土壤类型和播种深度对马铃薯农艺性状及产量的影响

张立荣，张 舜，张晓静，陈焕丽，杨青华，陈亚伟

（1.商丘市睢阳区古宋街道办事处，河南商丘476100；2.郑州市蔬菜研究所，河南郑州450015；3.河南农业大学农学院，河南郑州450000；4.商丘市金土地马铃薯研究所，河南商丘476100）

马铃薯（Solanum tuberosum）耐瘠薄、耐寒、耐旱，产量高，经济效益好，具有广阔的发展前景[1-2]。2015年国家将马铃薯确立为我国第四大粮食作物，目前其在我国种植面积和总产量均居世界第一[3-4]。播种深度是影响马铃薯产量和商品性的重要因素之一，生产中由于播种深度不当而导致减产和青头薯增加的现象十分普遍[5]。同一品种不同土壤质地，适宜播种深度不同[6-7]。目前，国内已经有关于马铃薯播种深度栽培技术研究的相关报道。房磊[8]研究结果表明，播种深度8 cm对克新18号和荷兰15号2个品种的经济性状有较好的影响。付业春等[9]研究认为，毕节地区马铃薯播种深度在15～20 cm范围内能极显著提高马铃薯产量。王涛[10]在全膜覆盖栽培方式下研究发现，播种深度为10.20 cm时，产量最高、大薯率最多。前人关于马铃薯的研究多数集中于探讨不同栽培方式对马铃薯农艺性状、品质、产量及其构成因素方面的影响，然而不同马铃薯品种对不同土壤质地和播种深度的要求也各有差异[7]。关于二季作区不同土壤质地、不同播种深度对马铃薯生长发育及产量的影响等相关研究少有报道。

河南省马铃薯生产中因播期、播深、密度等栽培技术不当，常常导致单产水平低、绿薯率高、商品性差、效益不高，影响并制约了马铃薯的种植推广与发展[11]。因此，研究马铃薯不同土壤质地下最佳播种深度，对于提高河南马铃薯产业发展水平具有重要意义。

本研究以当地主栽品种豫商薯12号为试验材料，探讨春季地膜覆盖栽培方式下不同土壤质地、播种深度处理的马铃薯物候期、经济性状、品质、产量等性状的变化特征，旨在寻找不同土壤条件下马铃薯的最佳种植深度，为河南省马铃薯种植提供技术依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验在商丘市睢阳区郭村镇东街村科技园基地进行。试验基地种植马铃薯历史悠久，面积大，有代表性，地势平坦，排灌设施好；前茬作物为玉米，试验田块为沙壤土，肥力中等。土壤有机质含量为1.55%、全氮含量为1.3 g/kg、有效磷含量为18 mg/kg和速效钾含量为126 mg/kg，pH值为7.7。结合翻耕整地施用商品有机肥3 000 kg/hm2作基肥，播种前撒施复合肥（N∶P∶K为12%∶18%∶15%）2 250 kg/hm2。

1.2 试验材料

供试马铃薯品种为豫商薯12号，级别为原种，由商丘市金土地马铃薯研究所提供；试验用双色地膜为厚0.008 mm、幅宽100 cm的聚乙烯农用地膜；复合肥（N∶P∶K为12%∶18%∶15%）由中化化肥公司提供；其他生产资料由当地农资经营部提供。

1.3 试验设计

采用裂区试验设计。因素A为土壤质地，设2个水平：A1为砂质壤土，A2为砂质黏土；因素B为播种深度，设7个水平：B1（8 cm）、B2（10 cm）、B3（12 cm）、B4（14 cm）、B5（16 cm）、B6（18 cm）、B7（20 cm），共14个处理。分别以当地常规种植深度B2（10 cm）为对照，即A1B2和A2B2为对照处理。2019年2月12日进行播种，每个处理3次重复，小区设4行区，行长7.2 m，行距75.0 cm，株距20.2 cm，单垄单行；采用黑白双色高垄地膜覆盖，小区面积21.6 m2，小区之间不留人行道，试验地块四周设有保护行。播前整地、施肥、追肥、病虫害防治及其他田间管理措施均与当地大田生产种植习惯相同。试验于2019年6月17日收获并实收测产。其中，单薯质量＜50 g为小薯、≥50 g为商品薯（其中，＞200 g为大薯，50～200 g为中薯）。

1.4 植物学经济性状调查

苗期调查各处理的出苗期、出苗率等；盛花期测量株高、茎粗、主茎个数；收获时每小区取10株，测定单株块茎数、单株块茎质量、单株绿薯数，计算大薯、中薯、小薯质量、绿薯质量、烂薯质量和小区产量，折算商品薯率、绿薯率和烂薯率[12]。

1.5 数据处理

数据采用Excel 2007统计处理；采用SPSS 17.0软件进行2因素显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对马铃薯物候期及生长发育的影响

从表1可以看出，不同土壤类型、播种深度处理对马铃薯生长发育具有一定的影响，同一土壤类型随着播深的增加，豫商薯12号的出苗期、成熟期、生育期逐渐推迟，出苗率降低。在砂质壤土下，A1B1处理的出苗、开花、成熟期、生育期较对照提早1～2 d，出苗率较对照高0.61%；A1B3～A1B7处理，均有一定程度的推迟，生育期推迟1～3 d；且出苗率逐渐降低；在砂质黏土下，与对照相比，A2B1处理的出苗、开花、成熟期、生育期提早1～3 d，出苗率提高0.49%；A2B3～A2B7处理，与对照相比，生育期推迟0～6 d，且A2B5、A2B6、A2B7处理差异达显著水平（P＜0.05），出苗率逐渐降低。说明同一土壤中，不同播种深度处理，浅播的出苗期、开花期、成熟期均早，出苗率高，出苗天数和生育期较对照提早1～2 d；深播的则相反。同一播种深度，壤土较黏土处理，其出苗期、开花期、成熟期均提前，出苗率高，出苗天数早1～5 d。

表1 不同处理对马铃薯物候期及生长发育的影响

2.2 不同处理对马铃薯农艺性状的影响

由表2可知，在砂质壤土中，马铃薯株高、茎粗均随播深增加呈现逐渐增加趋势，A1B7处理株高和茎粗分别较对照（A1B2处理）增加8.6、0.4 cm，且差异显著（P＜0.05），其他播深处理与对照相比差异不显著；单株结薯数、单株质量随播深度增加呈先增加后减少的趋势，A1B4处理均达最高，分别为7.5个、846.0 g，A1B2～A1B5处理，单株结薯数和单薯质量差异不显著，单株质量与A1B5处理相比差异不显著，与其他处理相比差异显著（P＜0.05）；随着播深的增加，大薯率逐渐减少，中薯率先增加后减少，小薯率先减少后增加，播深为14 cm时，即A1B4处理的大、中、小薯率均处于较佳水平，分别为30.7%、61.9%、7.4%。

表2 不同处理对马铃薯农艺性状的影响

在砂质黏土中，各指标变化规律与壤土基本一致，马铃薯株高、茎粗均随播深增加呈现逐渐增加趋势，A2B2～A2B4处理间差异不显著；A2B3处理的各项性状指标最佳，单薯质量、单株质量分别为116.7、770.2 g，且单薯和单株质量与其他播深处理相比差异显著（P＜0.05），大、中、小薯率均处于较佳水平，分别为32.4%、58.4%、9.2%。

由此可知，砂质壤土的适宜播深为12～16 cm，最佳播深为14 cm；砂质黏土的适宜播深为10～14 cm，最佳播深为12 cm。

2.3 不同土壤类型、播种深度处理对马铃薯薯块性状的影响

从表3可以看出，砂质壤土和砂质黏土中，随着播种深度的增加马铃薯绿薯率逐渐降低，分别由8.7%降至0.4%、8.3%降至0.2%；烂薯率逐渐升高，分别由0升至1.9%、由0.3%升至2.8%；裂口率、二次生长、畸形率表现为先降低而后升高；薯块整齐度随着播深的增加先增加而后降低，A1B4、A1B5和A2B3、A2B4表现为整齐。综合来看，砂质壤土A1B3～A1B5和砂质黏土A2B2～A2B4处理绿薯率、烂薯率、裂口率、二次生长、畸形率均较低，且差异不显著，整齐度较好，为马铃薯块茎品质较好的处理区间。

表3 不同土壤类型、播种深度处理对马铃薯品质的影响

2.4 不同土壤类型、播种深度处理对马铃薯产量的影响

由表4可知，砂质壤土（A1）和砂质黏土（A2）2种土壤类型下，随着播种深度增加马铃薯产量、商品薯产量、商品薯率表现为先增加后降低的趋势。A1B1～A1B7的7个处理中，A1B4处理产量最高，为55 816.95 kg/hm2，且与处理A1B1、A1B2、A1B6、A1B7处理间差异极显著（P＜0.01），与A1B3、A1B5处理间差异显著（P＜0.05），且商品薯产量和商品薯率最高，分别为50 123.55 kg/hm2和89.8%；A2B1～A2B7的7个处理中，A2B3处理处理产量、商品薯产量和商品薯率最高，分别为50 837.7、42 754.50 kg/hm2和84.1%，与其他处理差异极显著（P＜0.01）；各处理对商品薯产量和商品薯率的影响与单产基本一致。综上，砂质壤土B4（14 cm）为最佳播深；砂质黏土B3（12 cm）为最佳播深。

表4 不同土壤类型、播种深度处理对马铃薯产量的影响

3 结论与讨论

有研究显示，科学合理的播深对于减少马铃薯青头、降低烂薯率以及增加马铃薯产量和商品性均具有重要意义，但是必须要与适宜的马铃薯覆盖模式及栽培方式相结合。关于马铃薯播种深度的研究中，韩秀峰等[13]、高幼华等[14]研究认为，在垄宽60 cm全膜覆盖栽培条件下，播种深度为10.2 cm时产量最高，经济性状良好。邝伟生等[15]、范士杰等[16]试验结果表明，全膜双垄覆盖栽培方式可促进植株生长，明显加快马铃薯的生长发育进程，缩短生育期，增产效果优于其他栽培方式；陈建保等[17]、吕巨智等[18]研究发现，马铃薯的物候期及生育期受覆盖栽培方式影响较大。本研究针对在75 cm高垄地膜覆盖条件下，研究了不同播种深度对马铃薯生长发育、品质和产量的影响，结果表明，砂质壤土最佳播深为14 cm，砂质黏土最佳播深12 cm。同一土壤类型随着播深的增加，马铃薯出苗期、成熟期、生育期逐渐推迟，株高、茎粗逐渐增加，这一结论与王腾等[19]、王朝海等[20]的研究结果一致；不同土壤类型，随着播种深度的增加，出苗率降低且20 cm播深出苗率最低，单株结薯数、单薯质量、单株质量先增加后减少等研究结果，与李丽淑等[8]试验结果基本一致。

通过对砂质壤土和砂质黏土条件下的7个不同播种深度的马铃薯苗期、薯块性状以及产量指标进行调查，结果发现，随着播种深度的增加，砂质土壤马铃薯块茎的绿薯率逐渐降低，由8.7%降至0.4%，烂薯率由0逐渐升高至1.9%；砂质黏土绿薯率由8.3%逐渐降至0.2%，烂薯率由0.3%逐渐升高至2.8%，说明不同土壤类型条件下，随着播种深度的增加，块茎外露情况减少，土壤水分变大，透气性变差，薯块腐烂加重；裂口率、二次生长、畸形率表现为先降低而后升高；整齐度先增加而后降低。

综上可见，砂质壤土条件下的适宜播深范围为12～16 cm，当播深为14 cm时，各指标均达到最优，其中，产量为55 816.95 kg/hm2，商品薯产量为50 123.55 kg/hm2，商品薯率为89.8%，单薯质量为112.8 g，单株质量为845.7 g；而砂质黏土条件下的适宜播深为10～14 cm，当播深为12 cm时产量和商品薯率均最高，其中，产量为50 837.70 kg/hm2，商品薯产量为42 754.5 kg/hm2，商品薯率为84.1%。值得注意的是，最佳播深条件下，砂质壤土种植的马铃薯产量、商品薯产量及商品薯率分别高于砂质黏土。本研究结果为河南省及生态类型相近区域马铃薯生产提供了技术选择和应用依据。