木薯高效节水灌溉方式对比研究与应用探讨

莫　凡，黄忠华，廖　婷，罗兴录，田　军，覃　睿，罗维钢

(1.南宁市灌溉试验站，广西 南宁 530001；2.广西大学农学院，广西 南宁 530004)



木薯高效节水灌溉方式对比研究与应用探讨

莫凡1，黄忠华1，廖婷1，罗兴录2，田军1，覃睿1，罗维钢1

(1.南宁市灌溉试验站，广西 南宁 530001；2.广西大学农学院，广西 南宁 530004)

摘要：通过采用膜下滴灌、滴灌、微喷灌三种不同灌溉方式，对木薯产量、块根生长和土壤三相的影响进行对比研究，探讨在补充灌溉为5.33 m3/hm2条件下，木薯最佳的灌溉方式。结果表明：同一灌溉定额下，膜下滴灌的木薯产量、块根数、块根长、块根粗，及土壤三相比都优于滴灌与微喷灌，可在广西南部旱作地区木薯栽培中推广应用膜下滴灌的灌溉方式。

关键词：膜下滴灌；灌溉定额；灌溉方式；木薯；产量；土壤三相；农艺性状

广西降雨量较为丰富，但是在时空上却分布不均，每年4月—9月降雨量占到全年降雨量的70%以上。广西木薯大多种植在旱坡地上，种植栽培方式粗放，木薯生长对水分的需求基本靠天然降雨。木薯单产处在较低的水平，平均亩产量一直在2 t左右。木薯易受干旱威胁的时期为对出苗率和产量影响很大的生长前期和后期。如果在木薯生长过程中适时适量的进行灌溉，将会大幅度提高木薯产量。因此开展木薯高效节水灌溉研究，对木薯生产具有重要意义。当前学者对棉花[1]、玉米[2-3]、马铃薯[4-6]、番茄[7-11]等作物进行节水灌溉研究的较多，而有关木薯高效节水灌溉方面研究的则较少，对不同灌溉方式对木薯生长影响方面的研究则更少。本文主要通过研究滴灌、膜下滴灌、微喷灌3种灌溉方式，在5.33 m3/hm2补充灌溉条件下对木薯生长、产量，及土壤三相的影响，探讨能大幅提高木薯产量的灌溉方式，为广西旱作区推广木薯栽培节水灌溉技术，提高木薯产量提供技术支持和理论依据。

1材料与方法

1.1材料

供试品种为在广西大面积推广种植的高产木薯品种“新选048”。

1.2试验设计

2014年，试验在广西东盟经济开发区武帽分场进行。试验地土壤碱解氮含量105.27 mg/kg，速效磷21.97 mg/kg，速效钾165.19 mg/kg，土壤有机质含量44.78 g/kg，肥力中等。

试验采用3种灌溉方式：膜下滴灌，地膜是农用地膜，厚度为0.015 mm；滴灌，滴灌带内径16 mm，孔径0.55 mm，孔间距20 cm，流量2 L/h；微喷灌，微喷灌带内径45 mm，孔径1.0 mm，三孔/组，孔间距100 cm，流量30 L/h。设不灌水区作为对照(CK)。每种灌溉方式采用相同灌溉定额，即5.33 m3/hm2。采用随机区组设计，每个灌水方式设3次重复，共10个试验小区，每个试验小区面积为长×宽=80 m×6 m=480 m2，每个小区之间设隔离带宽0.9 m，每个试验小区安装一个水表进行灌水量计量。木薯种植规格株距×行距为100 cm×80 cm，亩种植830株，其它田间栽培管理措施与常规管理一致。

木薯于4月16日种植，木薯种植后每隔10 d当降雨量小于1 mm时进行一次灌水，灌溉处理1 d后采样测定块根数、块根长、块根粗指标，收获前测土壤三相，收获后测鲜薯产量。

2结果与分析

2.1不同灌溉方式对鲜薯产量的影响

采用膜下滴灌、滴灌、微喷灌的灌溉方式对鲜薯产量的影响结果如图1所示。

图1　不同灌溉方式的鲜薯产量

由图1可见，膜下滴灌与滴灌之间的鲜薯产量差异不显著，与微喷灌之间的产量差异达到显著水平(α=0.05)，与对照之间的产量差异达到极显著水平(α=0.01)；滴灌、微喷灌、对照三者之间的鲜薯产量均无显著差异。说明在相同灌溉定额的条件下，采用膜下滴灌、滴灌、微喷灌三种灌溉方式，仅膜下滴灌能显著提高鲜薯产量，且产量达到75 t/hm2以上。

2.2不同灌溉方式对木薯块根数的影响

采用膜下滴灌、滴灌、微喷灌的灌溉方式对单株木薯块根数的影响结果如图2所示。

图2　不同灌溉方式的木薯块根数

由图2可见，采用膜下滴灌与滴灌灌溉方式的单株木薯块根数之间无显著差异，但两者分别与微喷灌、对照的差异达到极显著水平(α=0.01)，微喷灌与对照之间的差异达到显著水平(α=0.05)。说明木薯采用膜下滴灌与滴灌的灌溉方式，均可显著提高单株木薯的块根数量，且采用膜下滴灌的单株木薯块根数量更多一些，单株木薯块根数可达到13个以上。

2.3不同灌溉方式对木薯块根长的影响

采用膜下滴灌、滴灌、微喷灌的灌溉方式对单株木薯块根长的影响结果如图3所示。

图3　不同灌溉方式的木薯块根长

由图3可知，膜下滴灌与滴灌之间的木薯块根长差异达到显著水平(α=0.05)，与微喷灌、对照的木薯块根长差异达到极显著水平(α=0.01)；滴灌与微喷灌之间的木薯块根长无显著差异，与对照之间的木薯块根长差异达到显著水平(α=0.05)；微喷灌与对照之间木薯块根长无显著差异。说明木薯采用膜下滴灌的灌水方式，可显著提高单株木薯的块根长，单株木薯平均块根长可达到60 cm以上。

2.4不同灌溉方式对木薯块根粗的影响

采用膜下滴灌、滴灌、微喷灌的灌溉方式对单株木薯块根粗的影响结果如图4所示。

图4　不同灌溉方式的木薯块根粗

由图4可知，膜下滴灌与滴灌之间的木薯块根粗差异达到显著水平(α=0.05)，与微喷灌、对照之间木薯块根粗的差异均达到极显著水平(α=0.01)；滴灌与微喷灌之间木薯块根粗无显著差异，与对照之间木薯块根粗的差异达到极显著水平(α=0.01)；微喷灌与对照之间的木薯块根粗差异显著(α=0.05)。说明采用膜下滴灌、滴灌与微喷灌的灌水方式均可显著提高木薯块根粗，但膜下滴灌的方式提高木薯块根粗的效果最好，可使单株木薯块根粗平均达到70 mm以上。

2.5不同灌溉方式对土壤三相比的影响

在木薯采收前测得不同灌溉方式的土壤三相比结果如表1所示。

表1　不同灌水量与灌溉方式下的土壤三相比

土壤三相比是指土壤气相、液相、固相之间的容积百分比。由表1可见，经差异显著性分析，采用膜下滴灌、滴灌和微喷灌3种灌溉方式，土壤气相、液相和固相与对照之间差异极显著，均有显著改善，尤其以膜下滴灌的灌溉方式改善效果最好。膜下滴灌较对照的气相比提高10.25%，液相比提高5.97%，而固相比降低16.22%。由于膜下滴灌可显著增加土壤气相和液相比例，降低土壤固相比例，因此可改善土壤的通气、透水性能。

3结论与讨论

3.1不同灌溉方式对木薯生长及产量的影响

木薯的生长状况将直接影响到木薯的产量，本试验研究得出，不同灌溉方式下木薯生长状况不同，补充灌水后木薯块根数、块根长、块根粗和产量均显著增加，其中膜下滴灌的木薯增产效果最显著。膜下滴灌是地膜栽培与地表滴灌相结合的产物，既起到提高地温、减少棵间蒸发的作用，又利用滴灌控制灌溉的特性减少了深层渗漏，肥料流失，达到综合节水、保肥、增产的效果[12]。由此可见，膜下滴灌既能节水、保肥，又能够促进木薯植株生长，显著提高块根产量。

3.2不同灌溉方式对土壤三相的影响

由研究结果得出，三种灌溉方式都不同程度地改善了土壤的三相比例。膜下滴灌的效果最好，滴灌次之，膜下滴灌的土壤气相、液相比例也最高。由此可见，选择膜下滴灌的灌溉方式能够很好地改善土壤三相比例，使土壤结构疏松，提高土壤通气性，为木薯生长发育创造良好的土壤环境[13]。

综合分析，膜下滴灌、滴灌、微喷灌三种不同灌溉方式都能促进木薯的生长发育，提高产量，不同程度地改善土壤三相结构，其中补充灌溉定额为5.33 m3/hm2的条件下，采用膜下滴灌的灌溉方式对促进木薯生长、提高产量效果最好，值得在木薯生产上推广应用。然而不同灌水量与灌溉方式对于不同的木薯品种、不同地形，其最佳灌水量和灌溉方式也有可能不同。要探明不同灌溉方式和不同灌水量对木薯生长的影响，还有待于进一步深入研究。

参考文献：

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[11] 李玉影.马铃薯需钾特性及钾肥效应[J].中国马铃薯,1999,13(1):9-12.

[12] 蔡焕杰，邵光成，张振华.不同水分处理对膜下滴灌棉花生理指标及产量的影响[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2002,30(4):29-32.

[13] 单忠英,罗兴录,樊吴静,等.不同灌水量与灌溉方法对土壤理化性状和木薯生长影响研究[J].广西水利水电,2015(1):25-29.

Comparative study and application on efficient saving on water irrigation method of cassava

MO Fan1,HUANG Zhonghua1,LIAO Ting1,LUO Xinglu2,TIAN Jun1,QIN Rui1,LUO Weigang1

(1.NanningIrrigationExperimentalStation,Nanning530001;2.GuangxiUniversityCollegeofAgriculture,Nanning530004)

Abstract：Yield，root of cassava and three phases of soil were comparative studied by using drip irrigation under mulch、drip irrigation and micro sprinkler irrigation, the best irrigation model of cassava was studied on the condition of 5.33 m3/hm2 supplementary irrigation. It shows that: in the same irrigation quota, yield，root number，root length，root diameter of cassava and three phases of soil under drip irrigation under mulch were better than drip irrigation and micro sprinkler irrigation, drip irrigation under mulch method could be popularization and application in cassava cultivation in south dry area in Guangxi province.

Key words：drip irrigation under mulch; irrigation quota; irrigation method; cassava; yield; three phases of soil; agronomic characters

基金项目：广西水利厅科技项目(201413)

作者简介：莫凡(1972-)男，高级工程师，长期从事灌溉试验研究与应用推广工作。E-mail：nnmfan@126.com通讯作者：罗兴录(1957-)，男，教授，博士生导师，主要从事木薯育种与栽培生理研究。E-mail：luoxinglu@sina.com

中图分类号：S275

文献标志码：A

文章编号：2096-0506(2015)02-0017-04