2019 年12 月 灌溉排水學(xué)報 第38 卷 第12 期 Dec 2019 JournalofIrrigationandDrainage No 12 Vol 38 文章編號 1672 3317 2019 12 0001 10 不同膜下滴灌定額對土壤水熱效應(yīng)及甜菜產(chǎn)質(zhì)量的影響 郭曉霞 田 露 蘇文斌 樊福義 黃春燕 任霄云 宮前恒 李 智 菅彩媛 內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院 特色作物研究所 呼和浩特 010031 摘 要 目 的 探 究 內(nèi) 蒙 古 半 干 旱 區(qū) 膜 下 滴 灌 甜 菜 土 壤 水 熱 高 效 利 用 與 甜 菜 提 質(zhì) 增 效 的 協(xié) 同 效 應(yīng) 為 內(nèi) 蒙 古 半 干 旱 區(qū) 甜 菜 高 產(chǎn) 高 效 栽 培 提 供 理 論 依 據(jù) 方 法 設(shè) 置8 個 不 同 滴 灌 定 額 和 滴 灌 頻 次 A 處 理 滴 灌 定 額450m 3 hm 2 滴 灌1 次 B 處 理 滴 灌 定 額900m 3 hm 2 滴 灌2 次 C 處 理 滴 灌 定 額1350m 3 hm 2 滴 灌3 次 D 處 理 滴 灌 定 額1800m 3 hm 2 滴 灌4 次 E 處 理 滴 灌 定 額2250m 3 hm 2 滴 灌5 次 F 處 理 滴 灌 定 額2700m 3 hm 2 滴 灌6 次 G 處 理 滴 灌 定 額3150m 3 hm 2 滴 灌7 次 H 處 理 滴 灌 定 額3600m 3 hm 2 滴 灌8 次 動 態(tài) 監(jiān) 測 甜 菜 全 生 育 時 期 土 壤 水 分 和 溫 度 分 析 行 上 行 間 土 壤 水 熱 變 化 結(jié) 合 甜 菜 產(chǎn) 質(zhì) 量 研 究 膜 下 不 同 滴 灌 定 額 的 水 熱 效 應(yīng) 結(jié) 果 各 處 理 出 苗 穩(wěn) 定 后72h 內(nèi) 土 壤 溫 度 從17 00 次 日11 00 表 現(xiàn) 為 行 上 行 間 從12 00 18 00 表 現(xiàn) 為 行 間 行 上 行 上 和 行 間 最 大 土 壤 溫 差 點 分 別 在06 00 07 00 和 14 00 15 00 3a 內(nèi) 土 壤 有 效 積 溫 變 化 規(guī) 律 與 日 平 均 土 壤 含 水 率 變 化 規(guī) 律 相 反 即 隨 土 壤 積 溫 增 加 含 水 率 逐 漸 降 低 以2016 年 甜 菜 塊 根 及 糖 分 增 長 期 為 例 B C D E F G H 處 理 行 上 土 壤 有 效 積 溫 分 別 較A 處 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 處 理 行 上 日 平 均 土 壤 含 水 率 分 別 較A 處 理 提 高 6 96 11 73 1 01 11 76 5 19 22 14 13 62 隨 滴 灌 定 額 的 增 加 甜 菜 產(chǎn) 量 增 加 含 糖 率 降 低 產(chǎn) 糖 量 呈 先 增 后 降 的 趨 勢 以2016 年 為 例 B C D E F G H 處 理 分 別 較A 處 理 產(chǎn) 量 提 高4 73 13 82 26 38 29 33 31 48 27 43 25 78 產(chǎn) 糖 量 提 高5 90 10 61 18 07 20 01 15 73 9 78 4 14 結(jié) 論 在 甜 菜 生 長 關(guān) 鍵 期 進(jìn) 行 適 宜 的 滴 灌 可 有 效 地 提 高 土 壤 水 熱 效 應(yīng) 最 佳 滴 灌 定 額 為1800 2250m 3 hm 2 滴 灌 次 數(shù) 為4 5 次 促 進(jìn) 滴灌條件下甜菜產(chǎn)質(zhì)量水平提升 關(guān) 鍵 詞 甜菜 滴灌頻次 滴灌量 水熱效應(yīng) 產(chǎn)質(zhì)量 中圖分類號 S275 6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A doi 10 13522 ki ggps 20190155 郭 曉 霞 田 露 蘇 文 斌 等 不 同 膜 下 滴 灌 定 額 對 土 壤 水 熱 效 應(yīng) 及 甜 菜 產(chǎn) 質(zhì) 量 的 影 響 J 灌 溉 排 水 學(xué) 報 2019 38 12 1 10 0 引 言 內(nèi) 蒙 古 是 我 國 重 要 的 商 品 糧 油 糖 生 產(chǎn) 基 地 人 均 耕 地0 34hm 2 居 全 國 之 首 1 內(nèi) 蒙 古 甜 菜 種 植 面 積 由2010 年 的2 6 萬hm 2 增 加 至2018 年 的12 7 萬hm 2 左 右 制 糖 企 業(yè) 由2017 年 的7 家 糖 廠 增 加 至2018 年 的14 家 糖 廠 甜 菜 糖 產(chǎn) 量 由 全 國 第3 躍 升 為 第1 2 甜 菜 是 喜 水 作 物 其 營 養(yǎng) 生 長 旺 盛 耗 水 量 大 水 是 影 響 甜 菜 產(chǎn) 量 和 含 糖 率 的 主 要 因 子 在 干 旱 區(qū) 如 何 合 理 地 灌 溉 提 高 用 水 效 率 促 使 甜 菜 向 著 高 產(chǎn) 優(yōu) 質(zhì) 高 效 節(jié) 水 的方向發(fā)展顯得尤為重要 3 地膜覆蓋可以增加土壤溫度 減少棵間蒸發(fā) 提高生產(chǎn)性耗水比例 4 膜 下 滴 灌 在 提 高 水 分 利 用 率 的 同 時 可 實 現(xiàn) 高 產(chǎn) 優(yōu) 質(zhì) 高 效 5 在 水 質(zhì) 灌 溉 方 法 及 土 壤 條 件 一 定 的 情 況 下 土 壤 的 水 熱 狀 況 主 要 受 灌 溉 的 影 響 土 壤 水 熱 運 移 多 同 時 發(fā) 生 且 二 者 相 互 影 響 6 10 Buckley 等 11 研 究 表 明 土 壤 的 水 熱 狀 況 影 響 作 物 的 生 長 發(fā) 育 及 產(chǎn) 量 適 宜 的 溫 度 和 土 壤 水 分 是 作 物 生 長 發(fā) 育 良 好 的 必 要 條 件 甜 菜 生 長 過 程 本 身 需 要 一 定 量 的 水 分 補 給 才 能 達(dá) 到 相 應(yīng) 的 產(chǎn) 量 水 平 而 土 壤 水 分 過 多 則 會 降 低 甜 菜 含 糖 率 特 別 是 生 育 后 期 土 壤 水 分 對 含 糖 率 的 影 響 尤 為 明 顯 前 人 關(guān) 于 甜 菜 灌 溉 指 標(biāo) 的 研 究 多 數(shù) 偏 重 于 目 標(biāo) 產(chǎn) 量 下 提 高 灌 溉 水 利 用 效 率 12 13 以 及 在 甜 菜 需 水 關(guān) 鍵 期 進(jìn) 行 調(diào) 虧 灌 溉 14 同 時 在 滴 灌 條 件 下 肥 料 利 用 的 調(diào) 控 研 究 較 多 15 17 關(guān) 于 膜 下 滴 灌 灌 溉 量 的 研 究 也 只 有 在 控 制 同 樣 灌 水 次 數(shù) 下 的 不 同 灌 溉 量 上 有 所 報 收稿日期 2019 04 02 基金項目 內(nèi)蒙古自然科學(xué)基金項目 2017BS0318 內(nèi)蒙古自治區(qū)創(chuàng)新引導(dǎo)項目 KCBJ2018059 國家糖料產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系 CARS 170207 作者簡介 郭曉霞 1983 女 蒙古族 副研究員 主要從事甜菜抗逆節(jié)水栽培 E mail guoxiaoxia2008 通信作者 蘇文斌 1964 男 研究員 主要從事甜菜栽培與生理 E mail swb1964 1 道 18 對 于 膜 下 滴 灌 甜 菜 對 水 分 虧 缺 響 應(yīng) 研 究 也 有 報 道 19 20 但 對 不 同 灌 溉 定 額 對 土 壤 水 熱 效 應(yīng) 與 甜 菜 產(chǎn) 量 和 品 質(zhì) 形 成 的 研 究 較 少 為 了 在 甜 菜 產(chǎn) 量 和 含 糖 率 間 達(dá) 到 最 佳 土 壤 水 分 狀 態(tài) 本 研 究 通 過 不 同 滴 灌 定 額 及 滴 灌 頻 次 的 設(shè) 計 明 確 其 對 土 壤 水 熱 動 態(tài) 以 及 甜 菜 產(chǎn) 質(zhì) 量 形 成 的 影 響 揭 示 土 壤 水 熱 動 態(tài) 與 甜 菜 產(chǎn) 量 和 品 質(zhì) 形 成 的 相 關(guān) 關(guān) 系 以 期 篩 選 出 適 合 該 地 區(qū) 甜 菜 生 長 發(fā) 育 的 膜 下 滴 灌 技 術(shù) 措 施 對 內(nèi) 蒙 古 甜 菜 栽 培 有 重 要 的理論意義及科學(xué)實踐價值 1 材料與方法 1 1 試驗區(qū)概況 試 驗 于2014 2016 年 在 內(nèi) 蒙 古 農(nóng) 牧 業(yè) 科 學(xué) 院 院 內(nèi) 的 試 驗 田 進(jìn) 行 位 于 內(nèi) 蒙 古 自 治 區(qū) 呼 和 浩 特 市 地 處 土 默 川 平 原 屬 大 陸 性 半 干 旱 氣 候 光 照 充 沛 降 水 較 少 蒸 發(fā) 劇 烈 冬 季 漫 長 而 嚴(yán) 寒 夏 季 短 促 而 炎 熱 春 秋 二 季 氣 溫 變 化 劇 烈 冬 春 風(fēng) 大 時 遭 寒 潮 侵 襲 年 平 均 氣 溫2 0 6 7 最 冷 月 氣 溫 12 7 16 1 最 熱 月 平 均 氣 溫17 0 22 9 無 霜 期113 134d 年 均 日 照 時 間1600h 年 平 均 降 水 量 為335 2 534 6mm 且 主 要 集 中 在7 8 月 試 驗 區(qū) 土 壤 類 型 屬 壤 土 地 下 水 埋 深8m 土 壤 養(yǎng) 分 狀 況 見 表1 試 驗 區(qū)2014 2016 年 降 雨量 見圖1 不同 年際 間月 降雨 量整 體呈 先增 加后 降低 的變 化趨 勢 以5 月最 低 月降 雨量 在40mm 或20mm 以 下 春 旱 嚴(yán) 重 甜 菜 出 苗 難 保 苗 難 的 問 題 突 顯 以6 7 月 降 雨 量 和 降 雨 次 數(shù) 最 多 年 降 雨 量 總 體 表 現(xiàn) 為 2016 年 2014 年 2015 年 2016 年 和2014 年 分 別 較2015 年 降 雨 量 增 加 了22 73 和28 64 但 總 體 降 雨 量 均 不高 不能滿足甜菜正常生長所需水分條件 表1 試驗地土壤養(yǎng)分狀況 土壤類型 壤土 有機(jī)質(zhì)量 g kg 1 26 38 全氮量 g kg 1 1 01 全磷量 g kg 1 0 69 堿解氮量 mg kg 1 101 31 速效磷量 mg kg 1 16 5 速效鉀量 mg kg 1 159 90 pH 值 8 15 a 降雨量 b 降雨分布情況 圖1 2014 2016 年甜菜生育時期試驗地降雨情況 表2 試驗設(shè)計 處理 A B C D E F G H 滴灌定額 m 3 hm 2 450 900 1350 1800 2250 2700 3150 3600 滴灌次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 每次灌水定額 m 3 hm 2 450 450 450 450 450 450 450 450 滴灌時間 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 試驗設(shè)計 試 驗 設(shè) 置 不 同 滴 灌 定 額 和 滴 灌 頻 次 每 次 灌 水 定 額 為450m 3 hm 2 滴 灌 次 數(shù) 分 別 為1 2 3 4 5 6 7 次 和 2 8 次 記 為A B C D E F G H 處 理 采 取 隨 機(jī) 區(qū) 組 設(shè) 計 4 次 重 復(fù) 共32 個 小 區(qū) 試 驗 設(shè) 置 小 區(qū) 堰 埂 小 區(qū) 面 積7m 5m 35m 2 2014 2016 年 每 年 均 是4 月25 日 播 種 供 試 品 種 為 KWS7156 甜 菜 種 植 行 距50cm 株 距25cm 具 體 試 驗 設(shè) 計 見 表2 1 3 指標(biāo)測定及計算方法 1 土壤體積含水率和土壤溫度 利 用HOBO 監(jiān) 測 儀 定 位 監(jiān) 測 甜 菜 全 生 育 期 內(nèi) 行 上 和 行 間 的 土 壤 體 積 含 水 率 和 土 壤 溫 度 監(jiān) 測 從 出 苗 時 開 始 到 收 獲 后 結(jié) 束 每1h 測 定1 次 數(shù) 據(jù) 采 集 儀 自 動 記 錄 探 針 埋 設(shè) 在 滴 頭 下 方 最 窄 邊 向 上 垂 直 插 入 土壤 埋設(shè)深度為25cm 2 土壤有效積溫 其計算式 21 為 AT Tmean Tbase 1 式 中 AT 為 土 壤 有 效 積 溫 Tmean 為 日 平 均 土 壤 溫 度 Tbase 為 甜 菜 基 礎(chǔ) 有 效 溫 度 其 值 為10 當(dāng)Tmean Tbase 時土壤有效積溫記為0 3 土壤貯水量 田間耗水量 土 壤 貯 水 量 mm 土 壤 體 積 含 水 率 土 層 厚 度 cm 10 100 甜 菜 的 耗 水 量 用 水 量 平 衡 法 估 算 計 算式為 ETc I P S R D 2 式 中 ETc 為 作 物 騰 發(fā) 量 即 耗 水 量 mm I 為 灌 水 量 mm P 為 降 水 量 mm S 為0 100cm 土 層 貯 水 量 的 變 化 mm R 為 地 表 徑 流 量 mm D 為 深 層 滲 漏 量 mm 在 本 試 驗 中 由 于 在 滴 灌 條 件 下 不 產(chǎn) 生 地 表 徑 流 而且設(shè)計的單次灌水量較小 不足以形成深層滲漏 所以R 和D 忽略不計 4 含糖率 產(chǎn)量 產(chǎn)糖量 甜 菜 收 獲 時 每 個 小 區(qū) 隨 機(jī) 取15 株 甜 菜 塊 根 采 用 日 本 產(chǎn)AtagoRefractometerPAL 1 數(shù) 字 手 持 折 射 儀 測 定塊根糖錘度 折算其含糖率 含糖率 PAL 1 測定的錘度 80 甜菜收獲時 每個小區(qū)選取10m 2 測定塊根產(chǎn)量 產(chǎn)糖量 產(chǎn)量 含糖率 5 水分利用效率 WUE kg mm hm 2 計算式為 WUE Y ETc 3 式中 Y 為作物產(chǎn)量 ETc 為耗水量 6 積溫生產(chǎn)效率 kg hm 2 22 TUE 計算式為 TUE Y T 4 式中 Y 為單位面積作物產(chǎn)量 kg hm 2 T 為生育期有效積溫 1 4 數(shù)據(jù)處理與分析 采用Excel2016 進(jìn)行數(shù)據(jù)計算 處理 并作圖 采用SAS9 0 軟件進(jìn)行顯著性及相關(guān)性分析 2 結(jié)果與分析 2 1 滴灌定額對甜菜生育時期土壤有效積溫的影響 圖2 為 甜 菜 生 育 時 期 土 壤 有 效 積 溫 變 化 結(jié) 果 由 圖2 可 知 隨 生 育 時 期 的 推 進(jìn) 3a 內(nèi) 各 處 理 間 土 壤 有 效 積 溫 均 呈 先 下 降 后 升 高 再 下 降 的 變 化 趨 勢 且 在 生 育 中 期 各 處 理 間 差 異 較 大 行 上 與 行 間 土 壤 有 效 積 溫 差 異 不 大 溫 度 變 化 規(guī) 律 不 同 以 塊 根 及 糖 分 增 長 期 為 例 2014 年B C D E F G H 處 理 行 上 土 壤 有 效 積 溫 分 別 較A 處 理 提 高 了1 00 57 94 2 27 22 96 10 59 23 05 39 06 2015 年 分 別 提 高 了0 57 20 19 10 70 77 58 19 54 53 73 94 75 2016 年 分 別 提 高 了5 61 29 11 23 10 42 68 10 85 4 46 22 79 不 同 處 理 間 土 壤 有 效 積 溫 以E C B 處 理 較 高 可 見 灌 水 量 越 大 有 效 積 溫 越 低 且 不 同 灌 水 量 對 土 壤 有 效 積 溫 的 影 響 程 度 不 同 由 于 灌 水 量 對 有 效 積 溫 的 影 響 與 氣 溫 有 關(guān) 低 溫 時 灌 水 量 越 大 有 效 積 溫 越 高 較 大 的 灌 水 量 能 有 效 地 控 制 地 溫 的 變 幅 從 而 使 得 作 物 可 以 在 適 宜 的 溫 度 環(huán) 境 生 長 發(fā) 育 不 同 年 際 間 土 壤 有 效 積 溫 整 體表現(xiàn)為2015 年 2014 年 2016 年 3 a 2014 年行間 b 2015 年行間 c 2016 年行間 d 2014 年行上 e 2015 年行上 f 2016 年行上 圖2 2014 2016 年全生育期土壤有效積溫變化 2 2 滴灌定額對甜菜出苗穩(wěn)定后連續(xù)72h 土壤溫度日變化的影響 圖3 為2016 年 甜 菜 出 苗 穩(wěn) 定 后 連 續(xù)72h 土 壤 溫 度 日 變 化 的 結(jié) 果 2014 2016 年 3a 出 苗 穩(wěn) 定 后 聯(lián) 系 72h 土壤溫 度日變 化規(guī)律 一致 以2016 年為例 進(jìn)行分 析 2016 年4 月25 日播種 5 月5 日出苗 穩(wěn)定 由圖3 可 知 不 同 處 理 行 上 和 行 間 耕 層 連 續(xù)72h 內(nèi) 土 壤 溫 度 變 化 規(guī) 律 一 致 行 上 和 行 間 土 壤 溫 度 隨 時 間 的 推 移 呈 不 同 的 變 化 規(guī) 律 從17 00 次 日11 00 土 壤 溫 度 為 行 上 行 間 從12 00 18 00 土 壤 溫 度 為 行 間 行 上 規(guī) 律 性 循 環(huán) 變 化 行 上 和 行 間 土 壤 溫 度 的 谷 點 和 峰 點 分 別 在06 00 07 00 和14 00 15 00 前 后 溫 差 分 別 相 差 0 67 2 59 和0 10 2 45 以 第1 個24h 為 例 07 00 A B C D E F G H 處 理 土 壤 溫 度 行 上 較 行 間 分 別 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 處 理 土 壤 溫 度 行 間 較 行 上 分 別 提 高 了0 83 0 74 1 19 0 95 1 8 0 12 1 77 0 19 由 此 可 見 覆 膜 土 壤 溫 度 在 高 溫 時 有 降 溫 作 用 在 低 溫 時 有 升 溫 作 用 說 明 覆 膜 能 夠 較 長 時 間 保 持 甜 菜 生 長 所 需 溫 度 在 苗 期 由 于 各 處 理 間 灌 溉 水 平 4 一致 所以處理間土壤溫度變化不大 a A 處理 b B 處理 c C 處理 d D 處理 e E 處理 f F 處理 g G 處理 h H 處理 圖3 2016 年出苗穩(wěn)定后72h 內(nèi)土壤溫度變化 2 3 滴灌定額對甜菜生育時期日平均土壤含水率的影響 圖4 為2016 年 甜 菜 生 育 時 期 日 平 均 土 壤 含 水 率 的 變 化 結(jié) 果 由 圖4 可 知 甜 菜 全 生 育 期 日 平 均 土 壤 體 積 含 水 率 總 體 呈 先 降 低 后 波 動 變 化 趨 勢 且 行 上 高 于 行 間 尤 其 在 生 育 前 期 覆 膜 具 有 很 好 的 保 水 作 用 行 上 土 壤 體 積 含 水 率 明 顯 高 于 行 間 只 有 在 滴 灌 時 行 上 與 行 間 土 壤 含 水 率 相 差 不 大 在4 月20 日 各 處 理 進(jìn) 行 一 次 滴 灌 且 在 苗 期 的 甜 菜 生 長 所 需 水 分 不 多 有 蓄 水 保 墑 作 用 因 此 在 苗 期 土 壤 體 積 含 水 率 相 對 較 高 之 后 隨 著 甜 菜 生 育 時 期 的 推 進(jìn) 結(jié) 合 各 處 理 不 同 滴 灌 定 額 以 及 甜 菜 的 蔭 庇 作 用 土 壤 含 水 率 呈 現(xiàn) 波 動 變 化 趨 勢 7 月10 日 后 甜 菜 進(jìn) 入 葉 叢 快 速 生 長 期 B C D E F G H 處 理 行 上 含 水 率 分 別 較A 處 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 日為 甜菜 塊根 及糖 分增 長期 B C D E F G H 處 理 行 上 含 水 率 分 別 較A 處 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 處理 b B 處理 c C 處理 d D 處理 e E 處理 f F 處理 g G 處理 h H 處理 圖4 2016 年全生育期日平均土壤含水率變化 2 4 滴灌定額對甜菜土壤貯水量的影響 圖5 為2014 2016 年 甜 菜 全 生 育 時 期0 20cm 土 層 土 壤 貯 水 量 的 變 化 結(jié) 果 由 圖5 可 知 2014 2016 年 隨 滴 灌 定 額 和 滴 灌 頻 次 的 增 加 行 上 和 行 間20cm 土 層 全 生 育 期 土 壤 貯 水 量 總 體 呈 增 加 趨 勢 土 壤 貯 水 量 全 生 育 期 內(nèi) 變 化 幅 度 降 低 在 全 生 育 期 內(nèi) 各 處 理 均 為 行 上 明 顯 高 于 行 間 處 理 不 同 年 際 間2015 年 的 土 壤 貯水量最低 2014 年和2016 年相差不大 a 2014 年行間 b 2014 年行上 c 2015 年行間 6 d 2015 年行上 e 2016 年行間 f 2016 年行上 圖5 2014 2016 年0 20cm 土層土壤貯水量 2 5 土壤有效積溫與0 20cm 土壤貯水量相關(guān)性 圖6 為 土 壤 有 效 積 溫 與0 20cm 土 層 土 壤 貯 水 量 相 關(guān) 性 結(jié) 果 由 圖6 可 知 通 過 對 土 壤 有 效 積 溫 與0 20cm 土 壤 貯 水 量 之 間 的 相 關(guān) 性 分 析 可 知 行 上 和 行 間 土 壤 有 效 積 溫 與 土 壤 貯 水 量 均 存 在 相 關(guān) 性 總 體 表 現(xiàn) 為隨著貯水量的增加土壤有效積溫呈降低的變化趨勢 相關(guān)系數(shù)分別為R 0 7467 和R 0 7031 a 行上 b 行間 圖6 土壤有效積溫與0 20cm 土壤貯水量相關(guān)性 2 6 滴灌定額對甜菜產(chǎn)質(zhì)量水平及水熱利用率的影響 表2 為2014 2016 年 甜 菜 產(chǎn) 質(zhì) 量 水 平 及 水 熱 利 用 率 變 化 結(jié) 果 由 表3 可 知 隨 滴 灌 定 額 和 滴 灌 頻 次 的 增加 3a 內(nèi)甜 菜產(chǎn) 量呈 逐漸 增加 趨勢 當(dāng)?shù)?灌量 達(dá)到 一定 程度 時略 有降 低 2014 年B C D E F G H 處理 產(chǎn) 量 分 別 較A 處 理 提 高 了4 98 19 49 31 00 35 43 37 51 34 43 30 13 2015 年 分 別 提 高 了 8 87 26 13 35 04 41 55 43 05 42 11 33 93 2016 年 分 別 提 高 了 4 73 13 82 26 38 29 33 31 48 27 43 25 78 處 理 間 總 體 以E F 處 理 產(chǎn) 量 水 平 較 高 且 二 者 無 顯 著 性 差 異 各 處 理 與A 處理間產(chǎn)量均達(dá)到顯著 p 0 05 或極顯著 p 0 01 水平 甜 菜 含 糖 率 隨 滴 灌 定 額 的 增 加 逐 漸 降 低 2014 年B C D E F G H 處 理 含 糖 率 分 別 較A 處 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 處 理 間 隨 滴 灌 定 額 和 滴 灌 頻 次 的 增 加 甜 菜 含 糖 率 呈 下 降 趨 勢 且 降 低 幅 度 增 加 說 明 水 分 對 甜 菜 產(chǎn) 質(zhì) 量 有 雙 重 影 響 要 兼 顧 產(chǎn) 量 和 含糖率的總 體變化 處理間以A 處理的含糖 率最高 C D E F G H 處理與A 處理達(dá)到 差異顯著 p 0 05 或 極顯著 p 0 01 水平 甜 菜 產(chǎn) 糖 量 為 產(chǎn) 量 和 含 糖 率 的 綜 合 反 應(yīng) 隨 滴 灌 定 額 和 滴 灌 頻 次 的 增 加 呈 先 增 加 后 降 低 的 變 化 趨 勢 2014 年B C D E F G H 處 理 產(chǎn) 糖 量 分 別 較A 處 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 處 理 間 總 體 以D E 處 理 產(chǎn) 糖 量 較 高 且 二 者 差 異 不 顯 著 由 此 可 見 滴灌定額對甜菜的產(chǎn)質(zhì)量水平均有較大程度的影響 最終影響甜菜的產(chǎn)糖量 隨 滴 灌 定 額 的 增 加 甜 菜 的 耗 水 量 增 加 明 顯 水 分 利 用 效 率 呈 先 增 加 后 降 低 的 趨 勢 以C 處 理 較 高 積 7 溫 生 產(chǎn) 率 呈 逐 漸 增 大 趨 勢 以F 處 理 較 高 隨 滴 灌 定 額 和 滴 灌 頻 次 的 增 加 甜 菜 凈 收 益 呈 先 增 加 后 降 低 的 變 化 趨 勢 以E F 處 理 的 經(jīng) 濟(jì) 效 益 最 高 3a 內(nèi) 均 值 分 別 為21963 58 22061 19 元 hm 2 綜 合 甜 菜 產(chǎn) 質(zhì) 量 水 平 和 本 著 節(jié) 約 水 資 源 的 角 度 分 析 內(nèi) 蒙 古 甜 菜 的 生 產(chǎn) 目 標(biāo) 是 穩(wěn) 糖 增 產(chǎn) 要 求 含 糖 率 要 保 證 在16 左 右 本 研 究 的最佳灌溉量為1800 2250m 3 hm 2 表3 不同膜下滴灌定額下甜菜產(chǎn)質(zhì)量水平及水熱利用率 年份 2014 2015 2016 處理 A B C D E F G H A B C D E F G H A B C D E F G H 產(chǎn) 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 產(chǎn)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 積溫生產(chǎn)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 總 產(chǎn)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 凈收益 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 寫字母表示不同處理之間差異在p 0 01 p 0 05 水平下差異顯著 3 討 論 膜 下 滴 灌 可 以 抑 蒸 保 墑 21 23 改 善 土 壤 水 熱 狀 況 增 產(chǎn) 保 肥 降 低 地 表 蒸 發(fā) 提 高 水 肥 利 用 率 增 加 土 壤 微 生 物 活 性 等 提 升 農(nóng) 業(yè) 系 統(tǒng) 生 產(chǎn) 力 的 作 用 24 25 內(nèi) 蒙 古 春 季 風(fēng) 大 干 旱 給 甜 菜 的 出 苗 和 苗 期 生 長 帶 來 很 大 困 難 甜 菜 出 苗 難 保 苗 難 的 問 題 突 顯 3a 內(nèi) 年 降 雨 量 均 不 高 以5 月 最 低 月 降 雨 量 在20 40mm 或20mm 以 下 遠(yuǎn) 不 能 滿 足 甜 菜 生 長 所 需 的 水 分 條 件 因 此 開 展 了 膜 下 不 同 滴 灌 定 額 甜 菜 產(chǎn) 質(zhì) 量 對 土 壤 水 熱 效 應(yīng) 的 響 應(yīng) 研 究 以 期 明 確 該 區(qū) 域 適 宜 甜 菜 出 苗 及 生 長 的 需 水 量 及 需 水 時 間 因 此 在 不 同 滴 灌 定 額 條 件 下 明 確 了 隨 滴 灌 頻 次 的 增 加 年 際 間 行 上 和 行 間20cm 土 層 全 生 育 期 土 壤 貯 水 量 總 體 呈 增 加 趨 勢 土 壤 貯 水 量 變 化 幅 度 降 低 土 壤 含 水 率 相 對 穩(wěn) 定 在 全 生 育 期 內(nèi) 各 處 理 均 為 行 上 明 顯 高 于 行 間 處 理 是 由 于 覆 膜 能 夠 抑 制 土 壤 水 分 蒸 發(fā) 在 土 壤 水 分 蒸 發(fā) 過 程 中 通 過 膜 的 作 用 將 蒸 發(fā) 的 水 分 重 新 返 回 地 面 因 此 土 壤 水 分 總 體 表 現(xiàn)為行上高于行間處理 研 究 表 明 甜 菜 種 子 發(fā) 芽 出 苗 過 程 在 土 壤 水 分 得 到 滿 足 的 情 況 下 其 速 度 主 要 取 決 于 溫 度 狀 況 26 進(jìn) 而 影 響 到 甜 菜 的 產(chǎn) 量 以 及 含 糖 率 氣 溫 積 溫 土 壤 積 溫 是 影 響 甜 菜 出 苗 產(chǎn) 量 及 含 糖 的 重 要 環(huán) 境 因 子 27 28 因 此 在 不 同 滴 灌 定 額 條 件 下 明 確 了 苗 期 耕 層 連 續(xù)72h 內(nèi) 土 壤 溫 度 日 變 化 從17 00 次 日11 00 土 壤 溫 度 為 行 上 行 間 是 由 于 在 此 期 間 土 壤 是 在 逐 漸 散 失 熱 量 的 過 程 而 覆 膜 處 理 能 夠 阻 止 熱 量 散 失 而 表 現(xiàn) 為 行 上 行 間 在06 00 時 土 壤 溫 度 最 低 是 因 為 經(jīng) 過 一 整 夜 的 熱 量 散 失 此 時 地 面 積 溫 最 低 地 面 吸 收 的 太 陽 輻 射 能 量 向 大 氣 中 散 失 到 最 大 虧 空 值 從12 00 18 00 土 壤 溫 度 為 行 間 行 上 是 由 于 在 此 期 間 土 壤 是 在 接 受 太 陽 輻 射 為 吸 收 熱 量 的 過 程 覆 膜 延 緩 了 土 壤 接 受 熱 能 而 表 現(xiàn) 為 行 間 行 上 在15 00 時 土 壤 溫 度 最 高 是 由 于 8 在 土 壤 吸 收 熱 能 土 壤 溫 度 逐 漸 回 升 但 最 大 值 并 未 出 現(xiàn) 于 太 陽 輻 射 最 強(qiáng) 的12 00 是 由 于 雖 然12 00 之 后 太 陽 輻 射 逐 漸 減 弱 但 此 時 地 面 還 在 吸 收 能 量 在15 00 左 右 地 面 向 大 氣 中 的 輻 射 與 太 陽 向 地 面 輻 射 的 能 量 相 等 時 土 壤 溫 度 才 達(dá) 最 大 值 此 結(jié) 論 對 于 各 個 試 驗 的 覆 膜 處 理 具 有 普 遍 性 灌 水 量 和 灌 水 方 式 等 試 驗 處 理 可 能 影 響 溫 度 變 化 的 幅 度 不 能 改 變 試 驗 的 規(guī) 律 由 于 各 地 氣 候 不 同 可 能 影 響 溫 度 變 化 的 時 間 節(jié) 點 不 能改變試驗規(guī)律 此結(jié)論形成的主要原因是由于覆膜作用和熱量的散失與太陽輻射 4 結(jié) 論 1 通過對出苗穩(wěn)定后耕層連續(xù)72h 內(nèi)土壤溫度日變化分析可知 17 00 次日11 00 土壤溫度表現(xiàn)為行 上 行 間 12 00 18 00 土 壤 溫 度 表 現(xiàn) 為 行 間 行 上 規(guī) 律 性 循 環(huán) 變 化 最 低 土 壤 溫 度 在06 00 最 高 土 壤 溫 度 在15 00 2 隨 滴 灌 定 額 和 滴 灌 頻 次 的 增 加 年 際 間 行 上 和 行 間20cm 土 層 全 生 育 期 土 壤 貯 水 量 總 體 呈 增 加 趨 勢 土壤貯水量變化幅度降低 土壤含水率相對穩(wěn)定 在全生育期內(nèi)各處理均為行上明顯高于行間處理 3 隨 滴 灌 定 額 和 滴 灌 頻 次 的 增 加 土 壤 貯 水 量 增 加 降 低 了 土 壤 溫 度 有 效 積 溫 和 水 分 利 用 效 率 提 高 了土壤耗水量和積溫生產(chǎn)率 4 隨 滴 灌 定 額 和 滴 灌 頻 次 的 增 加 提 高 了 甜 菜 產(chǎn) 量 但 明 顯 降 低 了 其 含 糖 率 因 此 綜 合 產(chǎn) 質(zhì) 量 水 平 及 節(jié) 水 的 原 則 提 出 甜 菜 最 佳 滴 灌 頻 次 在 滴 灌4 5 次 滴 灌 定 額 為1800 2250m 3 hm 2 的 條 件 下 為 最 佳 滴 灌 水平 參考文獻(xiàn) 1 金阿麗 基于GIS 的內(nèi)蒙古旱災(zāi)綜合評價與分區(qū)研究 D 呼和浩特 內(nèi)蒙古師范大學(xué) 2010 2 中國糖業(yè)協(xié)會 中國糖業(yè)協(xié)會簡報 Z 2018 年11 月 312 期 3 侯振安 劉日明 朱繼正 等 不同灌水量對甜菜生長及糖分積累影響的研究 J 中國甜菜糖業(yè) 1999 6 2 6 4 GAN YANTAI SID