马铃薯扩种和连作栽培对土壤水分和作物产量的影响

摘要

近几年马铃薯产业在宁南山区农民增收中发挥了重要作用，其广泛种植及高产特征虽然缓解了人口对粮食大量需求的压力，但改变了土地利用结构，加大了土地利用强度，引起严重的水土流失和土壤质量下降等生态问题。在此背景下，本文在宁南山区选取较为典型的马铃薯种植区，以不同连作年限、不同种植密度、不同生态区域的马铃薯田地为研究对象，从马铃薯的生长特性、叶面积、叶片净光合速率、产量以及土壤水分的动态变化等多方面综合分析不同处理下马铃薯生长发育、产量形成及与土壤水分环境之间的相互影响规律。主要获得以下结论：
　　 (1)研究区域马铃薯田地土壤贮水量的年变化呈正抛物线形，春秋高，春末夏初达到谷值。马铃薯各生长期土壤含水量主要取决于全年降雨分配和蒸发的平衡过程。发芽-出苗期耗水来源以土壤供水量为主。发棵期到结薯期耗水来源以降雨为主，开花前后达到耗水高峰期。
　　 (2)连作1年和连作3年比其他连作年限平均高出7.95个百分点。连作6年的马铃薯田块在40-60cm土层开始出现轻度干层，连作10年的马铃薯团块开始向中度干层过渡；0-100cm层土壤水分随着种植密度的加大，马铃薯对下层土壤水分利用程度加剧，土壤水分含量降低，试验区域株距应以20 cm或大于20cm为宜；从干旱半干旱到半湿润湿润区域，各类型区20-40cm层土壤含水量差异不大，40cm以下土层的土壤含水量随气候的湿润逐渐增加。
　　 (3)不同处理的马铃薯生物学性状存在着明显的差异。连作1年的株高明显高于其他连作年限，连作年限越长叶面积衰落越严重；不同种植密度处理马铃薯的植株高度随着株距的加大而增加，叶面积随株距的增加而加大，净光合速率随种植密度的增加，呈降低趋势；泾原地区马铃薯株高的叶面积在整个生育期高于其他地区，在干燥度比较大的海原地区，马铃薯叶片“午休”现象极为明显。
　　 (4)研究区域0-100cm层土壤贮水量与产量之间具有显著的积分回归关系，整个生育期20-40cm层的土壤贮水量与马铃薯产量的相关系数最高，是马铃薯产量形成的关键层。土壤贮水量与马铃薯产量相关关系最显著时期为发棵期和结薯期，也是马铃薯生长耗水的高峰期。
　　 (5)马铃薯块茎产量和土壤水分含量呈显著正相关，水分亏缺造成严重减产。随着连作年限的增加，平均单薯重呈下降趋势，大小薯个数比例严重失调；株距大于20cm时，单株结薯数逐渐减少，总产量呈下降趋势。随着株距的减小，平均单薯重逐渐减小。较湿润的泾原地区产量约为干旱区的2倍。
　　 (6)同一块田地连作低于3年，能够较充分地利用有限的降水；在不同处理的总产量和水分利用效率排序为：距17cm＞株距20cm＞株距30cm，耗水系数随株距的加大而减少，控制播种密度对于促进早作马铃薯高效利用有限水分具有明显的补偿效应；泾原地区马铃薯田水分利用效率最高，其次是隆德、头营，水分利用效率较低的是偏干旱的海原地比区泾原地区低14.82个百分点。

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第一章 绪论

1.1选题的目的和意义

1.2宁南山区马铃薯产业发展现状

1.3研究内容和技术路线

第二章 材料与方法

2.1研究区域概况

2.2供试材料及试验设计

2.3研究项目与方法

2.4试验数据统计与分析方法

第三章 马铃薯扩种连作栽培下土壤水分变化规律

3.1马铃薯全生育期土壤水分动态变化

3.2不同连作年限马铃薯对土壤水分环境的影响

3.3不同种植密度马铃薯对土壤水分环境的影响

3.4不同生态区域内马铃薯对土壤水分环境的影响

3.5小结与讨论

第四章 扩种连作栽培下土壤水分与马铃薯产量的关系

4.1影响马铃薯产量的因素

4.2土壤水分对马铃薯产量的影响

4.3不同处理对马铃薯产量和水分利用效率的影响

4.4小结与讨论

第五章 结论与讨论

5.1主要结论

5.2讨论

参考文献

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