木薯高效節水灌溉方式對比研究與應用探討

莫　凡，黃忠華，廖　婷，羅興錄，田　軍，覃　睿，羅維鋼

(1.南寧市灌溉試驗站，廣西 南寧 530001；2.廣西大學農學院，廣西 南寧 530004)

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木薯高效節水灌溉方式對比研究與應用探討

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.南寧市灌溉試驗站，廣西 南寧 530001；2.廣西大學農學院，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，對木薯產量、塊根生長和土壤三相的影響進行對比研究，探討在補充灌溉為5.33 m3/hm2條件下，木薯最佳的灌溉方式。結果表明：同一灌溉定額下，膜下滴灌的木薯產量、塊根數、塊根長、塊根粗，及土壤三相比都優于滴灌與微噴灌，可在廣西南部旱作地區木薯栽培中推廣應用膜下滴灌的灌溉方式。

關鍵詞：膜下滴灌；灌溉定額；灌溉方式；木薯；產量；土壤三相；農藝性狀

廣西降雨量較為豐富，但是在時空上卻分布不均，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。木薯單產處在較低的水平，平均畝產量一直在2 t左右。木薯易受干旱威脅的時期為對出苗率和產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適量的進行灌溉，將會大幅度提高木薯產量。因此開展木薯高效節水灌溉研究，對木薯生產具有重要意義。當前學者對棉花[1]、玉米[2-3]、馬鈴薯[4-6]、番茄[7-11]等作物進行節水灌溉研究的較多，而有關木薯高效節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補充灌溉條件下對木薯生長、產量，及土壤三相的影響，探討能大幅提高木薯產量的灌溉方式，為廣西旱作區推廣木薯栽培節水灌溉技術，提高木薯產量提供技術支持和理論依據。

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木薯品種“新選048”。

1.2試驗設計

2014年，試驗在廣西東盟經濟開發區武帽分場進行。試驗地土壤堿解氮含量105.27 mg/kg，速效磷21.97 mg/kg，速效鉀165.19 mg/kg，土壤有機質含量44.78 g/kg，肥力中等。

試驗采用3種灌溉方式：膜下滴灌，地膜是農用地膜，厚度為0.015 mm；滴灌，滴灌帶內徑16 mm，孔徑0.55 mm，孔間距20 cm，流量2 L/h；微噴灌，微噴灌帶內徑45 mm，孔徑1.0 mm，三孔/組，孔間距100 cm，流量30 L/h。設不灌水區作為對照(CK)。每種灌溉方式采用相同灌溉定額，即5.33 m3/hm2。采用隨機區組設計，每個灌水方式設3次重復，共10個試驗小區，每個試驗小區面積為長×寬=80 m×6 m=480 m2，每個小區之間設隔離帶寬0.9 m，每個試驗小區安裝一個水表進行灌水量計量。木薯種植規格株距×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管理一致。

木薯于4月16日種植，木薯種植后每隔10 d當降雨量小于1 mm時進行一次灌水，灌溉處理1 d后采樣測定塊根數、塊根長、塊根粗指標，收獲前測土壤三相，收獲后測鮮薯產量。

2結果與分析

2.1不同灌溉方式對鮮薯產量的影響

采用膜下滴灌、滴灌、微噴灌的灌溉方式對鮮薯產量的影響結果如圖1所示。

圖1　不同灌溉方式的鮮薯產量

由圖1可見，膜下滴灌與滴灌之間的鮮薯產量差異不顯著，與微噴灌之間的產量差異達到顯著水平(α=0.05)，與對照之間的產量差異達到極顯著水平(α=0.01)；滴灌、微噴灌、對照三者之間的鮮薯產量均無顯著差異。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量，且產量達到75 t/hm2以上。

2.2不同灌溉方式對木薯塊根數的影響

采用膜下滴灌、滴灌、微噴灌的灌溉方式對單株木薯塊根數的影響結果如圖2所示。

圖2　不同灌溉方式的木薯塊根數

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之間無顯著差異，但兩者分別與微噴灌、對照的差異達到極顯著水平(α=0.01)，微噴灌與對照之間的差異達到顯著水平(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量，且采用膜下滴灌的單株木薯塊根數量更多一些，單株木薯塊根數可達到13個以上。

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到顯著水平(α=0.05)，與微噴灌、對照的木薯塊根長差異達到極顯著水平(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結論與討論

3.1不同灌溉方式對木薯生長及產量的影響

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

3.2不同灌溉方式對土壤三相的影響

由研究結果得出，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，使土壤結構疏松，提高土壤通氣性，為木薯生長發育創造良好的土壤環境[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木薯的生長發育，提高產量，不同程度地改善土壤三相結構，其中補充灌溉定額為5.33 m3/hm2的條件下，采用膜下滴灌的灌溉方式對促進木薯生長、提高產量效果最好，值得在木薯生產上推廣應用。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，還有待于進一步深入研究。

參考文獻：

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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

基金項目：廣西水利廳科技項目(201413)

作者簡介：莫凡(1972-)男，高級工程師，長期從事灌溉試驗研究與應用推廣工作。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：S275

文獻標志碼：A

文章編號：2096-0506(2015)02-0017-04