干旱区不同覆膜方式对‘青薯9号’集雨保墒效果及产量的影响

2018-05-22武汉军姚文涛郭美玲王芳萍

中国马铃薯 2018年2期

武汉军，姚文涛，郭美玲，王芳萍*

（1.甘肃省定西市安定区农业技术推广服务中心，甘肃定西 743300；2.甘肃省通渭县第三铺乡农业站，甘肃通渭 743325；3.中国科学院西北高原生物研究所，青海西宁 810008；4.中国科学院大学，北京 100049；5.青海省寒区恢复生态学重点实验室，青海西宁 810008）

马铃薯产量高，产品用途广，是西北黄土高原半干旱区三大主要作物之一[1]。马铃薯品种‘青薯9号’耐旱、耐寒，抗晚疫病、环腐病，芽眼浅，皮薄，综合农艺性状优良[2]，目前已在甘肃中部地区广泛引种并种植。

水分是中国北方地区影响农作物生长的主要限制因子，地膜覆盖栽培技术因其增温保墒、抗旱保苗、改善土壤生态环境、活化土壤养分、提高养分有效性和利用效率等显著特点，已成为干旱、半干旱地区马铃薯种植中大面积推广应用的热点农业栽培技术[3-7]。近年来，随着农业机械化的不断普及，已研发了各种不同的机械化覆膜技术。不同覆膜技术对同一品种的增产效果不尽相同[6-10]。

定西市是“中国马铃薯之乡”[1]，是全国最适宜种植马铃薯的三大区域之一。‘青薯9号’自2010年开始引进定西，主要种植区域分布在定西地区的临洮、陇西、通渭和安定区。然而，目前不同地膜覆盖方式对该新品种生长和产量的影响仍不明确。为了进一步提高该品种的单产水平，挖掘生产潜力，本研究设置了不同地膜覆盖条件，研究该品种的集雨节水保墒增产效果，为今后该区和同类地区马铃薯‘青薯9号’的大面积推广提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验设在定西市鲁家沟镇，试验地为黑麻垆土旱川地。海拔1 720 m，年平均降雨量300 mm，年平均气温6.3℃，≥10℃有效积温2 239.1℃[11]。0～30 cm耕层土壤有机质含量9.38 g/kg，速效氮115 mg/kg，速效磷13.6 mg/kg，速效钾137 mg/kg。前茬作物为马铃薯，播种时肥力中等。深耕整地施沃地利复合肥（N 20%，P2O520%，K2O 20%，Zn+B 0.5%～3.0%）750 kg/hm2，撒可富马铃薯专用肥（N 16%，P2O512%，K2O 12%）750 kg/hm2。

1.2 试验材料

供试马铃薯品种为‘青薯9号’，从定西市薯峰公司购买。覆膜材料厚0.01 mm，普通聚乙烯地膜。

1.3 试验方法

试验采用单因素随机区组设计，4个处理。分别为处理1：双垄全膜覆盖垄侧栽培；处理2：全膜大垄侧播；处理3：全膜大垄侧播+膜上覆土；处理4：露地播种（CK）。每个处理3次重复。各处理开始覆膜时间为2015年5月。小区面积30 m2（7.5 m×4.0 m），随机排列。5月8日播种，播种密度60 000株/hm2。试验期间，观察记载马铃薯的物候期与不同生育时期土壤耕层含水量。10月10日收获，收获时以单株和小区产量为单位进行计产和考种。其他田间管理措施为通用常规方法[10]。

1.4 数据测定与处理

数据测定与处理参照李继明[10]方法，用烘干法测定土壤含水量，其中苗期、现蕾期和块茎膨大期测定时间分别为6月3日，6月30日和9月10日。7月20日测定株高，测定时每小区随机抽取30株进行测量。收获时测定块茎生长状况，包括块茎分布状况和块茎数目2个指标，每个处理随机抽取30株样本进行观察。称量法进行产量与大薯率测定。以50 g以下为中小薯，50 g以上为大薯的分级标准。大薯所占的重量百分比为大薯率。数据用Excel 2003和SAS 9.3进行统计和方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理土壤耕层含水量变化

不同方式地膜覆盖土壤耕层含水量均增加，对土壤耕层含水量的影响明显（表1）。与对照相比，在苗期、现蕾期和块茎膨大期，双垄全膜覆盖垄侧栽培土壤含水量分别增加15.18%、13.46%和27.43%，全膜大垄侧播栽培土壤含水量分别增加10.19%、11.30%和27.27%，全膜大垄侧播+膜上覆土处理土壤含水量分别增加20.95%、17.19%和35.44%。在所有观测时期处理3保水效果都显示最好（表1）。

2.2 不同处理马铃薯物候期

地膜覆盖可影响马铃薯生长的农田小气候，与对照相比，除了出苗期，其他各处理下马铃薯现蕾期和开花期均有不同程度提前，而枯萎期延迟（表2）。其中双垄全膜覆盖垄侧栽培和全膜大垄侧播+膜上覆土处理现蕾期和开花期分别可提前2和5 d，全膜大垄侧播栽培现蕾期和开花期分别可提前1和3 d。双垄全膜覆盖垄侧栽培和全膜大垄侧播+膜上覆土处理枯萎期都可延迟4 d，全膜大垄侧播栽培枯萎期可延迟6 d。

表1 不同处理土壤耕层含水量（%）（0～30 cm）Table 1 Soil moisture content under different treatments(0-30 cm)

表2 不同处理马铃薯物候期Table 2 Potato phenological phase under different treatments

2.3 不同处理马铃薯经济性状和产量

与对照相比，所有覆膜处理均提高了马铃薯产量（表3，表4）。所有处理中，双垄全膜覆盖侧播处理效果最好，其平均块茎重和大薯率较对照分别增加0.3 kg/粒、36个百分点。折合产量方差分析显示，双垄全膜覆盖侧播处理马铃薯产量显著高于其他处理和对照，可达32 367 kg/hm2，较对照增产18 923 kg/hm2，增产率为141%（表4）。说明双垄全膜覆盖侧播处理是‘青薯9号’在定西地区的最适宜栽培方法。

表3 不同处理马铃薯生长和经济性状Table 3 Potato growth and economic characters under different treatments

表4 不同处理马铃薯产量Table 4 Potato yields under different treatments

3 讨论

覆膜栽培是干旱区农业生产中应对水分不足的有效方式[6,10]。覆膜可使降水通过垄上膜面汇集渗入膜下，同时可以最大限度地减少土壤水分的无效蒸发。本试验覆膜栽培保水效果明显，满足了马铃薯‘青薯9号’生长期的水分需求。与已有的研究结果相似[9-12]，由于覆膜后土壤环境的改变，本试验覆膜处理马铃薯都显示不同程度生育期提前，生长期延长现象，这些物候特征变化有利于薯块养分的积累，进而提高覆膜马铃薯产量。

在所有覆膜方法中，全膜大垄侧播+膜上覆土处理保水保墒效果最好，但其产量在覆膜处理中显示最低，这可能与膜上覆土处理对膜下土壤温度和光照的影响有关。由于膜上覆土阻碍了膜下土壤受光度，使得地温降低，植物根系生理活动强度降低，水分蒸腾散失也将减小，从而维持了较高的土壤含水量。但同时，由于地温降低，土壤微生物活性受到影响，进而影响到土壤理化性质、养分释放以及植物根对养分的吸收，这可能是导致覆膜处理中膜上覆土处理产量最低的原因。因此，选择膜上覆土处理应同时考虑栽培地的气温条件，避免处理后因地温过低而影响作物产量。

比较所有覆膜处理，双垄全膜覆盖侧播处理的产量最高，较对照增产18 923 kg/hm2，增产率为141%。因此，在定西市马铃薯‘青薯9号’产业发展中，可大力推广双垄全膜覆盖侧播处理栽培技术。

[参考文献]

[1]姚春兰,梁铎.安定区马铃薯产业发展现状、问题及建议[J].中国马铃薯,2005,19(5):313-314.

[2]王舰,蒋福祯,周云,等.优质抗旱马铃薯新品种青薯9号选育及栽培要点[J].农业科技通讯,2009(2):89-90.

[3]陈少珍,罗文斌,汤浩,等.龙海市冬种马铃薯高产优化集成技术[J].作物杂志,2010(1):105-106.

[4]彭泰辉.马铃薯稻田免耕栽培配套技术研究及应用[J].现代农业科技,2008(11):14-18,20.

[5]郭雄,马守林.互助县马铃薯覆膜效益及栽培技术[J].马铃薯杂志,1997,11(4):237-238.

[6]吕林,张伟梅,邓建平,等.浙西南山区旱地马铃薯不同覆盖方法的增产效果[J].中国马铃薯,2000,14(2):101-102.

[7]晋小军,李国琴,潘荣辉.甘肃高寒阴湿地区地膜覆盖对马铃薯产量的影响[J].中国马铃薯,2004,18(4):207-210.

[8]马慧,马骏,马欣,等.马铃薯不同栽培模式对比试验[J].内蒙古农业科技,2010(2):42.

[9]聂战声,谢延林,王耀,等.寒旱区不同覆膜栽培模式对马铃薯产量的影响[J].中国马铃薯,2011,25(4):213-217.

[10]李继明.安定区地膜马铃薯不同覆盖方式集雨保墒增产试验[J].中国马铃薯,2011,25(5):275-278.