论文部分内容阅读
于2015年4~9月在甘肃省张掖市民乐县益民灌溉试验站进行了马铃薯膜下滴灌调亏试验。根据不同水分调亏水平和调亏生育期,本研究共设5个调亏处理(WD1~WD5)和1个充分灌溉对照(CK),分别在块茎形成期、块茎膨大期和淀粉积累期这3个生育阶段进行轻度(田间持水量55%~65%)和中度(田间持水量45%~55%)水分调亏。本研究分析了不同程度水分调亏对马铃薯各生育期耗水特征、产量、水分利用效率及生长动态的影响,建立了以Jensen模型为基础的水分生产函数并对马铃薯灌溉制度进行了优化,主要结论如下:(1)膜下滴灌调亏对马铃薯土壤水分的影响深度范围为0~40cm土层,而对40~60cm土层的土壤水分影响不明显。块茎膨大期是马铃薯耗水量最大的生育阶段,其次是苗期和块茎形成期,淀粉积累期最小,且水分调亏程度越大,对马铃薯各生育期耗水量的影响也越大。(2)膜下滴灌条件下在马铃薯块茎形成期轻度调亏对产量无显著影响(p>0.05),而块茎形成期中度调亏、块茎膨大期轻度和中度调亏对其产量影响显著(p<0.05)。块茎形成期轻度调亏的水分利用效率比块茎形成期中度调亏、块茎膨大期轻度调亏和全生育期充分灌水分别提高了6.2%、8.3%和6.7%。膜下滴灌调亏马铃薯产量随耗水量增加而增加,水分利用效率则随之降低。全生育期充分灌水比块茎膨大期中度水分调亏耗水量增加22.4%,产量提高20.4%,水分利用效率降低14.0%。水分调亏对单株结薯数无显著影响,但对单株薯重影响显著,水分调亏程度越大,单株薯重减小越明显。此外,不同程度水分调亏并未对各处理薯块横径和纵径造成显著影响。(3)土壤水分环境对马铃薯株高影响较大,对主茎粗无明显影响。淀粉积累期轻度水分调亏处理在块茎形成期及膨大期叶面积增长速率较大,叶片光合作用较显著,说明保持土壤水分满足作物需求对增加作物LAI及LAD效果显著。此外,马铃薯块茎形成期至块茎膨大期的相对生长率(RGR)比其他生育阶段都高。(4)块茎膨大期马铃薯水分敏感指数最大,块茎形成期次之,苗期和淀粉积累期较小。采用遗传算法并结合水分生产函数进行灌溉制度优化结果表明,河西绿洲区膜下滴灌马铃薯全生育期灌溉定额为225mm时,产量最高,为43.86t/hm2,灌溉水利用效率为19.5。灌溉制度为苗期灌水20~30mm,块茎形成期灌水70~75mm,块茎膨大期灌水100~115mm,淀粉积累期灌水20~25mm,灌水间隔为7d。因此,膜下滴灌调亏在降低马铃薯耗水量的同时,提高了水分利用效率,在块茎形成期轻度水分调亏不影响马铃薯产量,达到了节水增产的目的。