黑龍江省馬鈴薯高產水分管理

徐寧，許慶芬，張榮華，張洪亮

（黑龍江省農墾科學院經濟作物研究所，黑龍江哈爾濱150038)

栽培生理

黑龍江省馬鈴薯高產水分管理

徐寧，許慶芬*，張榮華，張洪亮

（黑龍江省農墾科學院經濟作物研究所，黑龍江哈爾濱150038)

為了解黑龍江省馬鈴薯生育期需水情況，2013年通過5因素5水平的正交旋轉試驗對黑龍江省主要栽培的馬鈴薯早熟品種‘費烏瑞它’進行滴灌試驗。結果表明：‘費烏瑞它’數學模型無失擬項存在，試驗設計合理，模型有效。不同時期水分處理中對‘費烏瑞它’產量中影響最大的是發芽期；‘費烏瑞它’各時期作用大小為：發芽期＞塊莖增長期＞淀粉積累期＞塊莖形成期＞幼苗期。最利于‘費烏瑞它’產量的土壤張力值，發芽期、幼苗期、塊莖形成期和淀粉積累期均在40 kpa左右，塊莖增長期在35 kpa左右。

馬鈴薯；負壓計；水分；正交旋轉

馬鈴薯生育期內缺水是中國馬鈴薯單產低的主要原因之一。塊莖形成期以及塊莖膨大期都是馬鈴薯需水的關鍵期，此時缺水必然會使產量下降。王鳳新等[1]提出，馬鈴薯壟作更適宜用滴灌。江俊燕和汪有科[2]以及康躍虎等[3]的研究得出了灌溉頻率和土壤水勢對塊莖生長有明顯影響的結論。楊麗民等[4]的滴灌試驗結果表明，在同等施肥條件下滴灌比無滴灌可增產27.68%。羅昀等[5]也指出，馬鈴薯栽培過程中補灌較不補灌可增產42.9%～80.5%。土壤干濕度情況一般用土壤含水率表示，但是相同的含水率在不同土壤中對作物的生理影響是不同的。土壤張力值就不存在這個問題，同一個土壤水分張力指標下，不同種類土壤有著各不相同含水率，但對作物的生理需水和根系吸收而言卻是一致的[6]。

本試驗通過5因素5水平正交旋轉設計，利用負壓計測得土壤的張力值作為衡量作物是否需水的指標，以期研究出適合黑龍江省各地區不同土壤類型的馬鈴薯水分管理技術，為馬鈴薯大田生產提供技術指導。

1 材料與方法

1.1 參試品種及試驗器材

參試馬鈴薯品種為‘費烏瑞它’。滴灌設備一套，負壓計（TEN-30）36支。

1.2 試驗設計

試驗地位于黑龍江省阿城農場。采取5因素5水平的二次正交旋轉組合設計[7]，根據馬鈴薯生長發育規律，把馬鈴薯整個生育期分為發芽期（X1）、幼苗期（X2）、塊莖形成期（X3）、塊莖增長期（X4）和淀粉積累期（X5）5個生育階段。根據以往研究資料，將馬鈴薯塊莖增長期土壤水勢設為25，30，35，40，45 kpa 5個水平，其余4個時期設定為30，35，40，45，50 kpa 5個水平[8,9]。小區為5行區，行長5 m，株行距25 cm×67 cm，種植密度為60 000株∕hm2，小區面積16.75 m2。每小區設間隔70 cm的隔離帶，以防水分互滲。四周設2 m保護行，總試驗區面積為2 072 m2。2013年5月18日播種，先開溝施肥，施肥量為90 kg∕hm2尿素（N含量46%）、150 kg∕hm2磷酸二銨（N含量18%，P2O5含量46%）、255 kg∕hm2硫酸鉀（K2O含量50%），播種后鋪設滴灌管。9月10日試驗小區采用人工收獲，收獲后測產。數據通過DPS V3.01專業版進行二次正交旋轉組合設計分析。

2 結果與分析

2.1 產量數學模型及主效應分析

YF=26333.64444+2732.71083X1+422.01417X2-591.91583X3-1546.64167X4+592.6625X5-164.64542X12+229.75708X22+ 784.23583X32-692.44333X42-43.37667X52-4469.9625X1X2-4045.33625X1X3-737.8725X1X4+936.75375X1X5-376.67875X2X3+ 2285.26X2X4-2384.14125X2X5-188.61875X3X4-1408.77X3X5+524.06625X4X5

表1 馬鈴薯品種‘費烏瑞它’產量結果方差分析Table 1Analysis of variance on yield of potato variety'Favorita'

試驗中5個因素對‘費烏瑞它’產量影響大小程度依次是：X1＞X4＞X5＞X3＞X2。經過對回歸模型進行方差分析（表1），‘費烏瑞它’的回歸P回歸= 0.0492＜0.05，P失擬=0.1782＞0.05，表明回歸方程中無失擬項存在，預測值與實際值擬合效果好，試驗設計合理，模型有效。‘費烏瑞它’的X1對產量影響達到顯著水平（PX1=0.0175＜0.05，說明發芽期對‘費烏瑞它’產量影響顯著；X1X2，X1X3的互作效應對產量影響達到極顯著水平（PX1X2=0.0028＜ 0.01；PX1X3=0.0057＜0.01）說明“發芽期與幼苗期”、“發芽期與塊莖形成期”的互作效應對‘費烏瑞它’的產量影響極顯著。

2.2 模型優化

通過模型優化進行產量決策頻數分析（表2），在95%的置信區間內‘費烏瑞它’品種的產量高于27 333 kg∕hm2的1407套優良組合方案中，其最優組合方案為：X1：40.98～41.73kpa；X2：39.57～40.33kpa；X3：39.58～40.32 kpa；X4：34.87～35.61 kpa；X5：39.39～40.13 kpa。

表2 ‘費烏瑞它’產量大于27 333 kg/hm2的1407個方案中各變量取值的頻率Table 2Frequency distribution of variables in 1407 scheme beyond 27 333 kg/ha

3 討論

‘費烏瑞它’的各個生育期對產量影響大小為：發芽期＞塊莖增長期＞淀粉積累期＞塊莖形成期＞幼苗期，其中‘費烏瑞它’發芽期、發芽期與幼苗期、發芽期與塊莖形成期的互作效應對產量影響顯著。

在95%置信區間內‘費烏瑞它’產量高于27 333 kg∕hm2的1 407套優良組合方案中，各個時期土壤張力值的最優組合方案為：發芽期40.98～41.73 kpa；幼苗期39.57～40.33 kpa；塊莖形成期39.58～40.32 kpa；塊莖增長期34.87～35.61 kpa；淀粉積累期：39.39～40.13 kpa。這與康躍虎等[3]研究的最利于馬鈴薯高產的土壤生育期張力值（25～35 kpa）相近。

試驗結論中對‘費烏瑞它’產量影響最大的因子是發芽期，這與肖厚軍等[10]研究的塊莖增長期不符，原因可能是受2013年氣候因素的影響，馬鈴薯生長期內的6、7、8三個月阿城農場降水量達到479 mm，比歷年同期多35%，這三個月降水量已經達到了阿城農場年平均降水量518.5 mm的 93%。尤其是7、8兩個月降雨尤為集中，使土壤水分一直處于飽和狀態無法進行滴灌處理，進而導致后期的影響因子對產量的影響不顯著。

[1]王鳳新,康躍虎,劉士平.溝灌與滴灌馬鈴薯覆模效應研究[J].中國生態農業學報,2003,11(4):99-102.

[2]江俊燕,汪有科.不同灌水量和灌水周期對滴灌馬鈴薯生長及產量的影響[J].干旱地區農業研究,2008,26(2):121-125.

[3]康躍虎,王鳳新,劉士平,等.滴灌調控土壤水分對馬鈴薯生長的影響[J].農業工程學報,2004,20(2):66-72.

[4]楊麗民,陳晨,馬文林,等.半干旱地區馬鈴薯簡易滴灌技術及鉀肥施用效應研究[J].寧夏農林科技,2005(4):22-23.

[5]羅昀,王世榮,王長軍.寧夏南部山區旱地馬鈴薯人工補灌研究初報[J].內蒙古農業科技,2009(1):24-25.

[6]李玉琪.負壓計測定土壤水分的應用分析[J].中國農村水利水電,1999(3):18-19.

[7]張永成,田豐.馬鈴薯試驗研究方法[M].北京:中國農業出科學技術出版社,2007.

[8]王鳳新,康躍虎.用負壓計擬定滴灌馬鈴薯灌溉計劃的研究方法[J].干旱地區農業研究,2005,23(3):58-64.

[9]劉戰東,肖俊夫,于秀琴.不同土壤水分處理對馬鈴薯形態指標、耗水量及產量的影響[J].中國農村水利水電,2010(8):1-3,7.

[10]肖厚軍,孫銳鋒,何佳芳，等.不同水分條件對馬鈴薯耗水特性及產量的影響[J].貴州農業科學,2011,39(1):73-75.

Water Management for High Yield of Potato in Heilongjiang Province

XU Ning,XU Qingfen＊,ZHANG Ronghua,ZHANG Hongliang
(Institute of Economic Crops,Heilongjiang Academy of Land Reclamation Sciences,Harbin,Heilongjiang 150038,China)

Early maturing variety‘Favorita’was tested in an orthogonal drip irrigation experiment of five factors and five levels in Heilongjiang Province in 2013 in order to understand the water requirement of potato in various stages.The results showed that of various stages,germination stage had the greatest impact on‘Favorita’yield,with the impact ranked for‘Favorita’in a descending order of germination stage,tuber bulking stage,starch accumulation stage,tuber initiation stage and seedling stage.The optimal numerical value of soil moisture tension for‘Favorita’yield was around 40 kpa for germination stage,seedling stage,tuber initiation stage and starch accumulation stage,and around 35 kpa for tuber bulking stage.

potato;tensiometer;water;orthogonal rotation design

S532

B

1672－3635（2014）02-0070-03

2013-12-04

“十二五”農村領域國家科技計劃課題（2012BA06B02）。

徐寧（1983-），男，助理研究員，主要從事馬鈴薯栽培與育種方面的研究。

許慶芬，副研究員，主要從事馬鈴薯栽培與育種方面的研究，E-mail:qingfenxu2002@163.com。