土壤水分调亏处理膜下滴灌马铃薯耗水特征及生长动态

李 晶，张恒嘉，周 宏

(甘肃农业大学工学院农业水利工程系， 甘肃 兰州 730070)

土壤水分调亏处理膜下滴灌马铃薯耗水特征及生长动态

李 晶，张恒嘉，周 宏

(甘肃农业大学工学院农业水利工程系， 甘肃 兰州 730070)

以青薯“168”为试验材料，通过大田试验，研究了膜下滴灌调亏对河西绿洲马铃薯土壤水分动态、耗水特征、生长动态及产量的影响。试验设5个水分调亏处理，即块茎形成期和块茎膨大期分别进行轻度(55%～65%田间持水量，FC)和重度(45%～55%FC)调亏，淀粉积累期轻度(55%～65%FC)调亏，以全生育期充分供水(65%～75%FC)为对照。结果表明：受水分调亏影响，上层0～40 cm土壤水分变化较下层40～60 cm明显，马铃薯块茎膨大期经受轻度和中度水分亏缺土壤贮水量显著(P<0.05)低于充分供水8.1%和18.7%，耗水强度则显著降低60.0%和73.0%。块茎形成期进行不同程度水分调亏后复水，其叶面积指数(LAI)、光合势(LAD)、相对生长率(RGR)均表现出补偿效应，而块茎膨大期进行轻度和中度水分调亏以及淀粉积累期轻度水分调亏LAI、LAD及RGR均呈下降趋势，其薯块产量与全生育期充分供水相比分别降低22.3%、26.5%、38.7%。因此，马铃薯生长后期应注重供水以延长绿叶面积，对作物产量的形成有利。

水分调亏；膜下滴灌；马铃薯；耗水特征；生长动态

马铃薯在世界范围内广泛种植，世界马铃薯中心(World Potato Center)调查结果显示，到2020年马铃薯世界需求量将超过小麦、水稻、玉米而跃居第一位[1]。中国是世界上最大的马铃薯生产国，随着加工业的发展和产业结构的调整，马铃薯已成为西部地区高产、稳产且具有高经济收益的优势作物之一[2]。长期以来，对于地处我国西北干旱内陆河流域的河西绿洲灌区而言 ，水分始终是该区作物生产的主要限制因子[3]。膜下滴灌技术由于其显著的节水、增温和保墒特性，可为作物生长创造适宜的土壤生长环境。已有研究表明，地膜覆盖和滴灌技术均可显著提高马铃薯产量和水分利用效率[4-6]。侯晓燕等[7]认为马铃薯生长前期覆膜(滴灌)可使表层土壤日平均温度提高2℃～9℃。王凤新和康跃虎等[8]认为滴灌灌水频率为1次/1d、土壤基质势为-25 kPa时马铃薯产量最高，块茎形成期和膨大期土壤基质势均为-25 kPa而淀粉积累期为-35 kPa时，马铃薯产量和水分利用效率均为最高。本文通过在河西内陆干旱区开展马铃薯大田试验，研究分析了水分调亏对膜下滴灌马铃薯不同生育阶段土壤水分变化、耗水特征、生长动态及产量的影响，进一步揭示马铃薯膜下滴灌的增产机理。

1 研究内容与方法

1.1 试验区概况

试验于2012年4—10月在甘肃省张掖市水务局国家重点灌溉试验站进行。该站位于张掖市西北约20 km处，海拔1 482.7 m，东经100°26′，北纬38°56′。年均降雨140 mm，蒸发量大于2 000 mm，昼夜温差大，属于典型的大陆性干旱气候。试区地势平坦，地下水埋深大于20 m，土质为中壤土，土壤肥力中等，pH值8.4，土壤比重2.7，0～100 cm土层土壤容重1.46 g·cm-3，田间持水量为22.8%(重量比)，0～20 cm耕层土壤有机质含量1.37%，速效磷13.4 mg·kg-1，碱解氮61.8 mg·kg-1，速效钾190.4 mg·kg-1。

1.2 试验设计

供试材料为“青薯168”，属晚熟菜用型和淀粉加工兼用型品种。于2012年4月20日播种，同年10月19日收获，全生育期182 d，降水量140.8 mm。试验依不同水分调亏水平和调亏生育期设5个处理(WD1～WD5)，1个对照(CK)，分别在马铃薯块茎形成期、块茎膨大期和淀粉积累期3个生育阶段进行水分调亏。研究计划湿润层深度为60 cm，分别以土壤水分占田间持水量的65%～75%为充分供水，55%～65%为轻度水分亏缺，45%～55%为重度水分亏缺(表1)，多年研究表明水分控制上下限范围与该区域实际较为吻合[9]。

采用起垄覆膜与膜下滴灌相结合的栽培方式，单垄双行种植，垄宽80 cm，垄高20 cm，垄距40 cm，株距20 cm。垄间铺设滴灌带(φ16 mm)，滴孔间距20 cm，其上覆膜，其中滴头流量2.5 L·h-1，工作水头6 m。试验为单因素随机区组排列，小区面积36 m2(10 m×3.6 m)。每个小区为一个滴灌支管控制单位，支管单元入口安装有闸阀和水表。鉴于该区的多年实测资料，本试验土壤湿润比取54%。播种前试验地均匀撒施氮肥和磷二铵各80 kg·hm-2作为基底肥，并在块茎形成期追施氮肥20 kg·hm-2。

表1 试验设计方案/%1)

注：1) 土壤含水量占田间持水量的%。

Note: 1) means soil water content in percent of field capacity.

1.3 测定项目及方法

(1) 产量：按小区单独收获计产，分别记录各小区薯块产量和商品薯产量。

(2) 土壤水分：用土钻取样烘干法测定土壤含水率。马铃薯根系主要分布在0～40 cm范围内[10]，因此根据试区实际情况，每个小区随机选取一垄在距滴灌带进水口30～50 cm和距滴灌带末尾30～50 cm处取土。本研究播种前(4月19日)、收获后(10月19日)取土深度为1 m，分6个剖面梯度测定：0～10、10～20、20～40、40～60、60～80、80～100 cm。生育期内每隔7～10 d取土1 次，测定深度为60 cm，按0～10、10～20、20～40、40～60 cm分4个剖面梯度取土，灌水和降雨后加测。当土壤含水量降至表1控制下限时，立即进行灌水，灌水量由下式确定[11]：

m=10ρbH(βi-βj)

式中，m为灌水量(mm)；ρb计划湿润层内土壤容重(g·cm-3)；H为计划湿润层深度(cm)，本试验为60 cm；βi为目标含水量(田间持水量乘以设计目标相对含水量上限)；βj为自然含水量，即灌前土壤含水量。灌水量由水表计量，确保各处理3个重复灌水量一致。所得灌水量(mm)根据关系式“灌水量(m3·hm-2)=[灌水层厚度(mm)×667/1000]×15”换算成以体积表示的灌水量(m3·hm-2)。降雨量(mm)和全生育期耗水量(mm)的换算亦如此。表2为马铃薯生育期内灌水量和降雨量。

表2 马铃薯生育期内灌水量和降雨量/mm

(3) 马铃薯耗水量：采用水量平衡法[12]计算。

式中，ET1-2为某生育阶段始末的作物耗水量(mm)；i为土壤层次编号；n为土壤层次总数；ri为第i层土壤干体积重量(g·cm-3)；Hi为第i层土壤厚度(cm)；Wi1、Wi2分别为第i层土壤在时段始末的重量含水率(%)；M、P分别为时段内灌水量和有效降雨量(mm)，其中降雨量以试区气象站所测数据为准；K为时段内深层土壤水补给量(mm)，试区地下水埋深>20 m，故K值为0；C为时段内排水量(为地表排水与下层排水之和，mm)，试区属绿洲干旱区，灌水上限最大为田间持水量的75%，不会产生向100 cm土层以下的深层渗漏，故C取值为0。

(4) 作物指标测定

生育时期观测：生育期主要包括出苗期、幼苗期、块茎形成期、块茎膨大期、淀粉积累期。各生育期以该品种50%达到发芽或现蕾等为标准。

株高、茎粗：选试验小区中部的植株进行测定，在中间滴灌垄选取5株。用钢卷尺测其生理高度，用游标卡尺垂直垄方向测其生理茎粗，每10天测定一次。

叶面积测定：每小区取样10株，采用长、宽系数法测定叶面积，叶面积=叶长×叶宽×k，k为叶面积校正系数，马铃薯叶面积校正系数取0.76[13]。

干物质：每小区随机取样5株，带回实验室清洗干净，按各器官分解称重装袋，然后在干燥箱105℃杀青1 h后，80℃烘干至恒重。

(5) 群体生长指标计算方法[14]如下：

叶面积指数：LAI=单株叶面积(m2)×单位土地面积株数(株)/单位土地面积(m2)。

叶片光合势：LAD=1/2×(LA2+LA1)(T2-T1)

相对生长率：RGR=(lnM2-lnM1)/(T2-T1)

其中，LA1、LA2为T1、T2时间的叶面积，单位为cm2；M1、M2为T1、T2(d)时间的干物质，单位为g·株-1。

1.4 数据处理

采用Excel 2003处理试验数据并绘图，用SPSS17.0进行统计分析，并用Duncan的SSR检验法进行差异显著性多重比较分析。

2 结果与分析

2.1 调亏对膜下滴灌土壤水分的影响

2.1.1 土壤剖面水分变化 图1为不同生育阶段灌水3～4 d后0～60 cm剖面土壤水分变化情况。全生育期内，块茎形成期和膨大期土壤剖面水分变化平缓，且形成期土壤水分普遍偏低，淀粉积累期总体呈升高趋势。从不同耕层土壤含水量变化情况来看，膜下滴灌条件下最大含水量主要集中在0～20 cm处，10～40 cm土壤含水量变化最大，其次为0～10 cm，而40～60 cm剖面土壤含水量维持在较低水平。这是由于10～40 cm为马铃薯根系分布区和块茎形成生长区，土壤含水量变化主要受作物生长特性及棵间蒸发的影响。其次，受水分亏缺影响，上层0～40 cm土层水分变化较下层40～60 cm剧烈，且上层土壤含水量高于下层。幼苗期各处理充分供水，上层0～40 cm土壤水分差异不明显。块茎形成期分别经受轻度、重度水分亏缺的WD1与WD4处理0～60 cm土壤剖面平均土壤含水量较对照CK降低0.7%、5.8%。块茎膨大期充分供水处理WD1、WD3、WD4及CK 0～40 cm剖面土壤含水量开始回升，而轻度亏缺WD2与中度亏缺WD5 0～60 cm剖面平均土壤含水量较对照CK降低8.1%、18.7%。淀粉积累期各处理上层0～40 cm土壤含水量与下层40～60 cm差异较大，WD3处理上层0～40 cm土壤水分明显低于CK，但与其它处理差异不明显。

图1 不同生育期0～60 cm土壤剖面水分变化

2.1.2 土壤贮水量 统计分析表明，不同生育阶段0～60 cm土层土壤贮水量分析发现，土壤贮水量变化趋势为淀粉积累期>幼苗期>块茎膨大期>块茎形成期(图2)。幼苗期不同处理土壤贮水量介于109.7～115.6 mm之间，各处理间无显著差异(P>0.05)。块茎形成期轻度亏缺处理WD1、中度亏缺处理WD4土壤贮水量与CK间差异均不显著，而WD4与WD2、WD3间差异达显著水平。块茎膨大期中度亏缺的WD5处理土壤贮水量比CK显著减少18.7%，比轻度亏缺处理WD2也显著减少11.5%，然而WD2处理与对照CK间土壤贮水量差异不显著，但与WD1、WD3、WD4间差异显著。淀粉积累期调亏处理WD3土壤贮水量最小，但这一时期各处理及对照间土壤贮水量差异均不显著。

2.2 调亏对马铃薯耗水特征的影响

2.2.1 日耗水强度 马铃薯生育期耗水强度近似为：块茎形成期>块茎膨大期>幼苗期、淀粉积累期(表3)，这与马铃薯生物生理特性、生长条件相关。全生育期充分供水的CK日耗水强度在各个生育阶段均为最大，平均耗水强度为3.18 mm·d-1左右，而各水分调亏处理在调亏生育期内日耗水强度均显著降低。幼苗期马铃薯植株小，气温低，日耗水强度在1.21 mm·d-1以上，因各调亏处理均为充分供水，其日耗水强度与CK间无显著差异。块茎形成期和膨大期是马铃薯营养生长与生殖生长并进期和生殖生长旺盛期，分别历时41 d和35 d，除本期进行水分调亏的处理外，其它处理日耗水强度分别均在3.83 mm·d-1和3.65 mm·d-1以上。WD1、WD4处理在块茎形成期分别进行轻度、中度水分调亏，日耗水强度显著低于CK 45%、51.8%。膨大期复水后的WD1、WD4处理日耗水强度显著增加，与CK差异不显著，而该时期进行轻度和中度水分调亏处理WD2、WD5与CK差异显著，比CK显著减少60%和73%，且中度水分调亏WD5比轻度调亏WD2日耗水强度显著减小32.1%。进入淀粉积累期，植株叶面积指数下降，气温降低，日耗水强度也呈下降趋势。此期进行轻度水分调亏的WD3日耗水强度显著低于CK及其它处理。

图2 马铃薯各生育阶段0～60 cm土层土壤贮水量

表3 马铃薯各生育期耗水特征

注：表中同列数据字母不同表示在P0.05水平上差异显著，下同。WC为耗水量简称，DWC为日耗水强度简称，WCC为耗水模系数简称。

Note: Different letters indicate statistical significance atP<0.05 level within the same column. The same as below. WC was the short for water consumption. DWC was the short for daily water consumption. WCC was the short for water consumption coefficient.

2.2.2 耗水模系数 统计分析表明，马铃薯各生育期耗水模系数的变化趋势与耗水强度基本一致，块茎形成期耗水模系数最高(表3)，各处理及对照平均耗水模系数为35.41%。其次为块茎膨大期，平均耗水模系数为25.52%。幼苗期和淀粉积累期耗水模系数较低，平均耗水模系数分别为21.53%和17.54%。因不同生育阶段水分调亏程度不同，各处理阶段耗水模系数存在差异，所有调亏灌溉处理耗水模系数均低于同期对照，且水分亏缺程度越大模系数越小。处理WD5幼苗期耗水93.45 mm，而总耗水量相对较小为386.11 mm，WD5处理此期耗水模数显著高于CK 15.7%，与WD1、WD2、WD3、WD4处理耗水模系数无显著差异；在块茎形成期进行轻度和中度水分调亏的WD1、WD4处理间耗水模数无显著差异，但显著低于对照CK，处理WD5形成期耗水模系数为该生育期最高，并显著高于WD1、WD3、WD4和对照CK；进入块茎膨大期，各处理及对照CK耗水模系数差异也逐渐变大，WD2、WD5处理在此期分别进行轻度和中度水分调亏，耗水模系数也随着调亏程度的增大而显著减小，且显著低于对照CK 41.7%和62.5%。复水后WD1与WD4处理此期耗水模系数显著上升，且显著高于WD2、WD3、WD5及对照CK；处理WD3在淀粉积累期进行轻度水分调亏，但该时期处理WD3耗水模系数与其它处理及对照CK间不存在显著差异。

2.3 调亏对马铃薯生长动态的影响

2.3.1 株高和主茎茎粗 马铃薯株高和主茎茎粗生长趋势基本一致，幼苗期-块茎形成期缓慢生长，膨大期迅速生长，并达到最高峰，进入淀粉积累期又缓慢生长，生长曲线近似为单峰曲线(表4)。不同程度的水分调亏处理间马铃薯株高在幼苗期、块茎形成期和块茎膨大期无显著差异，而块茎膨大期中度水分调亏的WD5处理进入淀粉积累期复水后，其株高显著(高于在淀粉积累期进行轻度水分调亏的WD3处理28.1%。不同水分调亏处理间马铃薯主茎茎粗在幼苗期、块茎形成期和淀粉积累期无显著差异，块茎膨大期WD5受中度水分调亏的影响，其主茎茎粗显著低于CK及其它各处理，进入淀粉积累期其主茎茎粗显著升高，表现出明显的复水补偿效应。

表4 马铃薯不同调亏处理株高、茎粗变化动态/cm

2.3.2 叶面积指数和光合势 由图3a可知，马铃薯叶面积指数(LAI)全生育期变化规律为幼苗期-块茎形成 LAI缓慢上升，块茎形成期-膨大期快速上升，膨大期-淀粉积累期缓慢下降(WD1处理除外)，总体呈现单峰增长曲线。除WD1处理LAI高峰值出现在淀粉积累期外，其余处理及对照CK高峰值均出现在块茎膨大期，并且各处理与对照CK间LAI差异在该时期逐渐加大，进入淀粉积累期后叶片开始脱落，LAI逐渐下降，处理间LAI差异达到最大。由图3b可知，马铃薯生育期前期各处理光合势(LAD)呈上升趋势，进入淀粉积累期WD3和CK分别下降6.5%、8.7%，而处理WD1、WD2、WD4及WD5仍有所上升，上升幅度分别为35.4%、3.8%、15.0%、6.6%。

马铃薯幼苗期-块茎形成期-块茎膨大期各处理及对照间LAI和LAD均有不同程度的上升，WD1处理尽管在块茎形成期受到轻度水分调亏，但全生育期LAD最大(图3(b))，呈线性增加趋势，全生育期充分供水的CK对照LAD始终处于最低水平。进入淀粉积累期，在膨大期受中度水分调亏的WD5处理和积累期轻度水分调亏的WD3处理叶片最先脱落，LAI急剧下降，相应地LAD也呈缓慢下降趋势。块茎形成期分别经受轻度、中度水分调亏的WD1和WD4处理进入淀粉积累期后其LAD与其它处理及对照相比有明显上升趋势，表明马铃薯块茎形成期受水分亏缺影响，复水后在淀粉积累期LAD较其它处理及对照CK上升幅度大，表现出较强的复水补偿效应。

图3 马铃薯生育阶段叶面积指数(LAI)和叶片光合势(LAD)变化动态

2.3.3 干物质积累及相对生长率 由图4a可知，幼苗期马铃薯单株干物质与CK间无显著差异。块茎形成期马铃薯单株干物质较CK分别降低了51.6%、19.7%、1.9%、63.0%、25.0%，其中水分亏缺处理WD1和WD4较CK下降幅度大，这表明块茎形成期水分亏缺严重抑制了马铃薯干物质的积累。块茎膨大期WD3较CK单株干物质增大1.5%，其它处理则分别降低32.1%、21.7%、31.2%、14.6%，WD1和WD4与CK差距变小，但仍高于该阶段受水分亏缺处理WD2和WD5。淀粉积累期各处理较CK单株干物质降低了15.9%、13.4%、5.4%、21.7%、37.0%。从整个生育期来看，尽管水分亏缺后复水马铃薯单株干物质有一定的补偿能力，但是补偿能力有限，最终仍然会影响光合产物的积累。

由图4b可知，调亏灌溉对各生育阶段相对生长率(RGR)无显著影响(P>0.05)。RGR在马铃薯一生以幼苗期-块茎形成期阶段最高，其中CK最高为0.05 g·g-1·d-1，水分亏缺抑制了WD1和WD4处理干物质增长速率。进入块茎膨大期后，增长速率逐渐减慢，复水后WD1和WD4处理其RGR明显有上升，RGR高低排序为WD4>WD1>WD5>WD3、CK>WD2。到淀粉积累期各处理及CK分别为0.03、0.02、0.002、0.02、-0.02、0.01 g·g-1·d-1，WD5首先出现负值，说明在干物质输出效率上WD5高于其它处理，其次为WD3。总体而言，WD1和WD4处理受块茎形成期水分亏缺的影响，后期RGR保持在较高水平，而幼苗期-块茎形成期、膨大期-淀粉积累期因受水分亏缺的影响，WD2、WD3及WD5处理马铃薯RGR相对较小。

图4 不同生育阶段马铃薯干物质(a)与相对生长率(b)变化

2.4 马铃薯产量

全生育期充分供水对照CK薯块产量最高，块茎形成期轻度亏缺处理WD1薯块产量与对照CK差异不显著(表5)。WD2、WD3和 WD5处理薯块产量显著低于CK 22.3%、26.5%、38.7%，说明马铃薯生育期后期进行水分亏缺可引起薯块产量显著下降。此外，WD1、WD2、WD3、WD4间薯块产量无显著差异，表明块茎形成期土壤水分轻度调亏(55%～65%田间持水量)不会降低膜下滴灌马铃薯产量，而块茎形成期中度(45%～55%田间持水量)、块茎膨大期轻度和中度水分调亏则显著降低马铃薯产量。

表5 不同水分处理马铃薯产量

3 结论与讨论

研究表明，较常规灌溉，膜下滴管可有效减少地面蒸发，抑制深层渗漏，减少土壤养分下渗而流失，同时能够提高土壤水向作物水的转化效率，为作物生长发育提供良好的土壤水生态环境，对区域社会经济的发展和生态环境的保护具有重要意义[15]。刘建国[16]等研究认为膜下滴灌棉田土壤水分主要集中在0～30 cm，且灌溉5 d土壤含水量高于普通灌溉，说明滴灌水分主要在表层运动，大量的有限水集中在作物根部，真正达到“作物需水”的目的。本试验结果与前人研究较为吻合，采用膜下滴灌将计划湿润层(60 cm)土壤水分控制在田间持水量的45%～75%范围内时，水分主要集中在0～40 cm土层，且土壤含水量最大值一般在20 cm深度处，马铃薯根系也主要集中0～40 cm范围内耕作层，为根系充分吸收土壤水分提供了条件，实现提高水分利用效率的目的。

马铃薯块茎形成期土壤剖面水分动态变化及贮水量受水分调亏影响不显著，这与该时期马铃薯对土壤水分的消耗高于其它生育时期有关，阶段耗水强度在2.25 mm·d-1以上，耗水模系数介于24.68%～45.50%之间，因此时正值6月中旬—7月下旬，受气温、蒸发等气候因子的影响，棵间蒸发增强。相关研究表明，马铃薯从分枝～花序形成期，日需水量迅速增大，花序形成～开花为需水量高峰期[17]，在不影响作物产量前提下，选择轻度水分亏缺(WD1)可进一步提高作物水分利用效率。膨大期耗水强度和耗水模数低于块茎形成期，但在该时期无论进行轻度或中度水分调亏均引起不同程度的减产，因此该期灌水对薯块产量形成有重要作用，为需水关键期。

叶片作为作物进行光合作用、输出光合产物的主要源器官，是产量形成的基础。大量研究发现，土壤干旱对作物生长发育有明显抑制作用[18]，复水后对其生长具有一定补偿效应[19-20]。马铃薯幼苗期、块茎形成期以茎叶生长为中心，同化物主要用于光合系统的建成，块茎形成期进行轻度水分调亏的WD1处理与其它处理相比LAI明显增大，LAD始终保持最高，而同期中度水分调亏的WD4处理LAI上升相对较缓，但生育期末LAD仍有上升趋势。WD1、WD4处理在块茎膨大期RGR指标显著高于其它处理，且WD4较WD1更显著，直至淀粉积累期仍为最高，表明马铃薯块茎形成期水分调亏复水后有补偿效应，尤其是WD4处理。

本研究发现，进入淀粉积累期由于WD3受轻度水分调亏影响，叶片开始脱落，LAD首先下降，WD2、WD5处理在块茎膨大期受水分调亏影响，其二者末期的RGR也略有下降，WD2、WD3、WD5最终薯块产量较对照显著减少22.3%、26.5%、38.7%，但WD1处理进入淀粉积累期叶面积指数仍呈上升趋势，且薯块产量与CK差异不显著，表明马铃薯块茎膨大期之后水分主要用来生殖生长，但营养生长仍然与生殖生长存在水分和光合产物的竞争，产量形成与后期叶片仍有一定关系。刘克礼、张华普等[21]认为马铃薯地上部茎叶器官的生长发育是产量形成的物质基础，马铃薯终花期叶片的生长对大薯率和最终产量影响较大[22]。因此，在马铃薯农业生产上应重视块茎膨大期土壤水分供应以延长叶片功能期，保证薯块产量。

总体而言，土壤水分调亏对膜下滴灌马铃薯各生育阶段土壤水分、耗水规律及马铃薯群体性能均有一定影响，因此可通过不同生育阶段土壤水分调控来促进马铃薯群体生长以获得较高产量。

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Waterconsumptioncharacteristicsandgrowthdynamicsofpotatoundermulcheddripirrigationwithsoilwaterdeficitregulation

LI Jing, ZHANG Heng-jia, ZHOU Hong

(DepartmentofAgriculturalWaterResourcesEngineering,SchoolofEngineering,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou,Gansu730070,China)

An experiment was conducted to determine the effect of water deficit on soil moisture, water consumption, growth, and tuber yield of potato under mulched drip irrigation in Hexi oasis region, with “Qingshu No.168” selected as the experimental cultivar. There were mild (55%～65% of field capacity，FC) and medium water deficit (45%～55%FC) at both tuber initiation and tuber bulking stages, mild water deficit at tuber starch accumulation stage, resulting in five water deficit treatments. The non-soil-water-deficit (65%～75%FC) was taken as control. Results indicated that soil water content varied more in 0～40 cm than 40～60 cm soil layer. The stored soil water for the mild and medium deficit at potato tuber bulking was 8.1% and 18.7% lower than that for full irrigation(P<0.05), and the daily water consumption decreased by 60.0% and 73.0% respectively. The leaf area index (LAI), leaf area duration (LAD), and relative growth rate (RGR) of potato were compensatory increased by re-watering after various water deficit at tuber initiation, while the LAI, LAD, and RGR decreased in the plants subjected to mild and medium water deficit at tuber bulking and mild deficit at starch accumulation, with tuber yield reduced by 22.3%, 26.5%, and 38.7% compared with that of full irrigation. Therefore, green leaf area should be maintained by sufficient water supply at late growth stages of potato, which is beneficial to tuber yield.

water deficit; mulched drip irrigation; potato; water consumption; growth indexes

1000-7601(2017)03-0080-08doi:10.7606/j.issn.1000-7601.2017.03.13

2016-06-17

：2017-03-16

：国家自然科学基金项目(40801044)；甘肃省高等学校基本科研业务费项目(2012)

李 晶(1987—)，女，甘肃兰州人，硕士，研究方向为农业水土工程与农业生态。 E-mail: lij8835@126.com。

：张恒嘉(1974—)，男，甘肃天水人，教授，博士生导师，主要从事农业水土资源高效利用的研究。 E-mail: zhanghj@gsau.edu.cn。

S532; S275.6

： A