內蒙古馬鈴薯抗旱節水產量提升關鍵技術試驗

摘 要 針對內蒙古地區馬鈴薯灌溉用水受限，為提高馬鈴薯水分和養分利用率，在馬鈴薯苗期和塊莖膨大期，通過滴灌方式分別補灌0、30、45、60 mm，結果表明：在限量補灌60 mm（苗期15 mm，塊莖膨大期分3次，共45 mm）條件下，馬鈴薯產量為2 619.2 kg/667 m2，比干旱條件下增產68.9%；同時在該條件下分別施用保水劑、納微氫絡增效劑、大西北微肥、氨基酸水溶肥和生物有機肥，可以顯著提高馬鈴薯品質和產量，增加經濟效益，其中施用氨基酸水溶肥和生物有機肥在提升馬鈴薯經濟性狀和產量方面表現更為突出，產量分別為2 972.8 kg/667 m2和2 934.3 kg/667 m2，比對照增產13.5%和12.0%。

關鍵詞 馬鈴薯；抗旱節水；限量補灌；抗逆調節

中圖分類號：S324 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.15.009

馬鈴薯是世界上最主要的糧食作物之一，我國作為世界上馬鈴薯生產大國之一，種植面積穩定在（7 000萬×667）m2以上。內蒙古是我國馬鈴薯的主產區，同時也是內蒙古的4大主栽作物之一，是內蒙古的優勢特色主導產業，是貧困地區鞏固脫貧成果、增加收入的重要作物，內蒙古馬鈴薯綜合生產能力居全國前列[1]。2023年，內蒙古馬鈴薯播種面積為（379萬×667）m2，產量穩定。馬鈴薯根系入土較淺，結構較松散，對土壤水分較敏感，在整個生育期階段，水分需求較大，需要充足的水分供給才能保證其正常生長[2]。在內蒙古馬鈴薯種植區域大部分為干旱、半干旱地區，馬鈴薯灌溉用水在一定程度上受到限制。缺水干旱條件下，水分脅迫不僅會影響馬鈴薯生長發育及養分吸收，還會影響馬鈴薯的產量和塊莖品質，從而減少種植戶的經濟收益。以此為背景，研究團隊開展了馬鈴薯旱作產量提升關鍵技術試驗研究，以期提升旱作馬鈴薯產量及品質，最終達到提高種植戶經濟效益的目標。

1 "材料與方法

1.1 "試驗地點

試驗地塊設在武川縣東土城村馬鈴薯試驗示范基地，海拔1 588 m，東經111°46′，北緯41°09′，試驗地塊土壤類型屬于栗鈣土，肥力中下等，pH值為8.1～8.6、速效氮含量146～156 mg·kg-1、速效磷含量 28.3～94.3 mg·kg-1、速效鉀含量218.1～454.4 mg·kg-1，有機質含量1.8%，前茬作物小麥。2023年馬鈴薯生育期內有效降雨量為159.1 mm。

1.2 "試驗材料

試驗品種為冀張薯12號脫毒一級種薯，切塊大小約50 g。

1.3 "試驗方法

5月5日播種，使用大壟雙行播種機，采取“大壟雙行”種植方式，播種、施肥、起壟、覆土一次完成。行距135 cm，株距30 cm，種植密度：3 293株/667 m2。每個處理10 行，試驗區共90 行。

基肥按每667 m2統一施入復合肥[m（N）∶m（P2O5）∶m（K2O）=18∶18∶18]40 kg，機械中耕2 次，每次施入復合肥10 kg，尿素5 kg。生長期間，統一進行早疫病、晚疫病的防治。

1.4 "試驗設計

1.4.1 "限量補灌處理區

補灌時期為苗期和膨大期，試驗共設4個處理，分別為對照（CK）：全生育期無補灌；T1：補灌30 mm（苗期15 mm，塊莖膨大期15 mm）；T2：補灌45 mm（苗期15 mm，塊莖膨大期分2次，共30 mm）；T3：補灌60 mm（苗期15 mm，塊莖膨大期分3次，共45 mm）。補灌15 mm水體積為10.01 m3，使用田間鋪設的一次性滴灌帶供水，灌水量通過水表控制，滴頭流量為2 L·h-1。

1.4.2 "抗逆調節處理區

在限量補灌60 mm的條件下，處理分別為：1）保水劑：播種時每667 m2摻入保水劑5 kg；2）納微氫絡增效劑：播種時每667 m2摻入納微氫絡增效劑10 kg；3）大西北微肥：在現蕾期、盛花期、盛花期末各噴施1次微肥；4）氨基酸水溶肥：在芽條生長期、塊莖膨大期結合補灌，滴入氨基酸水溶肥；5）生物有機肥：播種前每667 m2施入生物有機肥80 kg；6）對照（CK）：限量補灌條件下不噴施任何抗逆調節劑。

1.4.3 "測定項目

收獲時每個處理隨機選取3個點，取樣10 m考種進行單株結薯數、單株產量、商品薯率、小區產量測定，取3次重復的平均值，測產時間為9月13日。

商品薯率測定：薯塊按大（≥150 g）、?。ǎ?50 g）分級稱重，以150 g以上計算商品薯率。

品質測定：淀粉含量用水比重法（取新鮮馬鈴薯5.0 kg進行測量），維生素C含量采用2，6-二氯靛酚法。

1.5 "數據處理

采用Excel 2010對試驗數據進行整理，采用SPSS 19.0對數據進行多重比較和差異顯著性分析。

2 "結果與分析

2.1 "限量補灌對馬鈴薯經濟性狀和產量的影響

從表1可以看出，對于單株結薯數、單株重、商品薯率、產量，3個處理均極顯著高于對照，說明苗期、塊莖膨大期進行限量補灌，可以極顯著提高馬鈴薯產量和經濟性狀，其中T3補灌60 mm在提高單株結薯數、單株重、商品薯率及產量方面最為突出，分別為6.0個、0.80 kg、90.6%、2 619.2 kg/667 m2，比對照增產68.9%。在提高馬鈴薯經濟性狀和產量的能力方面T3＞T2＞T1。對于單株結薯數、商品薯率及產量，T1與T2差異不顯著。由此可見，在塊莖膨大后期對馬鈴薯進行限量補灌，能夠顯著增加經濟性狀和產量。

2.2 "限量補灌對馬鈴薯品質性狀的影響

從表2可以看出，對于馬鈴薯淀粉含量，處理T3＞T2=T1＞CK。不同時期限量補灌均可以增加馬鈴薯塊莖的淀粉含量，但影響效果不明顯，未達到顯著水平，說明在一定范圍內，不同的灌溉處理對馬鈴薯的淀粉含量沒有明顯影響。

對于馬鈴薯塊莖維生素C含量，處理T2＞T3＞ CK＞T1，T1處理的維生素C含量小于對照。限量補灌水量的增多并沒有對馬鈴薯維生素C含量呈現規律性增加，且未達到顯著水平，說明不同時期限量補灌不影響馬鈴薯塊莖維生素C含量。

2.3 "不同的抗逆調節劑對馬鈴薯經濟性狀和產量的影響

表3數據表明，施用保水劑、納微氫絡增效劑、大西北微肥、氨基酸水溶肥和生物有機肥均能極顯著提高馬鈴薯產量及塊莖單株重。施用氨基酸水溶肥處理下，馬鈴薯產量為2 972.8 kg /667 m2，比對照增產13.5%；生物有機肥處理下，馬鈴薯產量為2 934.3 kg/667 m2，比對照增產12.0%。施用氨基酸水溶肥處理下，單株重量最高，達0.90 kg。對于商品薯率，施用保水劑、氨基酸水溶肥能夠極顯著提高馬鈴薯的商品薯率，其中施用氨基酸水溶肥處理下，商品薯率最高，為94.1%。大多處理對于單株結薯數影響不顯著。在5種處理中，施用氨基酸水溶肥和生物有機肥在提升馬鈴薯經濟性狀和產量方面表現更為突出。

2.4 "不同的抗逆調節劑對馬鈴薯品質性狀的影響

表4數據表明，施用保水劑、納微氫絡增效劑、大西北微肥、氨基酸水溶肥和生物有機肥均能極顯著提高馬鈴薯塊莖的淀粉含量，也能提高馬鈴薯塊莖的維生素C含量，但未達到顯著水平，因此在一定范圍內，施用試驗中5種抗逆調節劑能夠增加馬鈴薯塊莖的淀粉含量，從而達到提高馬鈴薯塊莖品質的效果。

3 "討論與結論

馬鈴薯不同生育期對水分的要求不同，播種期至出苗期需水量最少；出苗期至現蕾期，是馬鈴薯營養生長和生殖生長的關鍵時期；現蕾期至開花期是結薯盛期，需水量最大，有效的灌水不僅可以降低土壤溫度，而且有利于塊莖形成膨大，對提高馬鈴薯的單產具有明顯作用[3]。在此基礎上本研究選取出苗期和塊莖膨大期作為限量補灌的關鍵時間，結果顯示補灌30 mm與45 mm均能夠極顯著地提高馬鈴薯的產量，但兩者之間差異不顯著；在塊莖膨大后期再次進行限量補灌15 mm，可以極顯著提高馬鈴薯產量及其他經濟性狀。這與顧淑琴等的研究結果一致[4]，同時也驗證了在馬鈴薯塊莖膨大后期需水量增多這一生長特性，為后續細化限量補灌研究提供了數據支持。

抗逆處理試驗中，在限量補灌60 mm（苗期15 mm，塊莖膨大期分3次，共45 mm）條件下，施用5種不同的抗逆處理調節劑及肥料，減輕由于干旱缺水對馬鈴薯產量及塊莖經濟性狀的影響。結果表明5種處理均能極顯著提高馬鈴薯的產量。王亞藝的研究表明，施用不同用量的保水肥料均能提高馬鈴薯產量和水分利用效率，保水劑用量在150 kg/667 m2效果最佳[5]。這與本試驗的結果一致，但最佳保水劑用量還需因地制宜進行篩選。新型肥料增效劑網絡結構可以將肥料分子固定于結構中，降低肥料分子的遷移速度，有效減少肥料的轉化和流失，從而提高肥料利用率，降低肥料用量，促進作物生長，提高作物產量[6]。本試驗中施用納微氫絡增效劑達到了增產8.5%的效果，與相關研究結果一致。

馬鈴薯生長發育中除大量元素N、P、K 和中量元素S、Ca、Mg 外，還需要有Fe、Zn、Mn 等微量元素的供給[7]。有研究表明，在馬鈴薯生育過程中適量施入Fe、Zn等微量元素，對提高產量和品質具有十分重要的意義[8-9]。在本次研究中，施用微肥能夠提高馬鈴薯產量、品質和經濟性狀，還能夠在一定程度上增加馬鈴薯的塊莖薯皮厚度，降低馬鈴薯窖藏損失率，提高種植戶經濟收入。杜常亮等研究指出，化肥與有機肥交叉施用有利于馬鈴薯的株高、莖粗、分枝數、產量和品質的增長[10]。這與本研究結果一致，且施用生物有機肥處理中，馬鈴薯增產效果達12.0%，能夠極顯著增加馬鈴薯產量。姬麗君研究表明氨基酸水溶肥與氮磷鉀復合肥配合施用，可有效促進馬鈴薯地上莖葉、塊莖及全株鮮重的增加，亦可有效促進馬鈴薯產量的提高[11]。本試驗5個處理中，施用氨基酸水溶肥增產效果最為突出，產量為2 972.8 kg/667 m2，比對照增產13.5%。

對試驗區的馬鈴薯塊莖品質性狀進行測定，結果表明，不同的限量補灌處理對馬鈴薯的淀粉含量和維生素C含量沒有明顯影響。不同的抗逆調節劑處理下，施用保水劑、納微氫絡增效劑、大西北微肥、氨基酸水溶肥和生物有機肥均能極顯著提高馬鈴薯塊莖的淀粉含量，但對于維生素C含量影響不大。這與李霄峰等的研究一致[3]。下一步可以通過測量其他品質性狀繼續探討限量補灌及抗逆生長調節劑對馬鈴薯塊莖品質性狀的影響。

綜上所述，在干旱缺水條件下，限量補灌60 mm（苗期15 mm，塊莖膨大期分3次，共45 mm），同時施用保水劑、納微氫絡增效劑、大西北微肥、氨基酸水溶肥和生物有機肥是提高水分和養分利用，從而提高馬鈴薯經濟性狀、塊莖品質性狀和產量的有效途徑。

參考文獻：

[1] 胡有林. 內蒙古自治區農牧業優勢特色產業（行業）發展報告—2022年度[M]. 北京：中國農業科學技術出版社，2023.

[2] 馬微，尹娟. 不同灌水處理對馬鈴薯塊莖品質及產量的影響[J]. 寧夏工程技術，2011，10（3）：232-235.

[3] 李霄峰，魯喜榮，田宏先. 不同灌溉量對馬鈴薯產量及品質的影響[J]. 內蒙古農業科技，2011，39（6）：30，79.

[4] 顧淑琴，沈寶云，張好新，等. 注水補灌對砂田馬鈴薯產量及效益的影響[J]. 中國馬鈴薯，2016，30（4）：204-209.

[5] 王亞藝，保水肥料對旱作馬鈴薯產量和水分利用效率的影響[J].青海農林科技，2015（2）：11-14.

[6] 朱永永，岳云，熊春蓉，等. 新型環保肥料增效劑在旱作馬鈴薯上的應用效果[J]. 農業科技與信息，2017，14（24）：69-71.

[7] 馬麗美.不同馬鈴薯品種鉀鈣鐵鋅的吸收積累規律[D].哈爾濱：東北農業大學，2014.

[8] 羅磊，李亞杰，黃凱，等. 不同增施微肥方式對馬鈴薯塊莖產量和Zn、Fe含量的影響[J]. 干旱地區農業研究，2017，35（2）：152-156，206.

[9] 安珍，張茹艷，周春濤，等.鐵肥對馬鈴薯生理特性、產量及品質的影響[J].江蘇農業學報，2022.38（4）：931-938.

[10] 杜常亮，王秀康，王寧，等. 水肥互作效應對陜北溫室馬鈴薯生長及品質的影響[J]. 分子植物育種，2020，18（5）：1702-1709.

[11] 姬麗君，席旭東. 配施氨基酸水溶肥對旱作區馬鈴薯干物質積累及產量的影響[J]. 中國馬鈴薯，2019，33（5）：282-289.

（責任編輯：易 "婧）

收稿日期：2024-04-01

基金項目：全國農業重大技術協同推廣項目。

作者簡介：劉羽（1989—），碩士，助理研究員，主要從事馬鈴薯栽培技術研究與推廣。E-mail：liu0530yu@163.com。

*為通信作者，E-mail：sun1988@126.com。