jìn)入水分敏感階段，水分供應(yīng)對(duì)其生長(zhǎng)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(xiàn)蕾后不同水分供應(yīng)對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)的影響，旨在明確灌水對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)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(chǎn)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(shù)的快速推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1? ?材料與方法

1.1? ?試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2016年在景泰縣條山農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行。試驗(yàn)地位于103° 33′～104° 43′ E，36° 43′～37° 38′ N。當(dāng)?shù)睾０? 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(yàn)期間降水量180.7 mm，≥5 mm的有效降水量153.1 mm。試驗(yàn)地前茬為玉米，試驗(yàn)地耕層（0～20 cm）土壤含有機(jī)質(zhì)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(tuán)）有限責(zé)任公司生產(chǎn)的尿素（含N 46.4%），磷肥為四川什邡市運(yùn)東化工有限公司生產(chǎn)的磷酸一銨（含P2O5 61%、N 11.8%），鉀肥為國(guó)投羅布泊鉀鹽有限責(zé)任公司生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)用硫酸鉀（K2O≥51%）。滴灌設(shè)備采用由亞美特公司生產(chǎn)的內(nèi)鑲式滴灌帶，內(nèi)徑16 mm，滴頭間距30 cm，流量1.4 L/h。

1.3? ?試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，對(duì)馬鈴薯大西洋現(xiàn)蕾至終花期以及終花至成熟期的水分供應(yīng)實(shí)施調(diào)控?，F(xiàn)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(shè)8個(gè)處理，分別為處理W1D1，現(xiàn)蕾至終花期灌水定額1 800 m3/hm2，灌水次數(shù)為12次;終花至成熟期灌水定額750 m3/hm2，灌水次數(shù)為5次。處理W1D2，現(xiàn)蕾至終花期灌水定額1 800 m3/hm，灌水次數(shù)為12次;終花至成熟期灌水定額900 m3/hm，灌水次數(shù)為6次。處理W2D1，現(xiàn)蕾至終花期灌水定額2 100 m3/hm，灌水次數(shù)為14次;終花至成熟期灌水定額750 m3/hm，灌水次數(shù)為5次。處理W2D2，現(xiàn)蕾至終花期灌水定額? ?2 100 m3/hm，灌水次數(shù)為14次;終花至成熟期灌水定額900 m3/hm，灌水次數(shù)為6次。處理W2D3，現(xiàn)蕾至終花期灌水定額2 100 m3/hm，灌水次數(shù)為14次;終花至成熟期灌水定額1 050 m3/hm，灌水次數(shù)為7次。處理W3D1，現(xiàn)蕾至終花期灌水定額2 400 m3/hm，灌水次數(shù)為16次;終花至成熟期灌水定額750 m3/hm，灌水次數(shù)為5次。處理W3D2，現(xiàn)蕾至終花期灌水定額2 400 m3/hm，灌水次數(shù)為16次;終花至成熟期灌水定額900 m3/hm，灌水次數(shù)為6次。處理W3D3，現(xiàn)蕾至終花期灌水定額2 400 m3/hm，灌水次數(shù)為16次;終花至成熟期灌水定額1 050 m3/hm，灌水次數(shù)為7次。各處理播種至現(xiàn)蕾期灌水定額均為600 m3/hm，灌水4次，馬鈴薯生長(zhǎng)期單次灌水量相同，均為150 m3/hm。各試驗(yàn)區(qū)進(jìn)口處通過(guò)水表量水控制水量。田間試驗(yàn)采用大區(qū)無(wú)重復(fù)排布，各處理試驗(yàn)區(qū)面積280.8 m2（10.8 m×26.0 m），試驗(yàn)區(qū)四周設(shè)保護(hù)行。試驗(yàn)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(shè)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(guò)滴灌系統(tǒng)施入。試驗(yàn)于5月2日播種， 9月24日收獲。

1.4? ?樣品采集與測(cè)定

1.4.1? ? 土壤水分? ? 在馬鈴薯播種前、收獲后用烘干法測(cè)定0～100 cm土層土壤含水量。每個(gè)處理區(qū)內(nèi)沿斜線確定3個(gè)采樣點(diǎn)，在壟面正中采取土樣，測(cè)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(cè)定值加權(quán)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(jù)田間水分平衡方程式ET=P+I+G±△W計(jì)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(yàn)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(jì)算。水分利用效率：WUE=Y/ET，式中Y為馬鈴薯鮮薯折合產(chǎn)量（kg），ET為馬鈴薯生育期耗水量（mm）。

1.4.3? ? 計(jì)產(chǎn)及考種? ? 每個(gè)處理區(qū)沿南北斜線形確定3個(gè)測(cè)產(chǎn)區(qū)，測(cè)產(chǎn)區(qū)面積均為27 m2，在馬鈴薯收獲期按處理區(qū)分別進(jìn)行考種和計(jì)產(chǎn)。

1.4.4? ? 數(shù)據(jù)分析? ? 用DPS軟件對(duì)測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?不同供水條件下馬鈴薯產(chǎn)量表現(xiàn)

從表1可以看出，不同供水條件下的馬鈴薯折合產(chǎn)量變化范圍為53 313.0～62 328.0 kg/hm2。以處理W3D2折合產(chǎn)量最高，為62 328.0 kg/hm2，比其余處理增產(chǎn)2.02%～16.91%;其次為處理W3D3，折合產(chǎn)量為61 078.5 kg/hm2，比其余處理增產(chǎn)9.75% ～14.57%，且與處理W3D2差異不顯著。分析不同生長(zhǎng)階段土壤水分調(diào)控對(duì)馬鈴薯折合產(chǎn)量的具體影響表明，在現(xiàn)蕾至終花期，? ? ? ?供水2 400 m3/hm條件下馬鈴薯產(chǎn)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(shù)對(duì)馬鈴薯折合產(chǎn)量影響不明顯，但灌水次數(shù)增加4次、灌水量增加600 m3/hm時(shí)增產(chǎn)顯著。終花至成熟期后適度增加灌水定額和次數(shù)，馬鈴薯折合產(chǎn)量雖然也呈增加趨勢(shì)，但與花期不同，當(dāng)供水水平從750 m3/hm增至900 m3/hm時(shí)，馬鈴薯折合產(chǎn)量增加較為明顯，繼續(xù)增加灌水量至1 050 m3/hm水平時(shí)，水分對(duì)折合產(chǎn)量的貢獻(xiàn)力降低，增產(chǎn)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(diào)控對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量均有重要影響。花期是馬鈴薯水分敏感期，充分供水、增加滴水次數(shù)有利于馬鈴薯增產(chǎn)，而終花后充分供水對(duì)馬鈴薯折合產(chǎn)量的影響有限，灌水量不宜過(guò)大。

2.2? ?水分調(diào)控對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量構(gòu)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(nèi)變化，且相互間差異不顯著。處理W3D2的單株結(jié)薯數(shù)最多，為11.37個(gè)，顯著多于其余處理，比其余處理多結(jié)薯2.54～3.44個(gè)。不同處理株數(shù)在46 441.5～53 706.0株/hm2范圍內(nèi)變化，除處理W2D1顯著低于其余處理外，其余處理之間的株數(shù)差異均不顯著?？梢?jiàn)，處理W3D2、處理W3D3折合產(chǎn)量較高，原因是其單株結(jié)薯數(shù)較多，且其塊莖在增大期生長(zhǎng)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(zhǎng)階段，實(shí)施水分調(diào)控對(duì)馬鈴薯水分利用效率的影響也不相同。在現(xiàn)蕾至終花期，灌水量從1 800? m3/hm2增加到2 100 m3/hm2、灌水次數(shù)從12次增加到14次時(shí)，馬鈴薯水分利用效率呈明顯降低趨勢(shì)，繼續(xù)增加灌水量和次數(shù)，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(shù)對(duì)的影響不明顯，其更多受花期水分供應(yīng)的影響?，F(xiàn)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(shí)，水分利用效率降低;在現(xiàn)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(shí)，水分利用效率先升高而后降低;在現(xiàn)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(shí)，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(gè)處理與處理W1D1之間的差異不顯著，水分利用效果相對(duì)優(yōu)化。

2.4? ?水分調(diào)控對(duì)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(dāng)作殘次薯進(jìn)行處理，其銷(xiāo)售價(jià)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(biāo)。對(duì)不同供水條件下各處理馬鈴薯的商品性進(jìn)行對(duì)比分析（表4）可知，各處理商品薯個(gè)數(shù)在5.8～8.5個(gè)/株的范圍內(nèi)變化，其中處理W3D2和處理W3D3的商品薯個(gè)數(shù)最多，分別為8.5個(gè)/株和7.5個(gè)/株，其余處理商品薯差異不大。對(duì)于高產(chǎn)處理W3D2而言，盡管其單株商品薯數(shù)量較多，但其比率較低，殘次薯數(shù)量和比率也高于其余處理，表明在其產(chǎn)量增加的過(guò)程中，商品薯和殘次薯個(gè)數(shù)均在增多。進(jìn)一步比較其單株商品薯重量及其比率發(fā)現(xiàn)，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(xiàng)指標(biāo)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(xiàn)和產(chǎn)量結(jié)果可以看出，在水肥一體化條件下，現(xiàn)蕾至終花期增加灌水量和灌水次數(shù)，終花至成熟期后適度增加灌水量和灌水次數(shù)，不僅有利于加工型馬鈴薯大西洋增產(chǎn)，對(duì)優(yōu)化其商品性也有明顯的促進(jìn)作用。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，可選擇現(xiàn)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(chǎn)增收。

3? ?小結(jié)

在甘肅中部沿黃灌區(qū)進(jìn)行了不同供水條件對(duì)加工型馬鈴薯大西洋產(chǎn)量和水分生產(chǎn)效應(yīng)的影響的研究，結(jié)果表明，現(xiàn)蕾至終花期增加灌水量和灌水次數(shù)，加工型馬鈴薯大西洋增產(chǎn)顯著;在花期充分供水的基礎(chǔ)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(chǎn)量和水分利用效率。在水肥一體化條件下，現(xiàn)蕾至終花期增加灌水量和灌水次數(shù)，加工型馬鈴薯大西洋增產(chǎn)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(shù)，也有利于馬鈴薯增產(chǎn)。終花后水分調(diào)控對(duì)馬鈴薯水分利用的影響與花期供水狀況有關(guān)，花期供水不足，終花后增加灌水，對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)的補(bǔ)償效應(yīng)有限，水分對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)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(xiàn)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(chǎn)2.02%～16.91%，且該模式下的馬鈴薯大西洋單株結(jié)薯數(shù)多，塊莖重量高，是其增產(chǎn)的主要原因。同時(shí)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(zhì)量。

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（本文責(zé)編：鄭立龍）