马铃薯施肥及灌溉技术

80
75 70
15
15 20
5
10 10
2840
2025 1200
6.72
4.07 2.04
(内蒙古达茂旗,2008)
不同滴灌条件下马铃薯的产量及灌水生产效率
处理 灌水量 （mm） 202 202 202 202 水分利用效率 灌溉水生产效率 (kg/ （kg/ mm· 667m2） 2 mm .667m ) 5.11 b 5.62 a 4.62 c 3.73 d 11.75 b 12.70 a 10.73 c 8.68 d
如何提高灌溉水的生产效率？
不同灌溉方式下马铃薯产量
灌溉 方式 面积 （亩） 亩穴 数 每穴 薯重 kg 每穴 结薯 个数 大中小薯比例（%） 大 中 小 亩产 量 kg 水分生 产率 kg/mm
滴灌
喷灌 管灌
0.2
0.2 0.2
4167
4167 4167
0.724
0.486 0.288
4~5
5~6 5~6
二作区马铃薯节水施肥栽培现状及 技术对策
中国农业科学院蔬菜花卉研究所 庞万福
中国马铃薯生产分布
In 2006: Acreage: 5.342 M ha Prod.: 83.12 M ton Yield: 15.56ton/ha
栽培区域划分
–种植面积49%，产量 –种薯产地 –加工原料薯生产基地 –鲜食商品薯
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实际上，除草只是较为浅显的原因之一，锄地的核心是 “ 松土保墒 ” 。 “ 锄不厌数，勿以无草而中缀 ” ；就 是说，锄地是不论次数的，没有草也要锄。 “ 松土 ” ， 就是 切断毛细管，堵塞裂缝 ；从而 “ 保墒 ” ---抑制水 分沿毛细管上行至地表蒸发和直接经裂缝蒸发。
• 松土保墒，一般在雨后土壤表面干燥到不泥泞时进行。 用锄头在土壤表面松出10厘米左右厚的 “ 暄土 ” ，暄土 不会开裂；暄土层与下层之间的毛细管也被切断了，不再 能从下层获得水分，因此会迅速干燥成无水分可供蒸发的 “ 被子 ” ，把下层水分牢牢地 “ 捂 ” 在土壤中。 俗话说 “ 锄头自有三寸泽 ” 就是对松土保墒功能的生 动总结。松土保墒，又被现代农业称作 “ 暄土覆盖法 ” 。
马铃薯生长期基本上无自然降雨，主要靠地下水灌溉，一般需灌溉4－6 次，每次灌溉量20mm,利用率按照土渠计则灌溉一次需水，亩需水总量 为54—80立方米 。
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灌溉方式 土渠 防渗渠 低压管道 喷灌 膜下滴灌
水分利用率﹙％﹚ 57 66 73 78 81
中原二作区马铃薯生产中水分管理中存在的主要问题和潜在 威胁 ●马铃薯生长期与自然降水时期不吻合，一般2－3月播种， 5月底到6月初收获。而降雨主要集中在6、7、8三月; ●地下水位严重下降，地下漏斗越来越严重，长此透支灌溉 制度水资源枯竭不可逆转; ●马铃薯种植区农民过度追求高产，甚至不惜过高的投入谋 求高产。春作马铃薯基本上大水大肥。，正常年份灌溉 4—6次，甚至更多。化肥施用量一般都在150kg ，高的达 到200kg ，甚至更高。以山东滕州为例，亩施肥量都在 200kg 以上。灌溉和施肥量居全国前列。高产不高效。 ●灌溉方式落后，水分渠道渗漏严重。华北平原马铃薯田仍 以渠灌为主，喷灌、滴灌、膜下滴灌、渗灌很少使用。
覆膜
一带一行 一带双行
露地
一带一行 一带双行
提高农业水分利用率的措施
• 一、工程节水 利用管灌、滴灌、水平畦灌、隔沟灌、间 歇灌溉等减少田间蒸发量；
• 二、生物节水 利用抗旱作物、抗旱优良品种提高作物水 分利用效率﹙推广抗旱作物及抗旱品种﹚；
• 三、基因节水 研究植物水分利用效率基因定位、分子标 记，结合常 规育种，培育出抗旱高产高水分利用效率品 种。 • 四、农艺节水 利用不同植物抗旱节水特点，进行种植布 局和耕作制度的调整，提高农田水分利用效率；
华北春秋二作区马铃薯栽培制度
春作﹙地膜覆盖﹚ 春作﹙二膜覆盖﹚ 春作﹙三膜覆盖﹚ 2下—3月初播种 1月下－2月上旬 12底－1月上播种 5月下－6月上收获 4月下－5月上中 4月中旬收获
水量（mm） 200
华北平原天然状态下农田水量平衡图
150 降水量 需水量
100
50
•
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 月份
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不同土质及覆膜处理的水分产量效应
地下水位 滩地﹙重壤﹚ 处理 覆膜 裸地 耗水量 (mm) 206.14 245.33 经济产量 (kg/亩) 2707.26. 2301.70 水分利用效率 (kg.mm.亩) 13.13 9.38
壤土
增幅 覆膜 裸地
增幅 覆膜 裸地 增幅
-15.84% 206.47 240.81
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2、秸秆覆盖 华北平原使用上茬小麦或者玉米秸杆覆盖和南方冬作区稻草覆盖均可以 增加土壤孔隙度。不但减轻表土水分无效蒸发，连续3 年后，耕层土壤总空隙度增加 4%~11%，通气孔隙增加7.5%，土壤容重减少0.1-0.2 g/cm3。
3、 暄土覆盖 具有 “ 同质覆盖 ” 的无比优越性 。通过多次中耕切断毛管，减少蒸 发。 4、地膜覆盖 华北中原二作区地膜覆盖主要目的是保持土壤水分，提高地温。
干旱基本情况
●我是缺水大国，水资源总量为2.8万亿m3，仅占世界7%。 人均水资源 不足世界平均水平的1/4，是世界上13个贫水国之一，居世界109位。耕 地平均分摊水量也只有世界平均数的3/4。中国水资源的分布极不平衡， 81%的水资源集中在长江流域及其以南地区，占我国耕地64.1%的北方 地区，人均水资源519m3，仅分别为全国的1/5和世界平均水平的 1/20。 并且降水和径流年内和年际间变化较大, 江河径流水资源多为洪 水，难以充分利用, 枯水季节的缺水问题十分突出。据国土资源部统计， 我国现有旱作耕地面积10.1亿亩，约占耕地总面积的55%。﹙按照年降 水量200-250毫米为干旱区，251-400毫米为半干旱区的标准﹚，主要集 中在西北、华北、东北和西南地区。
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三、覆盖保墒，防止土壤水分蒸发的最有效途径 。 土壤表面蒸发量占农田总蒸发的1/4～1/2。农田覆盖是一项人工调控土壤——作物间水 分条件的栽培技术，是降低农田水分无效蒸发，提高用水效率的有效农业措施之一。 农田地膜覆盖阻断了土壤水分的垂直蒸发和乱流，使水分横向迁移，增大了水分 蒸发的阻力，有效地抑制土壤水分的无效蒸发，抑蒸力可达80%以上。覆膜的抑蒸保 墒效应促进了土壤—作物—大气连续体系中水分有效循环，增加了耕层土壤贮水量， 加大作物利用深层水分，改善作物吸收水分条件；水热条件及作物生长状况的改善同 样有利于矿质养分的吸收利用。 1、砂覆盖 甘肃、青海等地区的 “ 砂田 ” 就使用卵石来覆盖地表，也能在极度干旱 的环境中生产出西瓜、蔬菜等高水产品。
农艺节水 一、“ 深耕 ” 华北中原二作区﹙河北中南部、山东等地 ﹚耕地深度仅22cm，不仅土壤贮水量小，而且块茎培土 层也浅。就是逐年加深耕作层厚度。可以打破常年耕作踩 塌形成的坚实 “ 犁底层 ” ，减小作物根系下扎阻力，扩 大作物的水、肥空间；可将下层 “ 死土 ” 翻起，熟化其 结构，风化其养分，提高土壤的耕作性能、保水性能和肥 力。深耕还可加强雨季吸纳降水，以供作物旱季消耗，可 称为 “ 深耕蓄墒 ” 。“深耕一寸土，能耐十天旱。”深 耕可以打破犁底层，增加透水性，加大蓄水量，并能促进 根系下扎和扩大根系吸收范围，提高水肥利用率。有资料 表明，深耕后土壤容重减少0.1～0.2克/立方厘米，总孔隙 度增加3%～8%，非毛管孔隙增加4%～8%，田间持水量 增加3%～4%。
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全国水资源分布状况可以明显看出，西北地区各省的水资源总量，虽然低于我国南方地区，但并不比华 北和东北部分省份少，并不是贫水地区。西北地区的水资源大部分来自黄河流域，中部分来自甘肃和新 疆周围的高山降雪和冰川水资源，少部分来自长江流域。
西北、华北、东北水资源比较表 省 区 新疆 黑龙江 河南 青海 陕西 内蒙古 山东 吉林 甘肃 辽宁 河北 水资源（亿立方米） 920.1 826.8 697.7 634.7 574.6 495.6 489.7 326.5 247.2 220.0 204.69 人均水资源（立方米） 4793.6 2167.8 697.7 1190.9 1560.6 2082.7 518.2 1208.7 951.6 519.1 306.69
• • • 中原二作区范围：京津鲁豫及河北中南部 一、干旱现状 1、降水及干旱特点：降水量从北向南在500--800毫米，降雨主要集中在7、8月。气候半湿润 +土壤半干旱地区，降雨量不能满足小麦-玉米三年两熟的高产需要，春夏季土壤干旱缺水严 重，冬小麦生长期需要抽取大量地下水满足灌溉。秋季由于降雨量较大，土壤水分得到一定 恢复，但地下水位很深，土壤整体上处于半干旱状态。这些地区也可以称为半旱地农业区域。 2、水资源特点：华北由于地表河流水资源很少，长期利用地下水发展工农业生产，目前已经 成为了世界上最大的地下漏斗，是世界四个严重缺水地区之一。超级漏斗、地沉降、地裂缝、 海水入侵、咸水下移、海水倒灌...截止2009年，海河流域各类漏斗面积为9万多平方公里 ， 天津市区下沉2米以上，塘沽下沉超过3米。 和2001年的6万平方公里相比 ，每年扩张1万平 方公里。按这个势头，海河流域的全部12.8万平方公里平原，应在2012年连片形成举世罕见 的超级大漏斗，横跨京、津、冀、鲁、豫。 3、华北地区水资源开发率为72%，其中河北省水资源现状开发率为90%，明显高于全国平均 水平﹙20%﹚。由于水资源短缺不得不大量开采地下水，目前河北省每年地下水超采量达30 亿立方米，地下水位持续下降。据报道河北省平均年由于地下水严重超采，部分地区已造成 海水入侵、地裂缝、地面下沉水井报废、河道干枯等严重的生态系统退化现象。
-14.26% 196.42 21 Nhomakorabea.93 -7.32%
17.62% 2667.35 2202.6
21.1% 1840.8 1509.1 21.98%
12.92 9.15
砂土
9.37 7.12
• 二作区马铃薯施肥中存在的主要问题
1.化肥利用率低 1995-2004年，近10年来中国化肥用量增加很快，化肥用量由3595万t(纯养分， 下同)发展到4 636．8万t，增加了1 041．8万t，即增加了22．5％；但是，粮食产量由46500万t 只增加到46974.2万t，增加了474.2万t，即增加了1.0％。2010年以来达到了5460万吨﹙纯量﹚， 占世界总产量的30％以上，居世界第一位。利用率的总体水平为30％～40％，发达国家为50％～
马铃薯对水分利用率高，缓解水资源对作物 生长限制
严重缺水国家
128位
人均占有量为世界平均值1/4
马铃薯水分利用率高
丰水年的产量为100%，在干旱年份的产量：谷子55%，荞麦 57%，春小麦58%，扁豆63%，豌豆65%，马铃薯76%
马铃薯成为西北等干旱地区的主要作物
中原二作区水资源分析
北方一季作区
Ⅰ Ⅳ
-面积39% -增长快 -加工 -粮食
西南混作区
中 原 二 Ⅱ 季 作 区
-种植面积5% -早熟菜用 -出口 -高产
Ⅲ
南方冬作区
－面积：7% －迅速扩大 －冬闲田 －出口和早熟 菜用
马铃薯产业现状
种植：我国马铃薯栽培面积和产量总体呈现增长态势。 2008年马铃薯8000万亩，产量8000万吨。马铃薯在部分地区 的粮食和收入贡献已达40%。
二、“ 中耕保墒 ” 华北平原二年三熟制，作物年需水量为 1000－1200mm左右，年降水量却只有400-600mm，而且降 水的季节分布极不平衡。上世纪50年代以前一直以 “ 保墒 ” 为核心的耕作制度，才保持了华北平原地下水位持续利用。据 报道从80年代因放弃了中耕制度，仅黄淮海流域，因放弃“保 水耕作”而加大的农田蒸发每年高达890亿立方米；接近于1条 黄河再加2条海河， “ 墒 ” ，指的是土壤水分，保墒就是 “ 经营土壤水分 ” 。 所谓经营，就是通过 深耕、细耙、勤锄 等手段来尽量减少土 壤水分的无效蒸发，使尽可能多的水分来满足作物蒸腾。 通 俗的回答是 “ 除草 ” 。古代就有“锄三省一”的说法——锄 三遍可少浇一水