膜下滴灌馬鈴薯技術(shù)總結(jié)

淺談膜下滴灌馬鈴薯種植成效

【摘要】：本文以馬鈴薯膜下滴灌為試驗(yàn)，在馬鈴薯的種植技術(shù)和滴灌技術(shù)的基礎(chǔ)上，分析了膜下滴灌技術(shù)在節(jié)水、省工、省肥、改良土壤、提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)等多方面的優(yōu)點(diǎn)，提出了大力推廣膜下滴灌技術(shù)，大力發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)。滴灌是當(dāng)今世界上最先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)之一。它是利用滴灌系統(tǒng)設(shè)備，按照作物需水要求，通過低壓管道系統(tǒng)與安裝在末級管道上的滴頭，將作物生長所需的水分和養(yǎng)分以較小的流量均勻、準(zhǔn)確地直接輸送到作物根部附近的土壤表面或土層中，使作物根部的土壤經(jīng)常保持在最佳水、肥、氣狀態(tài)的灌水方法。兵團(tuán)研制出了膜下滴灌技術(shù)，是將滴灌技術(shù)與覆膜栽培技術(shù)結(jié)合起來，通過機(jī)械化作業(yè)將滴灌帶與地膜同時鋪放在田間，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉，使新疆成為世界上最大的節(jié)水農(nóng)業(yè)示范區(qū)，本試驗(yàn)以農(nóng)十二師西山農(nóng)牧場連種植馬鈴薯為對象，研究膜下滴灌技術(shù)對馬鈴薯種植及產(chǎn)量的影響，為適宜我團(tuán)膜下滴灌馬鈴薯的種植推廣提供科學(xué)依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】：膜下滴灌；技術(shù)；馬鈴薯種植；應(yīng)用

1試驗(yàn)方法

1.1選擇地塊與良種

試驗(yàn)品種選擇設(shè)在農(nóng)十二師西山農(nóng)牧場四連土地，土壤為沙壤土，肥力中下，前茬為玉米。上年冬灌秋翻的地塊。試驗(yàn)馬鈴薯品種為脫毒的中晚熟紫花白，具有豐產(chǎn)、抗逆性強(qiáng)的特點(diǎn)。試驗(yàn)種植面積為500畝。

1.2肥料準(zhǔn)備

試驗(yàn)肥料選擇基施肥料為農(nóng)家肥200kg/畝，畝帶種肥二氨35kg，鉀肥15kg，追肥尿素50kg。滴施肥料為以色列海法鉀寶茄科類作物滴灌專用肥，具有溶解快、吸收好等特點(diǎn)。

1.3切種與播種

播前20天左右，將選好的種薯出窯，待芽長4mm進(jìn)行切塊，切塊在播前2天進(jìn)行，每塊帶1-2個芽眼。4月12日采用機(jī)播覆膜播種，一膜雙行，膜寬90cm,播種深度1O-12cm,株距20cm，種植模式為40+70cm寬窄行，每畝播種量達(dá)240公斤，畝保苗株數(shù)達(dá)4800株，出苗率達(dá)80%。

1.4灌溉系統(tǒng)組成及鋪設(shè)方式1.4.1灌溉系統(tǒng)組成首部系統(tǒng)組成自壓式首部系統(tǒng)，包括砂石過濾器、網(wǎng)式過濾器、施肥裝置、水表、控制與測量儀等構(gòu)成。

1.4.2滴灌的鋪設(shè)方式

滴灌材料為PE軟管，分總管、支管和毛管，毛管采用迷宮式。所選試驗(yàn)地南北坡降17‰,滴灌帶南北方向鋪設(shè)，滴灌帶間距85cm，采用一次性滴灌帶，管徑26mm，滴頭間距30cm，滴頭流量1.38l/h，工作壓力10m。主管道鋪設(shè)應(yīng)盡量放松扯平，自然暢通，不易拉的過緊，不易扭曲。滴灌帶在馬鈴薯播種后由機(jī)械將壟頂刮平后鋪設(shè)，第一次中耕時敷土將滴管帶埋入土中，為避免滴管帶壓扁，此時應(yīng)打開滴灌系統(tǒng)使滴管帶處于滴水狀態(tài)。

1.5設(shè)置過濾系統(tǒng)

由于試驗(yàn)地灌溉水源為渠水，水質(zhì)渾濁，含泥沙量較多。為凈化水質(zhì)，保證灌水質(zhì)量，在四連設(shè)計(jì)了過濾系統(tǒng)。在渠口處挖一寬30米、長50米、深4米澄沙池，在進(jìn)水口設(shè)有多層過濾網(wǎng)，進(jìn)水先進(jìn)行除去雜質(zhì)，經(jīng)過沉淀后流入毛管。

1.6灌溉制度

合理確定馬鈴薯的灌溉制度根據(jù)水量平衡法與歷年經(jīng)驗(yàn)值，確定馬鈴薯全生育期計(jì)劃滴水20次，滴水周期一般為3天，每次滴水時間4～6小時，平均每次滴水量為20立方米，全生育期滴水量450立方米。

2試驗(yàn)結(jié)果與節(jié)水分析

2.1馬鈴薯膜下滴灌與普通灌溉方式指標(biāo)分析

通過對兩種灌水方式的試驗(yàn)表明，膜下滴灌比普通灌溉方式全生育期畝均節(jié)水150立方米，節(jié)水率25%；膜下滴灌減少了田間雜草和病蟲害的發(fā)生，早、晚疫病5月底6月初發(fā)病較普通灌溉方式推遲5～10天，發(fā)病率較普通灌溉方式減少25%,馬鈴薯甲蟲發(fā)病率較普通灌溉方式減少30%,整個生長周期鋤草較普通灌溉方式減少3～4次，大大節(jié)省了勞動力；肥料通過滴灌系統(tǒng)直接施入馬鈴薯根部，減少肥料揮發(fā)，具有溶解好，吸收快的優(yōu)點(diǎn)，肥料的利用率提高。

2.2馬鈴薯膜下滴灌與普通灌溉方式效益分析

試驗(yàn)表明，運(yùn)用膜下滴灌技術(shù)種植的馬鈴薯平均單產(chǎn)2.52噸，較普通灌溉技術(shù)種植的馬鈴薯平均增產(chǎn)0.95噸，按目前馬鈴薯市場價1元/公斤計(jì)算，每畝可增加產(chǎn)值950元。扣除滴灌成本286元，加上馬鈴薯在全生育期畝節(jié)約水費(fèi)15元，節(jié)約農(nóng)藥及鋤草用工成本元，節(jié)約用工成本15.5元等費(fèi)用后，膜下滴灌馬鈴薯畝均可增收571.5元。同時，可減輕農(nóng)戶負(fù)擔(dān)，極大提高了農(nóng)戶的勞動生產(chǎn)率。

3結(jié)論

通過一個生產(chǎn)周期的馬鈴薯膜下滴灌試驗(yàn)，結(jié)果表明：①膜下滴灌是一種可控制的局部灌溉，可適時適量的灌水。系統(tǒng)采用管道輸水，減少了滲漏，最大限度地防止了水流失。在塑料膜下灌溉，充分利用水資源，有效抑制了蒸發(fā)量過大造成的水分損失。②水、藥、肥并施，培肥地力、降低病蟲害發(fā)生率。從單一澆水轉(zhuǎn)向澆營養(yǎng)液，把水變成了莊稼的“復(fù)合水溶劑”，水、肥、農(nóng)藥通過滴灌帶直接作用于作物根系，極大地改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境和作物生長環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了由澆地向澆作物的轉(zhuǎn)變。③減少機(jī)耕作業(yè)，降低機(jī)耕成本，提高勞動生產(chǎn)率、增加農(nóng)戶收入。④提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)。在各種作物上試驗(yàn)表明，采用膜下滴灌技術(shù)苗肥、苗壯、增加收獲株數(shù)，并為作物生長創(chuàng)造了良好的水、肥、氣、熱環(huán)境，可使作物增產(chǎn)30%左右。⑤膜下滴灌技術(shù)經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)效益良好。膜下滴灌馬鈴薯可增產(chǎn)20%以上，又可節(jié)省水、肥、農(nóng)藥、人力和機(jī)力；膜下滴灌技術(shù)使水的利用率大幅提高，可有效緩解水資源緊缺的壓力并可節(jié)水50％以上，既減少深層滲漏，能較好地防止土壤次生鹽堿化，又減少了化肥、農(nóng)藥對土壤和環(huán)境的污染。⑥膜下滴灌技術(shù)發(fā)展前景廣闊，應(yīng)用效果良好，應(yīng)大力推廣膜下滴灌技術(shù)，大力發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)。

擴(kuò)展閱讀：201*年沙地馬鈴薯滴灌初步試驗(yàn)報告

沙地馬鈴薯滴灌初步試驗(yàn)報告

完成人：榆林項(xiàng)目組

201*年9月21日

國家節(jié)水灌溉楊凌工程技術(shù)研究中心

沙地馬鈴薯滴灌初步試驗(yàn)報告

一、概況

榆林地區(qū)的土壤、氣候條件適宜高品質(zhì)馬鈴薯的生長需求，隨著馬鈴薯銷售市場日益擴(kuò)大、銷售價格的提高，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民傾向于經(jīng)濟(jì)作物馬鈴薯的種植；同時，該地屬于農(nóng)牧交錯帶，畜牧業(yè)是當(dāng)?shù)匾淮笾е�產(chǎn)業(yè)，優(yōu)良牧草苜蓿是經(jīng)濟(jì)效益較高的種植品種之一。

榆林是水資源嚴(yán)重短缺的地區(qū)，榆林境內(nèi)地表水和地下水的總量為32.65億m。人均占有量僅為979m。只相當(dāng)于陜西省人均水資源量的75%及全國人均水資源量的43%。可利用的水資源數(shù)量非常有限。全市年總需水量大約為6.72億m，其中：農(nóng)田灌溉及農(nóng)村用水量約為4.62億m，占總用水量的83.2%；工業(yè)用水量約0.51億m，占總用水量的9.1%；生活和其他用水量約0.43億m，占總用水量的7.7%。說明現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)用水仍占主導(dǎo)地位，用水結(jié)構(gòu)與榆林經(jīng)濟(jì)強(qiáng)市的地位極不相稱，迫切需要提高農(nóng)業(yè)用水效率。

滴灌技術(shù)是世界上公認(rèn)最節(jié)省的灌溉技術(shù)之一。新疆推廣滴灌技術(shù)170多萬畝，創(chuàng)下世界農(nóng)田采用滴灌技術(shù)規(guī)模最大的記錄。為探索榆林地區(qū)沙地馬鈴薯滴灌與苜蓿地下滴灌的技術(shù)可行性、實(shí)現(xiàn)滴灌技術(shù)在該地的大面積推廣應(yīng)用，我們在榆林地區(qū)靖邊縣開展了沙地馬鈴薯滴灌與苜蓿地下滴灌的試驗(yàn)研究工作。

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二、工作簡介

我中心承擔(dān)的陜西省重大項(xiàng)目“滴灌技術(shù)在沙漠的應(yīng)用”于5月上旬在榆林地區(qū)靖邊縣開始實(shí)施。7月9日，中心派出6名研究生赴靖邊進(jìn)行沙地馬鈴薯滴灌與苜蓿地下滴灌的試驗(yàn)工作。由于氣溫提前降低（9月9日氣溫為2℃～17℃）已不適合馬鈴薯的生長需求，試驗(yàn)地馬鈴薯于9月10日～11日收獲。在此期間，試驗(yàn)人員首先建立試驗(yàn)條件、與地方協(xié)調(diào)解決吃住問題，在此基礎(chǔ)上開展了一系列土壤水分運(yùn)動、作物長勢方面的調(diào)查、觀測工作，取得了初步的試驗(yàn)成果，為榆林地區(qū)滴灌技術(shù)的示范推廣奠定了一定基礎(chǔ)。

三、試驗(yàn)進(jìn)展

3.1試驗(yàn)研究方法

3.1.1試驗(yàn)站點(diǎn)基本情況

試驗(yàn)地布設(shè)于靖邊縣海澤灘柳樹灣林場，該地位于陜西省北部偏西，榆林地區(qū)西南部，地處毛烏素沙漠南緣和黃土高原過渡地帶，風(fēng)蝕沙化和水土流失嚴(yán)重。氣候?qū)贉貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，年平均氣溫7.8℃，極端最高氣溫38.9℃，極端最低氣溫為-24℃，年降水量395.4mm，自然災(zāi)害多，有旱、霜、風(fēng)、雹等。靖邊縣地勢南高北低，海拔介于1123～1823m之間。按地形地貌分為北部風(fēng)沙灘地區(qū)、中部梁峁?jié)镜貐^(qū)和南部丘陵溝壑區(qū)，分別約占總面積的三分之一。

3.1.2種植方式與管網(wǎng)布置

馬鈴薯采用壟溝種植，5月下旬播種（株距23cm～25cm），試驗(yàn)地品種為種薯“費(fèi)沃瑞它”，其它滴灌、噴灌地種植的品種為商品薯“夏波蒂”。本試驗(yàn)為大田滴灌試驗(yàn)，水源為地下水，水泵設(shè)計(jì)流量32m3/h。滴灌系統(tǒng)采用“φ75PE支管＋φ16毛管”，毛管由一條支管控制，從南向北鋪設(shè)，毛管為壓力迷宮式滴灌帶，型號為φ16*300*1.8L/H，設(shè)計(jì)流量為1.2L/H，滴灌帶鋪設(shè)長度為100m（實(shí)測），滴頭間距為30cm。滴灌帶鋪設(shè)在壟上中間位置，在播種的同時用機(jī)械鋪設(shè)，并在毛管上覆土2到5厘米，確保毛管固定不被風(fēng)吹走（試驗(yàn)地在播種季節(jié)時風(fēng)大而頻繁）。

馬鈴薯種植方式分為“一控一”、“一控二”和“一控三”三種，各3個重復(fù)。分別表示（布置示意圖見圖7～9）：

“一控一”表示一條滴灌帶灌一行馬鈴薯，單行種植，行距H1=85cm；

“一控二”采用寬窄行種植，壟上種2行馬鈴薯，滴灌帶鋪設(shè)在中間，壟寬45cm、行

距H2=170cm；

“一控三”采用與“一控一”同樣的種植模式，H3＝H1，只是在每3條壟的中間壟上

鋪設(shè)滴灌帶，以期讓1條滴灌帶灌3行馬鈴薯。

42.5cmH1＝85cm滴灌帶圖7“一控一”模式

85cm85cm85cmH2＝170cm85cm滴灌帶圖8“一控二”模式

42.5cm

H3＝85cm滴灌帶圖9“一控三”模式3.1.3試驗(yàn)處理

由于試驗(yàn)地未設(shè)閘閥和流量表，水源井肩負(fù)100畝地的灌溉任務(wù)，試驗(yàn)地沒法控制灌水，因此所有布置方式的地塊隨同別的示范地采用同樣的灌水時間和灌水次數(shù)。

3.2試驗(yàn)結(jié)果分析

3.2.1沙地滴灌條件下不同種植方式對馬鈴薯長勢的影響

試驗(yàn)?zāi)康模?種種植模式下均采用同樣的灌溉時間、灌溉定額，勢必造成不同模式下單株馬鈴薯水分條件的差異，隨之引起肥料吸收等一系列的差異，從而引起馬鈴薯長勢的變化。本試驗(yàn)的目的是探索上述3種種植方式對馬鈴薯長勢的影響關(guān)系。

試驗(yàn)方法：將每個處理下的馬鈴薯隨機(jī)選取6株（從滴灌帶的尾部向支管方向按Z字型取樣）作為定點(diǎn)對象進(jìn)行連續(xù)觀測（3天一次）。觀測內(nèi)容包括株高、冠幅、莖粗和分枝數(shù)，成熟收獲后統(tǒng)計(jì)不同處理下的馬鈴薯產(chǎn)量和商品薯率。由于行程安排的原因，在即將進(jìn)入花期的時候（7月24號）才開始第一次觀測，以后每隔3天一次（9月6號測最后一次，8月29號因下雨漏測一次）。結(jié)果分析：

不同種植條件下的馬鈴薯的株高變化規(guī)律

從圖11看出，3種處理的馬鈴薯在花期時各自的株高在整個生育期都是最高的，除“一

控三”邊壟的馬鈴薯外，其他處理的馬鈴薯株高在花期都穩(wěn)定在45cm左右；“一控三”邊壟馬鈴薯由于不能及時得到水肥的供給，它的株高生長受影響，相對于其他處理花期的株高偏低5～6cm；3種處理下的馬鈴薯的株高在花期達(dá)到最高后隨著其它生育期的到來都開始呈現(xiàn)下降的趨勢，其中“一控一”處理下的馬鈴薯的株高下降趨勢最明顯，“一控三”中間壟的馬鈴薯的株高下降趨勢相對最平緩；接近成熟及收獲期時3種處理下的馬鈴薯的株高排列為：“一控三”中間壟的最高，“一控三”邊壟次之，“一控一”的最矮；在“一控一”和“一控三”中間行處理下的馬鈴薯所得初始水肥基本一樣的條件下花期后兩者的株高變化迥異，“一控一”處理下的馬鈴薯由于相對蓋度大于“一控三”中間壟的，裸地蒸發(fā)小，水肥的相對充足，進(jìn)而有提前進(jìn)入下一個生育期的趨勢，植株高度的生長趨于停止；“一控三”的邊壟在各個生育期間基本得不到水肥的人為供給，變化趨勢基本和“一控三”中間壟一致。

不同種植條件的下馬鈴薯的株高變化60.040.0株高(Cm)20.0一控一一控二一控三中間行一控三邊行12345678910110.0測量時間第X次,7月24開始

圖11不同種植條件下馬鈴薯的株高變化

不同種植條件下的馬鈴薯的冠幅變化規(guī)律

進(jìn)入花期后馬鈴薯的冠幅繼續(xù)變大，為最大限度的進(jìn)行物質(zhì)的同化積累爭取空間；“一

控一”的水肥條件相對最好，此處理下的馬鈴薯的冠幅相對于其他處理的馬鈴薯冠幅最大，“一控二”的次之，“一控三”邊壟的最�。弧耙豢厝�”中間壟的初始水肥雖然和“一控一”相同，但由于植株周圍裸地相對最大，蒸發(fā)旺盛，它的冠幅較��；“一控二”的冠幅僅次于“一控一”，很大程度是因?yàn)樾虚g郁閉度比較大，蒸發(fā)和裸地相對最小，即使是它的水肥條件不如“一控三”中間壟和“一控一”；進(jìn)入淀粉積累期接近成熟期時馬鈴薯冠幅由于枯死或者失水有一個明顯下降趨勢，隨后由于植株的倒伏冠幅相對有一個上升趨勢。

不同種植條件下馬鈴薯的冠徑變化90.0冠徑大小(Cm)60.0一控一30.0一控二一控三中間行一控三邊行0.01234567891011測量順序(第X次),7月24開始

圖12不同種植條件下馬鈴薯的冠幅變化

不同種植條件下的馬鈴薯的徑粗變化；

馬鈴薯的徑粗分平行與垂直兩個方向測，最后求平均，“一控三”邊壟的馬鈴薯徑粗整體最小，基本在1厘米左右；“一控一”、“一控二”、“一控三”中間壟行的馬鈴薯植株徑粗的變化趨勢基本一樣，進(jìn)入花期后的繼續(xù)增長，“一控一”和“一控三”中間壟的馬鈴薯的徑粗變化最接近，并且徑粗相對于其他處理有提前進(jìn)入徑粗減小期的趨勢，可能是因?yàn)樗�肥相對充足。“一控二”的馬鈴薯的徑粗相對最大，并且變化不明顯。

18161412不同種植條件下馬鈴薯的徑粗變化徑粗(Cm)10864201*34567891011一控一一控二一控傘中間行一控三邊行測量順序(第X次),7月24開始圖13不同種植條件下的馬鈴薯的徑粗變化

不同種植條件下的馬鈴薯的分枝數(shù)變化

“一控二”和“一控一”的分枝數(shù)分布是一個層次，都在6以上；“一控三”的邊壟和中間壟是一個層次，都在2到6之間；“一控二”的馬鈴薯的分枝數(shù)最多；“一控三”的馬鈴薯分枝數(shù)變化緩慢；“一控一”和“一控二”的馬鈴薯的花期后分枝數(shù)變化初步一致，隨著生育期的推進(jìn)，“一控二”馬鈴薯的分枝數(shù)越來越高于“一控一”的馬鈴薯分枝數(shù)，由于間距的影響，對太陽光的爭奪是導(dǎo)致“一控二”馬鈴薯分枝數(shù)快速增長的主要原因，水肥光熱沖突時同種競爭是導(dǎo)致“一控二”馬鈴薯分枝數(shù)相對最多的直接原因；“一控三”邊壟馬鈴薯的植株矮小，相對多的分枝數(shù)將為它們提供物質(zhì)同化的保證；“一控三”中間壟的水肥相對邊行較好，并且沒有橫向競爭，株高的大副生長在一定程度上削弱了分枝數(shù)的增長，這也是邊行和中間行花期后分枝數(shù)趨于一致的原因。

12不同種植條件下馬鈴薯分枝數(shù)的變化108分枝數(shù)64一控一一控二2一控三中間行一控三邊行0

123455678測量順序(第X次).7月24開始圖14不同種植條件下的馬鈴薯的分枝數(shù)變化

產(chǎn)量分析

從表1中我們可以看出在“一控一”處理下的馬鈴薯的商品薯個數(shù)、商品薯率、塊莖總

產(chǎn)量均比其他處理大；綜合“一控三”的中間壟和邊壟，“一控三”處理下的馬鈴薯品質(zhì)和產(chǎn)量都最底；“一控二”處理下的馬鈴薯有待進(jìn)一步發(fā)掘。

表1定點(diǎn)觀測樣產(chǎn)量分析

不同處理“一控一”“一控二”“一控三中間壟”“一控三邊壟”

商品薯率（%）

68.441.75025

塊莖總個數(shù)

1924128

≥125g薯塊個數(shù)

131062

塊莖總重（g）

355528551599563

討論

水肥條件不同導(dǎo)致馬鈴薯產(chǎn)生生育期滯后效應(yīng)：由于水肥的相對過多或者過少引起馬鈴

薯的某個生育期不能正常進(jìn)行，進(jìn)而影響到馬鈴薯下一個生育期的完成情況，水肥的虧缺或者盈余幅度不一則滯后效應(yīng)的明顯程度也不一樣。“一控一”是否存在相對過多的水肥，反而影響馬鈴薯的生長或者削弱了馬鈴薯的產(chǎn)量增長潛力；“一控二”馬鈴薯的地上指標(biāo)長勢和“一控一”基本相同或者好于“一控一”，但在產(chǎn)量上有不小的差距，是否在灌水的關(guān)鍵時期（對產(chǎn)量起主導(dǎo)的時期）缺水而引起產(chǎn)量下降，前期的灌水是否應(yīng)減少，給予馬鈴薯適度干旱，控制干旱程度（不至于使馬鈴薯受到傷害），在需要水的關(guān)鍵時期充分灌溉，這一時期通過補(bǔ)償效應(yīng)，馬鈴薯對水肥的利用也許會更充分。

3.2.2“一控三”土壤水分時空動態(tài)變化過程

試驗(yàn)?zāi)康模厚R鈴薯是水敏感作物，水分虧缺對其長勢影響明顯。本試驗(yàn)的目的在于通過監(jiān)測土壤水分時空動態(tài)變化的過程，解釋“一控三”處理產(chǎn)量和商品薯率低的原因。試驗(yàn)方法：采用烘干法測土壤含水量。打土鉆的時間安排在灌水前和灌水后1小時、3小時、5小時、12小時、24小時；取土位置：垂直于滴灌帶方向，從有滴灌帶的壟到無滴灌帶壟之間每20cm取1個土鉆，每個時間段取4個土鉆（依次為A、B、C和D）。第1個（A）土鉆在滴頭正下方，其它依次排開，第4個土鉆（D）在無滴灌帶的壟上，每個土鉆的取土深度為50cm，按5cm、10cm、20cm、30cm、40cm和50cm6個層次取土，坐標(biāo)（0，0）點(diǎn)設(shè)在壟上；每個時間段取土的位置與前一次取土的位置沿滴灌帶方向相距約5m；利用烘箱烘土、電子天平（精度0.01g）稱重。結(jié)果分析：

經(jīng)計(jì)算求出灌水前后24小時內(nèi)各組鉆孔（A、B、C和D）6層深度的含水率，如表2所示：

表2“一控三”土壤含水率

土層深度

（cm）510

灌水前

20304050510

灌后1小時

20304050510

灌后3小時

20304050510

灌后5小時

20304050510

灌后12小時

20304050510

灌后24小時

20304050

測點(diǎn)含水率（％）

滴頭正下方A溝內(nèi)靠近有管壟處B溝內(nèi)靠近無管壟處C無管壟上D

2.814.173.833.908.228.9424.4222.2821.418.7710.018.4718.8519.8718.7312.087.567.8317.3017.0216.2210.026.967.7519.5219.3517.218.758.879.7916.2515.2415.429.928.848.95

2.305.195.689.919.518.0315.248.328.258.876.426.296.937.767.179.778.868.135.317.637.287.847.408.8011.029.368.838.308.958.0010.418.058.3511.8411.2510.33

3.665.296.337.307.216.907.285.365.837.396.246.983.496.515.906.246.156.181.903.765.645.435.396.714.347.486.347.148.579.185.247.388.568.7310.6311.07

1.161.962.692.704.315.522.483.904.825.336.816.422.505.755.344.945.655.892.084.884.264.635.165.311.521.676.615.554.956.064.785.935.736.267.989.44

圖15顯示，灌水前各處土壤含水率均小于10%，其基本趨勢是30厘米土層以上4個鉆孔的含水率均沿土層由上到下逐漸增大；30厘米土層以下，A和D鉆孔含水率持續(xù)增大且增加幅度變大。由圖中還可看出溝內(nèi)C和D的含水率也是由上到下逐漸增大，但到60cm深度后，開始下降。

含水率（％）0.000102.004.006.008.0010.0012.00土層深度（ｃｍ）2030405060708090圖15灌水前各測點(diǎn)土壤含水率

ABCD圖16為灌后1小時的土壤含水率變化圖，其中A和B測點(diǎn)曲線在30cm～50cm深度處（測時有明顯誤差）的趨勢上可看出：灌后1小時，B鉆孔與A鉆孔土層處的含水率趨于相同。這說明：灌后1小時，滴頭流出的水已由壟上流到溝內(nèi)。

含水率（％）0.0001020304050607080905.0010.0015.0020.0025.0030.00土層深度（ｃｍ）ABCD圖16灌后1小時各測點(diǎn)含水率

灌前與灌后1小時相比較（圖17、圖18），C和D鉆孔含水率雖然也有所增加，但增加幅度很小，說明灌后1小時，水向邊壟擴(kuò)散的較少。

含水率（％）0.0002.004.006.008.0010.0012.00土層深度（cm)102030405060708090灌水前灌后1小時灌后3小時灌后5小時灌后12小時灌后24小時

圖17C土鉆土壤含水率隨時間變化規(guī)律

含水率（％）土層深度（cm）0.0001020304050602.004.006.008.0010.00灌水前灌后1小時灌后3小時灌后5小時灌后12小時灌后24小時

圖18D土鉆土壤含水率隨時間變化規(guī)律

A鉆孔0～50厘米土層含水率隨時間變化曲線如圖19所示。灌水前后土壤含水率曲線截然不同。灌前土壤含水率由上到下逐漸增大，而灌后土壤含水率卻由上到下逐漸降低。灌水前后40厘米以下土壤含水率基本穩(wěn)定在9%左右。灌完水后的24小時內(nèi)，30厘米以上的土壤含水率呈遞減趨勢。由圖中可清楚地看出，灌水后20～30土層內(nèi)含水率變化最快，由此可以斷定該層為主要根系分布層。

含水率（%）0.0001020304050605.0010.0015.0020.0025.0030.00土層深度（cm）灌水前灌后1小時灌后3小時灌后5小時灌后12小時灌后24小時

圖19滴頭下方（A）土壤含水率隨時間變化規(guī)律

3.2.3試驗(yàn)地滴灌、大田滴灌和大田噴灌的馬鈴薯產(chǎn)量分析

試驗(yàn)?zāi)康模阂择R鈴薯經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量為指標(biāo)，從經(jīng)濟(jì)效益的角度比較各種灌溉方式的優(yōu)劣。試驗(yàn)方法：小區(qū)取樣法。小區(qū)面積的確定依據(jù)實(shí)測的壟間距，按條播作物規(guī)定，寬度取3倍壟間距，長度為寬度2倍。因“一控二”、“一控三”本身壟間距大，其寬度只取1倍壟間距。確定取樣小區(qū)大小為：

試驗(yàn)地滴灌“一控一”2.55m×5m；試驗(yàn)地滴灌“一控二”1.7m×3.4m；試驗(yàn)地滴灌“一控三”2.55m×5m；大田滴灌2.55m×5m；大田噴灌3m×6m。

滴灌地按毛管頭部、中部和尾部分別取樣，“一控二”和“一控三”取了兩次重復(fù)，共設(shè)測產(chǎn)小區(qū)21個。小區(qū)劃好后，先統(tǒng)計(jì)株數(shù)、后手工用鐵锨挖取馬鈴薯，帶回室內(nèi)、擦凈表層泥土，按≥125g和＜125g分開稱重、記錄（稱的精度為5g）。其中，“一控三”的株數(shù)按中間壟（有滴灌帶）和邊壟（無滴灌帶）分開統(tǒng)計(jì)。所有小區(qū)取樣的時間不超過3天。

結(jié)果分析：

產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表3～7所示：

表3“一控一”產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)表（取樣面積2.55m*5m＝12.75m2，實(shí)測壟距85cm、株距23～25cm）

≥125g薯塊重（g）416633254840886

≥125g占總重（%）79.3166.6882.97

76.42平均商品薯率

小區(qū)畝產(chǎn)(kg/畝)274825532578

2626

頭部中部尾部

總重（g）525294881149280

株數(shù)163158120

畝產(chǎn)(kg/畝)

表4“一控二”產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)表（取樣面積1.7m*3.4m＝5.78m2，實(shí)測壟距1.7m、株距23～25cm）

≥125g薯塊重（g）

總重（g）

平均重（g）

≥125g占總重

（%）

平均商品薯率

平均畝產(chǎn)量

畝產(chǎn)量(kg/畝)

株數(shù)

(kg/畝)

頭部1頭部2中部1中部2尾部1尾部2

10504104441201*12794708815952

178881670016438192921091425272

172941786518093

60.5669.3963.67

64.58

909967756691

199620622088

2048

表5“一控三”產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)表（取樣面積2.55m*5m＝12.75m2，實(shí)測壟距85cm、株距23～25cm）

≥125g

位置東邊壟

頭部1

中間壟西邊壟東邊壟

頭部2

中間壟西邊壟東邊壟

中部1

中間壟西邊壟東邊壟

中部2

中間壟西邊壟東邊壟

尾部1

中間壟西邊壟東邊壟

尾部2

中間壟西邊壟

薯塊重（g）237011270572144887413817301216432546081145665874494702865168218944

11522

6024

13726

6076

70.06

20.58

977

14206

6400

17208

11468

75.19

34.98

57.06

1289

1122

12450

5886

15700

8008

71.56

23.2

1100

邊壟總重（g）

中間壟商品薯率（%）

邊壟商品薯率（%）

總商品薯率（%）

平均畝產(chǎn)量(kg/畝)

中間壟總重（g）

畝產(chǎn)量(kg/畝)

表6大田滴灌夏波蒂產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)表（取樣面積2.55m*5m＝12.75m2，實(shí)測壟距85cm、株距30～40cm）

≥125g薯塊重（g）276942197318346

≥125g占總重（%）80.9570.6366.62

73.24平均商品薯率

小區(qū)畝產(chǎn)(kg/畝)179016281441

1619

頭部中部尾部

總重（g）342123111127538

株數(shù)103114101

畝產(chǎn)(kg/畝)

表7大田噴灌夏波蒂產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)表（取樣面積3m*6m＝18m2，實(shí)測壟距1m、株距60cm）≥125g薯塊重（g）711015398

≥125g占總重（%）48.6765.43

平均商品薯率60.73

小區(qū)畝產(chǎn)(kg/畝)541872

12

總重（g）1461023532

株數(shù)163158

畝產(chǎn)(kg/畝)

802

3169422681463.18120994

不同灌溉方式產(chǎn)量差異及分析

從柱狀圖22、23能明顯看出：試驗(yàn)地“一控一”處理比“一控二”和“一控三”處理

產(chǎn)量高28%和134%，且商品薯率也分別高出18%和34%。分析其原因，“一控一”處理的作物水分供給充足；而同樣的水分條件下，“一控二”處理中有2倍的作物吸收水分，相對來說，單個植株的可利用水分少得多；“一控三”處理水分無法流到邊壟，邊壟的肥料也隨之得不到充分利用。所有生育期，邊壟長勢都明顯弱于其它處理。

商品薯率100.00%2048產(chǎn)量比較30002500201*1500100050002626產(chǎn)量（kg/畝）80.00%76.42%64.58%57.06%73.24%60.73%商品薯率1619112280260.00%40.00%20.00%123450.00%123不同灌溉方式45不同灌溉方式圖22不同灌溉方式的產(chǎn)量比較圖23不同灌溉方式的商品薯率比

從表5可以看出，“一控三”中間壟的產(chǎn)量和商品薯率（＞70%），略低于“一控一”處理，但兩個邊壟的產(chǎn)量和商品薯率實(shí)在太低，致使“一控三”總的產(chǎn)量在滴灌地中最低、商品薯率也最低�！耙豢厝�”的布置方式不能采用。

種植密度是影響產(chǎn)量大小的一個很重要的原因。由圖可知，“一控一”比大田滴灌方式下的產(chǎn)量高62%，主要是因?yàn)榇筇锏喂嗟鸟R鈴薯株距是“一控一”的1.3倍；其次，大田滴灌種植的馬鈴薯品種為晚熟“夏波蒂”，因氣溫下降收獲，但還需1個月才能完全成熟。

大田噴灌馬鈴薯的株距是“一控一”的2.4倍左右，如果按株距23～25cm來種，初步估計(jì)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上產(chǎn)量提高2.4倍，也只有1925kg/畝，是現(xiàn)有“一控一”產(chǎn)量的73%；另外，大田噴灌馬鈴薯的株距是大田滴灌馬鈴薯的2倍，按現(xiàn)有產(chǎn)量的2倍來計(jì)算，其值小于大田滴灌；據(jù)調(diào)查，一次灌水中大田噴灌灌水量4m3/畝、大田滴灌灌水量1.5m3/畝，大田噴灌的耗水量比大田滴灌大得多，況且大田噴灌使用費(fèi)工繁瑣。初步顯示，滴灌比噴灌更具優(yōu)勢。還得從投資上考慮，滴灌與噴灌的優(yōu)劣。討論：

“一控二”比“一控一”產(chǎn)量小，但有無推廣價值還應(yīng)進(jìn)一步深入分析。

一畝地所需滴灌帶的計(jì)算

假設(shè)：地塊為近似長方形、且很寬闊，其長度a≥所選滴灌帶允許最大鋪設(shè)長度Xm。距地塊邊緣1/2H處開始鋪設(shè)第一條滴灌帶。

已知條件：“一控一”試驗(yàn)處理：間距H1=85cm；“一控二”試驗(yàn)處理：間距H2=170cm。（如圖7、8所示）

計(jì)算：一畝地為667m2，長方形長Xm，寬K為667/X；所需滴灌帶條數(shù)為t1和t2。其中：

t1

K0.42511785

X20.85t2

K0.8511392

X21.7一畝地需要滴灌帶總長為：L1=X×t1，L2=X×t2

1X21L2392X

2L1785

“一控一”比“一控二”多用滴灌帶L1L2=393m，滴灌帶多用百分比為：

L1L2＝393L1L13931785X2此值隨X的增大而減小。如，試驗(yàn)地X為100m，L1=835m，L2=442m。393/L1=0.47按“一控一”85cm的間距和“一控二”170cm的間距布置滴灌帶，“一控二”的方案節(jié)省近一半的滴灌帶使用量。

實(shí)測“一控一”的畝產(chǎn)為2626kg/畝；而“一控二”的畝產(chǎn)為2048kg/畝。雖然“一控二”的畝產(chǎn)比“一控一”少22%，但從經(jīng)濟(jì)上考慮，按0.2元/m滴灌帶計(jì)算一畝地減少78.6元，加上一些三通等配件，一畝地減少投資近百元；同時，滴灌帶用量少，耗水量也少�？梢钥闯�，“一控二”的布置方式具有明顯的優(yōu)勢。具體數(shù)據(jù)有待明年細(xì)致統(tǒng)計(jì)。

四、小結(jié)與討論

通過2個多月的試驗(yàn)工作，試驗(yàn)組成員對沙地馬鈴薯滴灌有了深入的感性認(rèn)識，取得了初步試驗(yàn)成果：

“一控一”模式種植的馬鈴薯在商品薯率、產(chǎn)量上具有絕對優(yōu)勢，不過“一控二”的模式值得進(jìn)一步研究；為沙地馬鈴薯滴灌下一步試驗(yàn)確立了重點(diǎn)。

初步顯示，大田滴灌比大田噴灌從產(chǎn)量、投資成本上更具優(yōu)勢。說明，滴灌技術(shù)在榆林沙地馬鈴薯種植的可行性。

這段時間來，還對一些科學(xué)問題做了探索：

灌水均勻度對產(chǎn)量的影響

工程質(zhì)量差、前期播種失控，使得沒法研究灌水均勻度對產(chǎn)量的影響。我們做過一些試

驗(yàn)，假設(shè)大雨后土壤水分飽和，過12小時，灌水2小時，停1小時，在苜蓿地沿毛管方向從頭部到尾部打土鉆、測土壤含水量，比較幾條毛管頭部和尾部滴頭的流量差異。但數(shù)據(jù)沒有規(guī)律，因?yàn)楣こ藤|(zhì)量差（沒按工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)布設(shè)），所測數(shù)據(jù)沒法說明其灌水均勻度的問題。如地下滴灌支管放在地表，致使毛管彎曲、損失了毛管水壓力（見圖）。測產(chǎn)量時，對馬鈴薯試驗(yàn)地滴灌帶頭部和尾部分別統(tǒng)計(jì)，但數(shù)據(jù)不足以說明灌水均勻度對產(chǎn)量的影響，因?yàn)轳R鈴薯種植時用的是機(jī)播，隨機(jī)性大，沒法準(zhǔn)確控制種植密度。

因此，我們做出明年“灌水均勻度對產(chǎn)量的影響”研究的計(jì)劃：嚴(yán)格按工程標(biāo)準(zhǔn)布設(shè)工程；

通過標(biāo)準(zhǔn)化種植，準(zhǔn)確控制種植的密度；嚴(yán)格控制整個生育期的外界條件。

我們認(rèn)為，只有在上述工作的基礎(chǔ)上，才能開展灌水均勻度對產(chǎn)量影響的研究工作。

長期使用滴灌技術(shù)后，土壤的鹽堿化問題

通過網(wǎng)上資料查詢，類比新疆的氣候條件和使用滴灌技術(shù)產(chǎn)生的土壤鹽堿化問題，我們

發(fā)現(xiàn)：新疆，總的平均降水深度是146毫米，低于“最嚴(yán)厲”的150毫米的干旱標(biāo)準(zhǔn)。而且，新疆最長連續(xù)無降水的日數(shù)長，特別是南疆、東疆平原地區(qū)，多在150天以上。新疆日照時數(shù)居全國首位。全年日照25503500小時。而且，風(fēng)能資源豐富。這些說明新疆降雨少、蒸發(fā)量還大。

而榆林地區(qū)年平均降雨量400mm左右，比新疆大、且暴雨多；年日照時數(shù)比新疆少，約2594～2914小時；風(fēng)少�？梢哉f，榆林地區(qū)因大面積使用滴灌造成土壤鹽堿化的可能性較小。進(jìn)一步的工作包括：室內(nèi)模擬水鹽運(yùn)動與室外的長期定位觀測。

201*年9月21日

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