在马铃薯种植中滴灌技术应用

在马铃薯种植中滴灌技术的应用

【摘要】滴灌技术在马铃薯种植过程中的应用，不但提高了马铃薯的产量和质量，同时大幅度地降低了农田灌水需求量，对干旱地区马铃薯增产增收具有重要意义。本文将对滴灌技术在马铃薯种植方面的发展做综述性讨论。

【关键词】马铃薯；滴灌；膜下滴灌；地下滴灌

滴灌是当今世界上最先进的节水灌溉技术之一。它是利用滴灌系统设备，按照作物需水要求，通过低压管道系统与安装在末级管道上的滴头，将作物生长所需的水分和养分以较小的流量均匀、准确地直接输送到作物根部附近的土壤表面或土层中，使作物根部的土壤经常保持在最佳水、肥、气状态的灌水方法。滴灌设计的主要思路为简化控制、降低工程建设投资，以最少的投入获得作物种植的最大产出。我国20世纪70年代开始引进滴灌技术，发展相对于国外落后。经过几十年的发展，地面滴灌技术已趋于成熟，只是限于滴灌成本较高，应用范围多限于大企业、院校和研究所机构以及大棚温室等。随着近年来国民经济和农业种植企业的发展，滴灌技术的市场化应用才逐渐广泛起来。我国最早的马铃薯滴灌报道见于1977年中国科学院和河南农田灌溉研究所的试验，其次为1979年于达中所作的试验研究。随后20世纪80年代和9o年代滴灌技术研究进入了沉寂期，至2l世纪开始，研究逐渐回暖，近几年颇有高涨之势。

１．主要研究方向

1.1 灌水频率和灌水量等因素对马铃薯生长的影响

马铃薯生长对水分较敏感，适度灌溉即可大幅增产，加之干旱地区的节水增产具有重要意义，故国内外对马铃薯的滴灌研究多集中于此。1993年，龚家栋在以色列内格夫盐水灌溉试验站进行的马铃薯耐盐性和盐水滴灌试验表明：每天灌水1次，马铃薯产量较淡水灌溉产量降低12％，而每天灌溉3次和6次，盐水对产量没有明显影响；盐水灌溉降低了植物高度、植物生长和干物质积累。只要实施合理的灌溉，在沙地上盐水灌溉种植马铃薯也可获得较高的产量和品质。2003年，周娜娜和张学军等人对滴灌情况下不同灌水频率和氮肥施用量对马铃薯生长情况进行试验研究。研究发现：马铃薯产量、单株薯重、商品薯率和淀粉含量均随施氮量增加而呈抛物线趋势变化；小水量高频率的灌溉方式在低氮水平下就能获得高产。同年，孙红红对滴灌条件下的土壤吸力和灌水频率对马铃薯生长的影响进行了研究。研究结果表明，马铃薯株高和水分利用效率均随灌水频率增加而增加；同时得出了灌水频率对马铃薯干物质、蛋白质、淀粉、氮、磷、钾含量的影响。

1.2 不同灌溉方式效果对比研究

不同的灌溉方式灌溉效果差异较大，在滴灌的引入过程中，人们对传统的沟灌、覆膜、喷灌、地表滴灌、膜下滴灌和地下滴灌等灌溉方式进行了对比试验研究，发现了各种灌溉方式的优缺点，同时对滴灌的发展给予了重要的数据支持。1977年，中国科学院和河南农田灌溉研究所以沟灌为对照进行马铃薯滴灌试验，试验表明滴灌

比沟灌节水增产。1979年，于达中的滴灌平栽马铃薯试验发现与传统沟灌相比滴灌节水增产，增产89．6％，省水47 6％。2003年，王凤新等人通过对照试验研究了覆膜滴灌，不覆膜滴灌和沟灌对马铃薯生长的影响。研究表明：覆膜前期能明显减少土壤水分蒸发，后期作用较小，且气温高时对马铃薯生长有明显的抑制作用；3种灌溉方式下，滴灌未覆膜产量和水分利用效率最高，滴灌覆膜和未覆膜处理产量分别为沟灌和未覆膜处理的2.1倍和2.6倍，而水分利用效率则分别为后者的4.5倍和5.3倍。

1.3 毛管布置

马铃薯是浅根作物且多种植于沙质土壤，采用地下滴灌方式时毛管的埋设深度不宜过深(一般距地表20cm以内)，否则水分流失严重，不利于马铃薯的生长。对于间距不同、埋设深度不同的毛管铺设方式，马铃薯的水分利用效率也有所不同。2008年，段东亮通过对榆林地区马铃薯在不同毛管布置方式下土壤水分、地温、生长情况和综合效益等方面的研究得出：一管一行毛管铺设方式下马铃薯生长最好，而二管三行的经济效益和综合效益最好。

2.存在问题及讨论

马铃薯是我国的重要农作物之一，近年来随着经济的发展和马铃薯价格的攀升，马铃薯种植业越来越受到人们的重视。对于干旱的北方地区，灌溉一直是影响马铃薯产量和品质的重要原因之一。虽然近年来滴灌技术的引入给马铃薯产业带来了新的契机，但是由于实际的大田生产经验少，滴灌技术在马铃薯种植业中的应用尚存在

诸多现实问题。

2.1地表滴灌存在问题

一般马铃薯种植需要中耕培土，那么滴管带到底什么时间铺设就成为问题。如果中耕前铺于地表，培土之后，滴灌带则被埋于土下。一般用于地表滴灌的滴管带均为薄壁型，抗土压能力有限，一旦被埋于地下，则会出现不过水情况，这就需要在培土之后将滴管带再提到地表。如果滴管带为内镶圆柱式滴管带(管)，则抗土压能力较强，埋人地下亦可保证过水，但是滴灌系统的成本会成倍增长。亦有研究发现，深植不培土滴灌情况下马铃薯生长产量和青头薯量并不比培土种植差，该种植方式具有一定可行性。深植不培土可以解决地表滴灌滴管带被埋引起的不过水情况，但是这种种植模式是否可行尚待进一步研究和生产实践的验证。值得注意的是地表滴灌带铺设时仍需适当压土，以防滴灌带被风吹离铺放位置，影响正常灌溉。

2.2膜下滴灌现存问题

覆膜可以提高地温利于马铃薯的发芽和出苗，但是马铃薯生长的后期常由于地温过高，覆膜反而对马铃薯生长起到了抑制作用。一般的膜下滴灌是在播种时将滴管带铺于膜下，当出苗时，必须人工进行放苗，如放苗不及时就会出现伤苗情况，进而影响产量。当地温足够高时，需要及时揭膜，防止地温过高影响马铃薯生长，地温过高亦会对滴管带造成损伤。地膜同时还存在着成本和回收等一系列问题，总的来看膜下种植虽有优势，但田间管理复杂，劳动强度

要求高，大面积推广种植有一定困难。

2.3地下滴灌现存问题

虽然地下滴灌较地表滴灌拥有较多优点，但是成本高，系统维护复杂。现阶段主要是各研究机构和科研院所等部门进行研究，实际生产应用少见报道。不同滴灌带(管)的抗土压能力不同，厚壁型滴管带(管)价格昂贵，这几年也有个别企业和单位将薄壁型滴灌带埋于地下进行试验研究，但结果不甚理想，加上管道堵塞、虫害等因素的作用使其应用受到限制。

2.4其它问题

马铃薯种植过程中滴管带的铺设和回收等基本的配套机械设备较少，近年来只在新疆地区该类设备有一定的发展，但影响有限。很多地方和农户均采用自制简易铺管架进行铺设，回收基本依靠手工来进行。由于管道的铺设必然对机械化耕作带来影响，田间地头应具有防止机械碾压和刮擦的相应措施。滴管带本身遭虫咬、机械损伤、人为损伤、石子刮擦等造成的漏水情况时有发生，需生产中采取一定措施。

3.结论

综上所述，马铃薯滴灌技术不仅可以节水增收，同时可以带来巨大生态效益，是马铃薯种植业中很有潜力的一种灌溉技术，尤其对我国北方干旱地区的经济发展具有重要意义。但是任何技术的进步都不是一帆风顺的，我国马铃薯滴灌尚处于市场化生产的初期，实际生产经验匮乏，对于不同滴灌方式的应用应依据当地气候、土壤