木薯高效節(jié)水灌溉方式對比研究與應(yīng)用探討

莫　凡，黃忠華，廖　婷，羅興錄，田　軍，覃　睿，羅維鋼

(1.南寧市灌溉試驗(yàn)站，廣西 南寧 530001；2.廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院，廣西 南寧 530004)

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木薯高效節(jié)水灌溉方式對比研究與應(yīng)用探討

莫凡1，黃忠華1，廖婷1，羅興錄2，田軍1，覃睿1，羅維鋼1

(1.南寧市灌溉試驗(yàn)站，廣西 南寧 530001；2.廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院，廣西 南寧 530004)

摘要：通過采用膜下滴灌、滴灌、微噴灌三種不同灌溉方式，對木薯產(chǎn)量、塊根生長和土壤三相的影響進(jìn)行對比研究，探討在補(bǔ)充灌溉為5.33 m3/hm2條件下，木薯最佳的灌溉方式。結(jié)果表明：同一灌溉定額下，膜下滴灌的木薯產(chǎn)量、塊根數(shù)、塊根長、塊根粗，及土壤三相比都優(yōu)于滴灌與微噴灌，可在廣西南部旱作地區(qū)木薯栽培中推廣應(yīng)用膜下滴灌的灌溉方式。

關(guān)鍵詞：膜下滴灌；灌溉定額；灌溉方式；木薯；產(chǎn)量；土壤三相；農(nóng)藝性狀

廣西降雨量較為豐富，但是在時(shí)空上卻分布不均，每年4月—9月降雨量占到全年降雨量的70%以上。廣西木薯大多種植在旱坡地上，種植栽培方式粗放，木薯生長對水分的需求基本靠天然降雨。木薯單產(chǎn)處在較低的水平，平均畝產(chǎn)量一直在2 t左右。木薯易受干旱威脅的時(shí)期為對出苗率和產(chǎn)量影響很大的生長前期和后期。如果在木薯生長過程中適時(shí)適量的進(jìn)行灌溉，將會(huì)大幅度提高木薯產(chǎn)量。因此開展木薯高效節(jié)水灌溉研究，對木薯生產(chǎn)具有重要意義。當(dāng)前學(xué)者對棉花[1]、玉米[2-3]、馬鈴薯[4-6]、番茄[7-11]等作物進(jìn)行節(jié)水灌溉研究的較多，而有關(guān)木薯高效節(jié)水灌溉方面研究的則較少，對不同灌溉方式對木薯生長影響方面的研究則更少。本文主要通過研究滴灌、膜下滴灌、微噴灌3種灌溉方式，在5.33 m3/hm2補(bǔ)充灌溉條件下對木薯生長、產(chǎn)量，及土壤三相的影響，探討能大幅提高木薯產(chǎn)量的灌溉方式，為廣西旱作區(qū)推廣木薯栽培節(jié)水灌溉技術(shù)，提高木薯產(chǎn)量提供技術(shù)支持和理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料

供試品種為在廣西大面積推廣種植的高產(chǎn)木薯品種“新選048”。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2014年，試驗(yàn)在廣西東盟經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)武帽分場進(jìn)行。試驗(yàn)地土壤堿解氮含量105.27 mg/kg，速效磷21.97 mg/kg，速效鉀165.19 mg/kg，土壤有機(jī)質(zhì)含量44.78 g/kg，肥力中等。

試驗(yàn)采用3種灌溉方式：膜下滴灌，地膜是農(nóng)用地膜，厚度為0.015 mm；滴灌，滴灌帶內(nèi)徑16 mm，孔徑0.55 mm，孔間距20 cm，流量2 L/h；微噴灌，微噴灌帶內(nèi)徑45 mm，孔徑1.0 mm，三孔/組，孔間距100 cm，流量30 L/h。設(shè)不灌水區(qū)作為對照(CK)。每種灌溉方式采用相同灌溉定額，即5.33 m3/hm2。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)灌水方式設(shè)3次重復(fù)，共10個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)面積為長×寬=80 m×6 m=480 m2，每個(gè)小區(qū)之間設(shè)隔離帶寬0.9 m，每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)安裝一個(gè)水表進(jìn)行灌水量計(jì)量。木薯種植規(guī)格株距×行距為100 cm×80 cm，畝種植830株，其它田間栽培管理措施與常規(guī)管理一致。

木薯于4月16日種植，木薯種植后每隔10 d當(dāng)降雨量小于1 mm時(shí)進(jìn)行一次灌水，灌溉處理1 d后采樣測定塊根數(shù)、塊根長、塊根粗指標(biāo)，收獲前測土壤三相，收獲后測鮮薯產(chǎn)量。

2結(jié)果與分析

2.1不同灌溉方式對鮮薯產(chǎn)量的影響

采用膜下滴灌、滴灌、微噴灌的灌溉方式對鮮薯產(chǎn)量的影響結(jié)果如圖1所示。

圖1　不同灌溉方式的鮮薯產(chǎn)量

由圖1可見，膜下滴灌與滴灌之間的鮮薯產(chǎn)量差異不顯著，與微噴灌之間的產(chǎn)量差異達(dá)到顯著水平(α=0.05)，與對照之間的產(chǎn)量差異達(dá)到極顯著水平(α=0.01)；滴灌、微噴灌、對照三者之間的鮮薯產(chǎn)量均無顯著差異。說明在相同灌溉定額的條件下，采用膜下滴灌、滴灌、微噴灌三種灌溉方式，僅膜下滴灌能顯著提高鮮薯產(chǎn)量，且產(chǎn)量達(dá)到75 t/hm2以上。

2.2不同灌溉方式對木薯塊根數(shù)的影響

采用膜下滴灌、滴灌、微噴灌的灌溉方式對單株木薯塊根數(shù)的影響結(jié)果如圖2所示。

圖2　不同灌溉方式的木薯塊根數(shù)

由圖2可見，采用膜下滴灌與滴灌灌溉方式的單株木薯塊根數(shù)之間無顯著差異，但兩者分別與微噴灌、對照的差異達(dá)到極顯著水平(α=0.01)，微噴灌與對照之間的差異達(dá)到顯著水平(α=0.05)。說明木薯采用膜下滴灌與滴灌的灌溉方式，均可顯著提高單株木薯的塊根數(shù)量，且采用膜下滴灌的單株木薯塊根數(shù)量更多一些，單株木薯塊根數(shù)可達(dá)到13個(gè)以上。

2.3不同灌溉方式對木薯塊根長的影響

采用膜下滴灌、滴灌、微噴灌的灌溉方式對單株木薯塊根長的影響結(jié)果如圖3所示。

圖3　不同灌溉方式的木薯塊根長

由圖3可知，膜下滴灌與滴灌之間的木薯塊根長差異達(dá)到顯著水平(α=0.05)，與微噴灌、對照的木薯塊根長差異達(dá)到極顯著水平(α=0.01)；滴灌與微噴灌之間的木薯塊根長無顯著差異，與對照之間的木薯塊根長差異達(dá)到顯著水平(α=0.05)；微噴灌與對照之間木薯塊根長無顯著差異。說明木薯采用膜下滴灌的灌水方式，可顯著提高單株木薯的塊根長，單株木薯平均塊根長可達(dá)到60 cm以上。

2.4不同灌溉方式對木薯塊根粗的影響

采用膜下滴灌、滴灌、微噴灌的灌溉方式對單株木薯塊根粗的影響結(jié)果如圖4所示。

圖4　不同灌溉方式的木薯塊根粗

由圖4可知，膜下滴灌與滴灌之間的木薯塊根粗差異達(dá)到顯著水平(α=0.05)，與微噴灌、對照之間木薯塊根粗的差異均達(dá)到極顯著水平(α=0.01)；滴灌與微噴灌之間木薯塊根粗無顯著差異，與對照之間木薯塊根粗的差異達(dá)到極顯著水平(α=0.01)；微噴灌與對照之間的木薯塊根粗差異顯著(α=0.05)。說明采用膜下滴灌、滴灌與微噴灌的灌水方式均可顯著提高木薯塊根粗，但膜下滴灌的方式提高木薯塊根粗的效果最好，可使單株木薯塊根粗平均達(dá)到70 mm以上。

2.5不同灌溉方式對土壤三相比的影響

在木薯采收前測得不同灌溉方式的土壤三相比結(jié)果如表1所示。

表1　不同灌水量與灌溉方式下的土壤三相比

土壤三相比是指土壤氣相、液相、固相之間的容積百分比。由表1可見，經(jīng)差異顯著性分析，采用膜下滴灌、滴灌和微噴灌3種灌溉方式，土壤氣相、液相和固相與對照之間差異極顯著，均有顯著改善，尤其以膜下滴灌的灌溉方式改善效果最好。膜下滴灌較對照的氣相比提高10.25%，液相比提高5.97%，而固相比降低16.22%。由于膜下滴灌可顯著增加土壤氣相和液相比例，降低土壤固相比例，因此可改善土壤的通氣、透水性能。

3結(jié)論與討論

3.1不同灌溉方式對木薯生長及產(chǎn)量的影響

木薯的生長狀況將直接影響到木薯的產(chǎn)量，本試驗(yàn)研究得出，不同灌溉方式下木薯生長狀況不同，補(bǔ)充灌水后木薯塊根數(shù)、塊根長、塊根粗和產(chǎn)量均顯著增加，其中膜下滴灌的木薯增產(chǎn)效果最顯著。膜下滴灌是地膜栽培與地表滴灌相結(jié)合的產(chǎn)物，既起到提高地溫、減少棵間蒸發(fā)的作用，又利用滴灌控制灌溉的特性減少了深層滲漏，肥料流失，達(dá)到綜合節(jié)水、保肥、增產(chǎn)的效果[12]。由此可見，膜下滴灌既能節(jié)水、保肥，又能夠促進(jìn)木薯植株生長，顯著提高塊根產(chǎn)量。

3.2不同灌溉方式對土壤三相的影響

由研究結(jié)果得出，三種灌溉方式都不同程度地改善了土壤的三相比例。膜下滴灌的效果最好，滴灌次之，膜下滴灌的土壤氣相、液相比例也最高。由此可見，選擇膜下滴灌的灌溉方式能夠很好地改善土壤三相比例，使土壤結(jié)構(gòu)疏松，提高土壤通氣性，為木薯生長發(fā)育創(chuàng)造良好的土壤環(huán)境[13]。

綜合分析，膜下滴灌、滴灌、微噴灌三種不同灌溉方式都能促進(jìn)木薯的生長發(fā)育，提高產(chǎn)量，不同程度地改善土壤三相結(jié)構(gòu)，其中補(bǔ)充灌溉定額為5.33 m3/hm2的條件下，采用膜下滴灌的灌溉方式對促進(jìn)木薯生長、提高產(chǎn)量效果最好，值得在木薯生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。然而不同灌水量與灌溉方式對于不同的木薯品種、不同地形，其最佳灌水量和灌溉方式也有可能不同。要探明不同灌溉方式和不同灌水量對木薯生長的影響，還有待于進(jìn)一步深入研究。

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Comparative study and application on efficient saving on water irrigation method of cassava

MO Fan1,HUANG Zhonghua1,LIAO Ting1,LUO Xinglu2,TIAN Jun1,QIN Rui1,LUO Weigang1

(1.NanningIrrigationExperimentalStation,Nanning530001;2.GuangxiUniversityCollegeofAgriculture,Nanning530004)

Abstract：Yield，root of cassava and three phases of soil were comparative studied by using drip irrigation under mulch、drip irrigation and micro sprinkler irrigation, the best irrigation model of cassava was studied on the condition of 5.33 m3/hm2 supplementary irrigation. It shows that: in the same irrigation quota, yield，root number，root length，root diameter of cassava and three phases of soil under drip irrigation under mulch were better than drip irrigation and micro sprinkler irrigation, drip irrigation under mulch method could be popularization and application in cassava cultivation in south dry area in Guangxi province.

Key words：drip irrigation under mulch; irrigation quota; irrigation method; cassava; yield; three phases of soil; agronomic characters

基金項(xiàng)目：廣西水利廳科技項(xiàng)目(201413)

作者簡介：莫凡(1972-)男，高級工程師，長期從事灌溉試驗(yàn)研究與應(yīng)用推廣工作。E-mail：nnmfan@126.com通訊作者：羅興錄(1957-)，男，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事木薯育種與栽培生理研究。E-mail：luoxinglu@sina.com

中圖分類號(hào)：S275

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：2096-0506(2015)02-0017-04