三熟制下不同覆盖方式对马铃薯生长及产量的影响

2021-01-13李亚贞肖富良韩德鹏戴熙燕刘开基王瑞平陈明余跑兰肖国滨

中国瓜菜 2021年12期

李亚贞肖富良韩德鹏戴熙燕刘开基王瑞平陈明余跑兰肖国滨

摘要：为探讨马铃薯-中稻-再生稻不同覆盖方式下马铃薯的生长发育特性，选用裸地（M1）、稻草包芯覆盖（M2）、黑色地膜覆盖（M3）、稻草包芯+黑色地膜覆盖（M4）4种覆盖方式，以4个马铃薯品种为材料，采用2因素裂区设计对不同覆盖方式下马铃薯出苗时间及出苗率、大中薯率、产量和经济效益进行研究。结果表明，在所有处理中，M4处理的出苗率最高，分别比M3、M2和M1处理提高了1.62%、2.65%、7.71%。马铃薯的株高、主茎数、大中薯率和产量均表现出M4>M3>M2>M1。而不同品种的产量则以兴佳2号最高，分别比华薯2号、中薯5号、费乌瑞它提高了90.86%、98.70%、103.17%。同时，M4处理下兴佳2号的产量分别比M3、M2和M1处理增加了17.32%、30.70%和 43.17%，产投比则分别提高了13.14%、22.22%、41.43%。方差分析表明，品种对产量的影响最大，覆盖方式对出苗率影响最大。因此，稻草包芯+黑色地膜覆盖技术可改善马铃薯大中薯率，能显著增产增收，是江西三熟制地区的高效栽培模式。

关键词：马铃薯;三熟制;覆盖;产量

中图分类号：S532 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2021）12-082-05

Abstract： The objective of this study was to explore the characteristics of potato growth under different mulching treatments： potato-mid-season-rice-ratoon rice. This study can provide a theoretical base for the high-yield cultivation of potatoes in three seasonal cropping systems， Jiangxi province. In this study， four kinds of mulching methods were used， which included control （M1）， straw （M2）， black plastic film （M3）， straw and black plastic film （M4）. Four varieties of potatoes were planted in all treatments. The potato emergence time and seeding rate， tuber percentage， yield and economic benefits were analyzed using a two-factor split-plot experiment design. The results showed that the potato emergence rate was the highest in M4 than that of other treatments. The germination rate of M4 treatment was increased by 1.62%， 2.65% and 7.71% compared with M3， M2， M1 treatments， respectively. The plant height， main stems， tuber percentage， and yield was highest in M4， followed by M3 and M1. The yield of Xingjia No. 2 was the highest among the four varieties， which was increased by 90.86%， 98.70%， and 103.17%， compared with Huashu No. 2， Zhongshu No. 5， and Favorita. At the same time， the emergence of Xingjia No. 2 seedlings under M4 treatment was increased by 17.32%， 30.70% and 43.17%， compared with M3， M2 and M1 treatments， the production-to-investment ratio increased by 13.14%， 22.22% and 41.43%， respectively. The statistical anlaysis of data showed that the mulching method has a great influence on the yield and emergence rate of potatoes. The straw core and black mulching technology can improve the potato emergence rate， significantly increasing production and income. These methods can be efficient for the three seasonal potato cultivation in Jiangxi's， China.

Key words：Potato; Triple cropping; Mulching; Yield

馬铃薯（Solanum tuberosum L.）是世界上第四大粮食作物，营养优、成分丰富，是发达国家的主要食物[1]。马铃薯主粮化不仅有助于推进种植业结构调整，而且有助于改善和丰富我国居民膳食营养结构[2]。南方利用冬季闲置水稻田种植冬种马铃薯，具有提高土地利用率、不与其他作物争地等优势[3]。江西耕地资源具有复种指数高、水田多、旱地少、类型多、分布广的特点[4]。江西是典型的三熟制优势产区，目前主要三熟制高效种植模式有油菜-稻-稻、绿肥-稻-稻、菜-稻-稻和薯-稻-稻等。中稻-再生稻种植近年来面积不断扩大，且随着冬季农业综合开发力度的加大而逐步扩大，利用生育期短、产量高和效益好等优点发展马铃薯，一方面可提高南方稻区稻田复种指数，另一方面也是马铃薯主粮化战略实施的一个重要措施，同时还有效缓解了三熟制的茬口矛盾，因此，本试验开展了基于马铃薯-中稻-再生稻三熟制研究工作。

覆盖是马铃薯高产的重要措施之一，尤其是地膜覆盖和稻草覆盖，目前正在应用于马铃薯、甘薯、瓜果蔬菜等。稻草覆盖也即是稻草包芯，由翁定河[5]于2003年首次提出，并对稻草包芯栽培进行了系统研究。前人对不同覆盖物下马铃薯种植进行了大量的研究，何晓明等[6]研究表明覆盖黑色地膜处理增产幅度较大;梁冰妍等[7]在西北进行大田试验表明，秸秆带状覆盖和地膜覆盖较露地平作种植增产显著;谢成俊等[8]认为在西北地区使用地膜（白色半膜或黑色半膜）垄作+垄沟秸秆覆盖方式应优先推广;鄢铮等[9]则发现不同马铃薯品种适宜的覆盖物有所不同。前人研究大多是选用单品种种植，且研究多集中在马铃薯主产区，在马铃薯覆盖研究上，不同地区覆盖方式多样，都有其特定的土壤环境和方式，而当前针对马铃薯-中稻-再生稻三熟制下马铃薯覆盖方式研究却鲜有报道，尤其是在江西省冬闲区，不同马铃薯覆盖技术研究还较为缺乏。笔者选择当前生产上应用较为广泛的4个马铃薯品种为材料，选用4种覆盖方式，探讨不同覆盖方式下马铃薯生长情况，以期为三熟制马铃薯丰产栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2019年1—5月在江西进贤三熟制试验基地进行。该试验地的地理位置为E28°15'30″，N116°20'24″。地形为典型低山丘陵，供试土壤为第四纪黏土母质发育的红壤水田，前茬作物为水稻，质地较黏重，试验地pH 5.45、有机质含量（w，下同）27.54 g·kg-1、全氮含量1.88 g·kg-1、全磷含量0.67g·kg-1、全钾含量10.25 g·kg-1、碱解氮含量164.12 mg·kg-1、速效磷含量13.94 mg·kg-1、速效钾含量100.38 mg·kg-1。

1.2 试验设计

试验采用2因素裂区设计：以供试品种为主区，设马铃薯品种华薯2号、兴佳2号、中薯5号和费乌瑞它4个水平;以不同覆盖模式为裂区，设裸地（M1）、稻草包芯覆盖（M2）、黑色地膜覆盖（M3）、稻草包芯+黑色地膜覆盖（M4）4个水平。采用随机区组排列，3次重复，小区面积为17.5 m2（2.5 m×7.0 m）。前茬中稻-再生稻模式，中稻品种为深两优5814，5月26日插秧，9月5日收获，再生稻11月9日收获。供试品种分别是华薯2号：华中农业大学经单株选择育成的早熟马铃薯品种。2016年通过湖北省农作物品种审定委员会审定，品种审定编号为鄂审薯2016001。兴佳2号：广西农科院经济作物研究所选育的中早熟马铃薯品种。中薯5号：中国农业科学院蔬菜花卉所育成的早熟馬铃薯品种。费乌瑞它：1981年从荷兰引入，原名为Favorita，为我国主栽早熟品种之一。土壤翻耕前施用K2SO4复合肥750 kg·hm-2，苗期用225 kg·hm-2复合肥和150 kg·hm-2尿素液态浇施。病害防治（重点预防早、晚疫病）：在4月5日喷施代森锰锌1次，4月5日和4月18日各喷施氟菌·霜霉威1次。马铃薯1月12日播种，行株距50 cm×25 cm，5月15日统一收获。其他栽培管理措施同一般高产大田。4个处理详见表1。

1.3 测定项目

1.3.1 出苗时间、出苗率出苗时间为小区内出苗50%以上时，出苗率为全部出苗后每小区的出苗数占播种穴数的百分率。

1.3.2 株高、主茎数成熟期在每个小区的中间行进行调查取样，每小区连续取样10株，用直尺测量株高，数主茎数。

1.3.3 大中薯率参考《国家马铃薯品种试验调查记载项目及依据》中块茎外观性状调查大中薯率计算方法，收获时统计各小区薯块质量：单株结薯数（大中）（≥50 g·块茎-1）和单株结薯数（小）（<50 g·块茎-1）数量和质量，统计总结薯数。大中薯率/%=单株结薯数（大中）（≥50 g·块茎-1）/单株总结薯数×100。

1.3.4 产量收获时称量每小区实际产量。

1.3.5 经济效益计算按照当年平均收购价及种植成本计算产值和投入产出比。产值（元·hm-2）=产量（kg·hm-2）×价格（元·kg-1）×大中薯率。

1.4 统计分析方法

采用 DPS 7. 05统计分析进行数据分析，LSD进行多重比较，Excel进行作图。

2 结果与分析

2.1 不同覆盖方式对马铃薯出苗时间及出苗率的影响

由表2可知，不同处理下各品种出苗时间、出苗率表现出了明显的差异，在同一播种时间下，M3处理出苗时间最早，其次为M4处理，M1、M2处理出苗时间最晚。M3分别比M1、M2、M4平均出苗时间提早了6.75、10.75、4.25 d。不同处理下出苗率也表现出了明显差异，M3和M4处理出苗率差异不明显，出苗率较其他处理高，出苗率最低的为M1处理。M4处理分别比M3、M2和M1处理平均出苗率提高了1.62%、2.64%、7.70%。

2.2 不同覆盖方式对马铃薯株高的影响

不同覆盖方式下植株株高表现出了显著性差异，见图1。M4处理株高最高，其次为M3、M2、M1处理。不同覆盖方式由于出苗早晚和品种不同，其植株的生长势存在着较大的差异。兴佳2号株高明显高于其他3个品种。以费乌瑞它为例，M4处理分别较M3、M2和M1处理分别提高了3.72%、5.28%、19.19%。

2.3 不同覆盖方式对马铃薯块商品性的影响

由表3可知，不同处理下薯块的商品性表现出了明显的差异，不同品种中以兴佳2号单株结薯数（大中）和总结薯数最高，较华薯2号、中薯5号、费乌瑞它总结薯数平均分别提高了10.18%、9.19%、8.95%。不同覆盖方式下各处理均表现出M4>M3>M2>M1。以兴佳2号为例，M4处理较M3、M2、M1处理总结薯数每株分别提高22.13%、47.92%、69.50%。本试验以大中薯率表示马铃薯商品薯率，不同处理下商品薯率达到了显著性差异，M4处理下商品薯率最高，其次为M3、M2、M1处理。M4提高了马铃薯的商品薯率，较M3、M2、M1处理分别提高5.73%、10.83%、15.24%。

2.4 不同覆盖方式对马铃薯成熟期主茎数的影响

由表4可知，不同覆盖方式下成熟期主茎数表现出了明显的差异，兴佳2号品种成熟期主茎数最多，其次为费乌瑞它、华薯2号、中薯5号。不同覆蓋方式下主茎数各品种均表现出M4>M3>M2>M1。M4处理较M3、M2、M1处理单株主茎数每株分别提高了9.67%、 14.78%、21.06%。以兴佳2号为例，M4处理较M3、M2和M1处理主茎数每株分别增加了0.47个、0.55 个、0.67个，分别显著增加了15.11%、18.15%、23.02%。

2.5 不同覆盖方式对马铃薯产量的影响

由图2可知，不同处理下不同品种产量表现出了显著性差异，以兴佳2号产量最高。不同覆盖方式下各处理均表现出M4>M3>M2>M1。以兴佳2号为例，M4处理较M3、M2和M1处理鲜薯产量1 hm2 分别增产2 871.30 kg 、4 567.20 kg 和5 862.90 kg，分别增加17.32%、30.70%和43.17%。以本地种植面积较大的费乌瑞它为例，M4处理较M3、M2和M1处理鲜薯产量1 hm2 分别增产1 785.90 kg、3 897.00 kg 和5 205.60 kg，分别增加20.14%、57.66%和 95.41%。

2.6 各品种农艺性状与覆盖方式间的方差分析

应用方差分析检验两因素裂区试验不同农艺性状和覆盖方式之间的关系，结果见表5，品种对出苗率、株高和产量的影响均达到了极显著水平，对单株节薯数（大中）和单株主茎数的影响达到了显著水平。覆盖方式除单株结薯数（小）外，其他指标均达到了极显著水平。品种对产量的影响最大，覆盖方式对出苗率影响最大。品种与覆盖方式的交互作用对出苗率影响最大，达到了极显著水平。

2.7 不同覆盖方式对马铃薯经济效益的影响

不同覆盖方式下经济效益比较见表6，不同处理下，在种薯、肥料、农药投入相同条件下，产值、纯收入和产投比以M4处理最高，具体表现为M4>M3>M2>M1。产值M4处理较M3、M2、M1处理分别提高了17.83%、40.61%、71.72%，纯收入提高了36.49%、81.68%、195.93%，产投比提高了13.14%、22.22%、41.43%。

3 讨论与结论

地膜覆盖对马铃薯生长和发育产生显著的影响，徐康乐等[10]研究表明地膜覆盖能促进马铃薯出苗。王连喜等[11]研究认为地膜覆盖能延长生育期6～13 d。本试验地膜覆盖处理出苗时间最早，主要是由于地膜栽培可明显提高土壤温度[12]，与祼地栽培相比，由于秸秆覆盖在马铃薯生育前期具有降温作用，生育后期具有增温作用[8]，这是各处理生育期差别的另一方面原因。本试验结果显示稻草包芯+地膜覆盖处理显著提高了马铃薯大中薯率。何晓明等[13]研究表明黑膜以大中薯为主，商品薯率较高。也有研究显示覆盖方式能够提高马铃薯单株块茎数与增加单薯结薯率[8]，这与本研究结果一致，稻草包芯+地膜覆盖处理提高了马铃薯的大中薯率，较无覆盖处理提高13.24%。

地膜覆盖与稻草包芯对马铃薯生长发育及产量产生影响。霍轶珍等[14]研究表明液态地膜覆盖增幅最为显著。王友生等[15]认为覆盖较露地处理产量提高了33.60%。何长征等[16]研究认为地膜覆盖处理产量较裸地处理提高了31.20%，本研究结果和前人研究结果一致，以本地种植面积较大的费乌瑞它品种为例，地膜覆盖处理较裸地栽培产量提高62.66%。福建省马铃薯稻草包芯栽培[17]是把稻草覆盖、有机肥或菌土施用和第一次培土有机结合进行，而本试验为了肥力的一致性，未添加有机肥或其他肥料，保持肥力均等，所以本研究结果稻草包芯产量与地膜覆盖处理相比低，关于稻草包芯技术研究在本地区也有待进一步深入。

随着我国马铃薯主粮化战略的推进，南方冬闲田生产潜力巨大，可进行马铃薯种植[18]。但双季稻种植模式下早稻茬口紧张，从而限制了早稻产量潜力的发挥。马铃薯一般在5月中下旬成熟产量较高，而中稻蓄留再生稻可以进一步实现水稻增产，且再生稻生育期短，可以进一步接茬种植马铃薯，马铃薯收获后可以直接接茬中稻，从而实现水稻和马铃薯的双丰收。然而稻田土壤冬季种植时存在土壤板结、黏重、耕作困难等不利于薯块膨大的因素[5]。江西省马铃薯配套栽培技术的研究较为落后，还停留在传统的翻耕种植方式[19-20]，需要加强栽培新技术的研究[20]。而马铃薯的栽培方式多种多样，不同覆盖方式在冬闲田马铃薯应用效果研究还有待进一步深入，不同覆盖方式影响冬闲田土壤性状等还需要探讨。

本试验结果表明稻草包芯+黑色地膜覆盖技术可以提高马铃薯出苗率、薯块的商品性、产量和经济效益等，是江西三熟制地区的高效栽培模式。

参考文献

[1] 郑庆福，张伟红，程艳芳，等.我国马铃薯产业与其栽培土壤培肥的研究进展[J].内蒙古民族大学学报（自然科学版），2014，29（2）：186-190.

[2] 卢肖平.马铃薯主粮化战略的意义、瓶颈与政策建议[J].华中农业大学学报（社会科学版），2015（3）：1-7.

[3] 江立凯，马旭，武涛，等.南方冬种马铃薯收获机的应用现状与研究展望[J].农机化研究，2016，38（7）：263-268.

[4] 黄国勤.江西省耕地资源及其可持续利用[J].国土与自然资源研究，2000（2）：30-33.

[5] 翁定河.马铃薯稻草包芯高产栽培及其生理机制研究[D].福州：福建农林大学，2011.

[6] 辛国胜，林祖军，韩俊杰，等.黑色地膜对甘薯生理特性及产量的影响[J].中国农学通报，2010，26（15）：233-237.

[7] 梁冰妍，韩凡香，王闻天，等.不同覆盖材料对土壤温度及马铃薯产量的影響[J].安徽农学通报，2019，25（11）：35-37.

[8] 谢成俊，王平，陈娟.不同覆盖方式对农田土壤水热状况及马铃薯产量的影响[J].土壤通报，2019，50（5）：1151-1158.

[9] 鄢铮，张小红，王正荣.不同覆盖物对不同品种马铃薯产量的影响[J].福建农业科技，2019（3）：15-18.

[10] 徐康乐，米庆华，徐坤范，等.不同地膜覆盖对春季马铃薯生长及产量的影响[J].中国蔬菜，2004（4）：17-19.