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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2页）

马铃薯生育后期（成熟期），除A3处理外，黄腐酸钾有机肥结合保水剂施用量各处理，相对于不施保水剂处理，明显提高0~100cm土层土壤贮水量。W3、W5、W7、A5和A7处理分别较CK显著提高26。0%、29。1%、29。4%、18。4%和22。9%，以W5、W7处理提高幅度最大。可见，施用黄腐酸钾有机肥结合保水剂在一定程度上能改善0~100cm层土壤水分状况。

（二）有机无机肥与保水剂配施

马铃薯生育前期，保水剂处理与其他各处理0~100cm层土壤含水量差异较大，随土层的加深而增加。施用黄腐酸钾+氮磷钾肥+保水剂处理0~60cm层土壤含水量均较不施保水剂明显增加。表明，有机肥+化肥+保水剂配施可提高0-60cm层土壤含水量。

9月中旬马铃薯进入生育中期期，作物耗水增加，土壤蒸发日益增强，0~100cm层土壤蓄水量略有下降。未施用保水剂处理0~100cm层土壤含水量随土层的加深而降低，而施黄腐酸钾+氮磷钾肥+保水剂处理土壤含水量有所回升。0~40cm层土壤含水量施用保水剂+氮磷钾肥处理与对照无差异，而40~100cm层，施用黄腐酸钾+氮磷钾肥+保水剂处理与CK差异逐渐增加。说明施用保水剂能增加深层土壤水分，从而改善土壤的水分状况。

9月底马铃薯进入生育后期，作物耗水继续增加，加上降雨稀少，0~100cm土层土壤水分降至最低（图5-3e）。0~100cm层土壤含水量保水剂施用处理均高出CK处理；0~60cm土层土壤含水量黄腐酸钾+氮磷钾肥+保水剂处理较对照处理显著增加。在60~100cm土层，施保水剂处理与对照差异不大。说明施用黄腐酸钾+氮磷钾肥+保水剂处理与对照处理相比，能蓄积较多的土壤水分。

第三节保水剂与肥料配施对土壤物理性质的影响

一、马铃薯生物学性状

（一）有机肥与保水剂配施

图5-4为不同保水剂施用量对马铃薯生物学性状的影响。不同处理下马铃薯关键生育期株高的变化呈先升高后降低的趋势。在马铃薯生育前期，保水剂各处理植株株高分别较CK处理提高1。60%~11。82%，差异不显著。而在马铃薯生育中期期不同保水剂施用量各处理与对照差异显著。W5、W7、A5处理植株平均株高分别较CK处理显著提高14。79%、15。42%和15。69%。

在马铃薯关键生育期测定其主茎粗，不同生长阶段其茎粗表现为升高的趋势。在生育前期，施用保水剂各处理均明显高于CK处理9。6%~21。6%，在马铃薯块茎形成和膨大期，施用沃特保水剂W5、W7处理分别较CK处理显著增加14。6%和17。8%。可见，施用沃特保水剂能明显促进马铃薯后期植株的生长。

在马铃薯苗期至成熟期，不同处理下马铃薯生物量（干物质积累量）的变化均呈逐渐上升的趋势，在马铃薯成熟期达到最大（图5-5）。马铃薯生育前期，施用微生物保水剂各处理均显著高于对照，而在马铃薯生育中期，除W7和A7处理对提高马铃薯干物质积累量效果显著外，其他各处理间差异不显著。在马铃薯生育后期（块茎膨大期和成熟期），除W3处理与CK无显著差异，W5、W7、A3、A5、A7处理干物质积累量分别较CK处理显著提高32。37%、43。89%、29。22%、34。70%和36。21%。这表明，施用保水剂能显著提高马铃薯前期干物质积累量，为作物后期生长，保存大量的养分，有利于马铃薯薯块产量的提高。

（二）有机无机肥与保水剂配施

如表5-1可知，不同处理下马铃薯关键生育期株高的变化均呈先升后降的趋势。初花期至块茎膨大期表现出增加趋势，到成熟期植株株高有所降低。在马铃薯生育前期（初花期），施用黄腐酸钾+氮磷钾肥+保水剂处理显著高于CK处理，而施用氮磷钾肥处理与对照无明显差异。8月中旬马铃薯块茎膨大期和9月中旬马铃薯成熟期，施用保水剂处理植株株高均较CK显著提高，而施用氮磷钾肥处理与对照无明显差异。可见，有机无机肥与保水剂配施处理，由于改善土壤的水分状况，植株株高显著高于对照。

在马铃薯关键生育期测定其主茎粗，马铃薯三个不同生长阶段其茎粗处理间表现出一定的差异，马铃薯块茎膨大期主茎粗达到最大值。在马铃薯主要生育期，施用黄腐酸钾+氮磷钾肥+保水剂处理对马铃薯生长的促进作用显著，而其他各处理促进作用不明显。试验期间，不同处理下马铃薯地上部干物质量呈现逐渐上升的趋势，在马铃薯成熟期达到最大（见表5-1）。马铃薯初花和块茎膨大期，施用黄腐酸钾+氮磷钾肥+保水剂处理均显著高于对照处理。这表明，黄腐酸钾+氮磷钾肥+保水剂处理能显著提高作物干物质积累，有利于马铃薯产量的提高。

二、马铃薯产量及商品薯率

（一）有机肥与保水剂配施

表5-2表明，有机肥与不同保水剂配施各处理均能不同程度地提高马铃薯的产量和商品薯率。施用有机肥结合保水剂各处理中薯数和大薯数均明显高于对照处理，小薯数不施保水剂处理显著高于有机肥结合保水剂配施各处理。总薯数有机肥结合不同保水剂施用处理均显著高于对照处理。主要原因是增施有机肥结合保水剂有利于增加马铃薯的生物量，而生物量的积累在生长后期有利于同化产物向块茎的转移运输，促进块茎的生长发育。施用有机肥结合保水剂各处理的马铃薯总产量和商品薯率均明显高于不施保水剂处理，以W7处理马铃薯产量和商品薯率最高（37164。0kghm2和87。5%）。W5、W7、A7处理马铃薯产量分别较CK处理提高37。69%、56。94%和38。96%，商品薯率分别提高13。32%、16。21%和13。84%。可见，施用有机肥结合沃特保水剂45~105kghm2或施用安信保水剂105kghm2马铃薯的商品薯率最高，增产效果最好。

（二）有机无机肥与保水剂配施

不同处理对马铃薯产量及商品薯率的影响。施用黄腐酸钾+氮磷钾肥+保水剂处理能不同程度提高马铃薯的产量和商品薯率。施用黄腐酸钾+氮磷钾肥+保水剂处理的马铃薯产量显著高于对照处理，增产幅度达31。3%，马铃薯商品薯率黄腐酸钾+氮磷钾肥+保水剂处理和施用氮磷钾肥处理分别较对照处理显著提高15。3%和3。2%。可见，施用黄腐酸钾+氮磷钾肥+保水剂处理的马铃薯产量和商品薯率最高，增产效果最好。

第四节讨论与结论

一、讨论

（一）土壤容重及孔隙度

适当的保水剂施用量可达到最佳的改善土壤的物理性质效果（韩玉国等，2010；王琰等，2017）。有研究表明（杨永辉，2011），保水剂与N肥配施后，土壤大孔隙数及孔隙度均显著提高，显著提高土壤的结构稳定性，降低了土壤容重。保水剂吸水膨胀后粒径可达30~40mm，在吸水过程可形成大量孔隙，改善土壤结构，提高土壤通气性（陈学文，2011；李永胜等，2006）。王荣等（2018）和何艳（2016）研究结果表明，生物有机肥与保水剂结合施用改善土壤结构效果更好。本研究结果表明，施肥结合施用保水剂均能使耕层土壤孔隙度升高，有效改善耕层土壤孔隙状况，可有效降低土壤容重，改善土壤结构。

（二）土壤水分

有机肥配施保水剂可有效增加土壤的保水保肥能力，是控制土壤水分和养分淋失的有效措施（蒋美佳等，2019）。俞满源（2003）研究发现，保水剂与N肥结合在有效降水后，能在一定程度上改善、维持了土壤耕层的水分状况。沃特、PAM均可接收降水，提高土壤水含量，且土壤水分随降水量、施用量的增大而提高；当土壤干旱时，沃特保水剂、聚丙烯酰胺可释放其吸收的水分，缓和土壤的水分状况（杜社妮等，2007a）。施用保水剂显著提高土壤水分、番茄产量及水分利用效率（张蕊等，2013a）。本研究结果表明，肥料结合保水剂不同用量各处理，相对于不施保水剂处理，明显提高了0~100cm层土壤贮水量。

（三）马铃薯生长

保水剂的施入可使作物生育期内土壤蓄存更多的水分（Yang，etal。，2014），提高养分的利用（提文祥，2011），进而增加作物生长和生物量积累（Fan，etal。，2015；Salavati，etal。，2018）。俞满源等（2003）研究表明，保水剂与氮肥结合有利于增加马铃薯盛花期的生物量，有利于光合同化物向块茎的转移运输，确保了块茎的生长发育。沟施保水剂能够调节旱地马铃薯的土壤水分状况，间接影响植株的光合作用，使马铃薯生育期明显延长，增加生物量（高天鹏等，2009；廖佳丽等，2009）。本研究结果表明，肥料与保水剂配施均能促进马铃薯生长和块茎产量的形成。

（四）马铃薯产量

刘迎春等（2016）研究认为，保水剂配施常规肥料对荞麦产量构成的影响主要表现为增加单株粒数。马力等（2014）研究认为，当使用抗旱保水剂，保水剂量60kghm2，氮肥量60kghm2时，燕麦的种子产量、穗长、穗粒数、小穗数和穗质量均表现最好，对种子田的经济效益达到最大。Islam，etal。，（2011）研究表明，在保水剂30kghm2+75kghm2尿素+25kghm2过磷酸钙和硫酸钾是提高玉米产量的最佳配施组合。本研究结果表明，施用肥料结合沃特保水剂105kghm2时，马铃薯的商品薯率最高，增产效果最好。

二、结论

1、两种保水剂不同施用量，相对于不施保水剂处理，均可有效降低耕层土壤容重，有效改善耕层土壤孔隙状况。

2、施用有机肥结合沃特和安信保水剂在一定程度上能明显改善0~100cm土层土壤水分状况；在马铃薯生长前期，保水剂配施氮磷钾肥处理，相对于对照处理，能明显提高0~60cm层土壤含水量。马铃薯中期，施用保水剂+氮磷钾肥处理40~100cm土层土壤含水量。马铃薯生育后期，施用保水剂+氮磷钾肥处理，能明显著提高0~60cm土层土壤贮水量。

3、施用有机肥结合沃特保水剂能明显促进马铃薯后期植株的生长；马铃薯主要生育期，施用黄腐酸钾+氮磷钾肥+保水剂处理对马铃薯生长的促进作用显著。在马铃薯成熟期，黄腐酸钾+氮磷钾肥+保水剂处理显著提高作物干物质积累。

4、有机肥结合保水剂施用量各处理均能提高马铃薯的产量和商品薯率，施用沃特保水剂105kghm2时，马铃薯增产和商品薯率均最高。施用保水剂+氮磷钾肥处理马铃薯产量和商品薯率最高，增产幅度达31。3%，商品薯率提高15。3%。

三、建议

干旱地区施用保水剂可起到抗旱保水效果，施足底肥才是获得高产的关键，而保水剂的增产效果必须在灌水量较大的前提下才能表现。而且保水剂的应用效果受多种因素限制，需进一步研究，才能使保水剂的保水保肥性能得到更好发挥。

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