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第五章 不同保水剂与肥料配施对土壤容重水分及马铃薯产量的影响（第1页）

宁夏中部干旱带年降雨量为250mm左右，早春干旱严重影响到作物的春播（刘小平，2013）。水分不足和年降雨量分布不均严重限制了作物生长（Wang，etal。，2009）。由于该地区土地肥力瘠薄，气候干旱少雨，加之马铃薯对水分亏缺非常敏感，导致其单产水平很低，制约着当地经济的发展（廖佳丽等，2008。因此，抗旱节水成为提高宁夏马铃薯产量、发展马铃薯产业的重要技术措施。

保水剂具有很强的吸水、保水能力，能迅速吸收自身质量几百倍甚至上千倍的水分，且有反复吸水的能力，吸持后的水分可缓慢释放供作物利用（杜社妮等，2007a）。大量研究表明，保水剂在干旱少雨地区使用效果良好，能增强土壤保水性，改良土壤结构，提高水肥利用率。具有用途广、投资少、见效快，在农业生产等诸多方面具有较广泛的应用发展前景（杜太生等，2000；李开扬和任天瑞，2002；黄占斌等，2002；崔英德等，2003）。保水剂的使用可提高作物出苗率和成活率，促进作物生长发育，增强了抗旱性，提高了作物的干物质积累、产量和水分利用率（孙宏义等，2005；王启基等，2005）。

但目前保水剂结合当地气候和土壤等条件的使用技术不完善及作用机制的研究还不够深入，同时保水剂会因种类、粒径大小、施用方式及施用量的不同，对植株生长的影响效果不一，使得实际生产中保水剂的保墒保肥效果千差万别（黄占斌和夏春良，2005；刘殿红等，2008）。因此，针对宁夏中部干旱带马铃薯种植生产中干旱少雨，土壤蒸发强烈和低产等突出问题，设置两种土壤保水剂的不同施用量与生物有机肥进行混施，分析保水剂与生物有机肥混施对马铃薯生长及产量影响，探寻马铃薯田的保水剂与生物有机肥混施的最佳用量，为促进宁夏中部干旱带马铃薯合理应用保水剂提供科学参考。

第一节试验设计与测定方法

一、试验区概况

试验点概况与第二章相同（略）。试验地多年平均降雨量和2014-2015年马铃薯生育期降水情况。2014年降水量为355。1mm，其中马铃薯生育期降雨量为288。5mm，占全年的81。2%；2015年降水量为238。3mm，其中马铃薯生育期降雨量为168。2mm，占全年的70。6%。

二、试验设计

（一）试验材料

马铃薯：陇薯3号一级种（中晚熟），由宁夏农垦局良种繁育经销中心提供。

保水剂：2013年，两种供施保水剂分别为（1）沃特保水剂，产自胜利油田东营华业新材料有限公司，为有机-无机杂化保水剂，吸水倍率500~1000，pH值6。0~8。0。（2）安信保水剂，产自东莞市安信保水有限公司，为高吸水性树脂，吸水倍率450~680，pH值6。7。2014年，供施保水剂为沃特保水剂。

（二）试验设计

试验1：于2014年5月—2014年10月在宁夏回族自治区同心县王团镇高效节水农业科技园区进行。试验采样双因素随机区组设计。因素A：2种保水剂种类分别为沃特保水剂和安信保水剂；因素B：设45、75、105kghm2三个施用水平。以不施保水剂为对照，共7个处理，3次重复，小区面积为9×5=45m2（如表5-2）。

播种前在配施黄腐酸钾300kghm2的基础上，按照试验设计保水剂用量计算出试验小区的用量，与黄腐酸钾混合均匀后穴施。穴播的播种穴长、宽均为15cm，深10cm，不同处理的播种深度均为5~6cm。

试验2：于2015年5月—2015年10月在宁夏同心县王团镇高效节水农业科技园区进行。保水剂种类为沃特保水剂，试验设3个处理，处理1：黄腐酸钾+氮磷钾肥+保水剂（具体见下一段施用方法）；处理2：黄腐酸钾+氮磷钾肥。在施用黄腐酸钾300kghm2基础上施用氮磷钾肥，氮磷钾肥（N：P：K18-6-7）即尿素411kghm2，重钙195kghm2，硫酸钾210kghm2；处理3：传统施肥（对照）。基施尿素456kghm2、重钙300kghm2、硫酸钾150kghm2。小区面积28×15=420m2。

在基施黄腐酸钾+氮磷钾肥的基础上配施保水剂90kghm2。在马铃薯种植前将保水剂90kghm2的施用量与化肥1：10混合后在垄上进行穴施，施入深度15cm。

（三）田间管理

试验1：田间管理同第二章内容。马铃薯于2014年5月3日播种，10月6日收获。

试验2：各处理将不同肥料在马铃薯播种前结合整地撒施后旋耕入土（旋深10~15cm），现蕾期追施尿素11。74kg亩，现蕾期和花期各喷洒尿素和磷酸二氢钾溶液（0。2%）各1次。保水剂示范处理采用宽窄行种植不覆膜（宽行60cm，窄行40cm）；肥效处理采用宽窄行种植全覆膜；对照处理采用平作不覆膜（等行距50cm）；株距40cm。马铃薯于2015年5月4日播种，10月14日收获。

三、测定指标与方法

（一）土壤容重

土壤容重、孔隙度：测定方法同第二章（略）。

（二）土壤水分

在马铃薯苗期、现蕾期、初花期、盛花期、块茎形成期、块茎膨大期、收获期，测定0-100cm层土壤质量含水量。土壤贮水量的计算方法同第二章（略）。

（三）马铃薯生长指标

马铃薯生育期（苗期、现蕾期、初花期、盛花期、块茎形成期、块茎膨大期、收获期）株高、茎粗和地上部生物量：测定方法同第二章（略）。

（四）马铃薯产量性状

作物产量和商品薯率：测定方法同第二章（略）。

（五四）统计分析

EXCEL2003作图，采用SAS8。0分析软件对数据进行统计分析。

第二节保水剂与肥料配施对土壤物理性质的影响

一、耕层土壤容重和孔隙度

0~20cm土层，两种保水剂处理耕层（0-40cm）土壤容重均比不施保水剂处理（对照）降低2。3%~15。4%，其中以W7和A3处理最为显著；20~40cm土层，W3、W5、W7和A3、A5处理分别比CK处理显著降低11。7%、6。0%、7。9%和7。9%、5。9%。可见，两种保水剂不同施用量，相对于不施保水剂处理，均可有效降低土壤容重，改善土壤结构。图5-1，0~20cm土层，W7、A3和A5处理土壤孔隙度分别显著高于CK处理18。6%、22。1%和16。82%；在20~40cm土层，W3、W5、W7和A5处理分别比CK处理显著增加17。2%、10。9%、21。2%和10。6%。可见，与不施保水剂处理相比，保水剂不同施用量的土壤的通气能力明显加强，使耕层土壤孔隙度值较高，能有效改善耕层土壤孔隙状况。

二、马铃薯关键时期土壤贮水量

（一）有机肥与保水剂配施

在马铃薯生育前期（如图5-2），施用黄腐酸钾有机肥+安信保水剂处理与不施保水剂处理（对照）无显著差异外，施用黄腐酸钾有机肥+沃特保水剂各处理0~100cm土层土壤贮水量均较对照显著增加，W3、W5和W7处理土壤贮水量较对照分别增加7。7%、14。5%和16。6%。

马铃薯进入生育中期，黄腐酸钾有机肥+沃特保水剂W5、W7处理和黄腐酸钾有机肥+安信保水剂A7处理对提高0~100cm土层土壤贮水量效果最为显著。黄腐酸钾有机肥+沃特保水剂W3、W5和W7处理土壤贮水量分别较CK处理显著提高14。4%、24。8%和32。2%。黄腐酸钾有机肥+安信保水剂A3、A5和A7处理土壤贮水量较CK处理分别显著提高12。4%、16。0%和20。0%。