河西灌區(qū)馬鈴薯覆蓋節(jié)水效應(yīng)及覆膜方法

賀泉興，趙懷勇，趙國榮，吳振明，楊　毅

（甘肅省張掖市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，甘肅張掖734000）

河西灌區(qū)馬鈴薯覆蓋節(jié)水效應(yīng)及覆膜方法

賀泉興，趙懷勇，趙國榮*，吳振明，楊毅

（甘肅省張掖市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，甘肅張掖734000）

針對冷涼灌區(qū)馬鈴薯不同覆蓋材料開展田間試驗(yàn)，研究了主要地膜種類和麥草的節(jié)水效果，壟作覆膜壓土的技術(shù)效應(yīng)。結(jié)果表明，覆蓋地膜提高0~40 cm土層的保墑效果。不同地膜保墑效應(yīng)為普通地膜＞黑地膜＞降解膜。與露地栽培相比，地膜覆蓋節(jié)約灌水量26.1%，增產(chǎn)23.7%~30.0%。地膜覆蓋灌水生產(chǎn)效率平均為16.5~17.4 kg/m3，高于露地栽培和麥草覆蓋。與傳統(tǒng)覆膜方法相比，覆膜壓土技術(shù)提高馬鈴薯出苗率6.9%~13.9%；苗期促進(jìn)了地下單株生根數(shù)和根長；壓土處理減少了病害發(fā)病率。

地膜種類；覆膜壓土；節(jié)水效應(yīng)；防治病害

20世紀(jì)80~90年代，中國農(nóng)田大面積推廣覆蓋栽培技術(shù)。旱作區(qū)多采用秸桿覆蓋，減少雨水的地面徑流，抑制土壤水分蒸發(fā)，提高降水利用率達(dá)到增產(chǎn)的目的。灌區(qū)多采用地膜覆蓋方式，增加積溫，增加作物生長季節(jié)達(dá)到增產(chǎn)增收目的。菜用馬鈴薯最早應(yīng)用地膜覆蓋，促進(jìn)早熟早上市達(dá)到增收的目的[1]。

21世紀(jì)初，中國認(rèn)識到水資源危機(jī)對社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的嚴(yán)重威脅。農(nóng)田農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)成為重大研究課題，人們針對覆蓋節(jié)水機(jī)理和應(yīng)用技術(shù)開展了大量的研究工作。但是，關(guān)于灌區(qū)馬鈴薯覆蓋節(jié)水技術(shù)研究很少[2,3]。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，馬鈴薯生產(chǎn)逐漸成為甘肅河西地區(qū)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。為了探討馬鈴薯節(jié)水技術(shù)存在的問題，本研究針對不同覆蓋材料的節(jié)水效應(yīng)和地膜覆蓋方法開展了較系統(tǒng)的研究，目的為減少負(fù)面影響，提高應(yīng)用效果。

1　材料與方法

1.1不同覆蓋材料節(jié)水效應(yīng)

試驗(yàn)設(shè)5個處理：（1）普通地膜；（2）降解膜；（3）黑地膜；（4）麥草覆蓋；（5）露地栽培。小區(qū)面積52.8 m2，3次重復(fù)，區(qū)間筑埂。供試馬鈴薯品種為‘大西洋’。

試驗(yàn)地設(shè)在山丹縣清泉鄉(xiāng)郇莊村一社，海拔1 752 m，土壤質(zhì)地為輕壤。前茬春小麥，試驗(yàn)田肥力中等，有機(jī)質(zhì)16.5 g/kg、速效氮71.2 mg/kg、速效磷14.5 mg/kg、速效鉀160.0 mg/kg、pH 7.3，結(jié)合翻地深施農(nóng)家肥60 t/hm2，播種時施馬鈴薯專用肥（N 17%，P2O59%，K2O 10%）1 200 kg/hm2。采用機(jī)井灌溉，每次灌水至壟高2/3處為宜，按機(jī)井出水量和灌水時間計算進(jìn)水量。灌溉時間5月24日、6月20日、7月18日。半膜壟作栽培，壟距1.1 m，每小區(qū)種植6壟，每壟點(diǎn)種2行，小區(qū)長8 m。麥草覆蓋于壟溝。2012年4月16日播種，8月20日收獲。按小區(qū)收獲計產(chǎn)。于播前、出苗期、現(xiàn)蕾期、開花期、結(jié)薯期、薯塊膨大期和收獲期，分別測定0~ 10，10~20和20~40 cm土層土壤含水量。

1.2馬鈴薯覆膜方法

試驗(yàn)設(shè)壟作覆膜不蓋土和壟作覆膜播后壟面壓土2個處理。地膜使用75 cm寬，厚度為0.008 mm的普通地膜。小區(qū)面積52.8 m2，3次重復(fù)，隨機(jī)排列。供試品種為‘大西洋’、‘隴薯3號’和‘克新1號’3個品種。試驗(yàn)設(shè)在山丹縣清泉鄉(xiāng)郇莊村一社。2012年4月16日播種，8月23日收獲。調(diào)查出苗、生長發(fā)育和病蟲害發(fā)生情況。

1.3數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)整理和分析在Excel 2003下完成，采用SPSS V18.0軟件進(jìn)行方差分析。

2　結(jié)果與分析

2.1不同覆蓋材料節(jié)水效應(yīng)分析

2.1.1不同覆蓋材料對馬鈴薯生育期影響

由表1可知，普通地膜、降解膜出苗期較露地栽培和麥草覆蓋早11 d；較黑地膜覆蓋出苗早5 d。黑地膜覆蓋前期生長發(fā)育較慢，6月份后生長發(fā)育較快，結(jié)薯期和薯塊膨大期與普通地膜、降解膜基本一致。覆膜栽培生育期提早是增溫保墑雙重因素所致。

表1　不同處理馬鈴薯生育期（D/M）Table 1Growth of potato under different treatments

2.1.2不同覆蓋材料保墑效果

從主要生育期0~40 cm土層土壤含水量測定結(jié)果分析（表2），普通地膜保墑效果最好，土壤含水量均大于其他處理。出苗期較露地栽培提高42.1%~ 265.5%，收獲期高出22.5%~61.1%；降解膜和黑地膜保墑效果相近，二者均略次于普通地膜，較露地栽培出苗期土壤含水量提高11.6%~157.3%；收獲期分別提高20.9%~71.1%和45.8%~91.6%。麥草覆蓋保墑效果與露地栽培差異不明顯。說明地膜抑制土壤水分散失效果強(qiáng)，秸稈覆蓋抑制土壤水分散失效果較差。從不同地膜品種來看，普通地膜保墑能力大于降解膜和黑地膜。

2.1.3不同覆蓋材料的節(jié)水效應(yīng)

從不同灌水量與灌水生產(chǎn)率統(tǒng)計（表3）可以看出，灌區(qū)馬鈴薯采用壟作溝灌栽培方式，溝內(nèi)灌溉貯水線統(tǒng)一確定在壟高2/3處，壟上覆膜與不覆膜每次進(jìn)水量是不同的。通過灌水量實(shí)測記載結(jié)果，麥草覆蓋和露地栽培頭水灌水量較大，作物生長期間第2、3次灌水量一致；地膜覆蓋每次灌水量一致均小于麥草覆蓋和露地栽培進(jìn)水量。覆蓋普通地膜、降解膜、黑地膜處理，全生育期3次灌水總量均為2 764.5 m3/ hm2，麥草覆蓋和露地栽培的馬鈴薯全生育期用水量3738.0m3/hm2相差973.5m3/hm2。由此證明覆膜栽培灌水量較麥草覆蓋和露地栽培節(jié)約灌水量26.1%。

表2　不同生育期土壤水分測定值（%）Table 2Soil moisture measured at different periods

表3　不同處理灌水量與灌水生產(chǎn)率Table 3Irrigation amount and yield percentage of irrigated fields

單位面積灌水量與馬鈴薯產(chǎn)量的關(guān)系研究（表3）表明，地膜覆蓋處理水分生產(chǎn)率較高，平均為16.5~ 17.4 kg/m3，較麥草覆蓋提高63.4%~72.3%；較露地栽培提高66.7%~75.8%。不同地膜處理水分生產(chǎn)率相近，但略有差別，黑地膜覆蓋處理17.4 kg/m3，略高于普通地膜和降解膜，但差異不顯著。地膜覆蓋是灌區(qū)節(jié)水有效措施。

2.1.4不同覆蓋材料對馬鈴薯主要經(jīng)濟(jì)性狀的影響

從產(chǎn)量表現(xiàn)（表4）來看，地膜覆蓋產(chǎn)量顯著地大于麥草覆蓋和露地栽培。較麥草覆蓋增產(chǎn)21.4%~27.5%，較露地栽培增產(chǎn)23.7%~30.0%；麥草覆蓋較露地栽培增產(chǎn)2.0%，增效不顯著。地膜材料之間差異不顯著，黑地膜處理略高，平均產(chǎn)量48 048 kg/hm2，普通地膜平均產(chǎn)量47 502 kg/ hm2；降解膜最低為45 729 kg/hm2，較黑地膜減少4.83%，較普通地膜減少3.73%。構(gòu)成產(chǎn)量的主要性狀如單株結(jié)薯數(shù)和單株薯重構(gòu)成了產(chǎn)量性狀，商品性狀也服從這一規(guī)律。

表4　不同覆蓋材料對馬鈴薯經(jīng)濟(jì)性狀的影響Table 4Effect on economic traits of potato of different coverages

2.2馬鈴薯壟作覆膜壓土技術(shù)效果

2.2.1覆膜壓土技術(shù)對出苗及苗期生長發(fā)育的影響

傳統(tǒng)覆膜技術(shù)是膜面不壓土，造成膜與土壤表面不緊貼，形成空洞，導(dǎo)致烘苗，燙苗，缺苗斷壟，這是馬鈴薯覆膜栽培中存在的問題。與覆膜不壓土相比（表5），覆膜壓土處理提高了出苗率，較不壓土處理出苗率高6.1~11.1個百分點(diǎn)；出苗率提高6.9%~13.9%。主要是不壓土處理爛芽，燙苗死亡，造成出苗率低。苗期生長發(fā)育狀況調(diào)查顯示，覆膜壓土馬鈴薯根系生長較不壓土處理旺盛，單株根數(shù)和最大根長分別高出2.8~3.6條和2.0~3.4 cm；地上部株高增加了2.4~4.4 cm，地上單株平均鮮重增加7.9~14.1 g，干重增加3.4~ 5.9 g。說明膜面覆土有利于苗全、苗壯，有促進(jìn)馬鈴薯前期生長發(fā)育的效果。

2.2.2覆膜壓土技術(shù)對病蟲害影響

據(jù)調(diào)查（表6），壟作覆膜壓土處理馬鈴薯干腐病、早疫病、環(huán)腐病、黑脛病和金針蟲發(fā)生率較低，相比對照分別降低了46.0%，4.0%，20.0%，16.3%和8.3%。地老虎防效不顯著。分析原因是，地膜覆蓋容易出現(xiàn)雜草頂膜，造成膜下空洞層濕熱小氣候，引發(fā)病蟲害。膜面壓土后消除了膜下空洞，改變了膜下地面的小氣候環(huán)境，對抑制病害有一定效果。

表5　壟作覆膜壓土對出苗及苗期發(fā)育影響Table 5Influence on emergence percentage and seedling growth of soil pressed onto membrane

表6　壟作覆膜壓土處理防治病蟲害效果（%）Table 6Effect of pressing soil onto membrane for control of plant diseases and insects

3　討論

不同覆蓋材料節(jié)水效應(yīng)研究表明，地膜覆蓋調(diào)控了生態(tài)條件，促進(jìn)了作物生長發(fā)育。地膜覆蓋較麥草覆蓋和露地栽培出苗期早6~11 d，薯塊膨大期早11 d。地膜覆蓋保墑效果顯著，出苗期土壤含水量較露地栽培提高11.6%~265.5%，其中，普通地膜保墑效果最好，提高了42.1%~265.5%，收獲期測定普通地膜覆蓋土壤含水量較露地處理提高22.5%~61.1%，降解膜和黑地膜覆蓋土壤含水量分別提高20.9%~71.1%和45.8%~91.6%，與前人研究的提高土壤含水量30%數(shù)據(jù)相當(dāng)[4,5]。麥草覆蓋保墑效果很差，土壤含水量僅提高了2.0%~3.4%。

壟作覆蓋地膜節(jié)水效果明顯，全生育期平均節(jié)水灌溉用水量26.1%；水分生產(chǎn)效率平均為16.5~17.4 kg/m3，較麥草覆蓋提高63.4%~72.3%，較露地栽培提高66.7%~75.8%[6]。

不同覆蓋材料對馬鈴薯產(chǎn)量影響試驗(yàn)表明，地膜覆蓋以增溫保墑和抑制有害生物的復(fù)合效應(yīng)促進(jìn)了馬鈴薯生產(chǎn)力，平均產(chǎn)量較麥草覆蓋增產(chǎn)21.4%~27.5%；較露地栽培增產(chǎn)23.7%~30.0%[7,8]，達(dá)到顯著水平，較李繼明[6]的馬鈴薯地膜覆蓋測產(chǎn)數(shù)據(jù)略高。麥草覆蓋與露地栽培產(chǎn)量水平差異不顯著。

馬鈴薯覆膜方法試驗(yàn)表明，覆膜壓土方法從提高出苗率促進(jìn)前期生長發(fā)育和病蟲害防治效果2個角度，完善了灌區(qū)馬鈴薯地膜覆蓋技術(shù)，與不壓土相比，一是提高出苗率6.9%~13.9%；增加了苗期單株生根數(shù)和根長；提高苗期地上部干物質(zhì)積累[9]。二是壓土處理減少了病害發(fā)病率，提高病蟲害防治效果。與唐繼軍[10]的研究有相同趨勢。

根據(jù)不同材料節(jié)水增產(chǎn)效應(yīng)和施用方法研究結(jié)果組裝應(yīng)用技術(shù)，認(rèn)為馬鈴薯壟作栽培，應(yīng)選擇地膜覆蓋，膜上壓土技術(shù)。

[1]陳奇恩.旱地農(nóng)業(yè)實(shí)用技術(shù)[M].北京:金盾出版社,2008.

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Water-saving Effect of Mulching Material and Covering Method in Hexi Irrigated Area

HE Quanxing,ZHAO Huaiyong,ZHAO Guorong*,Wu Zhenming,Yang Yi
(Zhangye Agricultural Technology Extension Station,Zhangye,Gansu 734000,China)

ract:Field trial was conducted to study the water-saving effect of mulching materials and covering methods in cool irrigated area.Plastic mulching improved the water retention in 0-40 cm soil.The water retention effect of various plastic mulching was ranked as ordinary plastic mulching＞black plastic mulching＞degradable plastic mulching.Compared with open field culture,plastic mulching saved irrigation water by 26.1%,and increased yield by 23.7%to 30.0%.Production efficiency of irrigation water under plastic film mulching was 16.5-17.4 kg/m3,which was obviously higher than that of open field and wheat straw mulching.Compared with traditional mulching method,pressing some soils on plastic sheet increased the potato emergence percentage by 6.9%-13.9%.And also root number and length were also increased.Furthermore, pressing some soils on plastic sheet decreased some disease incidence.

rds:plastic mulching;soil on mulching;water-saving effect;disease protection

S532

B

1672－3635（2016）02-0093-06

2015-07-01

賀泉興（1974-），男，高級農(nóng)藝師，從事農(nóng)業(yè)技術(shù)研究及推廣工作。

（Corresponding author）：趙國榮，助理農(nóng)藝師，從事農(nóng)業(yè)技術(shù)研究及推廣工作，E-mail:voyage619@qq.com。