2 禹州市农业农村局，河南禹州 461670）
甘薯富含蛋白质、膳食纤维、多酚类物质、维生素、矿质元素等多种对人体有益的营养成分，是重要的营养和保健食品之一[1]。其是抗旱耐瘠作物，根系发达，在土壤养分条件较差的地块上也能生长[2]。膜下滴灌是将滴灌技术与成本低廉、应用效果较好的覆膜技术有效结合的农业技术，可有效减少土壤棵间蒸发，提高作物产量、品质，对保障粮食安全具有重要意义[3]。林建富等[4]研究表明，滴灌能促进甘薯地上部和薯块生长速度，薯块鲜重、干重、淀粉含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白含量均高于常规水肥管理。增加滴灌灌水量能够降低0～60 cm土层的土壤硝态氮、铵态氮含量，促进土壤养分流动与转化[5]。张友良等[6]研究表明，在滴灌施氮条件下，不同滴灌量对茎粗有影响，能够促进甘薯产量增加。李剑平等[7]的研究证明了不同滴灌量对甘薯地上部生长有一定的影响。常梅等[8]研究表明，膜下滴灌条件的玉米全生育期吸收Cl-和SO4 2-含量均比无膜滴灌高，同时抑制根部碱度积累，促进植物生长。基于此，本研究通过田间试验探讨不同灌溉方式对甘薯生长及产量的影响，通过灌溉方式挖掘其生长潜力，为其高效种植提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验地基本情况
试验于2022年6—10月在洛阳市农林科学院试验基地（112°28′ E，34°38′ N）进行，常年平均气温14.9 ℃，降水量578.2 mm。土壤质地为黏壤土，pH 8.25，有机质含量20.2 g/kg，碱解氮含量65.4 mg/kg，有效磷含量11.19 mg/kg，速效钾含量230 mg/kg。
1.2 试验设计
试验共设3个处理，分别为无膜畦灌（P0）、无膜滴灌（P1）和覆膜滴灌（P2），每个处理设3个重复。小区面积24 m2，均采用起垄种植，设置5垄，行长6 m，垄距0.8 m，株距0.21 m。种植密度为6万株/hm2。小区灌溉系统为支管+辅管的布置形式，通过闸阀、压力表和水表进行调节控制，采用的滴灌带半径为10 mm，滴头流量为3.0 L/h，滴头间距为0.3 m。
试验品种为洛薯17，于2022年6月24日移栽，10月29日收获。试验底肥为45%复合肥（氮:磷:钾为15:15:15）600 kg/hm2。移栽时沟施辛硫磷颗粒剂45 kg/hm2。针对不同处理，栽后和栽后第20天分别采用漫灌或滴灌浇足水，生育期内不进行浇水。其他田间管理措施一致，不做特殊处理。
1.3 测定指标及方法
本试验于甘薯定植后40、60、80、100及120 d，每小区边垄连续取样3株，测定其最长蔓长、茎叶鲜重；样品洗净后分离块根，统计薯块鲜重；随后将茎叶与薯块分别于105 ℃条件下杀青30 min，80 ℃烘干至恒重，称取干重，据此计算蔓薯比（T/R值，茎叶鲜重/块根鲜重）及块根干率（薯块干重/薯块鲜重）。定植后120 d每小区边垄连续取样3株测定基部分支数、单株结薯数。收获时每小区取中间3垄计算小区产量。
1.4 数据处理
采用Microsoft Excel 2019软件进行数据整理，使用GraphPad Prism 9.0软件对数据进行方差分析和绘图，不同处理间采用Turkey法进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 甘薯农艺性状
2.1.1 最长蔓长和茎叶鲜重
由表1可知，定植后40～60 d，P1、P2处理的蔓长增长速率较快；随着生育期的延长，P2处理的蔓长生长速度逐渐变慢，P1处理在定植后80 d蔓长基本停止生长，而P0处理的甘薯蔓长在全生育期都维持增长。所有处理的蔓长均在定植后120 d达到最大值，表现为P0>P1>P2，组间差异无统计学意义（P>0.05）。
表1 不同灌溉方式下甘薯的最长蔓长和茎叶鲜重 |
| 定植 时间/d | 最长蔓长/cm | 茎叶鲜重/g | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| P0 | P1 | P2 | P0 | P1 | P2 | |
| 40 | 179.7±19 a | 149.8±12.9 b | 126.2±12.4 c | 1 147.8±119.5 b | 1 312.6±118.5 a | 813.2±117.4 c |
| 60 | 210.4±26.8 b | 250.0±33.8 a | 220.2±29.7 ab | 1 323.4±168.9 a | 1 635.9±306.1 a | 1 488.0±225.7 a |
| 80 | 270.0±22.7 a | 306.1±38.0 a | 243.2±15.7 b | 1 583.3±180.1 b | 1 895.3±170.7 a | 1 640.1±92.4 b |
| 100 | 302.6±24.0 a | 266.2±37.3 a | 244.8±29.8 ab | 1 486.4±228.8 a | 1 728.0±266.9 a | 1 744.1±215.0 a |
| 120 | 316.2±42.8 a | 310.8±18.4 a | 278.8±33.4 a | 1 603.2±192.6 b | 1 875.4±142.2 a | 1 682.4±215.9 b |
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由表1可知，P0处理的茎叶鲜重在定植后60～80 d增长速率最快，P1、P2处理的茎叶鲜重在定植后40～60 d增长速率最快，分别为19.6%、24.6%和83.0%。甘薯茎叶鲜重在定植后40 d表现为P1>P0>P2，定植后100 d表现为P2>P1>P0，其余时间均表现为P1>P2>P0；其中定植后120 d的P1处理茎叶鲜重与P0处理和P2处理差异具有统计学意义（P<0.05）。
2.1.2 T/R
由图1可知，3种处理的变化趋势基本一致。在定植后40 d时，P2处理未结薯，P1处理T/R值高于P0处理。定植后60 d，P0、P1处理的T/R<5，P2处理在定植后100 d的T/R<5。说明P2处理出现地上部生长旺盛或地下薯块产量不佳现象。
2.1.3 块根干率
由图2可知，定植后40～120 d，P0处理的甘薯块根干率稳定上升；P1、P2处理在定植后40～80 d块根干率表现不稳定，在定植后80～100 d块根干率快速上升。3种处理的块根干率在120 d时均达到最大值，表现为P0>P1>P2，但数值差异较小。说明不同处理对甘薯块根干率无明显影响。
2.1.4 基部分支数和单株结薯数
由表2可知，P1、P2处理的甘薯分支数较P0处理分别高21.1%和28.1%，组间差异无统计学意义（P>0.05），P1、P2处理的甘薯单株结薯数较P0处理分别高46.7%和40.0%，差异具有统计学意义（P<0.05），说明相较于畦灌，滴灌能明显提高基部分支数和单株结薯数。
表2 不同灌溉处理下甘薯的基部分支数和单株结薯数 |
| 处理 | 基部分支数 | 单株结薯数 |
|---|---|---|
| P0 | 11.4±2.9 a | 6.0±1.5 b |
| P1 | 13.8±2.9 a | 8.8±1.9 a |
| P2 | 14.6±2.2 a | 8.4±2.4 a |
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2.2 甘薯单株薯重及产量
2.2.1 单株薯重
由表3可知，随着定植时间的增加，3种处理的单株薯重均在增加，在定植后120 d达到最大，P0、P1处理的单株薯重分别较P2处理高12.3%和17.3%。P2处理在定植后40 d仍未结薯，这可能是因为P2覆膜处理导致地温过高，影响地下部块根生长。定植后40～100 d，P0、P1处理与P2处理的单株薯重差异具有统计学意义（P<0.05）。定植后40～60 d，3种处理的单株薯重增速较快，随后增速降低；在定植后100 d，P0、P1处理的产量增速逐渐放缓，P2处理的产量增速变化较小，可能是因为该时间段气温有所降低，而P2覆膜处理可有效维持地温。
表3 不同灌溉处理下甘薯的单株薯重 (g) |
| 定植时间/d | P0 | P1 | P2 |
|---|---|---|---|
| 40 | 69.6±11.8 a | 65.2±12.7 a | 0±0 b |
| 60 | 376.6±61.2 a | 352.2±31.7 a | 212.0±29.5 b |
| 80 | 453.4±37.1 a | 437.4±60.2 a | 265.2±43.8 b |
| 100 | 548.6±63.6 a | 543.8±62.2 a | 389.6±47.0 b |
| 120 | 557.2±71.3 ab | 582.0±49.7 a | 496.0±58.6 b |
2.2.2 产量
3 结论与讨论
干旱胁迫会对甘薯生长发育造成不良影响，能抑制甘薯地上部生长及块根的形成和膨大，显著降低鲜薯和薯干产量[9]。不同灌溉和覆膜方式对作物生长状态和产量具有明显影响[10-11]。地膜覆盖能够改善土壤结构，提高甘薯抗氧化酶活性、干物率和单株结薯数[12]。本试验发现P0、P1、P2处理对洛薯17全生育期的农艺性状和产量产生一定影响，其中覆膜的P2处理在定植后120 d的最长蔓长低于不覆膜的P0和P1处理，而基部分支数多于不覆膜的P0和P1处理，这与刘瑞瑞等[13]和张磊等[14]的研究结果一致。P2处理在定植后120 d的收获产量、单株薯重、块根干率均低于不覆膜的P0、P1处理，而T/R高于P0、P1处理，说明覆膜处理对甘薯的生长发育和产量形成具有一定的抑制作用。邵正伟[15]研究表明，持续高温在一定程度上会抑制块根的形成，造成结薯推迟，产量下降。刘胜尧等[16]研究表明，覆膜处理能促进甘薯前期生长，但汛期会导致土壤湿度大，不利于甘薯生长，导致增产效果不显著甚至减产。因此，在夏薯种植时不建议采用覆膜处理。
综上，本研究通过无膜畦灌（P0）、无膜滴灌（P1）和覆膜滴灌（P2）3种灌溉方式的田间试验，探究了不同灌溉方式对甘薯生长的影响，结果表明，P2处理的最长蔓长、茎叶鲜重、块根干率、单株结薯数以及单株薯重和收获产量均低于P1处理，P0处理的茎叶鲜重、T/R、基部分支数、单株结薯数以及收获产量低于P1处理。综合表明，覆膜及畦灌对甘薯的生长具有一定的抑制作用。