全膜垄作栽培对旱作马铃薯产量的影响研究

高艳龙

（临县蔬菜工作站，山西 临县 033200）

马铃薯是仅次于小麦、水稻、玉米的第四大粮食作物。目前，我国是世界上第一大马铃薯种植国家，主要种植区位于甘肃定西市、宁夏固原市、内蒙古、西南和东北地区。从地理位置来看，这些地区均是以旱作为主，而旱作方式是影响马铃薯产量的重要因素之一。因此，如何进一步优化种植环境和种植方式，利用集水、蓄水、保水等措施提升马铃薯种植产量至关重要。随着现代农业技术的发展，全膜垄作栽培方式逐渐应用于马铃薯的旱作种植中，研究发现通过覆膜的方式可以有效提升马铃薯土壤的含水率，从而提升马铃薯产量。本次试验田选定在吕梁临县白文镇与方山县，对试验田的马铃薯产量进行分析研究，旨在探索适合黄土高原马铃薯全膜垄作栽培方式，为其推广应用提供科学依据和技术参考。

1 材料与方法

1.1 试验田基本概况

本次试验田选定在吕梁临县白文镇与方山县，面积共计13.33 hm2。临县位于黄河中游山西西部，东屏吕梁山连接方山，西临黄河与陕西佳县隔河相望，北靠兴县，南接离石和柳林。该地区属于黄士丘陵沟壑区，地势东北高西南低，依据地貌形态可将其划分为东部土石山区，中部大面积黄土丘陵沟壑区，西部黄河沿岸丘陵基岩裸露区，湫水河两岸山间河谷区。临县处于中纬度地区，气候为温带大陆性气候，春季干旱多风少雨，夏季雨量较为集中，秋季较为湿润，冬季寒冷干燥少雪，年均日照量为2 807 h，日均7.7 h，年平均气温8.8℃，年平均气温为6.5℃～11.3℃。在降雨量方面，临县年平均降水量为518.8 mm，其中临县白文镇属于东北部地区，年降雨量达到558.1 mm。方山县平均年降水量440～650 mm。

试验田土壤类型为黄绵土，土壤中的有机质与全氮质量分别为14.6 g/kg、0.87 g/kg，碱解氮、有效磷、速效钾质量分别为42.6 mg/kg、34.6 mg/kg、121 mg/kg。马铃薯生育期所需要的水分均为自然降水，没有进行人工灌溉。试验所选用的马铃薯品种希森6号属于乐陵希森马铃薯产业集团有限公司、国家马铃薯工程技术研究中心选育的马铃薯品种。依据相关栽培技术要点，本次试验为10 cm土层稳定通过8℃播种，采用垄作点播方式种植，种植密度为3 500～4 000株/0.067 hm2。

1.2 试验设计

试验采用随机区组设计，种植方式为全膜双垄垄上播（A）、全膜单垄垄上播（B）、全膜单垄垄上微沟播（C）、露地常耕平作（D），实际种植密度为4 211穴/0.067 hm2。覆膜完成7 d后打渗入孔，孔径控制在50 cm，从而加速降水入渗。种植前的肥料均是一次性施入，包括N、P2O5、K2O，同时用质量分数40%的甲基异硫磷乳油8.4 kg/hm制成毒土施入，以达到防虫害的目的。表1为种植方式的技术要点。

1.3 观察指标

在马铃薯收获前由培植人员从各个小区中随机抽取10株考种，对其经济产量进行计算，并分析其产量性状。在马铃薯分型上，将250 g以上的记为大薯，50～250 g的记为中薯，不足50 g的记为小薯，薯块出现绿色记为绿薯。收获期按照种植小区对产量进行实测，取3次平均值折算为最终的单位面积产量。

表1 种植方式的技术要点Tab.1 The technical points of planting mode

1.4 数据分析与统计工具

Microsoft Excel 2003。

2 结果

通过对试验田4种种植方式的产量进行统计，得到4种种植方式产量的高低次序为C＞A＞B＞D。从4种马铃薯大、中、小薯率分布情况来看，C的大薯率最大，A次之；小薯率D最大，B次之，C最小；对4种马铃薯绿薯率进行比较，发现D的绿薯率最大，B次之，C最小；烂薯率比较发现，D最大，B次之，C最小；整体产量C最高，A次之，D最低。详细数据见表2。

表2 各个马铃薯种植方式的产量高低及构成要素比较Tab.2 Comparison of yield and components of different planting methods

3 讨论

黄土高原地区的土壤水分状况一直以来都制约着农业发展水平，山西省吕梁市位于干旱与半干旱地区，农业生产受到环境因素的影响更大。随着近年来现代农业生产技术的发展，吕梁临县白文镇与方山县相关农业部门着眼于地膜覆盖，在初期的测试实验中发现利用地膜覆盖方式可以大大降低土壤水分的蒸发量，有良好的集水效果，这种地膜覆盖方式通过改变地面微地形，限制了土壤中的水分运动，以此增加了种植产量。但是鉴于白文镇与方山县地理环境因素的特殊性，如何开展地膜覆盖种植依然存在一定的难度，经过最终决定，计划在本区域试验全膜双垄垄上播、全膜单垄垄上播、全膜单垄垄上微沟播3种种植方式，并与露地常耕平作对比，从而为本地区马铃薯种植产量提供可以借鉴经验。

孙梦媛研究全覆膜垄作种植对旱作马铃薯生长和土壤特性的影响，提出垄上覆盖方式可以起到蓄水保墒、减少水土流失的作用，同时地膜覆盖田的土壤水分可以较露地高出2.1%，如此一来可以让马铃薯更好地出苗和生长[2]。此次研究发现，全膜垄作方式可以有效提升马铃薯种植产量，其中全膜单垄垄上微沟播的产量高于其余两种全膜垄作方式。分析试验结果得出，全膜垄作栽培提升马铃薯产量的根本原因主要有以下几点：①在低温状态下覆膜方式可以起到保温作用，高温时覆膜可以起到降温作用，通过全膜覆盖方式可以增加土壤酶活性，这对于黄土高原干旱区马铃薯来说尤为关键；②地膜覆盖方式可以有效改善农田生态微环境与土壤水热环境，进而形成良好的局部水肥气热条件，促进了土壤水分释放[3]。在本次试验过程中，培植人员通过对土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶及磷酸酶等进行检测，发现其活性均可以随着马铃薯生长发育呈增加趋势，到后期出现降低趋势；③鉴于马铃薯产品器官在地下，在生产过程中需要培土，而所采用的起垄种植方式可以保证马铃薯根系更好的发育，根系能够得到充分生长和块茎膨大。同时，垄上微沟与覆膜方式能够充分利用自然降水提升水分利用率，马铃薯大薯率得以提升也与此因素有相关关系。

综上所述，全膜垄作方式可以有效提升马铃薯各个生育阶段的土层土壤含水率，试验结果显示其对0～20 cm的土层土壤含水率影响作用最大。通过对3种全膜垄作方式进行优势性分析发现，全膜单垄垄作微沟播方式的土壤含水率高于全膜单垄垄播和全膜双垄垄播，同时全膜单垄垄作微沟播方式还大大提升了0～60 cm的土层酶活性。因此，全膜垄作的培植方式可以有效提升马铃薯种植产量，减少绿薯率与烂薯率的发生。在实际马铃薯种植过程中，可以将全膜单垄垄作微沟播方式作为首选，全膜双垄垄上播次之，而后全膜单垄垄上播，尽量避免露地常耕平作方式的应用。除此之外，在马铃薯种植过程中，相关的培植人员要加强对马铃薯生长情况的监测力度，及时观察是否有虫害出现，后期若需要施肥则要按期施肥，以此为马铃薯生长营造良好的环境，最终提升产量。