一种荒漠绿洲马铃薯膜下滴灌调亏灌溉方法与流程

本发明涉及农业灌溉技术领域，尤其涉及一种荒漠绿洲马铃薯膜下滴灌调亏灌溉方法。

背景技术：

马铃薯是中国五大主食之一，其营养价值高、适应能力强、产量大，是全球第三大重要的粮食作物，仅次于小麦和玉米。马铃薯是中国乃至世界重要的粮食作物，为我国菜粮兼用的传统植物，栽培历史悠久。由于对气候、土壤等条件的适应性较强，马铃薯生长较强健、易栽培，目前在我国栽培面积很广，全国各地多有种植，产量较高。

以往对马铃薯的研究主要侧重于雨养农业区马铃薯栽培种植方式，而有关荒漠绿洲灌区马铃薯膜下滴灌调亏的灌溉方法研究较少。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种荒漠绿洲马铃薯膜下滴灌调亏灌溉方法，主要目的是解决荒漠绿洲马铃薯灌溉的节水且高产的技术问题。

为达到上述目的，本发明主要提供了如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种荒漠绿洲马铃薯的灌溉方法，所述方法包括以下步骤：

(1)平整土地并施基肥，所述基肥为氮肥和磷肥，施肥后开沟起垄；

(2)在所述垄上播种两行马铃薯；

(3)在所述两行马铃薯的中间地方铺设一条滴灌带，并覆盖塑料地膜；

(4)利用所述滴灌带在马铃薯的幼苗期、块茎形成期、块茎膨大期和淀粉积累期分别进行滴灌，并在所述块茎形成期对所述马铃薯追施氮肥；当土壤含水率下降至马铃薯调亏控制下限时应立即进行滴灌，滴灌后，当土壤含水率上升至马铃薯调亏控制上限时立即停止滴灌。

作为优选，所述垄的长度为6.5m-7.5m，所述垄的宽度为75cm-85cm，所述垄的高度为18-22cm。

作为优选，所述地膜的宽度为115-125cm，所述地膜的厚度为0.007mm-0.009mm。

作为优选，所述垄与垄之间形成未覆盖地膜的沟，所述沟的宽度为35cm-45cm，所述沟的深度为18cm-22cm。

作为优选，所述在覆有所述地膜的垄上播种马铃薯种子是在所述垄上种植两排马铃薯，每一个垄上种植70株，株间距为18cm-22cm，株行间距为40cm。

作为优选，所述马铃薯种子为高产、抗病性强、株型紧凑的晚熟菜用型和淀粉加工兼用型品种。

作为优选，所述马铃薯于4月初播种，于9月底收获，所述马铃薯的全生育期为170天-180天。

作为优选，所述幼苗期是从播种至现蕾之间的时间段，所述块茎形成期是从现蕾至初花之间的时间段，所述块茎膨大期是从初花至终花之间的时间段，所述淀粉积累期是从终花至花枯萎且马铃薯完全成熟之间的时间段。

作为优选，所述铃薯调亏控制下限是马铃薯附近土壤的相对含水率为45％；所述马铃薯调亏控制上限是马铃薯附近土壤的相对含水率为75％。

其中，所述马铃薯调亏灌溉是在马铃薯生长发育某一阶段主动施加一定的水分胁迫，促使作物光合产物分配向人们需要的组织器官倾斜，以提高其经济产量的节水灌溉技术。当土壤质量含水率下降至马铃薯调亏控制下限时，应立即进行灌水，灌到调亏控制上限时应立即停止灌水。所述控制上、下限用来限定水分调亏范围，所述马铃薯有较强的耐旱性，考虑到本研究区地处干旱的西北内陆河流域，降雨量小而蒸发量极大，结合当地农业生产实际，相对含水率65％～75％为充分供水，55％～65％为轻度水分亏缺，45％～55％为中度水分亏缺，水分控制上、下限范围与区域实际较为吻合。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的荒漠绿洲马铃薯膜下滴灌调亏灌溉方法是把膜下滴灌技术与水分调亏技术相结合的一种新型节水增产灌溉方法，本发明方法在实现作物节水的同时不会显著降低马铃薯的最终产量，同时也提高了马铃薯水分利用效率和薯块淀粉含量；本发明的灌溉方法对荒漠绿洲地区节水农业发展具有重要的实际意义，将在荒漠绿洲区马铃薯的种植中得到广泛推广与应用。

附图说明

图1是本发明实施例的马铃薯种植示意图；

图2是本发明实施例的膜下滴灌调亏马铃薯水分利用状况示意图；

图3是本发明实施例的膜下滴灌调亏马铃薯块茎淀粉含量影响的示意图。

附图标记说明：

1、地膜；2、垄；3、沟；4、滴灌带。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下以较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、技术方案、特征及其功效，详细说明如后。下述说明中的多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

下述马铃薯(solanumtuberosuml.)材料为“青薯168”，由青海省农业科学院作物研究所选育，属晚熟菜用型和淀粉加工兼用型品种，具有幼苗直立，枝叶繁茂，生长势强和耐贮藏等特点。

实施例1

本实施例在甘肃省民乐县益民灌溉试验站(100°43′e，38°39′n)进行。土壤为轻壤土，ph值7.22，耕层土壤田间最大持水量24％，土壤容重1.48g/cm³。灌区农田肥力均匀，盐碱化程度较小，地下水埋深较大(大于20m)。

马铃薯田间种植模式如图1所示，具体步骤如下：

1)马铃薯于4月初播种，播前平整土地，开沟起垄，垄长7m，垄宽80cm，垄高20cm，垄上覆普通塑料地膜，地膜宽120cm，厚度为0.008mm，无覆盖沟宽40cm，沟深20cm。

2)播前结合平整土地均匀施加氮肥、磷肥和钾肥，然后机械翻耕20～30cm深，生育期不再追肥。

3)播前根据该区常发病虫害进行拌种，播种时在步骤1)中所述普通塑料膜覆盖的垄上种植两行，行距40cm，株距20cm，70株/垄，起垄覆膜与膜下滴灌相结合。

4)在马铃薯的四个关键生育期(幼苗期、块茎形成期、块茎膨大期和淀粉积累期)通过膜下滴灌带输水。

每个处理及对照均重复三次，共27个小区，小区面积33.6m²(4.8m×7m)，试验田总面积907.2m²，每小区种植三垄。除灌水不同外，其他田间管理措施完全相同，如种子处理、播种日期、播种方法、病虫害防治等。马铃薯于2016年4月8日播种，9月27日收获，全生育期历时173d；实验结果如表1所示。

表1试验设计方案

注：^w为土壤质量含水率占田间持水量的百分比(％)。

通过上述实验及其检测结果，分析膜下滴灌调亏对马铃薯块茎形态指标的影响，如表2所示；分析膜下滴灌调亏对马铃薯薯块产量的影响，如表2所示；分析膜下滴灌调亏对马铃薯水分利用效率的影响；分析膜下滴灌调亏对马铃薯块茎淀粉含量的影响；

表2膜下滴灌调亏对马铃薯块茎形态指标及产量的影响

注：表中同列数据字母不同表示在p<0.05水平上差异显著。

本发明的膜下滴灌调亏对马铃薯块茎形态指标的影响：块茎形态是马铃薯果实外观品质的重要指标之一，通常以形态指数(纵径/横径)来表示；由表2可知，马铃薯全生育期各水分调亏处理对马铃薯单株薯重影响显著(p<0.05)。块茎膨大期中度水分亏却f5单株薯重最小331.12g，对照ck单株薯重最大579.56g；ck较f2、f5、f8分别显著高53.04％、75.03％和27.96％，且f8较f2、f5显著高19.60％、36.79％，但调亏处理f1、f3、f4间及f6、f7、ck间单株薯重差异不显著(p＞0.05)。各处理及对照间马铃薯形态指数不存在显著性差异(p>0.05)，说明膜下滴灌调亏不会显著影响马铃薯的纵径、横径及形态指数。

本发明的膜下滴灌调亏对马铃薯薯块产量的影响：水分利用效率(wateruseefficiency，简称wue，kg·m^-3)是指每消耗单位水量所能获得的作物产量或经济产量。由图2可知，各处理马铃薯水分利用效率从大到小依次为f1＞f4＞f6＞f7＞f3＞ck＞f8＞f2＞f5。作物水分利用效率最高的为块茎形成期轻度水分亏缺处理f1，块茎膨大期中度水分亏缺处理f5水分利用效率最低；f1、f4较ck显著(p＜0.05)提高29.04％、18.59％，各水分调亏处理及对照间差异显著。试验研究表明在适宜的生育时期适度的水分亏缺条件下可以显著提高作物水分利用效率wue。当土壤含水率过高时，作物光合作用不再随土壤含水率的增加而增强，但蒸腾作用依然保持上升趋势将会造成大量水分损失。

本发明的膜下滴灌调亏对马铃薯块茎淀粉含量的影响：由图3可知，块茎形成期轻度水分亏缺f1处理马铃薯块茎淀粉含量最高(23.60％)，同期中度水分亏缺f4处理次之(22.21％)；幼苗期轻度水分亏缺f7处理显著降低块茎淀粉含量(7.15％)，较f1显著降低69.70％(p<0.05)；调亏处理f2、f5、f8及对照ck间差异不显著(p>0.05)。因此，可通过水分调亏处理改善马铃薯薯块品质，块茎形成期水分亏缺有利于提高马铃薯块茎淀粉含量，尤其是块茎形成期轻度水分亏缺效果最佳。

因此，从节水、高效利用和提高块茎淀粉含量角度而言，块茎形成期进行亏水处理效果较佳，可提高马铃薯水分利用效率18.59％～29.04％，薯块产量和块茎淀粉含量均可显著提高(p<0.05)，从而该栽培种植模式f1被优选为本发明马铃薯节水、高效、调质等最佳灌水方法。

综上所述，在西北荒漠绿洲灌区，采用本发明的技术方案，将有限的灌溉水量通过起垄覆膜与膜下滴灌相结合的栽培种植模式在马铃薯不同生育期进行合理调亏配置，通过合理调控马铃薯不同生育期灌水定额和灌溉定额，为马铃薯节水高产种植创造良好的灌溉条件，可有效调控马铃薯生长发育，最终实现作物节水、高产和水分高效利用三者的共赢。

以上公开的仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以上述权利要求的保护范围为准。