不同株行距對馬鈴薯生長及產(chǎn)量的影響

吳文榮,袁 丁,楊 柳

(河北北方學院農(nóng)林科技學院,河北張家口075000)

馬鈴薯作為一種優(yōu)質(zhì)的糧菜兼用作物,以其光合生產(chǎn)效率高、產(chǎn)業(yè)鏈長、開發(fā)潛力巨大的優(yōu)勢在中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中扮演著重要角色[1].馬鈴署不僅富含淀粉、蛋白質(zhì)、纖維等營養(yǎng)物質(zhì),營養(yǎng)全面,還具有食用價值,且有止痛、通便等藥用價值.此外,馬鈴薯具有很大的工業(yè)價值,如炸薯條、炸薯片、速溶全粉以及花樣繁多的糕點、蛋卷等.馬鈴薯的鮮莖葉通過青貯,可作飼料,中國一些地區(qū)利用馬鈴薯莖葉做綠肥,其肥效與紫云英相似[2,3].種植密度是構(gòu)成馬鈴薯產(chǎn)量的重要因素之一,密度增加,產(chǎn)量也相應增加,但商品率隨著密度的增加而減少.密度過大時,小薯的比例也隨之增多,且播種時不易操作[4].通過改變株行距種植馬鈴薯,即改變馬鈴薯植株在田間的分布情況,達到田間通風,光照合理,使土壤溫度、含水量、容重、養(yǎng)分含量等也發(fā)生著細微改變,從而影響了田間馬鈴薯對土壤水分的利用、養(yǎng)分的吸收及光合的利用,最終導致馬鈴薯的生長和產(chǎn)量受到不同程度的影響[5,6].

本試驗采用相同的種植密度、不同的株行距種植馬鈴薯——大西洋品種,通過對苗期出苗率、出苗整齊度及苗期植株的性狀指標測定,生長時期的植株長勢 (株高、冠幅、莖粗)及馬鈴薯最終產(chǎn)量指標測定和經(jīng)濟效益的分析,找出適合張家口地區(qū)大西洋品種種植的株距和行距,從而提高大西洋品種在當?shù)胤N植的產(chǎn)量和商品薯率,為種植者帶來更好的經(jīng)濟效益.

1 材料與方法

1.1 試驗地點

河北北方學院南校區(qū)農(nóng)場試驗田,地塊前茬作物是大豆,地勢平坦,肥力均等.耕層土壤 (0～20 cm)肥力情況如下：堿解氮含量60.8 mg/kg,速效磷含量8.3 mg/kg,速效鉀含量209.9 mg/kg,有機質(zhì)12.3 g/kg,土壤容重1.25 g/cm3,p H=8.05,鹽分小于1.0%.

1.2 試驗材料

供試馬鈴薯品種為大西洋 (原種),從張家口市農(nóng)業(yè)科學院馬鈴薯所購得.

1.3 試驗設計

通過對張家口市沙嶺子鎮(zhèn)及張家口市察北管理區(qū)馬鈴薯種植模式的調(diào)查,本試驗設五個處理：具體處理如下：不同“株距×行距”分別為：36 cm×50 cm(處理1)、30 cm×60 cm(處理2,沙嶺子當?shù)剞r(nóng)民常采用的株行距,非機械化種植)、25.7 cm×70 cm(處理3)、22.5 cm×80 cm(處理4)、20 cm×90 cm(處理5)(處理4和處理5是察北管理區(qū)常采用的株行距,機械化種植),每個處理種植密度均為55583株∕hm2.隨機區(qū)組設計,每處理3次重復,行長8 m,每處理播種234株,處理間留過道,四周設置保護行.

2009年4月28日播種,10月10日收獲.所有處理畝施馬鈴薯復合肥料100 kg,均勻施肥,分別在幼苗剛出土、幼苗高10 cm左右、15 cm左右時進行中耕培土,其他田間管理同當?shù)厣a(chǎn)田.

1.4 測定指標及方法

苗期性狀指標測定：出苗時記錄出苗時間、出苗數(shù)、出苗所需天數(shù)及出苗整齊度.苗期性狀指標采用隨機抽樣法測定,每個處理隨機取樣15株 (每個重復取樣5株),帶回實驗室測定定單株干物質(zhì)重 (烘干法)、根容量 (排水法)、莖粗 (直尺法)、根數(shù) (平均數(shù)法)、根長 (平均數(shù)法)[7].

生長期植株長勢測定：出苗一個月后,采用隨機抽樣法,每個處理取樣30株 (每個重復取樣10株),將所抽取的馬鈴薯做上標記,測其株高 (直尺法)、冠幅 (直尺法)、莖粗[8](線繩法),計算平均值,之后每隔7 d測定一次標記的馬鈴薯,直至地上生長結(jié)束.

收獲后測定產(chǎn)量性狀指標：收獲后按薯塊大小進行分級,100 g以下的為小薯,100～150 g的為中薯,150～400 g的為大薯,400 g以上的為特大薯,分別測定每處理特大薯、大薯、中薯、小薯、畸形薯的個數(shù)與重量,折算hm2產(chǎn)量及商品薯率 (商品薯包括特大薯、大薯和中薯),并分析經(jīng)濟效益 (hm2純收入=hm2產(chǎn)值-hm2投入).

1.5 數(shù)據(jù)處理

用Excel、SPSS11.5軟件對原始數(shù)據(jù)進行整理分析.

2 結(jié)果與分析

2.1 不同株行距對馬鈴薯出苗率和出苗整齊度的影響

表1 不同株行距對馬鈴薯的出苗率和出苗整齊度的影響

從表1可以看出,五種處理對馬鈴薯出苗率和出苗整齊度影響不大,因此,不同株行距對馬鈴薯的出苗影響較小.

2.2 不同株行距對馬鈴薯苗期性狀指標的影響

從表2可以看出,5個處理的馬鈴薯出苗日期大致相同,出苗所需天數(shù)基本一致,相對而言,處理1和處理3出苗最早、所需天數(shù)最短.就單株干物質(zhì)、莖粗、根數(shù)、根長、根容量幾個指標來看,處理3的馬鈴薯均優(yōu)于其他處理.說明株行距為25.7 cm×70 cm的處理在苗期利于形成壯苗,作物株高和生物量的積累是作物產(chǎn)量形成的基礎[9],處理3為后期塊莖膨大打下了基礎.

表2 不同株行距對馬鈴薯苗期性狀指標的影響

2.3 不同株行距對馬鈴薯株高、冠幅、莖粗的影響

圖1 不同株行距對馬鈴薯株高的影響

圖3 不同株行距對馬鈴薯莖粗的影響

從圖1、2、3可以看出,處理5的株高、冠幅表現(xiàn)最好,增大行距,壟間通風,同時利于培土保墑,促進植株生長.處理3的株高、冠幅和其它處理差異不大,但莖粗明顯好于其他處理.處理4、5的莖粗相對其它處理明顯表現(xiàn)出弱些.說明適當增加行距利于作物植株向上生長,但有徒長的趨勢.

表3 不同株行距對馬鈴薯產(chǎn)量的影響

2.4 不同株行距對馬鈴薯產(chǎn)量的影響

從表3可以看出,25.7 cm×70 cm的處理對大西洋的小區(qū)產(chǎn)量為171.9 kg,折合公頃產(chǎn)量為40 771.24 kg,高于其它四個處理,相對于處理2(30 cm×60 cm)增產(chǎn)了20.7%.方差分析也表明,處理3在公頃產(chǎn)量上與其它處理存極顯著差異,這說明25.7 cm×70 cm的株行距能夠提高馬鈴薯的畝產(chǎn)量.處理4、5產(chǎn)量較低可能和生長期植株徒長有關(guān),生物量的積累是作物產(chǎn)量形成的基礎[9],用于植株的生長則影響地下塊莖的膨大.

2.5 不同株行距對馬鈴薯商品薯率的影響

表4 不同株行距對馬鈴薯商品薯的影響

從表4可以看出,處理3的商品薯率最高;方差分析表明,處理3與處理1、處理2、處理4、處理5的商品薯率差異達到極顯著水平.且處理3的畸形薯個數(shù)最少,特大薯、大薯個數(shù)最多.說明采用25.7 cm×70 cm的株行距種植的馬鈴薯,其畝產(chǎn)量、商品薯率顯著高于其他處理,且畸形薯率低于其他處理.這可能是因為處理4、5相對處理3增加行距減少株距,植株間會發(fā)生養(yǎng)分競爭,導致大薯率減少,小薯率增加,而處理1相對處理2適當減小了行距,加大了株距,影響了中耕培土保墑,從而影響薯塊的膨大.因此采用25.7 cm×70 cm的株行距種植大西洋,提高大薯率的同時也提高了產(chǎn)量.

適宜的株行距,利于形成壯苗,為后期的馬鈴薯塊莖膨大打下基礎,同時適宜的行距利于中耕培土,形成壟臺,調(diào)節(jié)馬鈴薯塊莖所處的環(huán)境,使馬鈴薯對田間土壤水分、養(yǎng)分合理利用,植株的光合產(chǎn)物迅速向地下塊莖運輸,促進塊莖迅速膨大,形成大薯,而不是造成植株徒長[10].

2.6 不同株行距對經(jīng)濟效益的影響

表5 不同株行距種植的馬鈴薯經(jīng)濟效益比較

五個處理的種植成本相同,約10 500.00元/hm2(包括種薯費用、肥料費用、澆水、除草、病蟲害防治等費用),2009年10月份馬鈴薯在張家口地區(qū)的市場價格平均為1.8元/kg,收獲后立刻上市銷售,純收入以處理3最高.

通過對每畝馬鈴薯的純收入進行計算,得到不同株行距種植的經(jīng)濟效益.從表5可以看出,處理3的純收入最高,為47 895.00元/hm2,比處理2增收14 039.85元/hm2,處理4的純收入為36 756.00元/hm2,比處理2略有增加,而處理1和處理5分別比處理2減收3 247.65元/hm2、4 222.35元/hm2.因此,在人工種植的條件下,25.7 cm×70 cm株行距播種能夠調(diào)高商品薯率,提高經(jīng)濟效益.

3 討論與結(jié)論

人們對馬鈴薯需求量的日益加大,迫切要求馬鈴薯種植者改變原有的傳統(tǒng)栽培模式,以提高馬鈴薯的單位產(chǎn)量和經(jīng)濟效益[11].改變馬鈴薯的株行距即改變馬鈴薯在田間的分布情況.傳統(tǒng)的農(nóng)戶種植模式一直習慣于30 cm×60 cm株行距.在此基礎上人工種植適當增加行距,利于播種、除草、中耕和培土.機械化種植馬鈴薯,需要地勢平坦地區(qū).但在山區(qū),農(nóng)戶仍然使用牲畜播種,人工除草、中耕,采用人工畜力勞作[12,13].

本試驗在傳統(tǒng)的大西洋株行距基礎上,不改變種植密度,通過改變株行距進行種植,以處理3(25.7 cm×70 cm)表現(xiàn)最好.生長期植株枝葉平展,代謝旺盛,未發(fā)生徒長現(xiàn)象.收獲時產(chǎn)量最高,且大中薯率相對其它處理有所增加.說明合適的株行距可使單株結(jié)薯數(shù)增加,大中薯率增加,平均薯塊數(shù)提高,從而提高馬鈴薯的總產(chǎn)量,這與韓秀峰等人的研究結(jié)果一致[14].

張家口地區(qū)的氣候條件非常適合種植馬鈴薯,但在山區(qū)受地形限制,無法進行機械化作業(yè),只能人工畜力共同勞作.25.7 cm×70 cm的株距和行距種植大西洋品種,產(chǎn)量、大中薯率均高于其它處理,25.7 cm×70cm的行距保證了馬鈴薯大西洋的產(chǎn)量并提高了其畝收入,同時在保證種植密度及畝株數(shù)不變的情況下,行距加大利于中耕、除草和培土,形成壟臺,壟間保墑.建議在張家口非機械化種植馬鈴薯地區(qū),選用25.7 cm×70 cm的株行距種植.

本研究只是針對馬鈴薯品種之一——大西洋進行了不同株行距的種植試驗,大西洋品種具有植株莖桿粗壯,長勢中等、緊湊等生長特征.不同品種具有不同的生長特性,對于其它品種此株行距是否適合有待今后進一步的試驗證實.

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