全膜双垄沟播对土壤温度及马铃薯经济性状的影响

2016-11-22郑有才赵贵宾熊春蓉

甘肃农业 2016年21期

关键词：现蕾期揭膜全膜

郑有才，赵贵宾，熊春蓉

（甘肃省农业技术推广总站，甘肃兰州 730020）

全膜双垄沟播对土壤温度及马铃薯经济性状的影响

郑有才，赵贵宾，熊春蓉

（甘肃省农业技术推广总站，甘肃兰州 730020）

目的为全膜双垄沟播技术在西北旱区旱作马铃薯生产中合理应用和推广提供理论依据。方法采用不同时期揭膜的方法，来研究全膜双垄沟播对马铃薯经济性状和土壤耕层温度的影响规律。结果全生育期覆膜处理产量最高，达27 957.27kg/hm2，与露地栽培相比，增产23.17%，差异显著。全生育期覆膜、现蕾期揭膜、膨大期揭膜处理间差异不显著。现蕾期揭膜处理商品率最高，为85.43%，与对照相比，差异显著。结论可通过现蕾期揭膜来提高西北旱区旱作马铃薯的产量和商品性。

全膜双垄沟播；马铃薯；土壤温度；经济性状；影响

马铃薯是中国最有发展前景的高产经济作物之一，对保证国家粮食安全具有重要作用［1］。马铃薯也是甘肃省支柱产业之一，目前甘肃已发展为我国重要的马铃薯种薯、商品薯基地和加工基地，形成了中部高淀粉菜用型、河西食品加工型、陇南早熟菜用型及高寒阴湿区脱毒种薯繁育区四大优势生产区域［2］，但甘肃省是典型的旱作农业大省，自然降水是旱作区农作物生长所需水分的唯一来源，自然降水的匮乏，季节性干旱经常发生［3-5］，如何蓄水保墒，是影响甘肃省旱作区马铃薯产量提高的关键问题。覆膜栽培能够减少土壤水分蒸发，提高耕层土壤含水量，在西北旱区被广泛应用［6-9］。近年来，随着全膜双垄沟播玉米、全膜双垄沟侧播马铃薯为主的旱作农业新技术的推广，有效解决了农田自然降水的保蓄，切实提高了自然降水的利用效率，玉米、马铃薯等秋粮作物实现了持续稳定高产［10-12］。本文就旱作区大面积推广的全膜双垄沟侧播马铃薯开展不同生育期揭膜对比试验，对各处理耕层温度、生育期和经济性状的影响进行研究分析，以期为“全膜双垄沟播技术”在旱作马铃薯生产中合理应用和推广提供理论依据；同时，为旱农地区农业增效、农民增收提供更好的技术服务。

一、材料与方法

（一）试验点概况

试验在榆中县连搭乡石头沟村进行，区内海拔1 975m，年均气温7.4℃，年日照时数为1 626～2 666小时，≥0℃的活动积温2 982～3 294℃，≥10℃的有效积温2 898～3 132℃。无霜期135d，年降雨量350mm，蒸发量1 400mm，是降水量的3.5倍，是典型的半干旱农业区。试验田为旱作梯田，土壤类型为旱地灰白土，前茬为玉米，耕层土壤养分有机质1.36%，全氮0.105%，碱解氮45.6mg/kg，速效磷32.4mg/kg，速效钾98.5mg/kg。2013年3月27日覆膜，4月27日打孔播种。施尿素225.0kg/hm2，过磷酸钙颗粒（P2O512%）600kg/hm2。10月12日收获，分别测产。马铃薯全生育期所需水分全靠自然降水，除栽培方式不同外，其它农艺措施（整地、施肥、播种、田间管理等）均相同，并进行同质性田间操作。

（二）试验设计

试验设四个处理：A、露地种植（CK1），B、全生育期覆膜（CK2），C、现蕾期揭膜，D、盛花期揭膜。处理B、C、D都采用全膜双垄沟侧播模式，揭膜处理要进行适当的中耕培土、除草。小区面积25m2，小区间距60cm，采用随机区组排列，每处理3次重复。指示品种为陇薯6号，株距35cm，亩株数3 170株。

（三）测定指标及方法

在小区内选择生长均匀，具有代表性的两点，每点5株，每小区10株，观测记录马铃薯播种、出苗、现蕾、开花、成熟期的时间，计算生育期。观测不同时期的株高、基部分枝数等。在马铃薯播前、齐苗期、现蕾期、盛花期、成熟期五个时期测定5cm，10cm，15cm，20cm，25 cm5个耕层的土壤温度，测定时间为上午8：00，下午14：00及19：00。

二、结果与分析

（一）不同时期揭膜对耕层土壤温度的影响

表1反映了不同耕层土壤温度的变化规律。各处理土壤温度在五个土层（5 cm，10 cm，15 cm，20 cm，25 cm）和的变化趋势是一致的，即耕层温度均随土壤深度的加深而逐渐降低，5 cm，10 cm，15 cm，处的土壤温度变化幅度较大，20 cm，25 cm处的土壤温度变化幅度较小。在整个生育期内土壤温度随着气温的变化从出苗到盛花期逐渐升高，然后随着气温的回落，逐渐降低。

表1　不同时期揭膜对土壤温度的影响

由表1可以看出，各处理土壤温度的变化可以分为两个阶段：第一阶段，从齐苗期到盛花期，处理B、C、D与常规栽培温差较大。齐苗期全膜双垄侧播处理土壤温度比常规栽培平均提高2.4℃，现蕾期全膜双垄侧播处理土壤温度较常规栽培平均提高2.5℃。这是因为全膜双垄侧播栽培对光辐射吸收转换和热量传导均有影响。地膜覆盖在地表形成了土壤与大气热交换的障碍层，既可以阻止太阳直接辐射，也可以减少土壤热量向大气散失，同时还可以有效地反射长波辐射。因此，覆盖条件下土温年、月变化趋向缓和，低温时有“增温效应”，高温时有“降温效应”。第二阶段，从盛花期到成熟期，全膜双垄侧播栽培与常规栽培各处理间土壤温度差变幅较小。盛花期全膜双垄侧播栽培土壤温度较常规栽培平均只高0.6℃，成熟期前者土壤温度较后者也只平均提高0.4℃，在第二阶段，由于植株生长旺盛，大量的叶片阻止阳光投射到地面，致使地温随着大气温度的升降变得不明显，各处理间的土壤温度差进一步缩小，四个处理间的地温相差不大。现蕾期揭膜与盛花期揭膜地温变化不明显。

（二）不同时期揭膜对马铃薯生育时期的影响

表2　不同时期揭膜对马铃薯生育时期的影响

由表2可见，在出苗期测定，全程覆膜、现蕾期揭膜、盛花期揭膜均较露地对照出苗提前12天。在马铃薯生长前期（出苗到现蕾期），处理B、C、D马铃薯生长发育时期相当，差异不明显。马铃薯生长进入盛花期以后，各处理间生长发育时期差异较大。现蕾期揭膜处理和盛花期揭膜处理均已进入衰老期，较露地的生长发育期提早12～15d，而较全生育期覆膜处理的生长发育期延后2～5d；处理B、C、D较露地枯萎期提前3～6d；成熟期提前2～5d，处理B、C、D之间枯萎时期、成熟时期相当，差异不明显。总之处理B、C、D较露栽培处理全生育期缩短，各生育时期提前，能够提前成熟。

（三）不同时期揭膜对马铃薯经济性状的影响

表3反映了盛花期揭膜单株结薯数较其他处理都高，单株薯重，全生育期覆膜处理最重。全生育期覆膜处理的产量最高产量达到27957.27kg/hm2，较露地栽培处理增产5 259.40kg/hm2，增幅23.17%；现蕾期揭膜比露地对照增产5165.79kg/hm2，增幅为18.35%，较全生育期覆膜处理减产1093.61kg/hm2，减幅为3.91%；盛花期揭膜比露地对照增产4710.92kg/hm2，增幅为20.75%，较全生育期覆膜减产548.48kg/hm2，减幅为1.91%，但差异不显著。说明，现蕾期、盛花期揭膜较露地对照显著增产；盛花期揭膜处理产量较现蕾期揭膜处理增产，但增幅不显著。商品率现蕾期揭膜处理最高为85.43%，略高于盛花期揭膜处理3.15%，差异不显著，较全生育期覆膜处理高9.99%，差异显著。露地对照商品率最低为69.65%。

表3　不同时期揭膜对马铃薯经济性状的影响

三、结论

揭膜处理能显著提高马铃薯生产的商品率是其主要原因是因为，根据马铃薯的生理特性，白大光照充足，利于马铃薯叶片的光合作用制造大量的营养物质，并在较高的温度条件下很快自茎秆部位输送到块茎中贮存起来。夜间，薯叶光合作用减弱，但块茎细胞的呼吸作用可正常进行，且温度越高呼吸越旺盛，营养物质的分解消耗量越多，而降低温度则能在一定程度上抑制呼吸酶的活性，从而降低呼吸强度，减少呼吸消耗，有利于薯块中光合产物的积累。还有揭膜处理采取的中耕培土，除草为马铃薯块茎膨大创造了疏松的土壤环境，通过培土使外露薯块遮光，大大减低绿薯率，显著提高马铃薯生产的商品率。使得商品率大幅提高。本试验采用揭膜处理措施，使地膜的保温作用丧失，且垄体透气性增大，增加了垄体的降温速度，因而垄体的昼夜温差量更大，这正好与马铃薯的生活习性相符。能够推迟薯秧衰老期的出现，在一定程度上可延长有效光合时间，延长薯块的发育时间，增加薯块中淀粉的积累。通过生育期揭膜处理措施，能及时收集地膜残渣，可有效解决全膜双垄沟栽培商品率低和白色污染问题。

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