全膜双垄沟播马铃薯注灌施肥技术研究

2018-06-11崔云玲张立勤车宗贤

甘肃农业科技 2018年11期

崔云玲　张立勤　车宗贤

摘要：在榆中县试验观察了不同注灌施肥模式对马铃薯产量构成因素、产量及土壤水分的影响，结果表明，不同注灌施肥模式对马铃薯产量构成、商品性及产量均有一定的影响。80%NW（N 120.0 kg/hm2、P2O5 90.0 kg/hm2、K2O 60.0 kg/hm2，初花期和盛花期各注水30 m3/hm2）处理下马铃薯块茎折合产量最高，为36 285 kg/hm2，马铃薯期初花期-盛花期0～60 cm土层含水量各处理变化趋势相同，均表现为0～20 cm土层土壤含水量较高，20～60 cm土层土壤含水量相对较低，且相互间无明显差异。在水分不成为限制因素的条件下注水对水分利用率没有显著影响。

关键词：全膜双垄沟播；马铃薯；注灌施肥；产量；土壤水分

中图分类号：S532 文献标志码：A 文章编号：1001-1463（2018）11-0013-05

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2018.11.005

Occurrence Regularity of Weeds Covered With Black Film and

Common Film in Linseed Field

ZHOU Wenjuan 1， HU Guanfang 2， XU Weicheng 3， FU Kehuo 4， NIU Shujun 2， LI Yuqi 2

（1. Yuzhong Vegetable Industry Development Center， Yuzhong Gansu 730010， China； 2. Institute of Plant Protection， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China； 3. Yuzhong Agricultural Technology Extension Center， Yuzhong Gansu 730010， China； 4. Yuzhong Rural Economic Management Station， Yuzhong Gansu 730010， China）

Abstract：Using Longya 10 as the indicator cultivar， the occurrence regularity of weeds in linseed field under different mulching conditions was observed. The results show that weeds emergence were early， density was high and growth was fast in linseed field of white film mulching. The fast growth of Weeds had a serious effect on normal growth and development of linseed from May 26th to June 24th. Weeds in linseed field of black film mulching were distributed around the planting hole， density was low and growth was slow. The effect on growth of seedlings of linseed was small before May 15th. The fast growth of weeds had effect on normal growth and development of linseed from May 26th to June 24th. Weeds density in linseed field of open ground was higher than that of black film mulching， but lower than that of white film mulching， and weeds grew more slowly， their effect on growth of seedlings of linseed was small before May 15th. The high density and fast growth of weeds had a serious effect on normal growth and development of linseed from May 26th to June 24th. Comprehensive analysis shows that mulching black film combined with covering soil around the planting hole is the effective physical and artificial weeds control measures.

Key words：Film mulching；Linseed；Weeds；Regularity of occurrence and damage

旱地全膜雙垄沟播技术集垄面集流、覆膜抑蒸、垄沟种植技术于一体，大幅度提高了土壤水分的保蓄率、降水利用率和水分利用效率，并使玉米、马铃薯等作物增产30%以上，因具有极其显著的集雨、保墒和增产作用[1 - 6 ]而在干旱半干旱地区得到大面积的推广应用，截至2017年，仅甘肃省应用面积已超过100万hm2。但旱地全膜双垄沟播以往的研究主要集中在覆膜时间、增产机理和对降水的高效利用等方面[7 - 13 ]，而缺乏该模式下注灌施肥对作物产量及水分利用的影响研究。我们针对旱作区集流雨水补偿灌溉利用率不高、作物生育前期干旱少雨和全膜覆盖追肥难及中后期脱肥等问题，将“121”雨水集流工程与“全膜双垄沟播技术”相结合，于2013年开展了“雨水蓄集+全膜双垄沟播技术+注灌施肥”于一体的旱作区马铃薯水肥一体化技术试验，以期通过研究全膜双垄沟播条件下注水施肥对马铃薯生长、产量及水肥分利用效率的影响，提出集雨补灌区全膜双垄沟播马铃薯适宜的注灌施肥技术模式，为该项技术在旱作区的推广应用提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 供试材料

指示马铃薯品种为新大坪，脱毒种薯。供试氮肥为尿素（含N 46%，甘肃刘化集团有限责任公司生产），磷肥为普通过磷酸钙（含P2O5 12%，甘肃白银虎豹化工有限公司生产），注灌用速溶磷肥为85%磷酸（含P2O5 62%，嘉施利化肥有限公司生产），钾肥为水溶性硫酸钾（含K2O 50%，比利时泰桑德乐化学有限公司生产）。

1.2 试验区概况

试验于2013年4 — 9月在榆中縣小康营乡小康营村进行。试验地海拔2 070 m，东经104° 9′，北纬35° 50′。年平均气温6.2 ℃，≥0 ℃积温3 044 ℃，≥10 ℃有效积温2 179 ℃，年降水量300 mm左右，年蒸发量1 500 mm左右。农作物生长期196 d，平均无霜期120 d，属甘肃省中部地区典型的旱作农业区。

土壤类型为黑垆土川台麻土，耕层土壤含有机质13.6 g/kg、水解氮53.5 mg/kg、有效磷20.7 mg/kg、速效钾197.2 mg/kg，pH为8.24。前茬玉米，常年精耕细作，土壤肥力中等。

1.3 试验方法

试验共设7个处理（表1），随机区组排列，3次重复，小区面积22 m2。采用全膜双垄沟播种植，每带幅宽110 cm，其中大垄宽70 cm、高10 cm，小垄宽40 cm、高15 cm，大小垄相间形成播种沟。4月26日结合整地按试验方案基施肥料后起垄覆膜，4月27日播种，播深8～10 cm，播种密度4.5万株/hm2。

注水时按试验方案称取肥料，将肥料倒入适量水中完全溶解，再按试验设计注水量加入注灌机混匀后随水注入。其余管理同当地大田。试验以20 cm为1层分别于播种前、收获后测定0～100 cm土壤含水量，于初花期、盛花期测定0～60 cm土壤含水量。9月22日马铃薯成熟期分小区取10株进行室内常规考种，各小区单收计产。

数据均采用Excel和DPS软件分析。

1.4 测定项目与方法

1.4.1 土壤水分含量测定采用烘干称重法测定。计算公式为：w=[（W1-W2）/W2]×100%，式中，w为土壤重量含水量，W1为湿土重量，W2为干土重量。

1.4.2 作物耗水量作物耗水量用农田水分平衡法计算。简化的农田水分平衡方程式为：ET= P-△W，式中，ET为作物耗水量；P为降水量；△W为时段末与时段初土壤贮水量之差。式中各分量均以mm为单位。

1.4.3 作物水分利用效率作物水分利用效率为作物消耗单位水量生产出的经济产量（块茎产量），其表达式为：WUE=y/ET，式中，y为单位面积的块茎产量，ET为马铃薯生育期耗水量。

2 结果与分析

2.1 不同注灌施肥模式对马铃薯产量构成及商品性的影响

在全膜双垄沟播条件下，不同注灌施肥方式及注肥量对马铃薯产量构成及商品性产生了明显的影响（表2），所有施肥处理的块茎重均明显高于不施肥处理，与CK相比单薯重增加15.1～24.9 g，增幅20.5%～33.9%；块茎数表现与块茎重基本一致，较CK增加0.3～0.8个，提高4.0%～10.7%。施肥后马铃薯的商品薯率提高28.9～33.0百分点，但烂薯率表现为先增加后降低的趋势，也就是说施肥有利用提高马铃薯的单薯重，但肥料一次性基施后烂薯率也相应增加，氮肥减量分次注水施肥后随着氮减量程度的增加商品薯率也随之提高，烂薯率呈降低趋势。由此可见，在一定施肥量范围内，少施氮和少量多次施肥不但有利提高肥料利用率，还可改善马铃薯块茎的品质。在常规施肥基础上只注水，对马铃薯的产量构成及商品性基本无影响。但对肥料进行不同方式的运筹，对马铃薯的产量构成及商品性有较大的影响。随着基肥量的减少和注肥量的增加，无论是单薯重还是块茎数均表现为先增加后降低的趋势，水肥一体化注水施肥较传统施肥单薯重增加1.9～8.7 g，增幅2.1%～9.7%，对块茎数影响不大。随着氮减量增大，马铃薯的商品薯率也随之提高，较传统施肥提高1.7～3.7百分点；烂薯率呈降低趋势，较传统施肥下降1.1～2.9 百分点，平均降低39.6%。可见，在马铃薯的不同生长阶段，水肥一体化供给更有利于单薯重的增加和商品薯率的提高。

2.2 不同注灌施肥模式对马铃薯产量的影响

从表3可知，产量表现与单薯重（表2）基本一致，在全膜双垄沟播条件下，施肥对马铃薯的产量有显著的影响。施肥后马铃薯的产量为31 793～36 285 kg/hm2，较CK增加6 429～10 921 kg/hm2，增幅25.3%～43.1%；在常规施肥基础上注水（TFW）后，马铃薯产量较不注水（TF）提高539 kg/hm2，增产率仅为1.7%，但水肥一体化注灌后马铃薯的产量显著提高，较TF增加1 596～4 495 kg/hm2，增幅5.0%～14.1%。对肥料进行水肥一体化注灌后的马铃薯产量为33 388～36 285 kg/hm2，较常规施肥注水处理（TFW）增加1 056～3 953 kg/hm2，增幅3.3%～12.2%。对产量结果进行方差分析结果表明（P=0.000 1<0.01），施肥各处理与CK间差异均达极显著水平，TF与TFW间差异不显著，50%NTF+50%NW、80%NW、60%NW、（60%N+ 50%P）W处理与TF间差异极显著，但（60%N+50%P）W与TFW间差异不显著；80%NW与各施肥处理间均达差异极显著水平，而50%NTF+50%NW、60%NW、（60%N+50%P）W间差异不显著。在等养分量的条件下，随着水肥一体化注肥比例的提高，马铃薯的产量呈增加趋势。氮减量超过40%时则产量显著降低，说明水肥一体供给条件下肥料，特别是氮减量施用是有一定限度的，对马薯产量的影响程度氮大于磷。

与TF相比，减氮40%后水肥一体化供应马铃薯仍增产5.0%～8.3%，2个处理与TF间差异达显著水平，但（60%N+50%P）W与TFW间差异不显著。在本试验条件下，注灌水肥一体化供给可显著提高氮肥的利用效率，在节约40%氮肥、50%磷肥的基础上还可保持与传统施肥相当的产量。

2.3 对土壤水分及马铃薯水分利用效率的影响

从图1可以看出，不同注灌施肥模式间马铃薯初花期的0～20 cm土层含水量差别不大，其水分差异主要表现在20～40 cm，该层次土壤含水量由高到低的顺序依次为CK、（60%N+50%P）W、50%NTF+50%NW 、80%NW、TF、60%NW、TFW，而在40～60cm土层各处理之间的水分差异又逐渐缩小，但TFW的含水量自始至终都较低。

从图2可以看出，不同注灌施肥模式间马铃薯盛花期0～60 cm土层含水量基本接近，且随着土层深度的增加含水量表现为逐渐降低的趋势。

图3显示，试验中各处理收获后土壤含水量都较播种前显著增加，特别是表层和下层土壤水分增加明显。对比播种前和收获期土壤水分的垂直分布可以看出，0～100 cm土层含水量收获期明显高于播种期，说明降水不但满足了马铃薯对水分的需求，同时也补充了土壤水库。通过马铃薯种植，各处理0～100 cm土层土壤水分差异呈逐渐缩小趋势。注灌施肥时由于马铃薯生长的协调性更有利于土壤水分的保储，而全膜双垄沟播一次性基施由于前期营养生长过旺其土壤水分反而较低。

从表4可以看出，各处理马铃薯生育期耗水量为281.0～305.4 mm，处理间差异不显著。各注灌水肥一体化处理水分利用效率为116.5～129.2 kg/（mm·hm2），均高于CK、TF和TFW 3个处理，较CK提高31.8～44.5 kg/（mm·hm2），增幅37.5%～52.5%；较TF提高13.5～26.2 kg/（mm·hm2），增幅13.1%～25.4%；较TFW提高9.0～21.7 kg/（mm·hm2），增幅8.3%～20.2%。水分利用效率从高到低依次为80%NW、50%NTF+50%NW、60%NW、（60%N+50%P）W、TFW、TF、CK。随着肥料注灌水肥一化用量的增加，水分利用效率表现为先增后降的趋势。

3 小结与讨论

在榆中县旱作区全膜双垄沟播栽培下，不同注灌施肥模式对马铃薯产量构成、商品性及产量均有一定的影响。80%NW（N 120.0 kg/hm2、P2O5 90.0 kg/hm2、K2O 60.0 kg/hm2，初花期和盛花期各注水30 m3/hm2）处理下马铃薯块茎折合产量最高，为36 285 kg/hm2，在等养分量条件下，随着水肥一体化注肥比例提高，馬铃薯的产量显著增加，在较常规施肥节约20%时增产13.9%，节约40%氮肥基础上可保持马铃薯与传统施肥持平。马铃薯初花期至盛花期，0～60 cm土层土壤含水量各处理变化趋势相同，均表现为0～20 cm土层土壤含水量较高，20～60 cm土层土壤含水量相对较低，且相互间无明显差异。在水分不成为限制因素的条件下注水对水分利用率没有显著影响。马铃薯生育期耗水量在281.0～305.4 mm，各注灌水肥一体化处理水分利用率为114.9～129.2 kg/（mm·hm2），较CK提高31.9%～48.3%，较TF提高10.3%～24.0%，较TFW提高8.4%～21.9%。

注灌施肥使马铃薯单薯重增加，对块茎数影响不明显，但明显提高其商品薯率，降低烂薯率；注灌施肥由于马铃薯生长的协调性更有利于土壤水分的保储，而全膜双垄沟播一次性基施由于前期营养生长过旺其土壤水分反而较低。

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