干旱區(qū)不同覆膜方式對(duì)‘青薯9號(hào)’集雨保墑效果及產(chǎn)量的影響

武漢軍，姚文濤，郭美玲，王芳萍*

（1.甘肅省定西市安定區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心，甘肅 定西 743300；2.甘肅省通渭縣第三鋪鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)站，甘肅 通渭 743325；3.中國(guó)科學(xué)院西北高原生物研究所，青海 西寧 810008；4.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100049；5.青海省寒區(qū)恢復(fù)生態(tài)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，青海 西寧 810008）

馬鈴薯產(chǎn)量高，產(chǎn)品用途廣，是西北黃土高原半干旱區(qū)三大主要作物之一[1]。馬鈴薯品種‘青薯9號(hào)’耐旱、耐寒，抗晚疫病、環(huán)腐病，芽眼淺，皮薄，綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)良[2]，目前已在甘肅中部地區(qū)廣泛引種并種植。

水分是中國(guó)北方地區(qū)影響農(nóng)作物生長(zhǎng)的主要限制因子，地膜覆蓋栽培技術(shù)因其增溫保墑、抗旱保苗、改善土壤生態(tài)環(huán)境、活化土壤養(yǎng)分、提高養(yǎng)分有效性和利用效率等顯著特點(diǎn)，已成為干旱、半干旱地區(qū)馬鈴薯種植中大面積推廣應(yīng)用的熱點(diǎn)農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)[3-7]。近年來，隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化的不斷普及，已研發(fā)了各種不同的機(jī)械化覆膜技術(shù)。不同覆膜技術(shù)對(duì)同一品種的增產(chǎn)效果不盡相同[6-10]。

定西市是“中國(guó)馬鈴薯之鄉(xiāng)”[1]，是全國(guó)最適宜種植馬鈴薯的三大區(qū)域之一。‘青薯9號(hào)’自2010年開始引進(jìn)定西，主要種植區(qū)域分布在定西地區(qū)的臨洮、隴西、通渭和安定區(qū)。然而，目前不同地膜覆蓋方式對(duì)該新品種生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響仍不明確。為了進(jìn)一步提高該品種的單產(chǎn)水平，挖掘生產(chǎn)潛力，本研究設(shè)置了不同地膜覆蓋條件，研究該品種的集雨節(jié)水保墑增產(chǎn)效果，為今后該區(qū)和同類地區(qū)馬鈴薯‘青薯9號(hào)’的大面積推廣提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)設(shè)在定西市魯家溝鎮(zhèn)，試驗(yàn)地為黑麻壚土旱川地。海拔1 720 m，年平均降雨量300 mm，年平均氣溫6.3℃，≥10℃有效積溫2 239.1℃[11]。0～30 cm耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量9.38 g/kg，速效氮115 mg/kg，速效磷13.6 mg/kg，速效鉀137 mg/kg。前茬作物為馬鈴薯，播種時(shí)肥力中等。深耕整地施沃地利復(fù)合肥（N 20%，P2O520%，K2O 20%，Zn+B 0.5%～3.0%）750 kg/hm2，撒可富馬鈴薯專用肥（N 16%，P2O512%，K2O 12%）750 kg/hm2。

1.2 試驗(yàn)材料

供試馬鈴薯品種為‘青薯9號(hào)’，從定西市薯峰公司購(gòu)買。覆膜材料厚0.01 mm，普通聚乙烯地膜。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，4個(gè)處理。分別為處理1：雙壟全膜覆蓋壟側(cè)栽培；處理2：全膜大壟側(cè)播；處理3：全膜大壟側(cè)播+膜上覆土；處理4：露地播種（CK）。每個(gè)處理3次重復(fù)。各處理開始覆膜時(shí)間為2015年5月。小區(qū)面積30 m2（7.5 m×4.0 m），隨機(jī)排列。5月8日播種，播種密度60 000株/hm2。試驗(yàn)期間，觀察記載馬鈴薯的物候期與不同生育時(shí)期土壤耕層含水量。10月10日收獲，收獲時(shí)以單株和小區(qū)產(chǎn)量為單位進(jìn)行計(jì)產(chǎn)和考種。其他田間管理措施為通用常規(guī)方法[10]。

1.4 數(shù)據(jù)測(cè)定與處理

數(shù)據(jù)測(cè)定與處理參照李繼明[10]方法，用烘干法測(cè)定土壤含水量，其中苗期、現(xiàn)蕾期和塊莖膨大期測(cè)定時(shí)間分別為6月3日，6月30日和9月10日。7月20日測(cè)定株高，測(cè)定時(shí)每小區(qū)隨機(jī)抽取30株進(jìn)行測(cè)量。收獲時(shí)測(cè)定塊莖生長(zhǎng)狀況，包括塊莖分布狀況和塊莖數(shù)目2個(gè)指標(biāo)，每個(gè)處理隨機(jī)抽取30株樣本進(jìn)行觀察。稱量法進(jìn)行產(chǎn)量與大薯率測(cè)定。以50 g以下為中小薯，50 g以上為大薯的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。大薯所占的重量百分比為大薯率。數(shù)據(jù)用Excel 2003和SAS 9.3進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理土壤耕層含水量變化

不同方式地膜覆蓋土壤耕層含水量均增加，對(duì)土壤耕層含水量的影響明顯（表1）。與對(duì)照相比，在苗期、現(xiàn)蕾期和塊莖膨大期，雙壟全膜覆蓋壟側(cè)栽培土壤含水量分別增加15.18%、13.46%和27.43%，全膜大壟側(cè)播栽培土壤含水量分別增加10.19%、11.30%和27.27%，全膜大壟側(cè)播+膜上覆土處理土壤含水量分別增加20.95%、17.19%和35.44%。在所有觀測(cè)時(shí)期處理3保水效果都顯示最好（表1）。

2.2 不同處理馬鈴薯物候期

地膜覆蓋可影響馬鈴薯生長(zhǎng)的農(nóng)田小氣候，與對(duì)照相比，除了出苗期，其他各處理下馬鈴薯現(xiàn)蕾期和開花期均有不同程度提前，而枯萎期延遲（表2）。其中雙壟全膜覆蓋壟側(cè)栽培和全膜大壟側(cè)播+膜上覆土處理現(xiàn)蕾期和開花期分別可提前2和5 d，全膜大壟側(cè)播栽培現(xiàn)蕾期和開花期分別可提前1和3 d。雙壟全膜覆蓋壟側(cè)栽培和全膜大壟側(cè)播+膜上覆土處理枯萎期都可延遲4 d，全膜大壟側(cè)播栽培枯萎期可延遲6 d。

表1 不同處理土壤耕層含水量（%）（0～30 cm）Table 1 Soil moisture content under different treatments(0-30 cm)

表2 不同處理馬鈴薯物候期Table 2 Potato phenological phase under different treatments

2.3 不同處理馬鈴薯經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)量

與對(duì)照相比，所有覆膜處理均提高了馬鈴薯產(chǎn)量（表3，表4）。所有處理中，雙壟全膜覆蓋側(cè)播處理效果最好，其平均塊莖重和大薯率較對(duì)照分別增加0.3 kg/粒、36個(gè)百分點(diǎn)。折合產(chǎn)量方差分析顯示，雙壟全膜覆蓋側(cè)播處理馬鈴薯產(chǎn)量顯著高于其他處理和對(duì)照，可達(dá)32 367 kg/hm2，較對(duì)照增產(chǎn)18 923 kg/hm2，增產(chǎn)率為141%（表4）。說明雙壟全膜覆蓋側(cè)播處理是‘青薯9號(hào)’在定西地區(qū)的最適宜栽培方法。

表3 不同處理馬鈴薯生長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)性狀Table 3 Potato growth and economic characters under different treatments

表4 不同處理馬鈴薯產(chǎn)量Table 4 Potato yields under different treatments

3 討 論

覆膜栽培是干旱區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)對(duì)水分不足的有效方式[6,10]。覆膜可使降水通過壟上膜面匯集滲入膜下，同時(shí)可以最大限度地減少土壤水分的無效蒸發(fā)。本試驗(yàn)覆膜栽培保水效果明顯，滿足了馬鈴薯‘青薯9號(hào)’生長(zhǎng)期的水分需求。與已有的研究結(jié)果相似[9-12]，由于覆膜后土壤環(huán)境的改變，本試驗(yàn)覆膜處理馬鈴薯都顯示不同程度生育期提前，生長(zhǎng)期延長(zhǎng)現(xiàn)象，這些物候特征變化有利于薯塊養(yǎng)分的積累，進(jìn)而提高覆膜馬鈴薯產(chǎn)量。

在所有覆膜方法中，全膜大壟側(cè)播+膜上覆土處理保水保墑效果最好，但其產(chǎn)量在覆膜處理中顯示最低，這可能與膜上覆土處理對(duì)膜下土壤溫度和光照的影響有關(guān)。由于膜上覆土阻礙了膜下土壤受光度，使得地溫降低，植物根系生理活動(dòng)強(qiáng)度降低，水分蒸騰散失也將減小，從而維持了較高的土壤含水量。但同時(shí)，由于地溫降低，土壤微生物活性受到影響，進(jìn)而影響到土壤理化性質(zhì)、養(yǎng)分釋放以及植物根對(duì)養(yǎng)分的吸收，這可能是導(dǎo)致覆膜處理中膜上覆土處理產(chǎn)量最低的原因。因此，選擇膜上覆土處理應(yīng)同時(shí)考慮栽培地的氣溫條件，避免處理后因地溫過低而影響作物產(chǎn)量。

比較所有覆膜處理，雙壟全膜覆蓋側(cè)播處理的產(chǎn)量最高，較對(duì)照增產(chǎn)18 923 kg/hm2，增產(chǎn)率為141%。因此，在定西市馬鈴薯‘青薯9號(hào)’產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，可大力推廣雙壟全膜覆蓋側(cè)播處理栽培技術(shù)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]姚春蘭,梁鐸.安定區(qū)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、問題及建議[J].中國(guó)馬鈴薯,2005,19(5):313-314.

[2]王艦,蔣福禎,周云,等.優(yōu)質(zhì)抗旱馬鈴薯新品種青薯9號(hào)選育及栽培要點(diǎn)[J].農(nóng)業(yè)科技通訊,2009(2):89-90.

[3]陳少珍,羅文斌,湯浩,等.龍海市冬種馬鈴薯高產(chǎn)優(yōu)化集成技術(shù)[J].作物雜志,2010(1):105-106.

[4]彭泰輝.馬鈴薯稻田免耕栽培配套技術(shù)研究及應(yīng)用[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2008(11):14-18,20.

[5]郭雄,馬守林.互助縣馬鈴薯覆膜效益及栽培技術(shù)[J].馬鈴薯雜志,1997,11(4):237-238.

[6]呂林,張偉梅,鄧建平,等.浙西南山區(qū)旱地馬鈴薯不同覆蓋方法的增產(chǎn)效果[J].中國(guó)馬鈴薯,2000,14(2):101-102.

[7]晉小軍,李國(guó)琴,潘榮輝.甘肅高寒陰濕地區(qū)地膜覆蓋對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量的影響[J].中國(guó)馬鈴薯,2004,18(4):207-210.

[8]馬慧,馬駿,馬欣,等.馬鈴薯不同栽培模式對(duì)比試驗(yàn)[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技,2010(2):42.

[9]聶戰(zhàn)聲,謝延林,王耀,等.寒旱區(qū)不同覆膜栽培模式對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量的影響[J].中國(guó)馬鈴薯,2011,25(4):213-217.

[10]李繼明.安定區(qū)地膜馬鈴薯不同覆蓋方式集雨保墑增產(chǎn)試驗(yàn)[J].中國(guó)馬鈴薯,2011,25(5):275-278.

[11]趙宗海,李繼明.不同覆膜方式對(duì)馬鈴薯集雨保墑效果及產(chǎn)量的影響試驗(yàn)[J].農(nóng)業(yè)科技通訊,2016(11):95-97.

[12]劉富強(qiáng),張志芳,云庭,等.旱地地膜覆蓋對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量及商品薯率的影響[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技,2005,23(1):208-213.