馬鈴薯對(duì)水分的響應(yīng)及膜下滴灌技術(shù)增產(chǎn)機(jī)制的研究.pdf

1、內(nèi)蒙古自治區(qū)是我國馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)之一，常年馬鈴薯播種面積居全國第一，但單產(chǎn)水平較低，主要是因?yàn)榉N植馬鈴薯地區(qū)多屬干旱半干旱區(qū)，生育期缺水是制約馬鈴薯產(chǎn)量增加的最大限制因素。膜下滴灌作物一種新型的節(jié)水灌溉技術(shù)，近幾年來被廣泛應(yīng)用于北方馬鈴薯生產(chǎn)上，但由于應(yīng)用時(shí)間較短，在應(yīng)用過程中存在的問題還較多，使其優(yōu)勢沒有得到充分發(fā)揮。因此，研究馬鈴薯對(duì)水分的響應(yīng)和膜下滴灌馬鈴薯生長發(fā)育規(guī)律、各生育期耗水特性、養(yǎng)分吸收規(guī)律、水分利用效率及灌溉頻率，對(duì)制定

2、馬鈴薯合理灌溉技術(shù)，提高馬鈴薯產(chǎn)量、緩解用水與供水不足的矛盾、提高水分利用效率具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。主要研究結(jié)果如下：
　　1.馬鈴薯萌芽出苗期間，母薯干物質(zhì)率與土壤相對(duì)含水量呈極顯著負(fù)相關(guān)（R=-0.882），地上部分鮮重、總莖長、根長、根數(shù)量和干重均與土壤相對(duì)含水量呈顯著或極顯著正相關(guān)。土壤相對(duì)含水量在82%-91%范圍時(shí)，馬鈴薯出苗速度較快，出苗時(shí)間為19-23d，出苗率為100%，植株鮮重及總莖長、根鮮重和長度、根條數(shù)均較高

3、；大于91%時(shí)，出苗時(shí)間較短，但由于種薯腐爛，出苗率僅為30%；小于82%時(shí)，出苗時(shí)間為26-67d不等，且出苗后生長速率較慢。
　　2.馬鈴薯塊莖形成前土壤相對(duì)含水量在85%-91%范圍內(nèi)，株高、莖粗、葉片數(shù)均較高，根系鮮重和活力最大，凈光合速率最大，葉和塊莖的干物質(zhì)積累量也較大，干物質(zhì)向塊莖中的分配比例多，逆境生理指標(biāo)脯氨酸、丙二醛含量和SOD活性均較低，葉片相對(duì)含水量較高，塊莖形成較早；播種后20d控水，整體上表現(xiàn)為植株生長

4、較差，25d和30d時(shí)差異不顯著。莖葉的干物質(zhì)積累量平均值以30d時(shí)顯著大于20d和25d時(shí)，塊莖干物質(zhì)積累量三個(gè)控水時(shí)間差異不顯著。
　　3.土壤相對(duì)含水量在85%-91%范圍內(nèi)時(shí)，塊莖形成較其他土壤相對(duì)含水量下早5d左右。從整體上看，塊莖形成前，各激素含量及ABA與各激素含量的比值均表現(xiàn)為小于85%的低水分大于高水的；塊莖形成時(shí)，IAA含量、ABA含量、ZR含量在 CK-91%處理及 ABA與各激素含量比值的變化隨土壤相對(duì)含水

5、量的增加與塊莖形成前相似，GA含量則相反，除91%處理的ABA/GA比值外，ABA與各激素的比值較塊莖形成前均有所增加；塊莖形成后，各激素含量隨土壤相對(duì)含水量的增加不具有明顯規(guī)律，但ABA與各激素的比值整體上表現(xiàn)為在CK和54%的較高，66%-78%時(shí)有所下降，之后又升高的趨勢。
　　4.產(chǎn)量、水分利用效率與土壤相對(duì)含水量的回歸關(guān)系均符合二次曲線模型。盆栽試驗(yàn)產(chǎn)量和水分利用效率最大值均出現(xiàn)在土壤相對(duì)含水量為91%時(shí)，均與78%處理

6、的差異不顯著，但與其他處理存在顯著或極顯著的差異。大田試驗(yàn)產(chǎn)量在土壤相對(duì)含水量為85%-100%時(shí)達(dá)最大，水分利用效率卻在土壤相對(duì)含水量為70%-85%時(shí)最大?？厮缤韺?duì)產(chǎn)量的影響不顯著，但對(duì)水分利用效率的影響表現(xiàn)為控水時(shí)間越晚，水分利用效率越高。
　　5.膜下滴灌馬鈴薯全生育期各層土壤含水量均高于覆膜不滴灌的，生育期0-40cm平均土壤含水量為20%左右，主要耗水層為0-40cm，覆膜不滴灌的平均土壤含水量低于15%，主要耗水層

7、為0-60cm。膜下滴灌馬鈴薯生長發(fā)育快，平均株高、莖粗和葉面積比覆膜不滴灌的分別增加了47.66%、17.86%和113.38%，平均莖、葉和塊莖的干物質(zhì)積累量比覆膜不滴灌的顯著增加了165.71%、112.21%和287.04%。
　　6.生育期間膜下滴灌與覆膜不滴灌馬鈴薯各器官 N、P、K含量差異不顯著，莖葉N、P、K累積吸收量平均值膜下滴灌馬鈴薯大于覆膜不滴灌的；各器官N、P、K素吸收速率的平均值膜下滴灌顯著大于覆膜不滴灌

8、的。
　　7.膜下滴灌馬鈴薯階段耗水量和耗水強(qiáng)度以塊莖膨大期最大，其次是塊莖形成期、苗期、淀粉積累期；除淀粉積累期外，全生育期耗水量和平均耗水強(qiáng)度及各生育時(shí)期階段耗水量和耗水強(qiáng)度膜下滴灌的均極顯著高于覆膜不滴灌的，產(chǎn)量達(dá)到3760.4 kg·667m-2，顯著高于覆膜不滴灌的，水分利用效率為11.36 kg·mm-1，與覆膜不滴灌的差異不顯著。
　　8.灌溉周期8 d的土壤濕潤深度為0-40 cm，與馬鈴薯根系主要分布層吻合

9、，平均株高、干物質(zhì)積累量、淀粉含量和水分利用效率分別為40.8 cm、578.87 kg·667m-2、13.9%、11.2 kg·mm-1，較4 d和12 d灌一次的分別增加了3.1%和4.1%、8.9%和10.1%、37.2%和9.3%、26.3%和33.3%；4d灌一次的產(chǎn)量較高，較8d和12d灌一次的分別增加了12.1%和15.4%，且與12d灌一次的差異達(dá)顯著水平。
　　9.各灌溉方式下，馬鈴薯生育期平均土壤含水量隨著單

10、次灌溉量和總灌溉量的增加而增大，產(chǎn)量也隨之增加，而水分利用效率卻呈單峰曲線變化。兩年的試驗(yàn)結(jié)果均顯示，膜下滴灌的土壤含水量較高，產(chǎn)量也較高，2010年產(chǎn)量和水分利用效率分別為3395.9 kg·667m-2和16.89kg·mm-1，與露地滴灌的差異均不顯著，但比溝灌顯著增加了41.3%和69.1%；2011年產(chǎn)量和水分利用效率分別為2175.8 kg·667m-2和8.23kg·mm-1，產(chǎn)量與溝灌的差異不顯著，但顯著大于露地滴灌、隔