中国马铃薯地膜覆盖增产效应及其影响因素的Meta分析

2023-08-15徐菊祯张梦璐何文清隋鹏陈源泉崔吉晓

中国农业科学 2023年15期

徐菊祯，张梦璐，何文清，隋鹏，陈源泉，崔吉晓

徐菊祯1,2，张梦璐1,2，何文清1,3，隋鹏2，陈源泉2，崔吉晓1,3

1中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/农业农村部农膜污染防控重点实验室，北京 100081；2中国农业大学农学院，北京 100193；3中国农业科学院西部农业研究中心，新疆昌吉 831100

【目的】地膜覆盖具有增温、保墒和抑制杂草等多方面作用，是一种缓解马铃薯生产限制的高效且简便的技术措施。基于全国数据，量化地膜对马铃薯的产量和水分利用效率的影响，进一步分析其中的影响因素，为马铃薯可持续生产提供参考。【方法】基于1981—2021年在Web of Science和知网公开发表的291篇关于中国马铃薯地膜覆盖的大田试验文献数据，包括北方一作区、西南混作区、南方冬作区、中原二作区共4个区域，利用Meta分析方法量化地膜对马铃薯的产量与水分利用效率的影响，并从不同区域、不同自然条件（年均降水、土壤容重、土壤有机质含量）、不同栽培管理措施（钾肥施用量、种植密度、地膜颜色、栽培方式）角度出发，研究地膜覆盖对马铃薯产量和水分利用效率的影响。【结果】与不覆盖相比，地膜覆盖使马铃薯产量和水分利用效率分别提高24.9%和28.3%；不同区域地膜增产与提升水分利用效率的效果不同，依次为：北方一作区（27.2%）、西南混作区（18.1%）、南方冬作区（23.6%）、中原二作区（10.1%）。而水分利用效率只在北方一作区表现明显，提高29.1%。在不同区域，地膜提高产量与水分利用效率受自然条件与栽培管理措施影响。不同自然条件下，不同区域地膜提高产量的响应不同。种植密度与栽培方式在各区域的响应一致，即低密度种植与垄作条件下，地膜增产效应最好。在北方一作区，地膜在低等降水量，较低的土壤有机质含量与低等土壤容重以及低施肥水平，中等种植密度，黑色与垄作条件下，提高水分利用效率的效果最好。【结论】地膜覆盖在我国具有良好的应用效果，可以提高马铃薯的产量，不同区域的增产效果依次为：北方一作区、南方冬作区、西南混作区、中原二作区，水分利用效率仅在北方一作区有所改善。在降水少、土壤较贫瘠、土壤疏松的自然条件下，以及较低水平的施肥量、较低种植密度、黑色与垄作的栽培管理措施下，地膜更能发挥其增产作用。在北方一作区，地膜使马铃薯增产与保水达到最佳效果所需的条件相似。

地膜覆盖；马铃薯；产量；水分利用效率；Meta分析

0 引言

【研究意义】马铃薯作为继小麦、玉米和水稻之后的世界第四大粮食作物，每消耗1 m3水分，可生产5 600 kCal能量，远高于小麦（2 300 kCal）、玉米（3 860 kCal）和水稻（2 000 kCal）[1]，被称为“地下苹果”和“第二面包”[2-3]。加之其可粮饲菜兼用[4]，在保障粮食安全和提高国民经济方面都发挥了重要作用。近年来，中国又推出“马铃薯主粮化”政策，以促进马铃薯生产。然而，马铃薯的生产仍然受到自然环境的制约和胁迫，在生长早期容易受到寒冷、干旱的影响[5]，在生长中后期，又可能受到伏旱的胁迫[6]，这些因素都将严重影响马铃薯的生长发育。地膜覆盖是提高马铃薯产量最简便、有效的技术手段之一。分析全国范围内地膜覆盖马铃薯的增产效应和主要影响因素，对于提高农业生产能力具有重要意义。【前人研究进展】马铃薯适应范围广，产量高，遇到的限制因素复杂。水是西北地区农业生产的重要限制因子，地膜覆盖增产更显著。西南区气候湿润凉爽，是马铃薯的适宜种植区，因此，西南区增产较低[7-8]。运用DNDC模型发现[9]，雨养马铃薯使用地膜在东北、西北、西南地区表现较好。施肥量、种植密度、地膜的颜色与覆盖方式等配套的农业管理措施也会影响马铃薯地膜覆盖效应的发挥。施肥是农业重要管理措施，对地膜发挥作用也具有影响[10-11]。此外，地膜在玉米种植密度增加后增产不明显，可能是因为种植密度的增加反而增加了植物之间的胁迫[12]。白色与黑色为常用膜色，通过影响土壤温度与微环境来影响作物的生长[13]。起垄覆膜是节水农业的重要技术之一，研究表明，垄作覆膜更具增温保墒作用，从而发挥更大的增产增效作用[14-15]。因此，进一步研究优化马铃薯地膜覆盖的生产管理方式，提供更适宜和有弹性的选择，对于应对马铃薯种植过程中的低温和农业水资源短缺问题，挖掘马铃薯的增产增效潜力至关重要。【本研究切入点】目前，更多的研究基于大田试验，缺乏关于马铃薯地膜覆盖效应的综合性、区域性评价。我国幅员辽阔，受多样性气候、地形和土壤条件影响，使马铃薯地膜覆盖实现的效果与难易程度也存在差异。【拟解决的关键问题】本研究运用Meta分析方法研究马铃薯地膜覆盖保水增产效应，以及不同区域、不同自然条件和不同管理措施对马铃薯地膜覆盖增产效应的影响，提出合理的管理措施，为充分发挥地膜覆盖的作用和优化马铃薯生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 数据收集方法

利用Meta分析方法研究地膜覆盖对马铃薯的影响。分别以“地膜/农膜&马铃薯”和“plastic film mulching/film mulching & potato”为主题，进行中、英文文献检索，搜集1981—2021年国内外公开发表的关于中国的地膜覆盖对马铃薯产量和水分利用效率影响的田间试验研究论文。中文文献主要来源于中国知网（CNKI），英文文献主要来源于Web of Science（WOS）。为了进一步剔除不符合标准的文献，获得更为准确的数据，设置如下筛选标准：1）试验地点必须是中国室外大田，并且在文中详细写明试验地点或经纬度；2）试验中必须同时包括覆膜和不覆膜2种处理，并且除了是否覆膜外，其他管理措施、取样与测定的时间及方法等均保持一致；3）马铃薯产量数据的重复数、均值及标准差可以直接获取或通过计算得到。最终纳入分析的文献共291篇。除此以外，还收集了种植密度、施肥量、试验地土壤和气候条件等数据。对于以图片形式呈现的数据，则利用Get Data Graph Digitizer软件进行读取。

1.2 数据处理方法

对于只提供了标准误的数据，其标准差通过以下公式计算：

SD=×

式中，代表标准差；代表标准误；代表重复数。

对于没提供标准差和标准误的文献，则根据已有值估算整体值占平均值的比例，作为变异系数。缺失的值可以通过以下公式计算[16]：

SD=c×X

式中，SD代表缺失的值，X代表值缺失产量的均值。

1.3 数据分类方法

不同区域、自然条件和栽培管理条件下的马铃薯地膜覆盖效应也存在较大差异，为进一步探明不同因素对马铃薯地膜覆盖效应的影响，将获得的数据马铃薯生产格局进行划分为4个区域[17]（图1），分别为：（1）北方一作区（northern single farming area，NSFA）：吉林、黑龙江、辽宁、内蒙古、甘肃、青海、宁夏、新疆、河北、山西、陕西；（2）西南混作区（southwest mixed farming area，SWMFA）：重庆、四川、云南、贵州、西藏、湖北、湖南；（3）南方冬作区（south winter farming area，SWFA）：广东、广西、福建、海南；（4）中原二作区（central plains second farming area，CPSFA）：山东、浙江、河南、安徽、江西、江苏、北京、天津、上海。同时，对自然条件和管理条件进行划分（表1）。最终从291篇文章中得到973个产量数据对和259个水分利用效率数据对。由于水分利用效率的数据对集中在北方一作区（249对），因此，在水分利用效率的区域研究中仅考虑北方一作区。

表1 不同自然条件和管理条件的梯度划分

钾肥施用量是指纯K2O施用量 The application amount potassium refers to the application amount of pure K2O

1.4 Meta分析过程

利用随机效应模型进行马铃薯地膜覆盖效应的分析，选择响应比（）的自然对数作为效应值（）[18]：

=ln=ln(X/X)=lnX-lnX

式中，X代表地膜覆盖处理下的产量或WUE均值；X代表不覆盖处理下的产量或WUE均值。

利用95%置信区间来判断产量效应的差异显著性，若置信区间包含0值，则差异不显著；若置信区间均在0值右侧，则为显著正效应；若置信区间均在0值左侧，则为显著负效应；在同一因素下，当任意2个梯度的置信区间不重合时，则认为这两个梯度的效应差异显著[19]。

1.5 统计分析

利用NoteExpress和EndNote进行中英文文献管理；利用Microsoft Office 2010进行数据收集、数据库建立和一些基础计算；利用R语言中的metafor包进行Meta分析；利用GraphPad Prism作图。

2 结果

2.1 数据总览

通过对产量和水分利用效率的效应值频数分布进行正态拟合，结果表明，产量（2=0.99，＜0.001）和水分利用效率（2=0.78，＜0.01）效应值的频数分布均符合正态分布（图1），说明纳入本研究的数据是均匀的[20]。

2.2 不同区域的马铃薯地膜效应

在我国，地膜覆盖在马铃薯种植上表现出较好的增产增效作用（图2），分别使其产量和水分利用效率显著提高24.9%（置信区间23.3%—26.5%）和28.3%（置信区间25.4%—31.1%）。

图1 马铃薯地膜覆盖效应值与正态分布

误差线代表95%置信区间；区域后面括号中的数字表示用于比较的数据对数量；NSFA：北方一作区；SWMFA：西南混作区；SWFA：南方冬作区；CPSFA：中原二作区。下同

从产量来看（图2-a），地膜覆盖对马铃薯的增产作用在北方一作区表现最佳，达到27.2%（置信区间25.5%—29%），其次是南方冬作区（23.6%，置信区间18.1%—29.1%）、西南混作区（18.1%，置信区间13.5%—22.7%）、中原二作区（10.1%，置信区间3.8%—16.3%）。从水分利用效率来看（图2-b），只有北方一作区的水分利用效率被显著提高29.1%（置信区间26.2%—32.0%），数据量的差异也反映出北方一作区的研究者更加关注水分利用效率这一指标，说明水分是该地区农业生产的关键环境因子。

2.3 不同自然条件与栽培管理措施对马铃薯地膜增产效应的影响

马铃薯地膜覆盖效应受不同自然条件的影响，在不同区域的表现也不同（图3）。从总体数据来看，地膜的增产效应随着降水量的减少而增加，在低施肥量条件下，地膜提高产量。然而，从不同区域来看，降水量对地膜的增产效应的响应不同。在北方一作区，地膜覆盖的效应随着降水量的增大而增大，尤其当年均降水量＞600 mm时，增产作用更明显，为29.5%（置信区间26.9%—32.0%）。在南方冬作区，地膜的增产效应仅在＞600 mm表现良好。在中原二作区，当降水量在200—400 mm，地膜表现为减产作用，减少55%（置信区间-88.2%—21.9%），而在＞600 mm，地膜使用能够显著提高马铃薯的产量12.3%（置信区间5.6%—19.1%）。因理化性质和基础肥力的不同，地膜覆盖会对马铃薯产生差异化的影响（图3-b—c）。总体来看，土壤有机质低，中等含量与低土壤容重更有利于地膜发挥增产作用。在不同区域对地膜的影响不一致。具体来看，在北方一作区，有机质含量在低等水平与中等水平条件下，地膜对产量的效果差异不大，但比有机质含量在高等水平条件下表现更好（产量为26.0%，置信区间19.4%—32.5%），分别为28.6%（置信区间24.3%—32.9%）和29.1%（置信区间25.7%—32.5%）。在西南混作区，地膜仅在有机质含量中等水平条件下提高产量，为44.6%（置信区间30.5%—58.6%）。在南方冬作区，在土壤有机质含量中等和高等水平时，地膜提高产量的作用相近且高于低水平（产量为11.3%，置信区间6.9%—15.7%），分别为15.6%（置信区间12.1%—19.0%）和16.9%（置信区间10.7%—23.1%）。在中原二作区，仅在高水平条件下，地膜具有增产作用，提高20.4%（置信区间4.3%—36.4%）。

NW：全国。*：此梯度下没有数据对。下同

2.4 不同栽培管理措施对马铃薯地膜增产效应的影响

不同的栽培管理措施对马铃薯的增产作用不同，不同区域的响应也不同（图4-a）。钾元素是马铃薯生长中需求量最大的养分元素。总体来看，钾肥施用对地膜的增产效应具有促进作用，地膜的增产效果随着钾肥施肥量的减少而增加。在北方一作区，3种水平的钾肥施用均能提高产量，但随着施肥量的增加，增产效用下降。在低水平的钾肥施用条件下，产量提高29.0%（置信区间26.1%—31.9%）。在西南混作区和南方冬作区，钾肥施用对地膜提高产量的情况相同，不同施肥水平均能提高产量，但表现最佳的为中等水平，分别为26.1%（置信区间12.5%—39.7%）和17.5%（置信区间9.2%—25.9%）。在中原二作区，地膜仅在低水平的钾肥施用条件下提高产量，为30.8%（置信区间14.7%—46.9%）。

图4 不同管理条件对马铃薯地膜覆盖产量效应的影响

不同的种植密度对地膜发挥作用具有影响（图4-b）。在低、中水平种植密度条件下，地膜增产效果最好且差异不大，分别为27.3%（置信区间22.4%—32.2%）和27.7%（置信区间25.5%—30.0%）。在北方一作区，不同水平的种植密度均对地膜提高产量具有积极作用，且在中等水平地膜提高产量最高，为29.1%（置信区间27.0%—31.3%）。在西南混作区，南方冬作区和中原二作区，地膜提高产量均在低水平种植密度条件下表现最好，分别为23.0%（置信区间8.0%—37.0%）、59.5%（置信区间22.9%—96.2%）和31.3%（置信区间7.1%—55.4%）。

黑色地膜与白色地膜是常用的2种地膜颜色，不同颜色地膜的使用，效果也不同（图4-c）。黑色地膜在地膜增产上应用最好，产量提高27.5%（置信区间24.9%—30.2%）。在北方一作区，黑色地膜（产量为28.2%，置信区间25.6%—30.9%）增产效果比白色（产量为25.4%，置信区间22.0%—28.8%）更佳，而在西南混作区则与之相反，白色地膜与黑色地膜分别提高产量16.1%（置信区间11.8%—20.4%）和15.0%（置信区间10.9%—19.1%）。在南方冬作区与中原二作区，仅黑色地膜提高马铃薯产量，分别为35.3%（置信区间21.0%—49.7%）和23.0%（置信区间5.3%—40.6%）。

垄作是常用的栽培措施，垄作条件下会影响地膜的增产（图4-d）。地膜在垄作与平作条件下均能提高产量，且垄作条件下增产效果更好，为26.2%（置信区间24.5%—27.9%）。在北方一作区，垄作与平作条件下，地膜均能提高产量，分别为29.4%（置信区间27.5%—31.3%）和18.3%（置信区间13.7%— 22.8%）。而在西南混作区、南方冬作区和中原二作区，地膜仅在垄作条件下提高产量，分别为12.1%（置信区间7.4%—16.8%）、15.8%（置信区间11.7%— 19.8%）和9.9%（置信区间4.5%—15.3%）。

2.5 不同自然条件与栽培管理措施对马铃薯地膜保水效应的影响

由于WUE的数据主要来源于北方一作区，因此，仅对此区域的WUE展开分析。不同自然与栽培管理措施对地膜的保水效应影响不同（图5）。在200—400 mm降水条件下，地膜提高WUE的作用更高，为35.9%（置信区间32.1%—39.7%）。在容重＜1.3 g·cm-3的土壤中，地膜提高WUE 26.1%（置信区间20.2%— 31.9%）。不同水平的钾肥施用条件下，地膜均能提高WUE，在中等条件下表现最好，提高34.5%（置信区间28.0%—40.9%）。低于中等水平的种植密度条件下，地膜均能提高WUE，且在中等水平条件下作用最佳，为34.6%（置信区间30.7%—38.5%）。在垄作条件下，地膜提高WUE的效果最好，为33.3%（置信区间30.0%—36.6%）。

3 讨论

3.1 地膜覆盖对马铃薯的增产效应及影响因素分析

地膜是马铃薯生产的重要生产技术，本研究得出地膜使其产量提高24.9%。目前，已有文献对地膜提高产量的原因进行报道。地膜提高马铃薯产量的原因主要概括为增温[21]、保墒[22-24]和控草[25]。地膜改善土壤水热条件，促进土壤微生物活动从而促进土壤养分吸收[26-27]。另有研究者发现，地膜能够提高净光合速率，促进植物光合作用[28]。基于此，地膜促进马铃薯对资源充分利用，从而提高产量。

本研究表明，北方一作区是地膜增产效果最好的区域，其次是南方冬作区。地膜对马铃薯产量受地区气候条件影响[13]。北方一作区和西南混作区是马铃薯主要生产区域[17]。在东北与西北地区，由于气温较低生长期较短且缺少水分，从而限制产量。研究表明，相较于不覆盖，地膜使用能使土壤温度和含水量分别提高5.1%和9.3%[29]。地膜通过提高土壤温度能够使马铃薯物候期提前，并延长营养生长期，从而提高产量[30-31]。因此，地膜覆盖对北方一作区的产量提升更具潜力。可见，增产作用在较为寒冷和干旱的条件下，地膜覆盖能发挥更高的应用价值，这与地膜覆盖的增温、保墒作用密不可分。

自然条件是影响马铃薯地膜覆盖效应的重要因素。从各区域来看，地膜在高降水量条件下增产效果最好，与全国的结果相反，可能是因为进行分区域研究后，除了北方一作区，其他区域降水量主要在＞600 mm。马铃薯是块茎类作物，疏松土壤有利于其块茎膨大，能够增加产量[32]，但容重较低的土壤排水性强，而地膜覆盖因为具有较好的保水性能，能够起到增产的作用，因此，能在疏松的土壤中取得更好的应用效果。地膜覆盖可以减少根区的养分淋失[33]和促进养分元素矿化[34]，这将增加土壤养分的可用性[35]。

图5 不同自然条件与管理条件对马铃薯地膜覆盖保水效应的影响

确定合适的施肥量是保证作物正常生长和获得高产的重要前提。地膜覆盖可以提高土壤养分和有机质的转化，为马铃薯生长提供适宜的土壤养分条件。综合各区域的情况来看，在低与中施肥量水平下，地膜覆盖对马铃薯的综合应用效果最好。与以往的研究结果相似，对玉米和小麦的相关研究也表明，中、低施肥水平下地膜覆盖的应用效果最好[36]。在地膜覆盖下，温暖湿润的微环境为适当增加种植密度和增加产量创造了条件[37]，但种植密度不能无限增加，过高的密度将增加作物群体对空间和资源的竞争[36]，不利于高产高效。在本研究中，低等种植密度下，地膜覆盖的综合增产增效作用发挥到最大。垄作还可以增加农田的通风和透光率，从而为马铃薯块茎积累干物质提供更合适的环境条件。在北方一作区、南方冬作区、中原二作区，马铃薯种植中更适合黑色地膜，一是与黑、白膜的增温效应不同有关[38-39]，白膜可以接收更多的光能和热量[40-41]，因此对土壤有很强的增温作用，但过高的地面温度会加速根系老化，对马铃薯产生不利影响；二是与白膜相比，黑膜可以延缓马铃薯块茎的老化，块茎膨大期的适宜低温和黑暗的环境刺激均有利于产量的提高[42]。

3.2 地膜覆盖对马铃薯的保水效应及影响因素分析

地膜具有良好的保水效果，本研究表明地膜提高WUE 28.3%。但从不同的种植区域来看，WUE提高的地区仅在北方一作区，可能是因为研究数据主要集中在北方一作区。基于此，本研究分析了在北方一作区，不同自然条件与栽培管理措施对地膜保水效应的影响。地膜覆盖可以减少地表蒸散量从而提高WUE[43]。而对于提高WUE，地膜在降水量少的地方能发挥最大作用。在干旱地区，地膜具有良好的蓄水作用，起到良好的保水作用[44]。施肥管理是改善WUE的重要驱动因素[45]，本研究表明施钾肥能够提高WUE，且在低施肥条件下，更能发挥保水作用。在中等的种植密度条件下，地膜提高WUE效果最好，可能是因为密度增加可以降低蒸腾作用从而提高水分利用，但密度增加过高，会导致根系对水分竞争加剧，从而影响水分利用[46]。黑膜更有利于WUE，该结果与前人研究结果一致，可能是因为黑膜更能抑制杂草生长，从而降低杂草对水的竞争，从而提高WUE[47-48]。此外，垄作更有利于发挥地膜提高WUE作用，可能因为垄作比平作具有更强的雨水收集和保湿效果[23, 49]，增加了农田土壤的蓄水量[50]，尤其是在我国西北地区，降水是农业用水的主要来源，垄作可以增加小型降雨量的收集[51]，从而使更多的雨水进入土壤，缓解干旱。

4 结论

地膜覆盖在我国马铃薯种植方面具有较好的应用效果，与不覆盖相比，地膜提高马铃薯产量24.9%，水分利用效率提高28.3%。不同区域地膜覆盖的效果存在差异，对于产量而言，产量提高最高的区域为北方一作区，最低的区域为中原二作区。对于WUE而言，水分利用效率仅在北方一作区有显著提高。

不同的自然条件对地膜增产效应具有不同影响。对于不同区域而言，在北方一作区，在降水量高，土壤有机质较低，土壤容重较高的条件下，地膜增产作用最好；在西南混作区，则为土壤有机质中等条件；在南方冬作区与中原二作区，则为降水量高，土壤有机质高等条件。在降水量低，有机质含量低，土壤容重高的条件下，地膜提高WUE效果最好。

不同的管理措施对地膜增产效应也具有不同影响。对于不同区域而言，在北方一作区与中原二作区，地膜在低水平钾肥施用时表现最佳，在西南混作区与南方冬作区，则为中等水平钾肥施用。白色地膜仅在西南混作区增产效果最好。地膜在低水平种植密度以及垄作条件下，在4个区域中均能达到良好的增产效果。在中等钾肥施用量、中等种植密度、黑色地膜、垄作条件下，地膜在北方一作区提高WUE效果最佳。

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Yield-increasing effects under plastic film mulching of potato in China based on meta-analysis

Xu Juzhen1,2, Zhang Menglu1,2, He Wenqing1,3, SUI Peng2, CHEN Yuanquan2, CUI Jixiao1,3

1Institute of Environment and Sustainable Development in Agriculture, Chinese Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Agricultural Film Pollution Prevention and Control, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Beijing 100081;2College of Agronomy and Biotechnology, China Agriculture University, Beijing 100193;3Western Agricultural Research Center, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Changji 831100, Xinjiang

【Objective】Plastic mulching film (PMF) has various effects, including improving soil temperature, moisture retention, and weed inhibition. It is an efficient and simple technical measure to alleviate the limitations of potato production. Based on publication data, this study quantified the effect of PMF on potato yield and water use efficiency (WUE), and further analyzed the influencing factors to provide a reference for sustainable potato production. 【Method】Based on a meta-analysis of 291 field experiments on PMF of potato production in China from 1981 to 2021, published in Web of Science and CNKI databases, including four regions, Northern single farming area (NSFA), Southwest mixed farming area (SWMFA), South winter farming area (SWFA), and Central plains second farming area (CPSFA). Meta-analysis was used to quantify the effects of PMF on potato yield and WUE. The study examined the effects of PFM on potato yield and WUE from various perspective, including the regions, natural conditions (average annual precipitation, soil bulk density, and soil organic matter content), and different management conditions (potassium fertilizer application rate, planting density, mulching color, and mulching method). 【Result】Compared with no mulching, PMF increased potato yield and WUE by 24.9% and 28.3% respectively. The effects of PMF on yield and WUE varied among different regions: NSFA (27.2%), SWFA (23.6%), SWMFA (18.1%) and CPSFA (10.1%). However, WUE was only significantly improved in the NSFA (29.1%). The response of yield and WUE to PMF varied among different regions and was influenced by natural conditions and management conditions. The response of yield to PMF varied among different regions under different natural condition. Planting density and mulching method had consistent effect in all regions, with the best yield increase achieved with low planting density and ridge. In the NSFA, PMF significantly improved WUE under low average annual precipitation, relatively low soil organic matter content, low soil bulk density and fertilizer application rate, medium planting density, black mulching color, and ridge. 【Conclusion】PMF had been widely used in China and the results showed it increased potato yield. The yield increase varied among different regions and was in the following order: NSFA, SWFA, SWMFA, and CPSFA. PMF only improved WUE in the NSFA. PMF performed better on yield increase under natural condition of low average annual precipitation, poor soil fertility, and loose soil, as well as under management conditions of relatively low fertilization level, relatively low planting density, black mulching, and ridge. In the NSFA, the conditions required for achieving optimal yield increase and WUE increase using PFM were comparable.

plastic film mulching; potato; yield; WUE; meta-analysis