徐寧，許慶芬，張榮華，張洪亮

（黑龍江省農(nóng)墾科學(xué)院經(jīng)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(chǎn)水分管理

徐寧，許慶芬*，張榮華，張洪亮

（黑龍江省農(nóng)墾科學(xué)院經(jīng)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(zhuǎn)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(jié)果表明：‘費烏瑞它’數(shù)學(xué)模型無失擬項存在，試驗設(shè)計合理，模型有效。不同時期水分處理中對‘費烏瑞它’產(chǎn)量中影響最大的是發(fā)芽期；‘費烏瑞它’各時期作用大小為：發(fā)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(chǎn)量的土壤張力值，發(fā)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(fù)壓計；水分；正交旋轉(zhuǎn)

馬鈴薯生育期內(nèi)缺水是中國馬鈴薯單產(chǎn)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(guān)鍵期，此時缺水必然會使產(chǎn)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(jié)論。楊麗民等[4]的滴灌試驗結(jié)果表明，在同等施肥條件下滴灌比無滴灌可增產(chǎn)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(chǎn)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(biāo)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(zhuǎn)設(shè)計，利用負(fù)壓計測得土壤的張力值作為衡量作物是否需水的指標(biāo)，以期研究出適合黑龍江省各地區(qū)不同土壤類型的馬鈴薯水分管理技術(shù)，為馬鈴薯大田生產(chǎn)提供技術(shù)指導(dǎo)。

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(shè)備一套，負(fù)壓計（TEN-30）36支。

1.2 試驗設(shè)計

試驗地位于黑龍江省阿城農(nóng)場。采取5因素5水平的二次正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計[7]，根據(jù)馬鈴薯生長發(fā)育規(guī)律，把馬鈴薯整個生育期分為發(fā)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(jù)以往研究資料，將馬鈴薯塊莖增長期土壤水勢設(shè)為25，30，35，40，45 kpa 5個水平，其余4個時期設(shè)定為30，35，40，45，50 kpa 5個水平[8,9]。小區(qū)為5行區(qū)，行長5 m，株行距25 cm×67 cm，種植密度為60 000株∕hm2，小區(qū)面積16.75 m2。每小區(qū)設(shè)間隔70 cm的隔離帶，以防水分互滲。四周設(shè)2 m保護行，總試驗區(qū)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(shè)滴灌管。9月10日試驗小區(qū)采用人工收獲，收獲后測產(chǎn)。數(shù)據(jù)通過DPS V3.01專業(yè)版進行二次正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量數(shù)學(xué)模型及主效應(yīng)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(chǎn)量結(jié)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(chǎn)量影響大小程度依次是：X1＞X4＞X5＞X3＞X2。經(jīng)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(yù)測值與實際值擬合效果好，試驗設(shè)計合理，模型有效。‘費烏瑞它’的X1對產(chǎn)量影響達(dá)到顯著水平（PX1=0.0175＜0.05，說明發(fā)芽期對‘費烏瑞它’產(chǎn)量影響顯著；X1X2，X1X3的互作效應(yīng)對產(chǎn)量影響達(dá)到極顯著水平（PX1X2=0.0028＜ 0.01；PX1X3=0.0057＜0.01）說明“發(fā)芽期與幼苗期”、“發(fā)芽期與塊莖形成期”的互作效應(yīng)對‘費烏瑞它’的產(chǎn)量影響極顯著。

2.2 模型優(yōu)化

通過模型優(yōu)化進行產(chǎn)量決策頻數(shù)分析（表2），在95%的置信區(qū)間內(nèi)‘費烏瑞它’品種的產(chǎn)量高于27 333 kg∕hm2的1407套優(yōu)良組合方案中，其最優(yōu)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(chǎn)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(chǎn)量影響大小為：發(fā)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(fā)芽期、發(fā)芽期與幼苗期、發(fā)芽期與塊莖形成期的互作效應(yīng)對產(chǎn)量影響顯著。

在95%置信區(qū)間內(nèi)‘費烏瑞它’產(chǎn)量高于27 333 kg∕hm2的1 407套優(yōu)良組合方案中，各個時期土壤張力值的最優(yōu)組合方案為：發(fā)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(chǎn)的土壤生育期張力值（25～35 kpa）相近。

試驗結(jié)論中對‘費烏瑞它’產(chǎn)量影響最大的因子是發(fā)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(nèi)的6、7、8三個月阿城農(nóng)場降水量達(dá)到479 mm，比歷年同期多35%，這三個月降水量已經(jīng)達(dá)到了阿城農(nóng)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(tài)無法進行滴灌處理，進而導(dǎo)致后期的影響因子對產(chǎn)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(yīng)研究[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)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(chǎn)量的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2008,26(2):121-125.

[3]康躍虎,王鳳新,劉士平,等.滴灌調(diào)控土壤水分對馬鈴薯生長的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2004,20(2):66-72.

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

[5]羅昀,王世榮,王長軍.寧夏南部山區(qū)旱地馬鈴薯人工補灌研究初報[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技,2009(1):24-25.

[6]李玉琪.負(fù)壓計測定土壤水分的應(yīng)用分析[J].中國農(nóng)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(nóng)業(yè)出科學(xué)技術(shù)出版社,2007.

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

[9]劉戰(zhàn)東,肖俊夫,于秀琴.不同土壤水分處理對馬鈴薯形態(tài)指標(biāo)、耗水量及產(chǎn)量的影響[J].中國農(nóng)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(chǎn)量的影響[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué),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(nóng)村領(lǐng)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。