不同膜色与肥料对马铃薯生长、产量及品质的影响

2018-12-11何强强何文寿何进勤

湖北农业科学 2018年18期

何强强　何文寿　何进勤

摘要：为了研究不同膜色与肥料对宁夏南部山区马铃薯（Solanum tuberosum L.）生长发育、产量和品质的影响，以马铃薯品种青薯9号为试验材料，采用二因素随机区组设计，设计了3种膜色（无膜、白膜、黑膜）与3种肥料（无肥、配方肥、控释肥），共9个处理组合。结果表明，采用施配方肥覆盖白膜，可以使马铃薯生长更快，生育期缩短，产量达到最高值，为32 515 kg/hm2，采用施控释肥覆盖黑膜，马铃薯淀粉含量达到最大值，为19.81 g/100 g，采用施配方肥覆盖黑膜，马铃薯维生素C达到最大值，为23.41 mg/100 g。该结果可为促进宁南山区马铃薯的优质高产、提升宁南山区的马铃薯产业价值和增加当地农户收入提供一定的参考。

关键词：马铃薯（Solanum tuberosum L.）；黑色地膜；白色地膜；产量

中图分类号：S532 文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2018）18-0018-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.18.004 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of Different Film Color and Fertilizer on Potato Growth，Yield and Quality

HE Qiang-qiang，HE Wen-shou，HE Jin-qin，WEI Chun-yu，WEI Zi-qi

（1.School of Agriculture，Ningxia University，Yinchuan 750021，China；

2.Institute of Agricultural Resources and Environment，Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Yinchuan 750002，China）

Abstract： Potato variety Qingshu 9 was used to study the effects of different film colors and fertilizer types on potato growth， yield and quality in the southern mountainous area of Ningxia. Two factor random block design with nine treatments combining 3 film colors （no film， white film and black film） and 3 fertilizers （no fertilizer，formula fertilizer and controlled-release fertilizer） was used. Results showed that treatment of formula fertilizer with white film cover had fast growth， short growth period and the highest yield of 32 515 kg/hm2. Treatment of controlled-release fertilizer with black film cover showed the highest potato starch content of 19.81 g/100 g. Treatment of formula fertilizer with black film cover got the highest potato vitamin C content of 23.41 mg/100 g. These results could provide certain reference for the potato industry in the southern mountainous area of Ningxia.

Key words： potato（Solanum tuberosum L.）； black film； white film； yield

馬铃薯（Solanum tuberosum L.）也被称为土豆和洋芋，为茄科多年生草本植物，块茎可以直接食用，性喜凉，是耐低温的作物，可作一年生或一年两季栽培。马铃薯是一类用途非常广泛的农作物，它可作为蔬菜作物，也可作为粮食作物，又可以作为经济作物。2015年农业部提出了马铃薯主粮化战略，加快主食产品及产业开发试点。着力推进马铃薯由副食消费向主食消费转变，将马铃薯融入中国传统的米饭、面条、馒头等主食产品中，生产出适合中国人饮食习惯的马铃薯主食产品，实现周年均衡供应。马铃薯因其生育期较短，再生能力强，已经成为宁夏南部山区（简称宁南山区）农民普遍种植的作物。近年来，宁南山区降雨量明显偏少，加之土壤蒸发量大，马铃薯减产严重，农民收入下降。为了提高马铃薯单位面积产量和品质，韩秀锋等[1]就干旱区不同膜色对马铃薯产量和淀粉含量的影响进行了研究，席旭东等[2]就缓控释肥对马铃薯生长及产量的影响进行了研究，但是这些研究多集中于单个因素对马铃薯产量和品质的影响。由于各个地区自然环境存在差异，研究出来的结果也不相同。为了探索不同膜色与肥料对马铃薯产量和品质的影响，在前人研究的基础上，利用二因素随机区组设计，筛选出适合宁南山区马铃薯优质高产最佳膜色与肥料组合。

1 材料与方法

1.1 试验基地概况

本试验点设在宁夏南部山区西吉县新营乡洞子沟村青土沟小组，海拔高度为2 063 m，地理坐标为（N36°06′11″，E105°31′49″），马铃薯生育期间（5月7日至10月19日），年平均降水量332 mm，无霜期135 d，年均气温5.4 ℃，≥10 ℃的有效积温2 107 ℃，该地区为典型雨养农业区，没有灌溉条件。前茬作物是马铃薯。试验地田地土壤为侵蚀黑垆土，其土壤理化性质见表1。

1.2 试验材料

供试作物：马铃薯品种青薯9号原种。

供试肥料：尿素（总氮≥46%）、普通过磷酸钙（总磷P2O5≥12%）、硫酸钾（K2O≥52%）、控释肥[（总氮≥27%）、（总磷P2O5≥13%）、（K2O≥6%）]。

地膜：白色地膜和黑色地膜。

1.3 试验设计

采用二因素随机区组设计，设3种膜色（A），即无膜（A1）、白膜（A2）、黑膜（A3），3种不同肥料（B），即：无肥（B1）、配方肥（B2）、控释肥（B3）；3种不同膜色与肥料随机组成9个不同处理组合（表2）。推荐氮磷钾配比为12-6-3。氮肥、磷肥、钾肥施用量分别为N 391.33 kg/hm2，P2O5 749.96 kg/hm2，K2O 86.55 kg/hm2。控释肥施用量为667.77 kg/hm2。4次重复（4个区组），共计36个小区，区组Ⅲ为采样破坏性区组，其余3个区组为收获时测产区组。小区面积为20 m2（5 m×4 m），小区四周设保护行，保护行为1 m。全部氮肥70%基施，30%作追肥，在现蕾期追施尿素，为预防早衰，蕾期和花期各喷洒尿素和0.2%的磷酸二氢钾溶液1次。苗期3～4叶第一次中耕，6～8叶第二次中耕，结合中耕培土。播种后出苗前3～5叶期用药防治病虫害，试验田进行除草1次。试验于2017年5月7日播种、10月19日收获，种植密度为40 018穴/hm2，按照等高线宽窄行种植，宽行70 cm，窄行40 cm，株距40 cm，每小区种植8行，每行种10穴，小区共80穴，种植深度20～25 cm，用种量1 380 kg/hm2。

1.4 样品采集与测定

在马铃薯出苗后，每隔15 d采集植株样，开花前采集植株样10穴，从开花期到成熟期采集5穴。①生育期记载：作物每个生育期及成熟的时间及各生育期农艺性状。②产量及产量性状测定：产量按小区单收计产。大小薯的划分标准为：大薯75 g以上，小薯75 g以下。③淀粉含量测定：高氯酸水解-蒽酮比色法[3，4]。维生素C测定：2，6-二氯靛酚滴定法[5]。还原糖测定：3，5-二硝基水杨酸法[6]。亚硝酸盐测定：紫外分光光度法（GB/T5009.33-2010）。

1.5 数据整理与分析

利用Excel 2007对不同处理下马铃薯的田间产量进行图像分析，并利用DPS对各处理数据进行方差分析和处理间差异显著性检验（LSD法）。

2 结果与分析

2.1 不同膜色与肥料处理对马铃薯生育期的影响

从表3可以看出，A1B1处理出苗率是最低的，A3B1和A3B3两个处理出苗率最高。原因可能是黑膜覆盖能够保持土壤含有的水分和有效提高土壤温度，从而提高马铃薯的出苗率。在相同肥料情况下，不同膜色马铃薯的生育期有明显差异，覆膜比不覆膜具有早出苗、生长快的特点。A1B1处理的生育期是最长的，分别比A3B2和A2B2延长了5～8 d。在无肥和控释肥相同情况下，白膜覆盖处理下的马铃薯株高比黑膜覆盖和无膜覆盖处理要更高，株高最高的处理是A2B3，达到77.62 cm，分别比A1B3和A3B3处理提高了19.3%和10.6%。在相同膜色情况下，不同肥料马铃薯的生育期差异显著。在不覆膜和白膜覆盖相同情况下，马铃薯株高大小依次是控释肥>无肥>配方肥，而在黑膜覆盖情况下，则是控释肥>配方肥>无肥，原因可能是黑膜覆盖有效减少地表水分蒸发，与配方肥相结合更能促进马铃薯的生长。

2.2 不同膜色与肥料处理马铃薯产量构成因素

从表4的结果来看，10穴考种产量最高的是A2B3处理，为9.47 kg，大薯产量（8.83 kg）和大薯数（46個）也最高。白膜覆盖和黑膜覆盖的10穴考种产量均高于不覆膜处理；在不覆膜情况下，不同肥料之间的10穴考种产量差异较小；大薯产量方面，不覆膜和覆膜处理之间有明显的差异，黑膜覆盖和白膜覆盖比不覆膜的大薯产量要高；在白膜覆盖情况下，不同肥料之间的大薯产量大小依次是是控释肥>配方肥>无肥；在黑膜情况下，不同肥料之间的大薯产量大小依次是是配方肥>无肥>控释肥；大薯数方面，最多的是A2B3处理，大薯数达到46个，黑膜覆盖和白膜覆盖比不覆膜的要多；在不覆膜情况下，不同肥料之间大薯数并无多大差异；在白膜覆盖情况下，不同肥料之间的大薯数大小依次是控释肥>配方肥>无肥；小薯数方面，最多的是A2B2处理，小薯数达到25个，而A3B3处理小薯最少，只有11个；大薯率方面，最高的是A3B3处理，达到78.75%；在相同肥料情况下，黑膜覆盖比白膜覆盖的大薯率要高；在白膜覆盖和黑膜覆盖情况下，不同肥料之间的大薯率大小依次是控释肥>无肥>配方肥。

2.3 不同膜色与肥料处理的马铃薯产量表现

通过方差分析（表5）表明，A因素产量极显著，B因素产量极显著，A×B互作效应产量显著。这说明无论是改变马铃薯的膜色，还是改变马铃薯的肥料，或者同时改变马铃薯的膜色和肥料，均对马铃薯产量有显著影响。在任何肥料处理中，白膜覆盖和黑膜覆盖的产量均显著高于无膜覆盖。具体表现为A2B2处理产量最高，为32 515 kg/hm2，A3B2处理产量位居第二，为31 215 kg/htm2，A2B3处理产量位居第三，为30 950 kg/hm2，A1B1处理产量最低，为21 800 kg/hm2。通过多重比较（LSD法），A1B1处理和A1B2处理与其他处理间的产量差异显著，但A1B1处理和A1B2处理间的产量差异不显著；A1B3处理和A2B3处理以及A3B3处理之间的产量差异显著；A2B1和A2B2以及A2B3之间的产量差异不显著（表6）。

2.4 不同膜色与肥料处理的马铃薯经济效益

从表7中可以看出，控释肥因其不需要在马铃薯生长期间进行追肥，所以人工投入比配方肥要少。覆盖黑膜施控释肥处理比覆盖黑膜施配方肥处理获得的收入提高了3.4%，达到46 130.86元/hm2；白膜覆盖下的肥料处理所获得的经济效益明显高于黑膜覆盖下的经济效益，因此建议该地区马铃薯种植应该以白膜覆盖为主。

2.5 不同膜色与肥料处理的马铃薯品质表现

2.5.1 维生素C含量从表8可以看出维生素C含量最高的处理是A3B2，比含量最小的A1B3处理提高了40.18%。表明施配方肥覆盖黑膜有助于提高马铃薯维生素C的含量。A3B1、A3B2和A3B3处理之间差异显著，A2B1处理和A2B2处理之间差异不显著。在覆盖黑膜时，施配方肥更有利于马铃薯维生素C含量的增加，而在覆盖白膜时，则施控释肥更好。施控释肥不覆膜和覆黑膜都不利于马铃薯维生素C的积累。

2.5.2 硝酸盐从表8可以看出，硝酸盐含量最小的处理是A2B1，比含量最高的A3B3降低了43.75%。A1B3、A2B3和A3B3处理之间差异显著，A3B1和A3B2处理之间差异不显著。在施控释肥时，覆盖白膜更有助于降低马铃薯硝酸盐的含量；在覆盖白膜时，不施肥使硝酸盐含量降低，原因可能是试验小区土壤中含有的肥料已经足够马铃薯块茎硝酸盐的积累，不需要再施肥了。

2.5.3 还原糖从表8可以看出，还原糖含量最高的处理是A1B1，比含量最低的A2B1和A3B2提高了31.58%。A2B1、A2B2、A2B3、A3B1、A3B2和A3B3处理之间差异显著，A1B2和A1B3之间差异不显著。在施控释肥时，覆盖白膜更有助于提高马铃薯还原糖的含量；在不覆膜和覆黑膜时，不施肥可以增加还原糖的含量，而在覆盖黑膜时，施肥会降低马铃薯还原糖的含量，原因可能是试验地方土壤中含有的肥料满足了马铃薯块茎还原糖的生成，不需要再进行施肥。

2.5.4 淀粉从表8可以看出，淀粉含量最高的处理是A3B3，比含量最低的A2B1提高了81.74%。A1B1、A1B2和A1B3处理之间差异显著，A2B2和A2B3处理之间差异不显著。在不覆膜时，施肥会减少马铃薯淀粉含量，而在覆黑膜时，施肥有助于马铃薯淀粉含量的积累，在施配方肥时，覆盖白膜能够使马铃薯淀粉含量增加。

3 结论与讨论

试验结果表明，不同膜色与肥料对马铃薯的生长指标和主要产量构成因子有一定的影响，不同的膜色提早马铃薯的出苗时间是2～5 d，增强幼苗生命力，促进根茎叶的生长，在施配方肥覆盖白膜时，马铃薯的产量最大，达到32 515 kg/hm2，比产量最低的不施肥不覆膜提高了49.15%，在大薯率方面，大薯率最高是施控释肥覆盖黑膜处理，达到78.56%，比最低的施配方肥覆白膜提高了22.03%。各个处理的马铃薯品质的测定结果各有差异，应该根据实际生活的需求，选择合适的膜色和肥料。

选择适用的膜色与肥料对于促进马铃薯生长和提高马铃薯产量与品质有了众多研究[7-12]。在宁南山区如何让马铃薯优质高产一直以来困扰了当地的农民。虽然马铃薯的种植面积不断扩大，但是因为降雨量的年际不均，严重影响了宁南山区马铃薯产业发展。在种植前通过地膜覆盖，抑制病虫害的发生，起到保墒的作用。地膜覆盖后均可促进早出苗，缩短马铃薯的生育期，这与张维国[13]的研究结果相似。施配方肥覆盖白膜比覆盖黑膜增加的产量更多，这与韩秀锋等[1]的研究结果不同，这可能与马铃薯的栽培地域和栽培方式有关，因此在施配方肥时，选用白膜，更有助于马铃薯的生长。在白膜和黑膜覆盖的情况下，控释肥的产量比配方肥要低，這与刘飞等[14]和岳超等[15]的研究结果不同。覆盖白膜施控释肥或者配方肥都能够促进马铃薯淀粉含量的积累。

本试验仅从马铃薯生育期变化特征对产量和品质影响的角度对不同膜色和肥料的作用进行了研究，但对膜下温度、控释肥种类等方面还没有深入研究，故研究还有一定的局限性。

参考文献：

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