膜上覆土及分期播种对不同马铃薯品种产量及水分利用效率的影响

郭虹

摘要 [目的]研究膜上覆土及分期播种对不同马铃薯品种产量及水分利用效率的影响。[方法]采用裂区设计，研究在分期播种及膜上覆土条件下不同马铃薯品种的产量和水分利用效率。[结果]品种、覆膜时期和播种方式均显著影响旱作马铃薯主要经济性状、产量和水分利用效率。采用膜上覆土可缩短马铃薯生育期，降低株高，节本增效。[结论]特色品种陇彩1号结合顶凌覆膜和膜上覆土，可提高种植效益。

关键词 马铃薯；膜上覆土；分期播种；品种；产量；水分利用效率

中图分类号 S531 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2018）13-0056-03

Effects of Membrane Covering and Interval Sowing on the Yield and Water Use Efficiency of Different Potato Varieties

GUO Hong

（Pingliang Vocational and Technical College，Pingliang，Gansu 744000）

Abstract [Objective] To study effects of membrane covering and interval sowing on the yield and water use efficiency of different potato varieties.[Method] Effects of membrane covering and interval sowing on the yield and water use efficiency of different potato varieties were studied by using crack area design.[Result]The varieties，mulching period and sowing methods all significantly affected the main economic characters，yield and water utilization efficiency of potato.Membrane covering could shorten growth period ，reduce the height and increase the efficiency.[Conclusion]Characteristic variety Longcai No.1，can improve the planting efficiency by using top lamination and membrane covering.

Key words Potato；Covering membrane；Interval sowing；Varieties；Production；Water use efficiency

我國是马铃薯第一生产大国，全国已形成了四大优势产区，甘肃马铃薯种植区属于北方一季作区[1]，是仅次于小麦、玉米的第三大农作物，已成为地方支柱产业。近年来，随着马铃薯产业的持续发展，农机农艺结合有效地提高了劳动生产率，但在规模化马铃薯生产中，一方面集中生产期出现销售难、加工难、贮藏难[2]，分期采收研究滞后，同时农机农艺结合在垄上微沟集水播种方式下[3]，播种后放苗成为制约产业发展的难题。对提前覆膜播种[4]、不同种植方式[5-8]、分期播种[9]的研究集中在普通品种条件下或常规方法的比较，结合特色品种[10]及新技术应用较少。笔者在分期播种及膜上覆土条件下研究了不同马铃薯品种的产量和水分利用效率，以期为旱作马铃薯生产提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验区位于甘肃省东部六盘山西麓的庄浪县，属温带干旱、半干旱气候类型，是典型的雨养旱作农业区。海拔1 405～2 857 m，年均气温8.1 ℃，年无霜期145 d，≥10 ℃的活动积温2 208.8～2 903.7 ℃。多年平均降雨量491 mm，年降水量的60%以上分布在7、8、9月，1—3月降雨量占全年降雨量的5.3%，降雨少对马铃薯播种和出苗影响较大；6—9月降雨量占全年降雨量的67%，也正值马铃薯的现蕾—开花期和薯块膨大期，降水基本能满足马铃薯生长对水分的需求，自然降水条件与马铃薯关键生长期吻合度高，有利于马铃薯生长。2016年年降水425.6 mm，年降水距平-13.4%（较多年同期减少65.9 mm），马铃薯全生育期降雨322.1 mm，较历年同期减少80.1 mm，马铃薯关键生育期7—9月降水距平-35.1%，属干旱年份。

1.2 试验方法 采用裂区设计，主处理设2个不同类型的马铃薯品种，即晚熟品种庄薯3号和早熟特色品种陇彩1号；副处理设2种种植方式，即黑膜垄作穴播（先起垄再覆膜后挖窝播种）和黑膜膜上覆土（先点播再覆膜后覆土）；同时各处理设2个覆膜时期，即顶凌覆膜、播前覆膜（简称春覆膜）。即T1：庄薯3号，顶凌覆膜，垄作穴播；T2：庄薯3号，顶凌覆膜，膜上覆土；T3：庄薯3号，春覆膜，垄作穴播；T4：庄薯3号，春覆膜，膜上覆土；T5：陇彩1号，顶凌覆膜，垄作穴播；T6：陇彩1号，顶凌覆膜，膜上覆土；T7：陇彩1号，春覆膜，垄作穴播；T8：陇彩1号，春覆膜，膜上覆土。小区面积26.4 m2（4.4 m×6.0 m），3次重复，带幅1.1 m（垄宽70 cm，垄沟40 cm），每小区4个地膜带，垄作穴播覆膜后用穴播器挖窝点播，每穴点播切块种薯一块。膜上覆土是先播种后覆膜，覆膜后一次性膜上覆土厚度3～4 cm，且覆土均匀，使膜面完全被土覆盖，不人工破膜，幼苗顶膜出苗。顶凌覆膜即早春土壤解冻后及时覆盖地膜，春覆膜即播种前覆膜。种植密度60 000株/hm2，其他管理措施同大田。结合整地，施农家肥 45 000 kg/hm2，过磷酸钙750 kg/hm2，尿素225 kg/hm2，现蕾期追施尿素300 kg/hm2。

1.3 生育期记载及产量测定

生育期详细记载不同处理马铃薯播种期、幼苗期、块茎形成期、块茎增长期、淀粉积累期、成熟收获期。并在关键生育期（播种期、收获期等）测定0～200 cm土壤含水率。成熟期每小区按5点取样法取 20 株考种，按大薯（>150 g）、中薯（75～150 g）、小薯（< 75 g）统计单株结薯数和单株薯重，小区产量单独收获并计产，换算成单位面积产量（kg/hm2）。

1.4 测定及计算方法

土壤水分采用烘干称重法测定。在马铃薯主要生育时期（播种、收获等）对不同处理0～200 cm土层进行土壤水分测定，每20 cm为一土层单位，转换为以 mm 为单位的土壤贮水量，测定位置在地膜带中间。土壤贮水量按公式W=h×a×b×10/100计算，式中，W为土壤贮水量（mm），h为土层深度（cm），a为土壤容重（g/cm3 ），b为土壤质量含水量（%）。

作物耗水量[11]按公式ETa=W1-W2+P计算，式中ETa为作物耗水量（mm）；W1为播前2 m土壤贮水量（ mm）；W2为收获后2 m土壤贮水量（mm）；P为生育期降雨量（mm）。

作物籽粒产量水分利用效率[12] 按公式WUE=Y/ET计算，式中，WUE为作物水分利用效率[kg/（hm2· mm）]；Y 为作物籽粒产量（以马铃薯块茎鲜质量计）（kg/hm2）；ET为作物耗水量（ mm）。

商品率[13]=小区大中薯产量/小区总产量×100%。

1.5 数据处理 试验数据采用Excel 进行处理，用 DPS 705进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对马铃薯生育期的影响 由表1可知，

不同处理马铃薯关键生育期具有较大差异。品种间生育期差异最大，庄薯3号平均生育期130 d，比早熟品种陇彩1号生育期多41 d；各处理顶凌覆膜生育期108 d，较春覆膜延迟2 d；在播种方式上，垄作穴播平均生育期111 d，较膜上覆土延长2～3 d，但同一品种、同一覆膜时间下出苗期膜上覆土较垄作穴播推迟5～7 d，这与膜上覆土幼苗顶膜延长膜内生长有关，现蕾期二者差异变小，表明生育期变化除品种间差异外，膜上覆土有利于缩短马铃薯生育期。

2.2 不同处理对马铃薯主要农艺性状及经济性状的影响

由表2可知，除品种间株高差异外（庄薯3号较陇彩1号增加18.3 cm），垄作穴播较膜上覆土平均株高增加3.6 cm，春覆膜平均株高较顶凌覆膜增加1.8 cm，膜上覆土种植方式与早春顶凌覆膜可适当降低株高。大中薯率品种间差异较大，庄薯3号较陇彩1号提高12.5百分点，其次是种植方式，垄作穴播大中薯率为78.5%，较膜上覆土提高8.1百分点，种植方式顶凌覆膜较春覆膜提高3.4百分点，但同一品种，大薯率高中薯率則低，反之亦然。单株结薯数各处理平均陇彩1号最高7.7个，较庄薯3号提高18%，其他种植方式与覆膜时期差异不大，为7.1～7.2个。单株薯重反映马铃薯主要经济性状，以庄薯3号最高为650 g，较陇彩1号提高37.5%，顶凌覆膜较春覆膜提高16.9%，垄作穴播较膜上覆土提高1.2%，差异较小。 茎粗庄薯3号较陇彩1号提高0.2 cm，种植方式与覆膜时期各处理差异不大；顶凌覆膜和膜上覆土间商品率差异较小（72.8%～762%），种植方式垄作穴播较膜上覆土提高8.1百分点，庄薯3号商品率最高为80.7%，较陇彩1号提高12.5百分点。表明采用膜上覆土和顶凌覆膜可适当降低马铃薯株高，垄作穴播和顶凌覆膜有利于提高大中薯率，垄作穴播有利于提高马铃薯商品率，种植方式和覆膜时期对单株薯重的影响较小。

2.3 不同处理对降水利用率的影响

降水利用率是单位面积作物耗水与年降水量的比值，反映作物水分消耗与降水之间的关系。由表3可知，陇彩1号较庄薯3号降水利用率高6.1百分点，垄作穴播较膜上覆土提高0.6百分点，顶凌覆膜较春季播前覆膜提高3.5百分点，即旱作马铃薯选用早熟品种陇彩1号且在覆膜时期上采用顶凌覆膜播种有利于提高降水利用率，播种方式间差异较小。

2.4 不同处理对马铃薯产量和水分利用效率的影响

由表3可知，马铃薯地下块茎鲜重因品种、覆膜时期和栽培方式存在明显差异，庄薯3号平均产量33 178.1 kg/hm2，比陇彩1号平均产量24 121.7 kg/hm2增加9 056.3 kg/hm2，提高375%；垄作平均产量28 815.0 kg/hm2较膜上覆土增产12%；顶凌播种平均产量30 880.5 kg/hm2，比春播种平均产量提高16.9%。方差分析结果表明，不同品种间具有极显著差异（F品种=160.5**，P=0.006），覆膜时期间差异显著（F覆膜时期=20.3*，P=0.011），播种方式间无显著差异（F播种方式=0.09，P=0.77）。表明不同品种之间产量差异极显著，不同覆膜时期间产量具有显著差异，播种方式对产量影响不显著。膜上覆土与垄作穴播产量差异较小（-1.1%），同时，庄薯3号较陇彩1号增产（37.5%），顶凌覆膜较春覆膜显著增产（16.9%）。即在品种、覆膜时期相同时，采用膜上覆土种植在不减少薯块产量的前提下，省工省时。

植物水分利用效率是植物消耗单位水量所生产的同化物数量，反映植物对水分的吸收利用能力。从高水分利用效率生物品种选择而言，庄薯3号的水分利用效率显著高于陇彩1号44 kg/（mm·hm2），提高51.2%；覆膜时间上顶凌覆膜较适期春播前覆膜增加11.1 kg/（mm·hm2），提高108%；播种方式垄作穴播与膜上覆土水分利用效率分别为109.2和106.8 kg/（mm·hm2），前者提高2.3%，差异较小。方差分析结果表明，品种、播种方式和覆膜时期的水分利用效率均具有极显著差异（F品种=268.7**，P=0.004、F播种方式=47.7**，P=0.000 1、F覆膜时期=838.9**，P=0.000 1）。表明，覆膜时期、品种及播种方式均极显著影响旱作马铃薯水分利用效率。同一品种且覆膜时期相同时，膜上覆土与垄作穴播水分利用效率差异不显著，同时，膜上覆土技术节省挖窝点播及放苗工序，节本增效。

2.5 2种种植方式投入产出比较

在品种和覆膜时期相同的条件下，进一步对2种种植方式下马铃薯的投入产出情况进行分析，在其他生产资料、耕作、收获相同的条件下，膜上覆土较垄作穴播减少播种和放苗用工30个/hm2，减少药物除草用工15个/hm2，相应成本减少3 600元/hm2。在块茎产出中，由于垄作提高了大中薯率，二者產出相差714.4元/hm2，但纯收入膜上覆土和垄作穴播分别为4 900.3、2 014.8元/hm2，相应产投比分别为1.23、1.08，效益明显。因此，旱作马铃薯种植在品种与覆膜时期相同的前提下，膜上覆土种植节本增效（表4）。

3 结论

不同播种方式、覆膜时期、品种均显著影响旱地马铃薯产量，其影响由到小依次为品种、播种方式、覆膜时期。对水分利用效率的影响由大到小依次为覆膜时期、品种、播种方式。因此，旱地马铃薯不论选择高产中晚熟或特色早熟品种，采用顶凌覆膜和膜上覆土种植有利于提高产量和水分利用效率，尤其膜上覆土种植，省时省工，节本增效。

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