本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種荒漠綠洲馬鈴薯膜下滴灌調(diào)虧灌溉方法。

背景技術(shù)：

馬鈴薯是中國五大主食之一，其營養(yǎng)價(jià)值高、適應(yīng)能力強(qiáng)、產(chǎn)量大，是全球第三大重要的糧食作物，僅次于小麥和玉米。馬鈴薯是中國乃至世界重要的糧食作物，為我國菜糧兼用的傳統(tǒng)植物，栽培歷史悠久。由于對氣候、土壤等條件的適應(yīng)性較強(qiáng)，馬鈴薯生長較強(qiáng)健、易栽培，目前在我國栽培面積很廣，全國各地多有種植，產(chǎn)量較高。

以往對馬鈴薯的研究主要側(cè)重于雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)馬鈴薯栽培種植方式，而有關(guān)荒漠綠洲灌區(qū)馬鈴薯膜下滴灌調(diào)虧的灌溉方法研究較少。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種荒漠綠洲馬鈴薯膜下滴灌調(diào)虧灌溉方法，主要目的是解決荒漠綠洲馬鈴薯灌溉的節(jié)水且高產(chǎn)的技術(shù)問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明主要提供了如下技術(shù)方案：

一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種荒漠綠洲馬鈴薯的灌溉方法，所述方法包括以下步驟：

(1)平整土地并施基肥，所述基肥為氮肥和磷肥，施肥后開溝起壟；

(2)在所述壟上播種兩行馬鈴薯；

(3)在所述兩行馬鈴薯的中間地方鋪設(shè)一條滴灌帶，并覆蓋塑料地膜；

(4)利用所述滴灌帶在馬鈴薯的幼苗期、塊莖形成期、塊莖膨大期和淀粉積累期分別進(jìn)行滴灌，并在所述塊莖形成期對所述馬鈴薯追施氮肥；當(dāng)土壤含水率下降至馬鈴薯調(diào)虧控制下限時(shí)應(yīng)立即進(jìn)行滴灌，滴灌后，當(dāng)土壤含水率上升至馬鈴薯調(diào)虧控制上限時(shí)立即停止滴灌。

作為優(yōu)選，所述壟的長度為6.5m-7.5m，所述壟的寬度為75cm-85cm，所述壟的高度為18-22cm。

作為優(yōu)選，所述地膜的寬度為115-125cm，所述地膜的厚度為0.007mm-0.009mm。

作為優(yōu)選，所述壟與壟之間形成未覆蓋地膜的溝，所述溝的寬度為35cm-45cm，所述溝的深度為18cm-22cm。

作為優(yōu)選，所述在覆有所述地膜的壟上播種馬鈴薯種子是在所述壟上種植兩排馬鈴薯，每一個(gè)壟上種植70株，株間距為18cm-22cm，株行間距為40cm。

作為優(yōu)選，所述馬鈴薯種子為高產(chǎn)、抗病性強(qiáng)、株型緊湊的晚熟菜用型和淀粉加工兼用型品種。

作為優(yōu)選，所述馬鈴薯于4月初播種，于9月底收獲，所述馬鈴薯的全生育期為170天-180天。

作為優(yōu)選，所述幼苗期是從播種至現(xiàn)蕾之間的時(shí)間段，所述塊莖形成期是從現(xiàn)蕾至初花之間的時(shí)間段，所述塊莖膨大期是從初花至終花之間的時(shí)間段，所述淀粉積累期是從終花至花枯萎且馬鈴薯完全成熟之間的時(shí)間段。

作為優(yōu)選，所述鈴薯調(diào)虧控制下限是馬鈴薯附近土壤的相對含水率為45％；所述馬鈴薯調(diào)虧控制上限是馬鈴薯附近土壤的相對含水率為75％。

其中，所述馬鈴薯調(diào)虧灌溉是在馬鈴薯生長發(fā)育某一階段主動(dòng)施加一定的水分脅迫，促使作物光合產(chǎn)物分配向人們需要的組織器官傾斜，以提高其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的節(jié)水灌溉技術(shù)。當(dāng)土壤質(zhì)量含水率下降至馬鈴薯調(diào)虧控制下限時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行灌水，灌到調(diào)虧控制上限時(shí)應(yīng)立即停止灌水。所述控制上、下限用來限定水分調(diào)虧范圍，所述馬鈴薯有較強(qiáng)的耐旱性，考慮到本研究區(qū)地處干旱的西北內(nèi)陸河流域，降雨量小而蒸發(fā)量極大，結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，相對含水率65％～75％為充分供水，55％～65％為輕度水分虧缺，45％～55％為中度水分虧缺，水分控制上、下限范圍與區(qū)域?qū)嶋H較為吻合。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的荒漠綠洲馬鈴薯膜下滴灌調(diào)虧灌溉方法是把膜下滴灌技術(shù)與水分調(diào)虧技術(shù)相結(jié)合的一種新型節(jié)水增產(chǎn)灌溉方法，本發(fā)明方法在實(shí)現(xiàn)作物節(jié)水的同時(shí)不會(huì)顯著降低馬鈴薯的最終產(chǎn)量，同時(shí)也提高了馬鈴薯水分利用效率和薯塊淀粉含量；本發(fā)明的灌溉方法對荒漠綠洲地區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要的實(shí)際意義，將在荒漠綠洲區(qū)馬鈴薯的種植中得到廣泛推廣與應(yīng)用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的馬鈴薯種植示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的膜下滴灌調(diào)虧馬鈴薯水分利用狀況示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的膜下滴灌調(diào)虧馬鈴薯塊莖淀粉含量影響的示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1、地膜；2、壟；3、溝；4、滴灌帶。

具體實(shí)施方式

為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效,以下以較佳實(shí)施例，對依據(jù)本發(fā)明申請的具體實(shí)施方式、技術(shù)方案、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。下述說明中的多個(gè)實(shí)施例中的特定特征、結(jié)構(gòu)、或特點(diǎn)可由任何合適形式組合。

下述馬鈴薯(solanumtuberosuml.)材料為“青薯168”，由青海省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所選育，屬晚熟菜用型和淀粉加工兼用型品種，具有幼苗直立，枝葉繁茂，生長勢強(qiáng)和耐貯藏等特點(diǎn)。

實(shí)施例1

本實(shí)施例在甘肅省民樂縣益民灌溉試驗(yàn)站(100°43′e，38°39′n)進(jìn)行。土壤為輕壤土，ph值7.22，耕層土壤田間最大持水量24％，土壤容重1.48g/cm³。灌區(qū)農(nóng)田肥力均勻，鹽堿化程度較小，地下水埋深較大(大于20m)。

馬鈴薯田間種植模式如圖1所示，具體步驟如下：

1)馬鈴薯于4月初播種，播前平整土地，開溝起壟，壟長7m，壟寬80cm，壟高20cm，壟上覆普通塑料地膜，地膜寬120cm，厚度為0.008mm，無覆蓋溝寬40cm，溝深20cm。

2)播前結(jié)合平整土地均勻施加氮肥、磷肥和鉀肥，然后機(jī)械翻耕20～30cm深，生育期不再追肥。

3)播前根據(jù)該區(qū)常發(fā)病蟲害進(jìn)行拌種，播種時(shí)在步驟1)中所述普通塑料膜覆蓋的壟上種植兩行，行距40cm，株距20cm，70株/壟，起壟覆膜與膜下滴灌相結(jié)合。

4)在馬鈴薯的四個(gè)關(guān)鍵生育期(幼苗期、塊莖形成期、塊莖膨大期和淀粉積累期)通過膜下滴灌帶輸水。

每個(gè)處理及對照均重復(fù)三次，共27個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積33.6m²(4.8m×7m)，試驗(yàn)田總面積907.2m²，每小區(qū)種植三壟。除灌水不同外，其他田間管理措施完全相同，如種子處理、播種日期、播種方法、病蟲害防治等。馬鈴薯于2016年4月8日播種，9月27日收獲，全生育期歷時(shí)173d；實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

表1試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

注：^w為土壤質(zhì)量含水率占田間持水量的百分比(％)。

通過上述實(shí)驗(yàn)及其檢測結(jié)果，分析膜下滴灌調(diào)虧對馬鈴薯塊莖形態(tài)指標(biāo)的影響，如表2所示；分析膜下滴灌調(diào)虧對馬鈴薯薯塊產(chǎn)量的影響，如表2所示；分析膜下滴灌調(diào)虧對馬鈴薯水分利用效率的影響；分析膜下滴灌調(diào)虧對馬鈴薯塊莖淀粉含量的影響；

表2膜下滴灌調(diào)虧對馬鈴薯塊莖形態(tài)指標(biāo)及產(chǎn)量的影響

注：表中同列數(shù)據(jù)字母不同表示在p<0.05水平上差異顯著。

本發(fā)明的膜下滴灌調(diào)虧對馬鈴薯塊莖形態(tài)指標(biāo)的影響：塊莖形態(tài)是馬鈴薯果實(shí)外觀品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，通常以形態(tài)指數(shù)(縱徑/橫徑)來表示；由表2可知，馬鈴薯全生育期各水分調(diào)虧處理對馬鈴薯單株薯重影響顯著(p<0.05)。塊莖膨大期中度水分虧卻f5單株薯重最小331.12g，對照ck單株薯重最大579.56g；ck較f2、f5、f8分別顯著高53.04％、75.03％和27.96％，且f8較f2、f5顯著高19.60％、36.79％，但調(diào)虧處理f1、f3、f4間及f6、f7、ck間單株薯重差異不顯著(p＞0.05)。各處理及對照間馬鈴薯形態(tài)指數(shù)不存在顯著性差異(p>0.05)，說明膜下滴灌調(diào)虧不會(huì)顯著影響馬鈴薯的縱徑、橫徑及形態(tài)指數(shù)。

本發(fā)明的膜下滴灌調(diào)虧對馬鈴薯薯塊產(chǎn)量的影響：水分利用效率(wateruseefficiency，簡稱wue，kg·m^-3)是指每消耗單位水量所能獲得的作物產(chǎn)量或經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。由圖2可知，各處理馬鈴薯水分利用效率從大到小依次為f1＞f4＞f6＞f7＞f3＞ck＞f8＞f2＞f5。作物水分利用效率最高的為塊莖形成期輕度水分虧缺處理f1，塊莖膨大期中度水分虧缺處理f5水分利用效率最低；f1、f4較ck顯著(p＜0.05)提高29.04％、18.59％，各水分調(diào)虧處理及對照間差異顯著。試驗(yàn)研究表明在適宜的生育時(shí)期適度的水分虧缺條件下可以顯著提高作物水分利用效率wue。當(dāng)土壤含水率過高時(shí)，作物光合作用不再隨土壤含水率的增加而增強(qiáng)，但蒸騰作用依然保持上升趨勢將會(huì)造成大量水分損失。

本發(fā)明的膜下滴灌調(diào)虧對馬鈴薯塊莖淀粉含量的影響：由圖3可知，塊莖形成期輕度水分虧缺f1處理馬鈴薯塊莖淀粉含量最高(23.60％)，同期中度水分虧缺f4處理次之(22.21％)；幼苗期輕度水分虧缺f7處理顯著降低塊莖淀粉含量(7.15％)，較f1顯著降低69.70％(p<0.05)；調(diào)虧處理f2、f5、f8及對照ck間差異不顯著(p>0.05)。因此，可通過水分調(diào)虧處理改善馬鈴薯薯塊品質(zhì)，塊莖形成期水分虧缺有利于提高馬鈴薯塊莖淀粉含量，尤其是塊莖形成期輕度水分虧缺效果最佳。

因此，從節(jié)水、高效利用和提高塊莖淀粉含量角度而言，塊莖形成期進(jìn)行虧水處理效果較佳，可提高馬鈴薯水分利用效率18.59％～29.04％，薯塊產(chǎn)量和塊莖淀粉含量均可顯著提高(p<0.05)，從而該栽培種植模式f1被優(yōu)選為本發(fā)明馬鈴薯節(jié)水、高效、調(diào)質(zhì)等最佳灌水方法。

綜上所述，在西北荒漠綠洲灌區(qū)，采用本發(fā)明的技術(shù)方案，將有限的灌溉水量通過起壟覆膜與膜下滴灌相結(jié)合的栽培種植模式在馬鈴薯不同生育期進(jìn)行合理調(diào)虧配置，通過合理調(diào)控馬鈴薯不同生育期灌水定額和灌溉定額，為馬鈴薯節(jié)水高產(chǎn)種植創(chuàng)造良好的灌溉條件，可有效調(diào)控馬鈴薯生長發(fā)育，最終實(shí)現(xiàn)作物節(jié)水、高產(chǎn)和水分高效利用三者的共贏。

以上公開的僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以上述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。