不同膜下滴灌定额对土壤水热效应及甜菜产质量的影响.pdf

2019 年12 月 灌溉排水学报 第38 卷 第12 期 Dec 2019 JournalofIrrigationandDrainage No 12 Vol 38 文章编号 1672 3317 2019 12 0001 10 不同膜下滴灌定额对土壤水热效应及甜菜产质量的影响 郭晓霞 田 露 苏文斌 樊福义 黄春燕 任霄云 宫前恒 李 智 菅彩媛 内蒙古自治区农牧业科学院 特色作物研究所 呼和浩特 010031 摘 要 目 的 探 究 内 蒙 古 半 干 旱 区 膜 下 滴 灌 甜 菜 土 壤 水 热 高 效 利 用 与 甜 菜 提 质 增 效 的 协 同 效 应 为 内 蒙 古 半 干 旱 区 甜 菜 高 产 高 效 栽 培 提 供 理 论 依 据 方 法 设 置8 个 不 同 滴 灌 定 额 和 滴 灌 频 次 A 处 理 滴 灌 定 额450m 3 hm 2 滴 灌1 次 B 处 理 滴 灌 定 额900m 3 hm 2 滴 灌2 次 C 处 理 滴 灌 定 额1350m 3 hm 2 滴 灌3 次 D 处 理 滴 灌 定 额1800m 3 hm 2 滴 灌4 次 E 处 理 滴 灌 定 额2250m 3 hm 2 滴 灌5 次 F 处 理 滴 灌 定 额2700m 3 hm 2 滴 灌6 次 G 处 理 滴 灌 定 额3150m 3 hm 2 滴 灌7 次 H 处 理 滴 灌 定 额3600m 3 hm 2 滴 灌8 次 动 态 监 测 甜 菜 全 生 育 时 期 土 壤 水 分 和 温 度 分 析 行 上 行 间 土 壤 水 热 变 化 结 合 甜 菜 产 质 量 研 究 膜 下 不 同 滴 灌 定 额 的 水 热 效 应 结 果 各 处 理 出 苗 稳 定 后72h 内 土 壤 温 度 从17 00 次 日11 00 表 现 为 行 上 行 间 从12 00 18 00 表 现 为 行 间 行 上 行 上 和 行 间 最 大 土 壤 温 差 点 分 别 在06 00 07 00 和 14 00 15 00 3a 内 土 壤 有 效 积 温 变 化 规 律 与 日 平 均 土 壤 含 水 率 变 化 规 律 相 反 即 随 土 壤 积 温 增 加 含 水 率 逐 渐 降 低 以2016 年 甜 菜 块 根 及 糖 分 增 长 期 为 例 B C D E F G H 处 理 行 上 土 壤 有 效 积 温 分 别 较A 处 理 提 高 了5 61 29 11 23 10 42 68 10 85 4 46 22 79 B C D E F G H 处 理 行 上 日 平 均 土 壤 含 水 率 分 别 较A 处 理 提 高 6 96 11 73 1 01 11 76 5 19 22 14 13 62 随 滴 灌 定 额 的 增 加 甜 菜 产 量 增 加 含 糖 率 降 低 产 糖 量 呈 先 增 后 降 的 趋 势 以2016 年 为 例 B C D E F G H 处 理 分 别 较A 处 理 产 量 提 高4 73 13 82 26 38 29 33 31 48 27 43 25 78 产 糖 量 提 高5 90 10 61 18 07 20 01 15 73 9 78 4 14 结 论 在 甜 菜 生 长 关 键 期 进 行 适 宜 的 滴 灌 可 有 效 地 提 高 土 壤 水 热 效 应 最 佳 滴 灌 定 额 为1800 2250m 3 hm 2 滴 灌 次 数 为4 5 次 促 进 滴灌条件下甜菜产质量水平提升 关 键 词 甜菜 滴灌频次 滴灌量 水热效应 产质量 中图分类号 S275 6 文献标志码 A doi 10 13522 ki ggps 20190155 郭 晓 霞 田 露 苏 文 斌 等 不 同 膜 下 滴 灌 定 额 对 土 壤 水 热 效 应 及 甜 菜 产 质 量 的 影 响 J 灌 溉 排 水 学 报 2019 38 12 1 10 0 引 言 内 蒙 古 是 我 国 重 要 的 商 品 粮 油 糖 生 产 基 地 人 均 耕 地0 34hm 2 居 全 国 之 首 1 内 蒙 古 甜 菜 种 植 面 积 由2010 年 的2 6 万hm 2 增 加 至2018 年 的12 7 万hm 2 左 右 制 糖 企 业 由2017 年 的7 家 糖 厂 增 加 至2018 年 的14 家 糖 厂 甜 菜 糖 产 量 由 全 国 第3 跃 升 为 第1 2 甜 菜 是 喜 水 作 物 其 营 养 生 长 旺 盛 耗 水 量 大 水 是 影 响 甜 菜 产 量 和 含 糖 率 的 主 要 因 子 在 干 旱 区 如 何 合 理 地 灌 溉 提 高 用 水 效 率 促 使 甜 菜 向 着 高 产 优 质 高 效 节 水 的方向发展显得尤为重要 3 地膜覆盖可以增加土壤温度 减少棵间蒸发 提高生产性耗水比例 4 膜 下 滴 灌 在 提 高 水 分 利 用 率 的 同 时 可 实 现 高 产 优 质 高 效 5 在 水 质 灌 溉 方 法 及 土 壤 条 件 一 定 的 情 况 下 土 壤 的 水 热 状 况 主 要 受 灌 溉 的 影 响 土 壤 水 热 运 移 多 同 时 发 生 且 二 者 相 互 影 响 6 10 Buckley 等 11 研 究 表 明 土 壤 的 水 热 状 况 影 响 作 物 的 生 长 发 育 及 产 量 适 宜 的 温 度 和 土 壤 水 分 是 作 物 生 长 发 育 良 好 的 必 要 条 件 甜 菜 生 长 过 程 本 身 需 要 一 定 量 的 水 分 补 给 才 能 达 到 相 应 的 产 量 水 平 而 土 壤 水 分 过 多 则 会 降 低 甜 菜 含 糖 率 特 别 是 生 育 后 期 土 壤 水 分 对 含 糖 率 的 影 响 尤 为 明 显 前 人 关 于 甜 菜 灌 溉 指 标 的 研 究 多 数 偏 重 于 目 标 产 量 下 提 高 灌 溉 水 利 用 效 率 12 13 以 及 在 甜 菜 需 水 关 键 期 进 行 调 亏 灌 溉 14 同 时 在 滴 灌 条 件 下 肥 料 利 用 的 调 控 研 究 较 多 15 17 关 于 膜 下 滴 灌 灌 溉 量 的 研 究 也 只 有 在 控 制 同 样 灌 水 次 数 下 的 不 同 灌 溉 量 上 有 所 报 收稿日期 2019 04 02 基金项目 内蒙古自然科学基金项目 2017BS0318 内蒙古自治区创新引导项目 KCBJ2018059 国家糖料产业技术体系 CARS 170207 作者简介 郭晓霞 1983 女 蒙古族 副研究员 主要从事甜菜抗逆节水栽培 E mail guoxiaoxia2008 通信作者 苏文斌 1964 男 研究员 主要从事甜菜栽培与生理 E mail swb1964 1 道 18 对 于 膜 下 滴 灌 甜 菜 对 水 分 亏 缺 响 应 研 究 也 有 报 道 19 20 但 对 不 同 灌 溉 定 额 对 土 壤 水 热 效 应 与 甜 菜 产 量 和 品 质 形 成 的 研 究 较 少 为 了 在 甜 菜 产 量 和 含 糖 率 间 达 到 最 佳 土 壤 水 分 状 态 本 研 究 通 过 不 同 滴 灌 定 额 及 滴 灌 频 次 的 设 计 明 确 其 对 土 壤 水 热 动 态 以 及 甜 菜 产 质 量 形 成 的 影 响 揭 示 土 壤 水 热 动 态 与 甜 菜 产 量 和 品 质 形 成 的 相 关 关 系 以 期 筛 选 出 适 合 该 地 区 甜 菜 生 长 发 育 的 膜 下 滴 灌 技 术 措 施 对 内 蒙 古 甜 菜 栽 培 有 重 要 的理论意义及科学实践价值 1 材料与方法 1 1 试验区概况 试 验 于2014 2016 年 在 内 蒙 古 农 牧 业 科 学 院 院 内 的 试 验 田 进 行 位 于 内 蒙 古 自 治 区 呼 和 浩 特 市 地 处 土 默 川 平 原 属 大 陆 性 半 干 旱 气 候 光 照 充 沛 降 水 较 少 蒸 发 剧 烈 冬 季 漫 长 而 严 寒 夏 季 短 促 而 炎 热 春 秋 二 季 气 温 变 化 剧 烈 冬 春 风 大 时 遭 寒 潮 侵 袭 年 平 均 气 温2 0 6 7 最 冷 月 气 温 12 7 16 1 最 热 月 平 均 气 温17 0 22 9 无 霜 期113 134d 年 均 日 照 时 间1600h 年 平 均 降 水 量 为335 2 534 6mm 且 主 要 集 中 在7 8 月 试 验 区 土 壤 类 型 属 壤 土 地 下 水 埋 深8m 土 壤 养 分 状 况 见 表1 试 验 区2014 2016 年 降 雨量 见图1 不同 年际 间月 降雨 量整 体呈 先增 加后 降低 的变 化趋 势 以5 月最 低 月降 雨量 在40mm 或20mm 以 下 春 旱 严 重 甜 菜 出 苗 难 保 苗 难 的 问 题 突 显 以6 7 月 降 雨 量 和 降 雨 次 数 最 多 年 降 雨 量 总 体 表 现 为 2016 年 2014 年 2015 年 2016 年 和2014 年 分 别 较2015 年 降 雨 量 增 加 了22 73 和28 64 但 总 体 降 雨 量 均 不高 不能满足甜菜正常生长所需水分条件 表1 试验地土壤养分状况 土壤类型 壤土 有机质量 g kg 1 26 38 全氮量 g kg 1 1 01 全磷量 g kg 1 0 69 碱解氮量 mg kg 1 101 31 速效磷量 mg kg 1 16 5 速效钾量 mg kg 1 159 90 pH 值 8 15 a 降雨量 b 降雨分布情况 图1 2014 2016 年甜菜生育时期试验地降雨情况 表2 试验设计 处理 A B C D E F G H 滴灌定额 m 3 hm 2 450 900 1350 1800 2250 2700 3150 3600 滴灌次数 1 2 3 4 5 6 7 8 每次灌水定额 m 3 hm 2 450 450 450 450 450 450 450 450 滴灌时间 0420 0420 0720 0420 0710 0910 0420 0620 0725 0830 0420 0620 0720 0820 0920 0420 0610 0705 0730 0815 0910 0420 0620 0705 0720 0805 0830 0915 0420 0620 0710 0730 0810 0820 0830 0910 1 2 试验设计 试 验 设 置 不 同 滴 灌 定 额 和 滴 灌 频 次 每 次 灌 水 定 额 为450m 3 hm 2 滴 灌 次 数 分 别 为1 2 3 4 5 6 7 次 和 2 8 次 记 为A B C D E F G H 处 理 采 取 随 机 区 组 设 计 4 次 重 复 共32 个 小 区 试 验 设 置 小 区 堰 埂 小 区 面 积7m 5m 35m 2 2014 2016 年 每 年 均 是4 月25 日 播 种 供 试 品 种 为 KWS7156 甜 菜 种 植 行 距50cm 株 距25cm 具 体 试 验 设 计 见 表2 1 3 指标测定及计算方法 1 土壤体积含水率和土壤温度 利 用HOBO 监 测 仪 定 位 监 测 甜 菜 全 生 育 期 内 行 上 和 行 间 的 土 壤 体 积 含 水 率 和 土 壤 温 度 监 测 从 出 苗 时 开 始 到 收 获 后 结 束 每1h 测 定1 次 数 据 采 集 仪 自 动 记 录 探 针 埋 设 在 滴 头 下 方 最 窄 边 向 上 垂 直 插 入 土壤 埋设深度为25cm 2 土壤有效积温 其计算式 21 为 AT Tmean Tbase 1 式 中 AT 为 土 壤 有 效 积 温 Tmean 为 日 平 均 土 壤 温 度 Tbase 为 甜 菜 基 础 有 效 温 度 其 值 为10 当Tmean Tbase 时土壤有效积温记为0 3 土壤贮水量 田间耗水量 土 壤 贮 水 量 mm 土 壤 体 积 含 水 率 土 层 厚 度 cm 10 100 甜 菜 的 耗 水 量 用 水 量 平 衡 法 估 算 计 算式为 ETc I P S R D 2 式 中 ETc 为 作 物 腾 发 量 即 耗 水 量 mm I 为 灌 水 量 mm P 为 降 水 量 mm S 为0 100cm 土 层 贮 水 量 的 变 化 mm R 为 地 表 径 流 量 mm D 为 深 层 渗 漏 量 mm 在 本 试 验 中 由 于 在 滴 灌 条 件 下 不 产 生 地 表 径 流 而且设计的单次灌水量较小 不足以形成深层渗漏 所以R 和D 忽略不计 4 含糖率 产量 产糖量 甜 菜 收 获 时 每 个 小 区 随 机 取15 株 甜 菜 块 根 采 用 日 本 产AtagoRefractometerPAL 1 数 字 手 持 折 射 仪 测 定块根糖锤度 折算其含糖率 含糖率 PAL 1 测定的锤度 80 甜菜收获时 每个小区选取10m 2 测定块根产量 产糖量 产量 含糖率 5 水分利用效率 WUE kg mm hm 2 计算式为 WUE Y ETc 3 式中 Y 为作物产量 ETc 为耗水量 6 积温生产效率 kg hm 2 22 TUE 计算式为 TUE Y T 4 式中 Y 为单位面积作物产量 kg hm 2 T 为生育期有效积温 1 4 数据处理与分析 采用Excel2016 进行数据计算 处理 并作图 采用SAS9 0 软件进行显著性及相关性分析 2 结果与分析 2 1 滴灌定额对甜菜生育时期土壤有效积温的影响 图2 为 甜 菜 生 育 时 期 土 壤 有 效 积 温 变 化 结 果 由 图2 可 知 随 生 育 时 期 的 推 进 3a 内 各 处 理 间 土 壤 有 效 积 温 均 呈 先 下 降 后 升 高 再 下 降 的 变 化 趋 势 且 在 生 育 中 期 各 处 理 间 差 异 较 大 行 上 与 行 间 土 壤 有 效 积 温 差 异 不 大 温 度 变 化 规 律 不 同 以 块 根 及 糖 分 增 长 期 为 例 2014 年B C D E F G H 处 理 行 上 土 壤 有 效 积 温 分 别 较A 处 理 提 高 了1 00 57 94 2 27 22 96 10 59 23 05 39 06 2015 年 分 别 提 高 了0 57 20 19 10 70 77 58 19 54 53 73 94 75 2016 年 分 别 提 高 了5 61 29 11 23 10 42 68 10 85 4 46 22 79 不 同 处 理 间 土 壤 有 效 积 温 以E C B 处 理 较 高 可 见 灌 水 量 越 大 有 效 积 温 越 低 且 不 同 灌 水 量 对 土 壤 有 效 积 温 的 影 响 程 度 不 同 由 于 灌 水 量 对 有 效 积 温 的 影 响 与 气 温 有 关 低 温 时 灌 水 量 越 大 有 效 积 温 越 高 较 大 的 灌 水 量 能 有 效 地 控 制 地 温 的 变 幅 从 而 使 得 作 物 可 以 在 适 宜 的 温 度 环 境 生 长 发 育 不 同 年 际 间 土 壤 有 效 积 温 整 体表现为2015 年 2014 年 2016 年 3 a 2014 年行间 b 2015 年行间 c 2016 年行间 d 2014 年行上 e 2015 年行上 f 2016 年行上 图2 2014 2016 年全生育期土壤有效积温变化 2 2 滴灌定额对甜菜出苗稳定后连续72h 土壤温度日变化的影响 图3 为2016 年 甜 菜 出 苗 稳 定 后 连 续72h 土 壤 温 度 日 变 化 的 结 果 2014 2016 年 3a 出 苗 稳 定 后 联 系 72h 土壤温 度日变 化规律 一致 以2016 年为例 进行分 析 2016 年4 月25 日播种 5 月5 日出苗 稳定 由图3 可 知 不 同 处 理 行 上 和 行 间 耕 层 连 续72h 内 土 壤 温 度 变 化 规 律 一 致 行 上 和 行 间 土 壤 温 度 随 时 间 的 推 移 呈 不 同 的 变 化 规 律 从17 00 次 日11 00 土 壤 温 度 为 行 上 行 间 从12 00 18 00 土 壤 温 度 为 行 间 行 上 规 律 性 循 环 变 化 行 上 和 行 间 土 壤 温 度 的 谷 点 和 峰 点 分 别 在06 00 07 00 和14 00 15 00 前 后 温 差 分 别 相 差 0 67 2 59 和0 10 2 45 以 第1 个24h 为 例 07 00 A B C D E F G H 处 理 土 壤 温 度 行 上 较 行 间 分 别 提 高 了0 76 0 74 1 03 0 67 1 51 0 45 0 98 0 43 14 00 A B C D E F G H 处 理 土 壤 温 度 行 间 较 行 上 分 别 提 高 了0 83 0 74 1 19 0 95 1 8 0 12 1 77 0 19 由 此 可 见 覆 膜 土 壤 温 度 在 高 温 时 有 降 温 作 用 在 低 温 时 有 升 温 作 用 说 明 覆 膜 能 够 较 长 时 间 保 持 甜 菜 生 长 所 需 温 度 在 苗 期 由 于 各 处 理 间 灌 溉 水 平 4 一致 所以处理间土壤温度变化不大 a A 处理 b B 处理 c C 处理 d D 处理 e E 处理 f F 处理 g G 处理 h H 处理 图3 2016 年出苗稳定后72h 内土壤温度变化 2 3 滴灌定额对甜菜生育时期日平均土壤含水率的影响 图4 为2016 年 甜 菜 生 育 时 期 日 平 均 土 壤 含 水 率 的 变 化 结 果 由 图4 可 知 甜 菜 全 生 育 期 日 平 均 土 壤 体 积 含 水 率 总 体 呈 先 降 低 后 波 动 变 化 趋 势 且 行 上 高 于 行 间 尤 其 在 生 育 前 期 覆 膜 具 有 很 好 的 保 水 作 用 行 上 土 壤 体 积 含 水 率 明 显 高 于 行 间 只 有 在 滴 灌 时 行 上 与 行 间 土 壤 含 水 率 相 差 不 大 在4 月20 日 各 处 理 进 行 一 次 滴 灌 且 在 苗 期 的 甜 菜 生 长 所 需 水 分 不 多 有 蓄 水 保 墒 作 用 因 此 在 苗 期 土 壤 体 积 含 水 率 相 对 较 高 之 后 随 着 甜 菜 生 育 时 期 的 推 进 结 合 各 处 理 不 同 滴 灌 定 额 以 及 甜 菜 的 荫 庇 作 用 土 壤 含 水 率 呈 现 波 动 变 化 趋 势 7 月10 日 后 甜 菜 进 入 叶 丛 快 速 生 长 期 B C D E F G H 处 理 行 上 含 水 率 分 别 较A 处 理 日 平 均 土 壤 含 水率 提高7 20 13 81 5 50 11 82 20 27 33 99 17 01 8 月10 日为 甜菜 块根 及糖 分增 长期 B C D E F G H 处 理 行 上 含 水 率 分 别 较A 处 理 日 平 均 土 壤 含 水 率 提 高6 96 11 73 1 01 11 76 5 19 22 14 13 62 5 a A 处理 b B 处理 c C 处理 d D 处理 e E 处理 f F 处理 g G 处理 h H 处理 图4 2016 年全生育期日平均土壤含水率变化 2 4 滴灌定额对甜菜土壤贮水量的影响 图5 为2014 2016 年 甜 菜 全 生 育 时 期0 20cm 土 层 土 壤 贮 水 量 的 变 化 结 果 由 图5 可 知 2014 2016 年 随 滴 灌 定 额 和 滴 灌 频 次 的 增 加 行 上 和 行 间20cm 土 层 全 生 育 期 土 壤 贮 水 量 总 体 呈 增 加 趋 势 土 壤 贮 水 量 全 生 育 期 内 变 化 幅 度 降 低 在 全 生 育 期 内 各 处 理 均 为 行 上 明 显 高 于 行 间 处 理 不 同 年 际 间2015 年 的 土 壤 贮水量最低 2014 年和2016 年相差不大 a 2014 年行间 b 2014 年行上 c 2015 年行间 6 d 2015 年行上 e 2016 年行间 f 2016 年行上 图5 2014 2016 年0 20cm 土层土壤贮水量 2 5 土壤有效积温与0 20cm 土壤贮水量相关性 图6 为 土 壤 有 效 积 温 与0 20cm 土 层 土 壤 贮 水 量 相 关 性 结 果 由 图6 可 知 通 过 对 土 壤 有 效 积 温 与0 20cm 土 壤 贮 水 量 之 间 的 相 关 性 分 析 可 知 行 上 和 行 间 土 壤 有 效 积 温 与 土 壤 贮 水 量 均 存 在 相 关 性 总 体 表 现 为随着贮水量的增加土壤有效积温呈降低的变化趋势 相关系数分别为R 0 7467 和R 0 7031 a 行上 b 行间 图6 土壤有效积温与0 20cm 土壤贮水量相关性 2 6 滴灌定额对甜菜产质量水平及水热利用率的影响 表2 为2014 2016 年 甜 菜 产 质 量 水 平 及 水 热 利 用 率 变 化 结 果 由 表3 可 知 随 滴 灌 定 额 和 滴 灌 频 次 的 增加 3a 内甜 菜产 量呈 逐渐 增加 趋势 当滴 灌量 达到 一定 程度 时略 有降 低 2014 年B C D E F G H 处理 产 量 分 别 较A 处 理 提 高 了4 98 19 49 31 00 35 43 37 51 34 43 30 13 2015 年 分 别 提 高 了 8 87 26 13 35 04 41 55 43 05 42 11 33 93 2016 年 分 别 提 高 了 4 73 13 82 26 38 29 33 31 48 27 43 25 78 处 理 间 总 体 以E F 处 理 产 量 水 平 较 高 且 二 者 无 显 著 性 差 异 各 处 理 与A 处理间产量均达到显著 p 0 05 或极显著 p 0 01 水平 甜 菜 含 糖 率 随 滴 灌 定 额 的 增 加 逐 渐 降 低 2014 年B C D E F G H 处 理 含 糖 率 分 别 较A 处 理 降 低 了 0 23 1 08 1 25 1 84 1 97 2 42 2 74 2015 年 降 低 了 0 24 0 47 0 95 1 64 2 79 2 73 3 54 2016 年 降 低 了0 33 0 85 1 04 1 13 1 94 2 26 2 82 处 理 间 随 滴 灌 定 额 和 滴 灌 频 次 的 增 加 甜 菜 含 糖 率 呈 下 降 趋 势 且 降 低 幅 度 增 加 说 明 水 分 对 甜 菜 产 质 量 有 双 重 影 响 要 兼 顾 产 量 和 含糖率的总 体变化 处理间以A 处理的含糖 率最高 C D E F G H 处理与A 处理达到 差异显著 p 0 05 或 极显著 p 0 01 水平 甜 菜 产 糖 量 为 产 量 和 含 糖 率 的 综 合 反 应 随 滴 灌 定 额 和 滴 灌 频 次 的 增 加 呈 先 增 加 后 降 低 的 变 化 趋 势 2014 年B C D E F G H 处 理 产 糖 量 分 别 较A 处 理 提 高 了1 33 2 58 8 14 10 98 10 60 6 16 0 59 2015 年 提 高 了2 79 9 20 13 56 14 01 6 77 6 49 5 23 2016 年 提 高 了5 90 10 61 18 07 20 01 15 73 9 78 4 14 处 理 间 总 体 以D E 处 理 产 糖 量 较 高 且 二 者 差 异 不 显 著 由 此 可 见 滴灌定额对甜菜的产质量水平均有较大程度的影响 最终影响甜菜的产糖量 随 滴 灌 定 额 的 增 加 甜 菜 的 耗 水 量 增 加 明 显 水 分 利 用 效 率 呈 先 增 加 后 降 低 的 趋 势 以C 处 理 较 高 积 7 温 生 产 率 呈 逐 渐 增 大 趋 势 以F 处 理 较 高 随 滴 灌 定 额 和 滴 灌 频 次 的 增 加 甜 菜 净 收 益 呈 先 增 加 后 降 低 的 变 化 趋 势 以E F 处 理 的 经 济 效 益 最 高 3a 内 均 值 分 别 为21963 58 22061 19 元 hm 2 综 合 甜 菜 产 质 量 水 平 和 本 着 节 约 水 资 源 的 角 度 分 析 内 蒙 古 甜 菜 的 生 产 目 标 是 稳 糖 增 产 要 求 含 糖 率 要 保 证 在16 左 右 本 研 究 的最佳灌溉量为1800 2250m 3 hm 2 表3 不同膜下滴灌定额下甜菜产质量水平及水热利用率 年份 2014 2015 2016 处理 A B C D E F G H A B C D E F G H A B C D E F G H 产 量 kg hm 2 53314 6Ff 55968 1Ee 63706 5Dd 69840 0Cc 72203 7ABab 73311 3Aa 71670 2ABCb 69375 7Cc 48501 0Ee 52804 1Dd 61176 2Cc 65497 6Bb 68654 6Aa 69379 8Aa 68926 2Aa 64957 3Bb 54335 0Ff 56903 5Ee 61846 6Dd 68668 7BCbc 70219 7ABab 71440 6Aa 69239 3Bbc 68344 6Cc 含糖率 17 73Aa 17 50Aa 16 65Bb 16 48Bb 15 89Cc 15 77Dd 15 32Ee 14 99Ff 17 30Aa 17 07ABab 16 83Bb 16 35Cc 15 66Dd 14 51Ee 14 57Ee 13 76Ff 16 67Aa 16 34Bb 15 82Cc 15 63CDd 15 53Dd 14 72Ee 14 41Ff 13 85Gg 产糖量 kg hm 2 10341 0Dc 10478 1Dc 10608 1CDc 1182 8ABab 11476 0Aa 11436 9Aa 10978 0BCb 10402 3Dc 9431 0Ee 9694 3DEd 10298 3Cc 10709 4Aa 10752 1Aa 10069 7Cc 10042 6CDc 8937 9Ff 9088 7Ee 9625 3Dd 10053 4Cc 10731 0ABab 10907 7Aa 10518 3Bb 9977 7Cc 9465 3Dd 耗水量 mm 374 74Ff 391 81Ff 437 14Ee 524 09Dd 569 70Cc 586 01BCc 608 46Bb 647 72Aa 314 86Dd 330 83Dd 381 29Cc 469 54Bb 541 19Aa 535 50Aa 539 61Aa 557 51Aa 450 66Ee 470 86Ee 511 66Dd 567 48Cc 552 55Cc 633 37Bb 696 51Aa 712 84Aa 水 分利用效率 kg mm 1 hm 2 142 27Ab 142 84Aab 145 74Aa 133 26Bc 126 74Cd 125 10Cd 117 79De 107 11Ef 154 04Bb 159 61Aa 160 45Aa 139 49Cc 126 86De 129 56Dd 127 73Dde 116 51Ef 120 57Bb 120 85Bb 120 88Bb 121 01Bb 127 08Aa 112 80Cc 99 41Dd 95 88Ee 积温生产率 kg hm 2 1 33 52De 37 56Cd 39 03Cd 47 14Bc 48 46ABbc 50 49Aa 48 95ABab 47 92Bbc 26 63Ee 28 93Dd 33 65Cc 37 57Bb 38 48ABab 38 43ABab 39 71Aa 39 63Aa 35 94Bc 36 35Bbc 39 69Bb 47 55Aa 46 50Aa 48 15Aa 46 34Aa 46 76Aa 总 产值 元 hm 2 28256 8 29663 1 33764 5 37015 2 38268 0 38855 0 37985 2 36769 1 25705 5 27986 2 32423 4 34713 7 36386 9 36771 3 36530 9 34427 3 29884 3 31296 9 34015 6 37767 8 38620 8 39292 3 38081 6 37589 5 成 本 元 hm 2 13995 14445 14895 15345 15795 16245 16695 17145 13995 14445 14895 15345 15795 16245 16695 17145 13995 14445 14895 15345 15795 16245 16695 17145 净收益 元 hm 2 14261 75 15218 07 18869 46 21670 20 22472 97 22609 98 21290 22 19624 11 11710 53 13541 15 17528 39 19368 70 20591 94 20526 27 19835 89 17282 34 15889 25 16851 90 19120 60 22422 76 22825 84 23047 33 21386 59 20444 53 注 不同大 小 写字母表示不同处理之间差异在p 0 01 p 0 05 水平下差异显著 3 讨 论 膜 下 滴 灌 可 以 抑 蒸 保 墒 21 23 改 善 土 壤 水 热 状 况 增 产 保 肥 降 低 地 表 蒸 发 提 高 水 肥 利 用 率 增 加 土 壤 微 生 物 活 性 等 提 升 农 业 系 统 生 产 力 的 作 用 24 25 内 蒙 古 春 季 风 大 干 旱 给 甜 菜 的 出 苗 和 苗 期 生 长 带 来 很 大 困 难 甜 菜 出 苗 难 保 苗 难 的 问 题 突 显 3a 内 年 降 雨 量 均 不 高 以5 月 最 低 月 降 雨 量 在20 40mm 或20mm 以 下 远 不 能 满 足 甜 菜 生 长 所 需 的 水 分 条 件 因 此 开 展 了 膜 下 不 同 滴 灌 定 额 甜 菜 产 质 量 对 土 壤 水 热 效 应 的 响 应 研 究 以 期 明 确 该 区 域 适 宜 甜 菜 出 苗 及 生 长 的 需 水 量 及 需 水 时 间 因 此 在 不 同 滴 灌 定 额 条 件 下 明 确 了 随 滴 灌 频 次 的 增 加 年 际 间 行 上 和 行 间20cm 土 层 全 生 育 期 土 壤 贮 水 量 总 体 呈 增 加 趋 势 土 壤 贮 水 量 变 化 幅 度 降 低 土 壤 含 水 率 相 对 稳 定 在 全 生 育 期 内 各 处 理 均 为 行 上 明 显 高 于 行 间 处 理 是 由 于 覆 膜 能 够 抑 制 土 壤 水 分 蒸 发 在 土 壤 水 分 蒸 发 过 程 中 通 过 膜 的 作 用 将 蒸 发 的 水 分 重 新 返 回 地 面 因 此 土 壤 水 分 总 体 表 现为行上高于行间处理 研 究 表 明 甜 菜 种 子 发 芽 出 苗 过 程 在 土 壤 水 分 得 到 满 足 的 情 况 下 其 速 度 主 要 取 决 于 温 度 状 况 26 进 而 影 响 到 甜 菜 的 产 量 以 及 含 糖 率 气 温 积 温 土 壤 积 温 是 影 响 甜 菜 出 苗 产 量 及 含 糖 的 重 要 环 境 因 子 27 28 因 此 在 不 同 滴 灌 定 额 条 件 下 明 确 了 苗 期 耕 层 连 续72h 内 土 壤 温 度 日 变 化 从17 00 次 日11 00 土 壤 温 度 为 行 上 行 间 是 由 于 在 此 期 间 土 壤 是 在 逐 渐 散 失 热 量 的 过 程 而 覆 膜 处 理 能 够 阻 止 热 量 散 失 而 表 现 为 行 上 行 间 在06 00 时 土 壤 温 度 最 低 是 因 为 经 过 一 整 夜 的 热 量 散 失 此 时 地 面 积 温 最 低 地 面 吸 收 的 太 阳 辐 射 能 量 向 大 气 中 散 失 到 最 大 亏 空 值 从12 00 18 00 土 壤 温 度 为 行 间 行 上 是 由 于 在 此 期 间 土 壤 是 在 接 受 太 阳 辐 射 为 吸 收 热 量 的 过 程 覆 膜 延 缓 了 土 壤 接 受 热 能 而 表 现 为 行 间 行 上 在15 00 时 土 壤 温 度 最 高 是 由 于 8 在 土 壤 吸 收 热 能 土 壤 温 度 逐 渐 回 升 但 最 大 值 并 未 出 现 于 太 阳 辐 射 最 强 的12 00 是 由 于 虽 然12 00 之 后 太 阳 辐 射 逐 渐 减 弱 但 此 时 地 面 还 在 吸 收 能 量 在15 00 左 右 地 面 向 大 气 中 的 辐 射 与 太 阳 向 地 面 辐 射 的 能 量 相 等 时 土 壤 温 度 才 达 最 大 值 此 结 论 对 于 各 个 试 验 的 覆 膜 处 理 具 有 普 遍 性 灌 水 量 和 灌 水 方 式 等 试 验 处 理 可 能 影 响 温 度 变 化 的 幅 度 不 能 改 变 试 验 的 规 律 由 于 各 地 气 候 不 同 可 能 影 响 温 度 变 化 的 时 间 节 点 不 能改变试验规律 此结论形成的主要原因是由于覆膜作用和热量的散失与太阳辐射 4 结 论 1 通过对出苗稳定后耕层连续72h 内土壤温度日变化分析可知 17 00 次日11 00 土壤温度表现为行 上 行 间 12 00 18 00 土 壤 温 度 表 现 为 行 间 行 上 规 律 性 循 环 变 化 最 低 土 壤 温 度 在06 00 最 高 土 壤 温 度 在15 00 2 随 滴 灌 定 额 和 滴 灌 频 次 的 增 加 年 际 间 行 上 和 行 间20cm 土 层 全 生 育 期 土 壤 贮 水 量 总 体 呈 增 加 趋 势 土壤贮水量变化幅度降低 土壤含水率相对稳定 在全生育期内各处理均为行上明显高于行间处理 3 随 滴 灌 定 额 和 滴 灌 频 次 的 增 加 土 壤 贮 水 量 增 加 降 低 了 土 壤 温 度 有 效 积 温 和 水 分 利 用 效 率 提 高 了土壤耗水量和积温生产率 4 随 滴 灌 定 额 和 滴 灌 频 次 的 增 加 提 高 了 甜 菜 产 量 但 明 显 降 低 了 其 含 糖 率 因 此 综 合 产 质 量 水 平 及 节 水 的 原 则 提 出 甜 菜 最 佳 滴 灌 频 次 在 滴 灌4 5 次 滴 灌 定 额 为1800 2250m 3 hm 2 的 条 件 下 为 最 佳 滴 灌 水平 参考文献 1 金阿丽 基于GIS 的内蒙古旱灾综合评价与分区研究 D 呼和浩特 内蒙古师范大学 2010 2 中国糖业协会 中国糖业协会简报 Z 2018 年11 月 312 期 3 侯振安 刘日明 朱继正 等 不同灌水量对甜菜生长及糖分积累影响的研究 J 中国甜菜糖业 1999 6 2 6 4 GAN YANTAI SID