新鮮玉米秸稈對覆蓋栽培馬鈴薯農藝性狀的影響

楊建波 劉蕓渟 凌健珍 黃冬霞

（百色學院農業(yè)與食品工程學院，廣西 百色 533000）

馬鈴薯（Solanum tuberosum）屬于茄科草本植物，作物的塊莖部分可食用，有“地蛋”“土豆”等別稱［1］，屬于排名第五的兼用型糧食作物［2］。最早在南美洲第斯山區(qū)的秘魯南部出現(xiàn)人工栽培技術。早在17世紀通過傳教士將馬鈴薯傳到我國，中國是世界上馬鈴薯播種面積和產量最大的國家，馬鈴薯種植歷史距今已有300多年［1］。

馬鈴薯營養(yǎng)價值高，除含有蛋白質、礦物質等大分子外，還有類胡蘿卜素、酚酸等小分子物質，更加有利于身體的吸收、利用［3］，被人們稱之為“第二面包”。馬鈴薯還有“地下人參”的美譽，主要是由于馬鈴薯自身含有很高的營養(yǎng)價值，既有人體所需的8種氨基酸，還有維生素、膳食纖維等，其中馬鈴薯所含的維生素比水稻、小麥等一般作物的含量高［4-6］。馬鈴薯由于內含淀粉相對豐富，一般用來制作淀粉。在歐美國家的很多地區(qū)，大都以馬鈴薯作為主食之一。還有熟知的薯條、薯片等經過食品加工工序后進行包裝售賣的馬鈴薯產品，也深受廣大人民群眾的喜愛，這是馬鈴薯在我國被廣泛種植的原因之一［7-8］。

馬鈴薯屬于喜低溫的作物，具有分布廣等特點，在廣西、廣東等省區(qū)也有一定分布。南方冬作區(qū)作為我國馬鈴薯生產的重要產區(qū)，生產技術相對較高，單位面積產量高于我國平均栽培水平，年產量24～30 t/hm2。相對于傳統(tǒng)栽培方式，馬鈴薯的覆蓋免耕栽培技術也得到了廣泛的應用和研究。在20世紀初，外國許多專家也逐漸開展了很多關于秸稈覆蓋的栽培技術試驗，為今后秸稈覆蓋栽培方式的研究與應用提供了很多有價值的依據(jù)［9］。覆蓋栽培具有很多優(yōu)點，如可以有效地減少人力和財力的投入，充分利用覆蓋物對農田進行處理，可以有效減少傳統(tǒng)直接焚燒秸稈的方式對環(huán)境帶來的污染，屬于保護性的耕作方式；可有效提高農田土壤的整體生產性能，調節(jié)土壤與作物之間的水、肥、氣、熱等環(huán)境因子的關系，以達到減少土壤水分蒸發(fā)及養(yǎng)分流失的目的；由于整根秸稈覆蓋可以讓作物有充足的氧氣，同時起到了保溫保濕的作用，使得植株能及時出苗，提高馬鈴薯的產量。鄺偉生等在廣西壯族自治區(qū)南寧市開展覆蓋處理對馬鈴薯農藝性狀及品質影響的研究，結果表明，覆蓋4 cm和8 cm的2個處理的產量有明顯的提高，同時青薯率相對降低［10］。陳惠哲在前期試驗研究的基礎上通過覆蓋+覆膜的處理方式提高馬鈴薯產量，研究還發(fā)現(xiàn)通過該處理可對土壤起到一定的保溫保濕作用，這對于馬鈴薯的出苗非常有利，還可以提前上市、贏得市場［11］。覆蓋秸稈后直接覆膜，地膜覆蓋可以減少土壤水分和溫度含量的損失，促進玉米秸稈有機質的分解，在其分解過程中會釋放有利于作物生長所需要的營養(yǎng)元素。例如，氮磷鉀等元素，可以改善土壤的理化性狀［12］，有利于提高馬鈴薯產量。這種“擺一擺”和“撿一撿”的栽培方式，是馬鈴薯生產上的一次重大突破［13-14］。這些研究使南方冬種馬鈴薯覆蓋栽培技術在廣西壯族自治區(qū)得到了廣泛推廣。

我國秸稈資源量較大，如1990年我國玉米秸稈、稻草秸稈、麥秸等產量達7億t［15］，其中南方水稻、玉米生產是重要的秸稈來源。結合秸稈還田技術將秸稈用于馬鈴薯覆蓋栽培，可利用的資源非常廣泛。而馬鈴薯產業(yè)的不斷發(fā)展，不僅可提高當?shù)剞r民的收入水平，改善其生活質量，而且可促進我國農業(yè)經濟的發(fā)展。因此，本研究設置了6個處理，研究不同的覆蓋栽培方式對馬鈴薯營養(yǎng)生長期出苗率、株高、冠幅、莖粗和有效苗數(shù)等農藝性狀的影響，以期為今后南方馬鈴薯覆蓋栽培提供理論依據(jù)。

表1 不同處理對馬鈴薯農藝性狀的影響

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2019年1—4月在廣西壯族自治區(qū)百色市右江區(qū)楊屋村責任田中進行，田塊位于東經106°38′9″、北緯23°51′22″。試驗田前茬為玉米，土壤類型為壤土，肥力中等，田塊排灌方便。

1.2 試驗材料

供試馬鈴薯品種為費烏瑞它，產自內蒙古希森馬鈴薯種業(yè)有限公司；供試玉米秸稈為前茬玉米所剩，品種為桂糯519。

1.3 試驗設計

采用隨機區(qū)組設計，3次重復。共設置6個處理，分別為覆黑膜、黑膜下常規(guī)覆土、黑膜下覆蓋9 cm厚整根玉米秸稈、黑膜下覆蓋3 cm厚粉碎玉米秸稈、黑膜下覆蓋6 cm厚粉碎秸稈以及黑膜下覆蓋9 cm厚粉碎秸稈。

試驗區(qū)面積共計432 m2，分區(qū)面積144 m2，每個分區(qū)種植12壟，其中每個處理2壟，兩側各留保護行2行。壟長10 m、寬60 cm，壟間距30 cm。每壟種植2行，行距30 cm，株距25 cm，品字形擺種。

1.4 試驗設計

于2019年1月13—14日播種，4月11—12日收獲測產。播種期平整土地，并按照750 kg/hm2的標準施入18-18-18史丹利三安復合肥料（史丹利化肥股份有限公司）作為基肥，其他田間管理同常規(guī)種植。

1.5 田間農藝調查

播種后15 d左右統(tǒng)計馬鈴薯出苗率；在馬鈴薯旺盛生長的拔棵中后期，對植株的株高、莖粗和冠幅進行調查；收獲時，對有效苗數(shù)及產量進行調查。

2 結果與分析

2.1 不同處理對馬鈴薯農藝性狀的影響

由表1可知，不同覆蓋處理的馬鈴薯出苗率有所不同。常規(guī)覆土+覆膜處理的出苗率最高，最高達到了74.31%，其次是整根秸稈覆蓋9 cm+覆膜的處理，平均值為69.10%；而粉碎秸稈覆蓋6 cm+覆膜處理的出苗率最低，最低值為63.89%，最高值與最低值相差10.42%。經統(tǒng)計分析，各處理之間不存在顯著性差異，即處理間的出苗率相差不大。

由表1可知，不同處理對馬鈴薯株高的影響差異并不顯著。秸稈覆蓋6 cm+覆膜的處理植株最高，平均值達到62.62 cm；而常規(guī)覆土+覆膜處理是6個處理中植株生長最為緩慢的，平均值僅為55.73 cm，二者相差6.89 cm。組內差異較大，經統(tǒng)計分析，各處理之間不存在顯著性差異。

由表1可知，處理間冠幅的差異達到顯著水平。其中常規(guī)覆土+覆膜處理的冠幅最大，平均值為48.22 cm；而秸稈覆蓋6 cm+覆膜的處理冠幅最小，平均值為41.66 cm，兩者相差6.89 cm，差異顯著。其他幾個處理的冠幅大小相當。

由表1可知，每個處理間莖粗的差異不大。最大值為11.45 mm，最小值為10.63 mm，最大值與最小值之間只相差了0.82 mm。通過顯著性檢驗，各處理之間不存在顯著性，可見不同覆蓋處理對植株莖粗的生長沒有明顯的影響。

由表1可知，直接覆膜處理的有效苗率最高，達60.76%；其次是粉碎秸稈覆蓋6 cm處理，為57.99%；而有效苗率最低的是整根秸稈覆蓋9 cm+覆膜處理，最低值為51.73%。通過顯著性檢驗得知，各處理間存在顯著性差異。

2.2 不同處理農藝性狀與產量的相關性及通徑分析

不同處理農藝性狀之間相關性分析（見表2）表明，鮮薯產量與有效苗率、株高和冠幅都有一定正相關，其中冠幅與株高之間存在顯著正相關。由表3可以看出，各處理農藝性狀對產量的直接作用大小為有效苗率＞冠幅＞出苗率＞株高＞莖粗，其中有效苗率、株高、冠幅對產量的影響為正效應。有效苗率對產量的通徑系數(shù)最大，說明有效苗率對產量的影響最大，而冠幅和出苗率的效應相當。

表2 不同處理農藝性狀與產量的相關性分析

表3 不同處理農藝性狀對產量的通徑系數(shù)

3 討論

在本研究中，不同覆蓋處理對馬鈴薯農藝性狀中的冠幅和有效苗率的影響差異顯著，而對出苗率、株高、莖粗的影響不明顯。但是，馬鈴薯鮮薯產量與有效苗率、株高和冠幅都呈正相關，其中植株的株高與冠幅之間顯著相關。通徑分析表明，有效苗率和冠幅都對馬鈴薯產量起著正效應，并以有效苗率的貢獻最大，而前期出苗率則對產量的效應為負。秸稈覆蓋處理中的粉碎秸稈3 cm+覆蓋處理和整根秸稈覆蓋處理的冠幅和有效苗率均與對照處理無顯著差異。

出苗率的高低直接影響后期馬鈴薯的產量，也是影響后期經濟效益的一個重要因素。鄺偉生等在南寧市開展了覆蓋處理對馬鈴薯農藝性狀及品質影響的研究，發(fā)現(xiàn)4 cm厚稻草覆蓋相對較薄，會造成青薯數(shù)量比值增加，若在稻草覆蓋8 cm的基礎上加蓋地膜則可能由于地膜的壓力使得前期出苗率相對較低，進而對后期的產量產生不利影響［10］。在本研究中，雖然秸稈覆蓋+覆膜處理的前期出苗率低于常規(guī)覆土+覆膜處理，但處理間差異不明顯。株高作為植株生長速度與旺盛情況的標準之一，也是植株最基本的評判標準［5］。到了營養(yǎng)生長期，植株最高的是粉碎玉米秸稈6 cm+覆膜處理，說明秸稈覆蓋對于植株的生長有積極的推進作用。由此推斷，出苗率受到水分、養(yǎng)分、環(huán)境的制約，良好的生長環(huán)境對出苗有很大的促進作用，前期出現(xiàn)的出苗不齊甚至燒苗狀況對整個試驗有很大的不利影響。出苗之后同樣受水分和養(yǎng)分的約束，常規(guī)覆土+覆膜處理的馬鈴薯出苗率最高，但是到了后期由于沒有覆蓋物的遮擋，使土壤的水分和養(yǎng)分被不斷蒸發(fā)，使得之后馬鈴薯苗生長緩慢，到最后成活的苗數(shù)相對于經過覆蓋處理的有效苗數(shù)少。

馬鈴薯的出苗率、株高、莖粗、有效苗率等在各處理之間存在一定的差異，在營養(yǎng)生長期出苗率高的處理，到了植株生長旺盛期與植株的株高并不成正比，說明前期的生長與后期沒有推進作用。各處理中，株高最高的是粉碎秸稈6 cm+覆膜處理，這可能是覆蓋的玉米秸稈發(fā)揮了作用，在植株生長旺盛的階段，覆蓋的秸稈到了后期開始腐爛，釋放大量的植株所需的營養(yǎng)物質，這充分促進了植株的生長發(fā)育。植株的株高與冠幅之間存在顯著相關性，冠幅越大，占地面積大，植株的有效光合利用率也會提高，對最終產量的提高有著重要的作用。

綜上可知，與傳統(tǒng)覆土栽培相比，適宜的秸稈覆蓋栽培可以具有同等甚至更優(yōu)的表現(xiàn)，可應用于南方馬鈴薯覆蓋栽培中。