CN106576798A - 一种陕北马铃薯水肥一体化栽培方法 - Google Patents

一种陕北马铃薯水肥一体化栽培方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种陕北马铃薯水肥一体化栽培方法，该方法包括以下步骤：机械起垄，垄高10cm垄宽0.85m，沟宽25cm，株距20cm，每垄铺设一条滴灌带，密度为3922株·亩‑1；播种深度8～10cm，马铃薯全生育阶段内共灌水10次，施肥8次，灌水和施肥频率均为7天，进一步，滴灌施肥采用1/4‑1/2‑1/4模式，即前1/4时间灌清水，中间1/2时间打开施肥罐施肥，后1/4时间再灌清水冲洗，灌溉水利用系数为0.95，氮肥选用尿素N46％，磷肥选用磷酸二铵N18％‑P2O546％，钾肥选用硝酸钾N13.5％‑K2O46％。本发明具有成本低廉、提高产量的特点，适合推广应用。

Description

一种陕北马铃薯水肥一体化栽培方法
技术领域
本发明属于农业技术领域，具体地说，涉及一种陕北马铃薯水肥一体化栽培方法。
背景技术
陕西北部地区，水资源短缺，尤其是榆林地区，土地广阔，土质较沙，普遍富含马铃薯生长所需的大量钾素，是国内独特的优质马铃薯生态区。但在该地区的马铃薯生产仍在采用大水漫灌和过量施肥的灌溉和施肥方式，导致水肥利用效率偏低，且极易引起土壤养分的淋失。采用滴灌施肥方式，可大大节约水肥资源，提高马铃薯的水肥综合利用效率。
目前，现有技术中急需一种成本低廉、操作方便的陕北马铃薯水肥一体化栽培方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成本低廉、提高产量的陕北马铃薯水肥一体化栽培方法。
其具体技术方案为：
一种陕北马铃薯水肥一体化栽培方法，机械起垄，垄高10cm，垄宽0.85m，沟宽25cm，株距20cm，每垄铺设一条滴灌带，密度为3922株·亩-1；播种深度8～10cm，马铃薯全生育阶段内共灌水10次，施肥8次，灌水和施肥频率均为7天，进一步，滴灌施肥采用1/4-1/2-1/4模式，即前1/4时间灌清水，中间1/2时间打开施肥罐施肥，后1/4时间再灌清水冲洗，灌溉水利用系数为0.95，氮肥选用尿素N46％，磷肥选用磷酸二铵N18％-P2O546％，钾肥选用硝酸钾N13.5％-K2O46％。
进一步，175-60-225(N-P2O5-K2O)Kg hm-2是马铃薯高产节水节肥的施肥量，该施肥量在马铃薯各个生育阶段分配比例为：苗期0％，块茎形成期20％，块茎膨大期55％，淀粉积累期25％；100％ETc是马铃薯高产节水的滴灌总水量，为252mm，此灌水量通过代入气象数据的彭曼修正公式以及马铃薯作物系数(马铃薯全生育期内作物系数Kc，苗期取0.5，块茎形成期取0.8，块茎增大期取1.2，淀粉积累期取0.95，成熟期取0.75)计算得到，即ETc＝Kc·ET，ETo用的联合国采用的Penman-Monteith修正公式计算，如下：
式中：ET0为参考作物需水量(mm·d-1)；R为净辐射(MJ·m-2·d-1)；G为土壤热通量(MJ·m-2·d-1)；Δ为饱和水汽压与温度关系曲线的斜率(kPa/℃)；V为湿度计常数(kPa/℃)；T为空气平均温度，以摄氏度(℃)表示；u2为在地面以上2m高处的风速(m·s-1)；es为空气饱和水汽压(kPa)；ea为空气实际水汽压(kPa)。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明的技术方案是在马铃薯生育期通过水肥量化试验确定有利于马铃薯生长和产量的优化的灌溉量和施肥量，再通过生育期不同肥料比例分配试验确定不同生育期高效的施肥调控技术方案，尤其是块茎膨大期及后期施肥对马铃薯高产尤为明显，本发明的灌水量和氮磷钾的用量不仅能维持马铃薯较好的生长的特性，而且能获得较大的产量和经济效益。
附图说明
图1是马铃薯生长、产量和水分利用效率对水肥耦合效应的响应效果图，其中图1a是关于干物质量，图1b是关于产量；
图2是生育期肥料比例分配对滴灌施肥马铃薯生长和水肥利用的影响成果图，其中图2a是关于干物质积累量，图2b是关于产量；
图3是滴灌系统平面布置示意图；
图4是图3的1-1截面图。
具体实施方式
下面结合具体实施方案对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1不同的水肥供应对榆林沙区马铃薯生长、产量及水分利用的影响
针对陕北榆林沙区马铃薯种植农田水肥利用率低的问题，通过大田滴灌施肥试验，研究了不同水肥供应对马铃薯生长、产量及水肥利用效率的影响。图3是滴灌系统平面布置示意图；图4是图3的1-1截面图。大田试验设置3个灌水水平W1(60％ETc)、W2(80％ETc)和W3(100％ETc)和3个施肥水平N1P1K1(100-40-150Kg·hm-2)、N2P2K2(175-60-225Kg·hm-2)和N3P3K3(250-80-300Kg·hm-2)，共9个处理，分析马铃薯的生长和产量等指标对不同灌溉水量和不同氮磷钾用量的响应规律。结果表明，灌水量和施肥量均对马铃薯的株高、叶面积指数、干物质量、产量、水分利用效率(WUE)、肥料偏生产力(PFP)、不同块茎质量、产量的相关关系和经济效益有显著影响。其生长、产量和肥料偏生产力均随着灌水量的增加而增加，高水(W3)处理更有利于马铃薯的生长，但W3处理水分利用效率明显低于W1和W2处理，W1处理的平均水分利用效率比W2和W3处理高5.83％和13.05％；生长和产量随着施肥量的增加先增大后减小，最大产量在高水中肥(W3N2P2K2)处理获得，为59394.98kg·hm-2，且N2P2K2水分利用效率明显大于N1P1K1和N3P3K3处理，如图1所示。通过线性拟合得出在一定范围内株高、叶面积指数和干物质量对马铃薯产量的增加具有正相关性。综合分析可知，适宜的灌水量和氮磷钾的用量不仅能维持马铃薯较好的生长的特性，而且能获得较大的产量和经济效益。从产量和节水节肥的角度考虑，W3N2P2K2处理((100％ETc(252mm)，175-60-225Kg·hm-2))可作为马铃薯高产高效的水肥组合。
实施例2生育期肥料比例分配对滴灌施肥马铃薯生长和水肥利用的影响
以当地主栽品种‘紫花白’为研究材料，以水肥供应试验优选的施肥量(175-60-225Kg·hm-2)为基础，设置不同生育期施肥比例试验，以马铃薯苗期、块茎形成期、块茎膨大期、淀粉积累期占全生育期总施肥量的比例(％)设置8个处理，即T1(0:20:55:25)、T2(0:30:50:20)、T3(10:20:50:20)、T4(10:20:45:25)、T5(10:30:40:20)、T6(20:20:40:20)、T7(20:30:40:10)、T8(20:30:30:20)。在生育期对马铃薯生长指标进行观测，收获时统计产量及产量构成因素。【结果】在优化的175-60-225Kg·hm-2施肥水平下，生育期内施肥比例分配对滴灌马铃薯的生长和水分利用均有显著性差异。在块茎形成期前随着施肥比例增大马铃薯叶面积指数有增大趋势，至块茎膨大期达到峰值，以T1处理叶面积指数最大，比T2～T8处理平均高6.81％，块茎膨大期后T7处理叶面积指数下降明显。在块茎膨大期，随着施肥比例增加马铃薯总干物质的积累量呈现出增加趋势，以T1处理最大，其干物质积累速率比T2～T8处理高19.69～45.14％，此外苗期施肥比例在20％时此期也获得了较大干物质积累量，淀粉积累期T7处理干物质积累下降明显，至成熟期T7处理比T1处理干物质积累量减少了59.76％。马铃薯收获时块茎干重有70％以上来自于开花后块茎干物质的积累，尤以T1处理积累量最大。各处理产量、单株商品薯重和肥料偏生产力(PFP)均为T1>T8>T2>T6>T3>T4>T5>T7，其中T1和T5处理产量分别比T7处理增产20.66％和2.32％。各处理灌溉水利用效率(irrigation water use efficiency,IWUE)和水分利用效率(water use efficiency,WUE)与产量结果类似，均为T1处理最大(23.00kg·m-3和14.71kg·m-3)，分别比其他处理提高10.00～20.66％和11.69～20.13％。如图2所示，通过分析结果显示，单株商品薯重和单个商品薯重对马铃薯产量的增加具有重要作用，可作为马铃薯高产的主要指标和次要指标。
生育期内合理的施肥比例调控有利于马铃薯生长和产量提高，尤其是块茎膨大期及后期施肥对马铃薯高产至关重要，综合考虑产量和水肥利用因素，T1(0:20:55:25)处理是马铃薯高产高效的生育期施肥比例处理。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种陕北马铃薯水肥一体化栽培方法，其特征在于，包括以下步骤：
机械起垄，垄高10cm垄宽0.85m，沟宽25cm，株距20cm，每垄铺设一条滴灌带，密度为3922株·亩-1；播种深度8～10cm，马铃薯全生育阶段内共灌水10次，施肥8次，灌水和施肥频率均为7天，滴灌施肥采用1/4-1/2-1/4模式，即前1/4时间灌清水，中间1/2时间打开施肥罐施肥，后1/4时间再灌清水冲洗，灌溉水利用系数为0.95，氮肥选用尿素N46％，磷肥选用磷酸二铵N18％-P2O546％，钾肥选用硝酸钾N13.5％-K2O46％。
2.根据权利要求1所述的陕北马铃薯水肥一体化栽培方法，其特征在于，175-60-225N-P2O5-K2O Kg hm-2是马铃薯高产节水节肥的施肥量，该施肥量在马铃薯各个生育阶段分配比例为：苗期0％，块茎形成期20％，块茎膨大期55％，淀粉积累期25％；100％ETc 252mm是马铃薯高产节水的滴灌总水量，此灌水量通过代入气象数据的彭曼修正公式以及马铃薯作物系数，马铃薯全生育期内作物系数Kc，苗期取0.5，块茎形成期取0.8，块茎增大期取1.2，淀粉积累期取0.95，成熟期取0.75，计算得到，即ETc＝Kc·ET，ETo用的联合国采用的Penman-Monteith修正公式计算，如下：
ET 0 = 0.408 Δ ( R n - G ) + V 900 u 2 ( e s - e a ) T + 273 Δ + V ( 1 + 0.34 u 2 )
式中：ET0为参考作物需水量mm·d-1；R为净辐射MJ·m-2·d-1；G为土壤热通量MJ·m-2·d-1；Δ为饱和水汽压与温度关系曲线的斜率kPa/℃；V为湿度计常数kPa/℃；T为空气平均温度，以摄氏度℃表示；u2为在地面以上2m高处的风速m·s-1；es为空气饱和水汽压kPa；ea为空气实际水汽压kPa。
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