CN116034836A - 一种甘薯膜下滴灌高产栽培方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种甘薯膜下滴灌高产栽培方法，其包括如下步骤：S1、对甘薯种植地块进行起垄、地膜覆盖和铺设滴灌系统；S2、挑选甘薯苗在甘薯种植地块进行移栽，并在移栽后及时通过滴灌系统浇定苗水，使土壤相对含水量达到70％～75％；S3、在甘薯生育期通过滴灌系统，采用膜下滴灌方式进行灌溉，甘薯成熟即可收获；甘薯生育期采用膜下滴灌方式进行灌溉，其灌水定额满足公式(1)：m＝0.1×γ×h×P×(θmax－θmin)/η；在甘薯的发根缓苗期和分枝结薯期、薯蔓并长期以及薯块膨大期，灌水定额进行差异化水分管理设计。所述甘薯膜下滴灌高产栽培方法满足甘薯不同时期对水肥的需求，显著提高水肥资源利用效率的同时，实现了甘薯的产量和品质的提高。
Description
技术领域
本发明涉及农作物种植技术领域，尤其涉及一种甘薯膜下滴灌高产栽培方法。
背景技术
甘薯是重要的粮食、饲料、工业原料及新型能源作物。我国甘薯常年种植面积在600万hm2左右，年总产量占世界总产量的85％左右，甘薯产量的持续稳定提高对于我国农业和相关工业的可持续发展具有重要意义。根据我国甘薯品种区域试验分布，把我国的甘薯产区划分为三大薯区：北方薯区、南方薯区和长江中下游薯区。对北方薯区来讲，水资源短缺和降雨的季节性分布不均是影响甘薯生产的主要因素。该区年降雨量500mm～700mm，且多集中在7-8月，甘薯生长的前期和后期降雨很少，造成潜在的生产能力得不到充分发挥。
根据甘薯不同生长阶段的生长发育特征，将其生育期划分为发根缓苗期、分枝结薯期、薯蔓并长期、薯块膨大期。对北方薯区来讲，薯苗移栽后的两个月正是甘薯发根缓苗和分枝结薯的关键时期，此时期土壤干旱，极易造成甘薯生长缓慢，根系分化与块根建成延迟，不仅影响单株结薯数和薯块的商品性，而且造成产量下降。
目前，北方薯区传统的春甘薯种植过程，其灌水方式多为移栽时浇窝水，灌水量不足；后期如遇干旱，则通过沟渠漫灌方式，灌水量又太大，不仅浪费水资源，还易造成甘薯地上部旺长，导致“源-库”关系失衡，产量下降。
现有技术中，利用膜下滴灌进行作物栽培的方法在农业上的应用已经较为普遍，在我国北方地区甘薯生产中也有所应用，但现有的甘薯膜下滴灌栽培方法，其水分和养分管理仍然较为粗放，且用量较大，导致甘薯产量和品质不稳定；目前尚没有根据甘薯不同生育期，科学计算甘薯生育期各阶段灌溉用水量，来进行水分和养分管理的可推广的科学栽培方法。如何解决上述技术问题，是目前甘薯种植技术领域需要解决的技术问题。
因此，甘薯现有的栽培与水肥管理技术还有待进一步改进。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种甘薯膜下滴灌高产栽培方法，是基于对甘薯不同生育期的需水需肥特征充分研究后设计而成，满足甘薯不同时期对水分和养分的需求，实现科学合理地灌水和施肥，在减少灌水与施肥量，提高水肥资源利用效率的同时，实现了甘薯的增产和增质。
为解决上述问题，本发明提供一种甘薯膜下滴灌高产栽培方法，其包括如下步骤：
S1、对甘薯种植地块进行起垄、地膜覆盖和铺设滴灌系统；
S2、挑选甘薯苗在甘薯种植地块进行移栽，并在移栽后及时通过滴灌系统浇定苗水，使土壤相对含水量达到70％～75％；
优选地，该步骤为：挑选健康且长势一致的甘薯苗，在甘薯种植地块进行移栽，每666.7m2栽苗约3500～4500株，并根据土壤墒情，在移栽后及时通过滴灌系统浇定苗水5～15m3/666.7m2；
S3、在甘薯生育期通过滴灌系统，采用膜下滴灌方式进行灌溉，甘薯成熟即可收获；甘薯生育期采用膜下滴灌方式进行灌溉，其灌水定额满足公式(1)：m＝0.1×γ×h×P×(θmax－θmin)/η(1)；m为设计灌水定额，单位为mm；γ为实测土壤容重，单位为g/cm3；h为计划土壤湿润层深度，单位为m；P为设计土壤湿润比，单位为％；θmax为适宜土壤含水量上限；θmin为适宜土壤含水量下限；η为灌溉水利用系数；
其中，在甘薯的发根缓苗期和分枝结薯期，γ为1.0g/cm3～1.3g/cm3；h为0.20m～0.30m；P为40％～55％；θmax为田间持水量的70％～75％；θmin为田间持水量的55％～60％；η为0.90～0.95；
在薯蔓并长期，γ为1.2g/cm3～1.4g/cm3；h为0.35m～0.40m；P为60％～70％；θmax为田间持水量的75％～80％；θmin为田间持水量的65％～70％；
在薯块膨大期，γ为1.3g/cm3～1.5g/cm3；h为0.30m～0.35m；P为50％～60％；θmax为田间持水量的60％～65％；θmin为田间持水量的50％～55％。
其中，具体地，在发根缓苗期，γ为1.0g/cm3～1.3g/cm3；h为0.20m～0.25m；P为40％～50％；θmax为田间持水量的70％～75％；θmin为田间持水量的60％～65％；η为灌溉水利用系数，为0.90～0.95。在分枝结薯期，γ为1.0g/cm3～1.3g/cm3；h为0.25m～0.30m；P为45％～55％；θmax为田间持水量的65％～70％；θmin为田间持水量的55％～60％；η为灌溉水利用系数，为0.90～0.95。
在上述基础上，进一步优选的方案中，在发根缓苗期，γ为1.1g/cm3；h为0.20m；P为40％；θmax为田间持水量的70％；θmin为田间持水量的60％；η为0.95；通过计算得到设计灌水定额为0.93mm，即0.62m3/666.7m2。
在分枝结薯期，γ为1.2g/cm3；h为0.25m；P为45％；θmax为田间持水量的65％；θmin为田间持水量的55％；η为0.95；通过计算得到设计灌水定额为1.42mm，即0.95m3/666.7m2。
在薯蔓并长期，γ为1.3g/cm3；h为0.40m；P为65％；θmax为田间持水量的75％；θmin为田间持水量的65％；η为0.95；通过计算得到设计灌水定额为3.56mm，即2.37m3/666.7m2。
在薯块膨大期，γ为1.4g/cm3；h为0.30m；P为55％；θmax为田间持水量的60％；θmin为田间持水量的50％；η为0.95；通过计算得到设计灌水定额为2.43mm，即1.62m3/666.7m2。
优选地，所述甘薯膜下滴灌高产栽培方法中，其灌水周期满足公式(2)：T＝(m/Ea)×η(2)，其中：T为设计灌水周期d；m为设计灌水定额，单位为mm；Ea为设计耗水强度，单位为mm/d；η为灌溉水利用系数；
在发根缓苗期，Ea优选为0.2，η为0.95；在分枝结薯期，Ea优选为0.3，η为0.95；在薯蔓并长期，Ea优选为0.5，η为0.95；在薯块膨大期，Ea优选为0.4，η为0.95。
优选地，所述甘薯膜下滴灌高产栽培方法中，甘薯生育期采用膜下滴灌方式进行灌溉，其一次灌水延续时间满足公式(3)：t＝(m×Se×Sr)/qd(3)，其中，t为一次灌水延续时间，单位为h；m为设计灌水定额，单位为mm；Se为选择滴灌带的滴孔间距，单位为m；Sr为设计毛管(滴灌带)间距，单位为m；qd为选择滴灌带滴孔流量，单位为L/h；其中，qd为1.5L/h～2.5L/h，Se为0.10m～0.25m，Sr为0.75m～0.85m。
优选地，qd为1.5L/h，Se为0.15m，Sr为0.80m。
在上述基础上，进一步优选地，在上述方案的基础上，在薯蔓并长期或薯块膨大期，将硫酸钾溶解到水中，采用膜下滴灌方式，随灌溉水分次追施，每666.7m2追施硫酸钾10kg～15kg，可分2～3次滴入。
在上述方案的基础上，在薯蔓并长期或薯块膨大期，在甘薯茎蔓基部出现老叶叶片发黄的缺氮症状的情况下，将尿素溶解到水中，采用膜下滴灌方式，随灌溉水分次追施，每666.7m2追施尿素6kg～10kg，分2～3次滴入。
在上述基础上，进一步优选地，在灌溉即将结束时，采用膜下滴灌方式，将杀虫剂随灌溉水滴入土壤。选择灌溉即将结束时进行杀虫剂的处理主要有两个原因：结束前把药灌入滴灌带，一方面可以保证滴入的农药不会被灌溉水过度稀释，影响药效；另一方面残留于滴灌带中的农药可防止土壤中虫子咬破滴灌带。
在S1的步骤前，还设置以下步骤：S0、对甘薯种植地块进行深翻和整平，然后根据土壤基础养分含量情况施基肥。
本发明的栽培方法具有以下有益效果：
(1)本发明提供的上述甘薯膜下滴灌栽培方法，是基于对甘薯不同生育期的需水需肥特征充分研究后设计而成，满足甘薯不同时期对水肥的需求，实现科学合理地灌水和施肥，在减少灌水与施肥量，提高水肥资源利用效率的同时，实现了甘薯的增产。
(2)该甘薯膜下滴灌栽培方法可有效控制土壤中水分维持在适宜甘薯生长的范围和良好的空间分布，保持土壤结构疏松，通气良好，利于根系发育和薯块的生长。
(3)该甘薯膜下滴灌栽培方法可随时通过滴灌系统进行灌水，防止季节性干旱发生，还可避免因常规灌溉灌水量大，土壤水分过多导致土壤通气性变差，甘薯地上部旺长，影响块根产量。
(4)本发明的栽培方法还可结合滴灌系统，在薯蔓并长期或薯块膨大期，进行施药防治地下害虫，或追施氮肥、钾肥，防止甘薯地上部早衰，加快甘薯地上部营养物质向地下部的转移，促进甘薯块根膨大，提高薯块产量和品质。
附图说明
图1为不规则薯形和规则薯形的图示；
图2为实施例1～4生产的甘薯的品相。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
需要说明的是，以下实施例1-5的甘薯栽培试验均在2019年开展，试验地址位于山东省胶州市胶莱镇青岛农业大学现代农业高科技示范园内，该基地土壤类型为砂姜黑土，试验用甘薯品种为烟薯25号。
实施例1传统的浇窝水方式的甘薯种植试验
本实施例采用传统的浇窝水方式的甘薯种植方法进行甘薯栽培，具体试验步骤如下：
(A)采用深耕犁对甘薯种植地块进行深翻，悬耕机悬耕2遍，打碎大土块并将土地整平，然后根据土壤基础养分含量情况施基肥，每亩施用15-15-15氮磷钾三元复合肥30kg；
(B)对甘薯种植地块依次进行起垄和地膜覆盖，具体要求为垄宽75cm～85cm，垄高25cm～35cm，地膜选择黑色不透光膜；
(C)挑选健康且长势一致的甘薯苗，于5月12日进行移栽，每666.7m2栽苗约4000株。在移栽后及时浇定苗水(即浇窝水)，按单株平均浇水量500mL的标准，浇水量为2.0m3/666.7m2(考虑了传统种植方式的生产实际)；
(D)试验于10月22日甘薯成熟即可收获。
实施例2甘薯膜下滴灌栽培试验(各生育期统一管理)
本实施例采用甘薯膜下滴灌栽培方法进行甘薯种植试验，具体试验步骤如下：
(A)采用深耕犁对甘薯种植地块进行深翻，悬耕机悬耕2遍，打碎大土块并将土地整平，然后根据土壤基础养分含量情况施基肥，每亩施用15-15-15氮磷钾三元复合肥30kg；
(B)对甘薯种植地块依次进行起垄、地膜覆盖和铺设滴灌系统，具体要求为垄宽75cm～85cm，垄高25cm～35cm，地膜选择黑色不透光膜；优选采用悬耕-起垄-覆膜-铺设滴灌带一体机完成起垄、覆膜和铺设滴灌带作业；
所述滴灌系统中，滴灌带选择内镶贴片式滴灌带，根据试验地块土壤性质和栽插时的株距，选择滴灌带出水口间距15cm，滴灌带铺在膜下垄顶的中间位置。
滴灌系统的设计和组装：确定系统控制面积，首先根据田间供水管网供水速度设计滴灌系统控制面积为3333m2(约5亩)；系统组装，将铺设于垄上的滴灌带通过旁通与布设于地头的输水主带进行连接，将输水主带连接于供水管出口。在输水主带与供水管出口之间加装施肥装置(施肥罐或文丘里施肥器)、过滤装置(筛网式或叠片式过滤器)、流量表等。
(C)挑选健康且长势一致的甘薯苗，于5月12日，在甘薯种植地块进行移栽，每666.7m2栽苗约4000株，并在移栽后通过滴灌系统浇定苗水5m3/666.7m2，使土壤相对含水量达到70％～75％；
此后分别按照甘薯灌水定额公式(1)：m＝0.1×γ×h×P×(θmax－θmin)/η(1)，计算的灌水量进行灌溉，灌水周期满足公式(2)：T＝(m/Ea)×η(2)，一次灌水延续时间满足公式(3)：t＝(m×Se×Sr)/qd(3)，从而确定甘薯灌水定额、甘薯灌水周期和一次灌水延续时间，具体如下：
①甘薯灌水定额的计算(根据公式(1))：
在所有生育期，γ为1.30g/cm3；h为0.30m；P为55％；θmax为田间持水量的65％；θmin为田间持水量的55％；η为0.95；通过计算得到设计灌水定额为2.26mm，即1.51m3/666.7m2。
②甘薯灌水周期的计算(根据公式(2))：
在所有生育期，灌水定额为2.26mm，覆膜条件下，Ea优选为0.40，η为0.95，在这个取值条件下，计算出灌水周期为5.4天。
③甘薯一次灌水延续时间的计算(根据公式(3))；
优选，qd为1.5L/h，Se为0.15m，Sr为0.85m；在这个较优条件下，计算出灌水时，一次灌水延续时间为0.192小时，约11.5分钟。
(D)试验于10月22日甘薯成熟即可收获。
实施例3膜下滴灌栽培(不同生育期差异化管理)
本实施例采用甘薯膜下滴灌栽培方法进行甘薯种植试验，具体试验步骤如下：
(A)采用深耕犁对甘薯种植地块进行深翻，悬耕机悬耕2遍，打碎大土块并将土地整平，然后根据土壤基础养分含量情况施基肥，每亩施用15-15-15氮磷钾三元复合肥30kg；
(B)对甘薯种植地块依次进行起垄、地膜覆盖和铺设滴灌系统，具体要求为垄宽75cm～85cm，垄高25cm～35cm，地膜选择黑色不透光膜；优选采用悬耕-起垄-覆膜-铺设滴灌带一体机完成起垄、覆膜和铺设滴灌带作业；
所述滴灌系统中，滴灌带选择内镶贴片式滴灌带，根据试验地块土壤性质和栽插时的株距，选择滴灌带出水口间距15cm，滴灌带铺在膜下垄顶的中间位置。
滴灌系统的设计和组装：确定系统控制面积，首先根据田间供水管网供水速度设计滴灌系统控制面积为3333m2(约5亩)；系统组装，将铺设于垄上的滴灌带通过旁通与布设于地头的输水主带进行连接，将输水主带连接于供水管出口。在输水主带与供水管出口之间加装施肥装置(施肥罐或文丘里施肥器)、过滤装置(筛网式或叠片式过滤器)、流量表等。
(C)挑选健康且长势一致的甘薯苗，于5月12日，在甘薯种植地块进行移栽，每666.7m2栽苗约4000株，并在移栽后通过滴灌系统浇定苗水5m3/666.7m2，使土壤相对含水量达到70％～75％；
此后按照本发明中甘薯不同生育期甘薯灌水定额公式(1)：m＝0.1×γ×h×P×(θmax－θmin)/η(1)，计算的灌水量进行灌溉，灌水周期满足公式(2)：T＝(m/Ea)×η(2)，一次灌水延续时间满足公式(3)：t＝(m×Se×Sr)/qd (3)；
需要说明的是：
甘薯不同生育期灌水定额公式：m＝0.1×γ×h×P×(θmax－θmin)/η(1)；
在发根缓苗期，γ为1.10g/cm3；h为0.20m；P为40％；θmax为田间持水量的70％；θmin为田间持水量的60％；η为0.95；通过计算得到设计灌水定额为0.93mm，即0.62m3/666.7m2。
在分枝结薯期，γ为1.20g/cm3；h为0.25m；P为45％；θmax为田间持水量的65％；θmin为田间持水量的55％；η为0.95；通过计算得到设计灌水定额为1.42mm，即0.95m3/666.7m2。
在薯蔓并长期，γ为1.30g/cm3；h为0.40m；P为65％；θmax为田间持水量的75％；θmin为田间持水量的65％；η为0.95；通过计算得到设计灌水定额为3.56mm，即2.37m3/666.7m2。
在薯块膨大期，γ为1.4g/cm3；h为0.30m；P为55％；θmax为田间持水量的60％；θmin为田间持水量的50％；η为0.95；通过计算得到设计灌水定额为2.43mm，即1.62m3/666.7m2。
甘薯不同生育期灌水周期满足公式(2)：T＝(m/Ea)×η(2)；
在发根缓苗期，灌水定额为0.93mm，覆膜条件下，Ea优选为0.2，η为0.95，在这个取值条件下，计算出灌水周期为4.4天。
在分枝结薯期，灌水定额为1.42mm，覆膜条件下，Ea优选为0.3，η为0.95，在这个取值条件下，计算出灌水周期为4.5天。
在薯蔓并长期，灌水定额为3.56mm，覆膜条件下，Ea优选为0.5，η为0.95，在这个取值条件下，计算出灌水周期为6.8天。
在薯块膨大期，灌水定额为2.43mm，覆膜条件下，Ea优选为0.4，η为0.95，在这个取值条件下，计算出灌水周期为5.8天。
甘薯不同生育期一次灌水延续时间满足公式(3)：t＝(m×Se×Sr)/qd(3)；
优选地，qd为1.5L/h，Se为0.15m，Sr为0.8m。
例如，在薯块膨大期，灌水定额为2.43mm，在这个较优条件下，计算出在薯块膨大期灌水时，一次灌水延续时间为0.194小时，约11.6分钟。
(D)试验于10月22日甘薯成熟即可收获。
种植过程中，若出现地下害虫较多，危害薯块，在灌溉快要结束时，将60％吡虫啉悬浮剂400～600ml或20％的噻虫胺溶于灌溉水滴入土壤，然后结束灌溉。滴灌结束时使滴灌带内保留一定浓度的药液，可防止虫子咬破滴灌带。
实施例4优化实施例
本实施例在实施例3的甘薯膜下滴灌栽培方法的基础上，同时追施硫酸钾进行甘薯种植试验，具体步骤如下：
(A)与本发明实施例3中的步骤(A)相同；
(B)与本发明实施例3中的步骤(B)相同；
(C)与本发明实施例3中的步骤(C)相同；
不同之处在于：在薯蔓并长期或薯块膨大期间，追施硫酸钾。具体追施方法为：将硫酸钾溶解到水中，采用膜下滴灌方式，随灌溉水分2～3次追施，共计每666.7m2追施硫酸钾10kg。
(D)试验于10月22日甘薯成熟即可收获。
本实施例中，若薯蔓并长期或薯块膨大期间出现甘薯茎蔓基部老叶发黄的缺氮症状，可视症状轻重在追施硫酸钾同时，配合追施尿素6kg～10kg，分2～3次滴入，使其保持旺盛的生命力。追肥时，可将两种肥料溶解在肥料桶中，利用施肥泵将其泵入灌溉系统。
种植过程中，若出现地下害虫较多，危害薯块，在灌溉快要结束时，将60％吡虫啉悬浮剂500ml或20％的噻虫胺500ml溶于灌溉水滴入土壤，然后结束灌溉。滴灌结束时使滴灌带内保留一定浓度的药液，可防止虫子咬破滴灌带。其他实施例中，农药可以替换成其他具有类型防效的农药。
测试实施例5
1、测试方法
统计实施例1～4的方法种植得到的甘薯的产量，每个试验组中随机选取100块甘薯按重量进行分级或对薯形进行分类，统计商品率和畸形率；每个处理随机选取5块甘薯，通过与标准比色卡比较，确定薯肉颜色。
增产率＝[(某实施例的甘薯产量-实施例1的甘薯产量)/实施例1的甘薯产量]×100％
商品率＝(单个薯块重在150g～500g之间的鲜薯产量/总产量)×100％
畸形率＝(形状不规则薯块数/参与调查的薯块总数)×100％
其中，形状不规则薯块的形态为如弯曲、缢缩、明显的凹陷或突起等，不规则薯形和规则薯形的形状见图1。
2、测试结果及分析
实施例1～4的测试结果具体见表1，实施例1～4种植得到的甘薯的薯肉颜色见图2。
表1甘薯产量与灌溉水量的关系表
注：数值后标不同小写字母表示数据在p<0.05水平下差异显著，下同。
(1)从表1的结果可知，仅采用传统浇窝水的传统种植方式的实施例1的甘薯产量和商品率最低，且畸形率远高于实施例2～4；实施例2采用膜下滴灌栽培的方式种植甘薯，但是并未对甘薯的各生育期进行差异化滴灌管理，相对于实施例1增产率为36.9％，其商品率高于实施例1，畸形率低于实施例1。
相对于实施例1，采用本发明的膜下滴灌栽培(不同生育期差异化管理)的实施例3和实施例4的增产率依次分别为48.5％、70.6％，其实施例3和4的商品率得到大幅度提高，都达到93％以上。可见，本发明的甘薯膜下滴灌栽培方法能大幅度的提高甘薯产量和商品率，并且降低畸形率；同时实施例3和实施例4相对于实施例2中的灌水量有明显减少，相对于实施例2节水12.5％，提高了水利用效率。
本发明甘薯膜下滴灌栽培方法，采用滴灌灌溉，浇水均匀，可有效控制土壤中水分分布，保持土壤结构疏松，通气良好，利于根系发育和薯块的生长；同时避免因常规灌溉灌水量大，导致甘薯地上部旺长的问题；可结合滴灌系统进行后期的追肥，尤其在薯块膨大期追施钾肥，可加快地上部营养物质向地下部的转移，提高薯块产量和品质。
实施例6
本发明的实施例3和4的甘薯膜下滴灌栽培方法是通过大量试验摸索得到的最优方案，此过程的摸索试验如下：
6.1发根缓苗期土壤水分管理对甘薯生长发育的影响
(1)试验时间和地点：试验于2016至2017年在胶州市青岛农业大学现代农业高科技示范园进行。土壤类型：沙姜黑土，甘薯品种：烟薯25号。
(2)试验方法：共设4个处理。处理1，土壤相对含水量控制在40～50％；处理2，土壤相对含水量控制在50～60％；处理3，土壤相对含水量控制在60～70％；处理4，土壤相对含水量控制在70～80％，每个处理3次重复。
试验采用膜下滴灌形式控制土壤水分，通过在田间埋设土壤水分监测传感器，自动监测土壤含水量状况。垄底宽0.8m，垄顶宽0.35m，垄高0.25m，5月10日前后移栽，株距0.25m左右。
于薯苗移栽后20天进行采样分析，每个试验处理采样6株，称其鲜重，测定叶片叶绿素含量，利用根系扫描仪获取根系发育参数。
(3)试验结果及分析：从表2的结果可知，发根缓苗期的土壤湿度过大并不利于甘薯缓苗和生长，整体表现处理3优于处理4优于处理2优于处理1。即在发根缓苗期，控制土壤相对含水量60％～70％为最佳的处理。
表2发根缓苗期土壤水分管理对甘薯生长发育的影响的结果
6.2分枝结薯期土壤水分管理对甘薯生长发育和块根分化的影响
(1)试验时间和地点：试验于2016至2017年在胶州市青岛农业大学现代农业高科技示范园进行。土壤类型：沙姜黑土，甘薯品种：烟薯25号。
(2)试验方法：共设4个处理。处理1，土壤相对含水量40～50％；处理2，土壤相对含水量50～60％；处理3，土壤相对含水量60～70％；处理4，土壤相对含水量70～80％，每个处理3次重复。
试验采用膜下滴灌形式控制土壤水分，通过在田间埋设土壤水分监测传感器，自动监测土壤含水量状况。垄底宽0.8m，垄顶宽0.35m，垄高0.25m，5月10日前后移栽，株距0.25m左右。
于薯苗移栽后第50天进行采样分析，每个试验处理采样10株，称地上部、地下部鲜重，利用游标卡尺量取各分化根直径，并于收获时统计不同处理块根产量。
(3)试验结果及分析：根据表3的试验结果可知，从收获期产量表现看，处理2和处理3差异不显著。地上部生长速度处理4最好，但从块根分化情况看，处理处理2和处理3均优于处理4和处理1。综合各指标来看，处理2和处理3是较优的试验处理，可选择处理2和处理3之间的过渡值(60±5％)作为分枝结薯期的最佳的水分管理参数。
表3分枝结薯期土壤水分管理对甘薯生长发育和块根分化的影响的结果
6.3薯蔓并长期不同土壤水分管理措施对甘薯生理生化及产量指标的影响
(1)试验时间和地点：试验于2017至2018年在胶州市青岛农业大学现代农业高科技示范园进行。土壤类型：沙姜黑土，甘薯品种：烟薯25号。
(2)试验方法：共设4个处理。处理1，土壤相对含水量40～50％；处理2，土壤相对含水量50～60％；处理3，土壤相对含水量60～70％；处理4，土壤相对含水量70～80％，每个处理3次重复。
试验采用膜下滴灌形式控制土壤水分，通过在田间埋设土壤水分监测传感器，自动监测土壤含水量状况。垄底宽0.8m，垄顶宽0.35m，垄高0.25m，5月10日前后移栽，株距0.25m左右。
前期保持土壤相对含水量60％～70％，于移栽后的50天后开始试验处理，利用土壤湿度传感器监测土壤相对含水量，并通过滴灌系统控制土壤水分在试验处理范围内，连续处理50天，直至移栽后100天结束。
于各试验处理结束后进行采样，每个处理采样20株，称地上和地下部鲜重，利用叶面积仪测定不同处理叶面积指数，利用汉莎CIRAS-3型便携式光合/荧光测定系统测定光合与荧光参数，并于收获时测定块根产量。
(3)试验结果及分析：
根据以下表4的试验结果可知，从产量表现看，处理3和处理4的差异不显著，二者均优于处理2和处理1。由于处理4的叶面积指数过高，群体过大，导致源-库失调，营养物质转移效率下降，因此，虽然处理4一些光合与荧光生理参数优于处理3，但二者产量差异并不显著。因此，可选择处理3和处理4之间的过渡值(70±5％)作为薯蔓并长期的最佳水分管理参数。
表4薯蔓并长期不同土壤水分管理措施对甘薯生理生化及产量指标的影响
6.4薯块膨大期水分管理对甘薯块根产量和品质指标的影响
(1)试验时间和地点：试验于2017至2018年在胶州市青岛农业大学现代农业高科技示范园进行。土壤类型：沙姜黑土，甘薯品种：烟薯25号。
(2)试验设计：共设4个处理。处理1，土壤相对含水量40～50％；处理2，土壤相对含水量50～60％；处理3，土壤相对含水量60～70％；处理4，土壤相对含水量70～80％，每个处理3次重复。
试验采用膜下滴灌形式控制土壤水分，通过在田间埋设土壤水分监测传感器，自动监测土壤含水量状况。垄底宽0.8m，垄顶宽0.35m，垄高0.25m，5月10日前后移栽，株距0.25m左右。
前期保持土壤相对含水量60％～70％，于移栽后100天开始试验处理，连续处理30天，处理结束20天后开始收获，统计不同处理块根产量，每个小区随机选取100块甘薯按重量进行分级或对薯形进行分类，统计商品率；每个处理随机选取10块甘薯测定薯皮、利用手提式多功能色差仪测定薯肉颜色，并经相应处理后利用蒽酮比色法测定可溶性糖含量等。
试验结果：根据试验各指标对比分析结果，以试验处理2效果最好。该处理下甘薯产量最高，商品率最高，其它各项指标均在较佳的范围内。所以，在薯块膨大期，控制土壤相对含水量50％～60％，是薯块膨大期的最佳的水分管理模式。
表5薯块膨大期水分管理对甘薯块根产量和品质指标的影响
6.5全生育期不同土壤水分管理对甘薯生长发育与产量形成的影响
(1)试验时间和地点：试验于2019和2020年在胶州市青岛农业大学现代农业高科技示范园进行。土壤类型：沙姜黑土，甘薯品种：烟薯25号。
(2)试验设计：共设4个处理。处理1，干湿交替处理，全生育期土壤相对含水量55％～85％(本实验的土壤相对含水量范围设置的较宽，主要目的是研究干湿交替条件下对甘薯生长发育、养分吸收、产量和品质形成的影响)；处理2，适度水分亏缺处理，全生育期土壤相对含水量55％～65％；处理3，充足水分处理，全生育期土壤相对含水量65％～75％；处理4，过量水分处理，全生育期土壤相对含水量75％～85％，每个处理3次重复。试验采用膜下滴灌形式控制土壤水分，通过在田间埋设土壤水分监测传感器，自动监测土壤含水量状况。垄底宽0.8m，垄顶宽0.35m，垄高0.25m，5月10日前后移栽，株距0.25m左右。
于移栽后50天、100天和收获前分3次进行采样，观察甘薯生长发育情况，10月10日收获，统计不同处理块根产量，统计各处理单株薯块数、平均薯块重等指标。
(3)试验结果及分析
①移栽后50天采样测定结果：
由表6的数据可以得出，土壤湿度越大，甘薯生长越旺盛，地上部鲜重越大，最长蔓长越长，分枝数越多。但是单株结薯数下降，最大薯块重减小。因此，从这一时期地上部采样情况看，处理4最好，而从地下部单株结薯数情况看，处理2或处理3较好，从最大薯块重看，处理2和处理1较好。综合比较来看，处理2>处理3>处理1>处理4。
表6移栽后50天的甘薯测定结果
②移栽后100天采样测定结果：
从表7的结果可以看出，随土壤含水量增加，甘薯地上部生长加快，地上部鲜重显著增加，但由于地上部生长过快，导致地下生长减缓，地下部鲜食和结薯数均较处理3有所下降。此时期无论是养分吸收利用情况、地下部鲜重、单株结薯数还是平均薯块重，表现最好的均为处理3，处理2次之，处理4最差。处理4由于水分供应偏多，地下地上生长失调。
表7移栽后100天的甘薯采样测定结果
③收获前采样分析结果
从表8的结果可以看出，试验处理2单株结薯数和平均薯块重适中，产量最高，为所有处理最好。其次为处理3，再次为处理1，试验处理4则因全生育期土壤湿度过大，导致地上和地下部生长失调，虽然地上部鲜重最大，但块根产量最低，为所有处理最差。
表8收获前甘薯采样测定结果
注：DW代表的是烘干后的甘薯粉样品，FW代表的是鲜薯样品。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (8)
1.一种甘薯膜下滴灌高产栽培方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、对甘薯种植地块进行起垄、地膜覆盖和铺设滴灌系统；
S2、挑选甘薯苗在甘薯种植地块进行移栽，并在移栽后及时通过滴灌系统浇定苗水，使土壤相对含水量达到70％～75％；
S3、在甘薯生育期通过滴灌系统，采用膜下滴灌方式进行灌溉，甘薯成熟即可收获；甘薯生育期采用膜下滴灌方式进行灌溉，其灌水定额满足公式(1)：m＝0.1×γ×h×P×(θmax－θmin)/η(1)；m为设计灌水定额，单位为mm；γ为实测土壤容重，单位为g/cm3；h为计划土壤湿润层深度，单位为m；P为设计土壤湿润比，单位为％；θmax为适宜土壤含水量上限；θmin为适宜土壤含水量下限；η为灌溉水利用系数；
其中，在甘薯的发根缓苗期和分枝结薯期，γ为1.0g/cm3～1.3g/cm3；h为0.20m～0.30m；P为40％～55％；θmax为田间持水量的70％～75％；θmin为田间持水量的55％～60％；η为0.90～0.95；
在薯蔓并长期，γ为1.2g/cm3～1.4g/cm3；h为0.35m～0.40m；P为60％～70％；θmax为田间持水量的75％～80％；θmin为田间持水量的65％～70％；
在薯块膨大期，γ为1.3g/cm3～1.5g/cm3；h为0.30m～0.35m；P为50％～60％；θmax为田间持水量的60％～65％；θmin为田间持水量的50％～55％。
2.根据权利要求1所述的甘薯膜下滴灌高产栽培方法，其特征在于，其灌水周期满足公式(2)：T＝(m/Ea)×η(2)，其中：T为设计灌水周期；m为设计灌水定额，单位为mm；Ea为设计耗水强度，单位为mm/d；η为灌溉水利用系数；
在发根缓苗期，Ea优选为0.2，η为0.95；在分枝结薯期，Ea优选为0.3，η为0.95；在薯蔓并长期，Ea优选为0.5，η为0.95；在薯块膨大期，Ea优选为0.4，η为0.95。
3.根据权利要求1或2所述的甘薯膜下滴灌高产栽培方法，其特征在于，甘薯生育期采用膜下滴灌方式进行灌溉，其一次灌水延续时间满足公式(3)：t＝(m×Se×Sr)/qd(3)，其中，t为一次灌水延续时间，单位为h；m为设计灌水定额，单位为mm；Se为选择滴灌带的滴孔间距，单位为m；Sr为设计毛管(滴灌带)间距，单位为m；qd为选择滴灌带滴孔流量，单位为L/h；其中，qd为1.5L/h～2.5L/h，Se为0.10m～0.20m，Sr为0.75m～0.85m。
4.根据权利要求3所述的甘薯膜下滴灌高产栽培方法，其特征在于，qd为1.5L/h，Se为0.15m，Sr为0.80m。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的甘薯膜下滴灌高产栽培方法，其特征在于，在薯蔓并长期或薯块膨大期，采用膜下滴灌方式，每亩甘薯追施硫酸钾10kg～15kg，分2～3次滴入。
6.根据权利要求5所述的甘薯膜下滴灌高产栽培方法，其特征在于，在灌溉即将结束时，采用膜下滴灌方式，将杀虫剂随灌溉水滴入土壤。
7.根据权利要求5所述的甘薯膜下滴灌高产栽培方法，其特征在于，在薯蔓并长期或薯块膨大期，在甘薯茎蔓基部出现老叶叶片发黄的缺氮症状的情况下，将尿素提前溶解到水中，采用膜下滴灌方式，随灌溉水分次追施，每666.7m2追施尿素6kg～10kg，分2～3次滴入。
8.根据权利要求5所述的甘薯膜下滴灌高产栽培方法，其特征在于，在S1的步骤前，还设置以下步骤：
S0、对甘薯种植地块进行深翻和整平，然后根据土壤基础养分含量情况施基肥。
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