定西高寒阴湿区马铃薯高产优质高效栽培综合配套技术体系研究

杨莉梅，宋振华

（1.甘肃省定西市农民教育培训工作站，甘肃定西743000；2.甘肃省定西市农业技术推广站，甘肃定西743000）

马铃薯是定西高寒阴湿区的主要粮经作物之一，兼具粮食与蔬菜作用为一体。据近年统计资料表明：定西市马铃薯种植面积约为20万hm2，占粮播面积的47.8%，总产值达到120亿元以上，农民人均从马铃薯种植业中获益860元，占全市农民人均纯收入的21%左右，种植效益居粮食作物之首。该区域马铃薯栽培水平的高低，直接影响着广大人民群众的物质生活。因此，研究定西高寒阴湿区马铃薯高产优质高效栽培综合配套技术体系对该区域的马铃薯生产及科技进步具有重要意义。针对区域生态条件和马铃薯生产中存在的问题，2019—2020年在定西市临洮县连湾乡羊斯川村开展了高寒阴湿区马铃薯高产优质高效栽培综合配套技术体系研究，总结提出马铃薯高产优质高效栽培综合配套技术体系，为定西市马铃薯产业的健康发展提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地条件

试验区设置在临洮县连湾乡羊斯川村，当地海拔2 296 m，年均气温4.9℃，≥10℃的有效积温1 850℃，年降水量610 mm，年日照时数2 200 h，土壤属黑麻土，质地轻壤，肥力均匀，前茬作物为春小麦。试验地20 cm基础肥力：有机质3.06 g/kg，全氮0.921 g/kg，全磷（P）1.57 g/kg，速效氮85.2 mg/kg，速效磷（P2O5）15.5 mg/kg，速效钾（K2O）124 mg/kg，pH值8.1。土层结构较好，适宜马铃薯生长。试验地四周无高秆作物、树木及建筑物等遮光影响。

1.2 试验设计

1.2.1 密度试验 采用随机区组设计，设3个处理，处理1：6万株/hm2；处理2：8万株/hm2；处理3：10万株/hm2。小区面积18 m2，重复3次，采用垄作先覆黑膜后点播全生育期覆盖栽培技术，指示品种陇薯3号。

1.2.2 硼、钼、锰、锌微肥应用效果研究 试验采用随机区组条形设计，设5个处理，处理1：CK（无微肥）；处理2：钼酸铵3 kg/hm2；处理3：硫酸锌15 kg/hm2；处理4：硼酸钠15 kg/hm2；处理5：硫酸锰30kg/hm2，4次重复，小区面积3m×6m=18m2，行距50 cm，每小区播6行，其中3行按设计量施入微肥，3行不施微肥作为效应比较区。施磷酸二铵300 kg/hm2、尿素225 kg/hm2、硫酸钾90 kg/hm2、农家肥4.5万kg/hm2，指示品种陇薯3号，密度6.75万株/hm2。供试微肥系为农用微肥，每种微肥拌细干土150 kg/hm2，按设计量施入种沟，稍覆土即可。收获时每小区田间随机取样10株，现场测定不同微肥对马铃薯主要农艺性状的效应。

1.2.3 马铃薯晚疫病防治效果对比试验 采用随机区组设计，设5个处理（750 kg/hm2），处理1：不施农药（CK）；处理2：80%大生500倍液；处理3：75%达克宁600倍液；处理4：100 g/L科佳悬浮剂1 000倍液；处理5：77%可杀得500倍液，3次重复，小区面积3 m×6 m=18 m2，指示品种陇薯3号，密度6.75万株/hm2，收获期9月20日。在田间齐苗后每隔10天喷施1次，连喷3次，观测不同处理对晚疫病的防治效果。

1.2.4 黑色地膜覆盖栽培马铃薯适宜培土厚度筛选试验 采用随机区组设计，设4个处理，处理1：不培土（CK）；处理2：培土5cm；处理3：培土10cm；处理4：培土15 cm，3次重复，小区面积3 m×6 m=18 m2，指示品种陇薯3号，密度6.75万株/hm2，收获期9月25日。在马铃薯发棵期进行培土，于收获期测定培土厚度对马铃薯农艺性状及产量的影响。

2 结果与分析

2.1 密度选择

在高寒阴湿气候条件下，3个处理的产量结果见表1，其中保苗数6万株/hm2的处理产量最高，为45 444.4 kg/hm2,比保苗数10万株/hm2的处理增产9 277.7 kg/hm2，增产率达25.7%。对试验结果采用单因素随机区组法进行统计分析，处理间F=32.699，F0.01(2,4)=18.00，表明种植密度对产量具有极显著影响。为了进一步验证试验结果的准确性，应用新复极差法进行检验，其保苗数6万株/hm2的处理与其余各处理间产量结果达极显著水平。种植密度对地膜马铃薯农艺性状也产生影响，单株产量、单株块茎数、平均薯块重等与种植密度间呈递减关系。当密度在6万株/hm2左右时，个体与群体间的关系达到最优。

表1 不同密度条件下马铃薯产量结果

2.2 氮磷钾合理用量及配比

2.2.1 模型解析 根据已求得的模型，可帮助评价各因子对效应方程的贡献大小，偏回归系数标准化，从回归系数绝对值的大小可判断出因子的贡献程度，符号指出了作用方向。

2.2.1.1 鲜薯产量模型解析。单因子主效应是指在其他因子取零水平时该因子的贡献程度。试验结果表明：对鲜薯产量的影响大小依次是X3＞X1＞X2，即K2O＞N＞P2O5，相应的回归系数依次为819.55＞516.04＞-470.02；各因子间的互作效应依次为X13＞X23＞X12，其回归系数依次为1 638.51＞1 604.71＞-1 556.24。

2.2.1.2 淀粉含量模型解析。淀粉含量是反映马铃薯质量优劣的主要指标之一，其含量高低一般由品种特性决定。本项试验结果表明：某些农艺措施对其淀粉含量的影响也是明显的。据淀粉含量回归方程，其影响大小依次为X1＞X2＞X3，即N＞P2O5＞K2O，相应的效应系数依次为-0.53＞-0.07＞0.04；各因子间的互作效应依次为X13＞X23＞X12，其回归系数依次为0.55＞0.23＞0.05。在马铃薯规范化生产中，增施钾肥可提高淀粉含量，一定量的磷肥配施一定量的钾肥效果更为显著。

2.2.1.3 产量构成因素解析。构成马铃薯产量的诸多因素之间效应是相互制约和相互依赖的。单株结薯数与K肥之间、N、K互作均表现为正效应；单株块茎重与N肥之间、P、K互作均表现为正效应；商品薯率与P、K互作表现为正效应。因此，在马铃薯栽培中推广N、P、K肥合理配施，在正确施用N肥的基础上，增施P、K肥，其马铃薯单株结薯数、块茎重、商品薯率等农艺性状才能趋于优化，更有利于高产优质。

2.2.2 优化农艺方案 优化农艺方案应表现为整体合理，而不能机械地把各因素的最佳水平综合作为指导生产的最优组合。优选优化农艺方案必须是各因子间的合理互补。根据所建立的产量效应模型，在-1.682＜xi＜1.682设计区间内，以鲜薯产量高于40 000 kg/hm2，纯收益高于14 000元/hm2，淀粉含量高于22.0%为限制条件，取各变量的步长为l，其优化农艺方案：施N 124.0～176.1 kg/hm2，P20584.8～115.2 kg/hm2，K2O 41.3～58.7 kg/hm2，措施中心组合方案：施N 150.1 kg/hm2，P2O5100.0 kg/hm2，K2O 50.0 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O约为1∶0.67∶0.33。

2.3 硼、钼、锰、锌微肥应用效果

2.3.1 对产量的影响 试验结果见表2。在所有处理中，施硼酸钠15 kg/hm2的处理增产效果最为显著，增幅为6 825.7 kg/hm2；施钼酸铵3 kg/hm2的处理次之，增幅达6 074.0 kg/hm2；施硫酸锌、硫酸锰的处理基本不增产或呈减产趋势。为了评价不同处理间增产的真实差异，选用新复极差法（LSR）进行检验，结果表明：区组间F值=0.610 8小于检验值F0.0（53，9）=3.86，表明试验受不可控因子的影响极小，试验结果的可信度较高，可用来决策。处理间F=46.688 0，大于检验值F0.0（13，9）=6.99。表明处理间产量差异达极显著水平。微肥增产效果多重比较表明：马铃薯施用硼酸钠、钼酸铵的处理与施用硫酸锌、硫酸锰的处理比较，增产效果达极显著水平。

表2 不同微肥对马铃薯产量的影响

2.3.2 对主要农艺性状的影响 试验结果见表3。马铃薯施用钼酸铵的处理对单株结薯数的影响最大，较不施微肥的对照平均增加1.3枚/株；施硼酸钠的处理次之，较对照平均增加0.5枚/株。施硼酸钠的处理对单株结薯重的正效应最大，较对照平均增加115.5 g/株；施用钼酸铵的处理次之，较对照平均增加95 g/株。施硼酸钠的处理对商品薯率的正效应最大，较对照平均提高了5.8个百分点；施硫酸锌的处理次之，较对照平均提高1.4个百分点。施硫酸锰的处理对淀粉含量的影响最大，较对照平均提高2.3个百分点；施硼酸钠的处理次之，较对照平均提高1.2个百分点。该试验结果表明：在试验区生态条件下，马铃薯增施硼酸钠、钼酸铵均有显著增产效果，其中施硼酸钠15 kg/hm2的处理最为显著，且对单株结薯数、结薯重、商品薯率的正效应最大；增施硫酸锰可提高马铃薯淀粉含量。

表3 不同微肥对马铃薯主要农艺性状的影响

2.4 晚疫病防治效果比较

2.4.1 喷施不同农药的防效 从表4可知，4种供试农药对马铃薯晚疫病均有显著防治效果，防效大小依次为处理2＞处理4＞处理3＞处理5，即91.5%＞85.5%＞78.3%＞75.5%，其中喷施80%大生500倍液的防效最好。方差分析结果进一步表明：处理2、处理4之间差异不显著，而与处理3、处理5之间差异达极显著水平。病情指数以处理2最低，为4.32%，其次为处理4，病情指数为5.51%。

表4 不同农药处理对马铃薯疫病的防效

2.4.2 对产量的影响 从表5可知，4种农药对马铃薯产量均有一定影响。其影响程度依次为处理2＞处理4＞处理3＞处理5，依次较CK增产14 833.3 kg/hm2＞12 000.0 kg/hm2＞9 000.0 kg/hm2＞8 166.7 kg/hm2，增产率依次为57.1%＞46.2%＞34.6%＞31.4%，其中80%大生500倍液处理的增产性最好，增产14 833.3 kg/hm2，增产率达57.1%。对产量差异显著性分析结果表明：4种农药处理对马铃薯产量均有极显著影响（p＜0.01），其中处理2、处理4之间的差异不显著，而与处理3、处理5、处理1之间差异达极显著水平。

表5 喷施不同农药对马铃薯产量的影响

2.4.3 综合评价 试验结果表明：4种供试农药不仅对马铃薯晚疫病有显著的防治效果，而且也有显著的增产作用。其中，80%大生500倍液的防效最好，为91.5%，增产14 833.3 kg/hm2，增产率57.1%；100 g/L科佳悬浮剂1 000倍液的防效次之，防效为85.5%，增产12 000 kg/hm2，增产率46.2%。

2.5 培土厚度对马铃薯产量的影响

在高寒阴湿区气候及地膜覆盖栽培条件下，4个处理的产量结果见表6。其中，培土5 cm的处理产量最高，为46 092.6 kg/hm2，较不培土（CK）的对照增产3 870.4 kg/hm2，增产率为9.2%。

表6 培土厚度对马铃薯产量的影响

3 讨论

本研究结果表明：在定西高寒阴湿区要实现马铃薯高产优质高效之栽培目标，科学地制定综合配套技术体系是关键。应从合理密度、精准施肥、巧施微肥、高效防病、提高商品薯率等方面进行系统研究。

单位面积合理的基本苗数是该区域马铃薯高产优质的物质基础。栽培密度对马铃薯产量有着极显著影响，过大过小都不利于高产。本试验结果表明：其保苗数6万株/hm2的处理与其余各处理间产量结果达极显著水平。

在定西高寒阴湿区马铃薯栽培中要大力推广精准施肥，在高产的前提下要做到尽量降低生产成本，尽可能减少化肥对土壤与环境的污染，要逐步实现无害化生产，做到既保护生态环境又要不断提高马铃薯产品和质量，保证安全生产。本试验结果表明：依据产量效应模型以鲜薯产量高于40 000 kg/hm2，淀粉含量高于22.0%，纯收益大于14 000元/hm2为生产目标，其优化施肥方案：施N 150.1 kg/hm2、P2O5100.0 kg/hm2、K2O 50.0 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O约 为1∶0.67∶0.33。甘肃中部土壤普遍被认为钾素丰富，有试验表明：钾在其他作物上的增产作用较小或不增产。但在本项试验中取得了明显的增产增收效果，为今后马铃薯产业化的持续发展探索出了新途径。

在试验区生态条件下，马铃薯增施硼酸钠、钼酸铵均有显著增产效果，其中施硼酸钠15 kg/hm2的处理增产效果最为显著，增施硫酸锰可提高马铃薯淀粉含量。据土壤农化性状检测，试验区土壤普遍缺硼，因此在当地马铃薯高产栽培中增施硼肥具有显著增产作用，加之该区域大量发展马铃薯产业，不利于轮作倒茬，人为造成的土壤缺素症状日趋严重，生产水平受到严重限制。因此，该区域应在增施有机肥、化肥的基础上合理(每隔3～5年)施用适量硼、钼微肥是马铃薯获得高产优质的一项新措施。

本试验结果表明：4种供试农药80%大生500倍液、75%达克宁600倍液、100 g/L科佳悬浮剂1 000倍液、77%可杀得500倍液不仅对马铃薯晚疫病有较为显著的防治效果，增产效果也十分显著。其中，80%大生500倍液的防效最好，为91.5%，可增产马铃薯14 833.3 kg/hm2，增产率达57.1%；100 g/L科佳悬浮剂1 000倍液防效次之，防效为85.5%，增产12 000 kg/hm2，增产率为46.2%。

在高寒阴湿区生态条件下，采用黑色地膜覆盖栽培马铃薯技术，在垄面上适宜培土厚度为5 cm左右，其马铃薯的鲜薯产量为46 092.6 kg/hm2，较不培土（CK）增产3 870.4 kg/hm2，增产率为9.2%。