三熟制下不同覆蓋方式對(duì)馬鈴薯生長及產(chǎn)量的影響

李亞貞 肖富良 韓德鵬 戴熙燕 劉開基 王瑞平 陳明 余跑蘭 肖國濱

摘? ? 要：為探討馬鈴薯-中稻-再生稻不同覆蓋方式下馬鈴薯的生長發(fā)育特性，選用裸地（M1）、稻草包芯覆蓋（M2）、黑色地膜覆蓋（M3）、稻草包芯+黑色地膜覆蓋（M4）4種覆蓋方式，以4個(gè)馬鈴薯品種為材料，采用2因素裂區(qū)設(shè)計(jì)對(duì)不同覆蓋方式下馬鈴薯出苗時(shí)間及出苗率、大中薯率、產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行研究。結(jié)果表明，在所有處理中，M4處理的出苗率最高，分別比M3、M2和M1處理提高了1.62%、2.65%、7.71%。馬鈴薯的株高、主莖數(shù)、大中薯率和產(chǎn)量均表現(xiàn)出M4>M3>M2>M1。而不同品種的產(chǎn)量則以興佳2號(hào)最高，分別比華薯2號(hào)、中薯5號(hào)、費(fèi)烏瑞它提高了90.86%、98.70%、103.17%。同時(shí)，M4處理下興佳2號(hào)的產(chǎn)量分別比M3、M2和M1處理增加了17.32%、30.70%和 43.17%，產(chǎn)投比則分別提高了13.14%、22.22%、41.43%。方差分析表明，品種對(duì)產(chǎn)量的影響最大，覆蓋方式對(duì)出苗率影響最大。因此，稻草包芯+黑色地膜覆蓋技術(shù)可改善馬鈴薯大中薯率，能顯著增產(chǎn)增收，是江西三熟制地區(qū)的高效栽培模式。

關(guān)鍵詞：馬鈴薯;三熟制;覆蓋;產(chǎn)量

中圖分類號(hào)：S532 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-2871（2021）12-082-05

Abstract： The objective of this study was to explore the characteristics of potato growth under different mulching treatments： potato-mid-season-rice-ratoon rice. This study can provide a theoretical base for the high-yield cultivation of potatoes in three seasonal cropping systems， Jiangxi province. In this study， four kinds of mulching methods were used， which included control （M1）， straw （M2）， black plastic film （M3）， straw and black plastic film （M4）. Four varieties of potatoes were planted in all treatments. The potato emergence time and seeding rate， tuber percentage， yield and economic benefits were analyzed using a two-factor split-plot experiment design. The results showed that the potato emergence rate was the highest in M4 than that of other treatments. The germination rate of M4 treatment was increased by 1.62%， 2.65% and 7.71% compared with M3， M2， M1 treatments， respectively. The plant height， main stems， tuber percentage， and yield was highest in M4， followed by M3 and M1. The yield of Xingjia No. 2 was the highest among the four varieties， which was increased by 90.86%， 98.70%， and 103.17%， compared with Huashu No. 2， Zhongshu No. 5， and Favorita. At the same time， the emergence of Xingjia No. 2 seedlings under M4 treatment was increased by 17.32%， 30.70% and 43.17%， compared with M3， M2 and M1 treatments， the production-to-investment ratio increased by 13.14%， 22.22% and 41.43%， respectively. The statistical anlaysis of data showed that the mulching method has a great influence on the yield and emergence rate of potatoes. The straw core and black mulching technology can improve the potato emergence rate， significantly increasing production and income. These methods can be efficient for the three seasonal potato cultivation in Jiangxi's， China.

Key words：Potato; Triple cropping; Mulching; Yield

馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）是世界上第四大糧食作物，營養(yǎng)優(yōu)、成分豐富，是發(fā)達(dá)國家的主要食物[1]。馬鈴薯主糧化不僅有助于推進(jìn)種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，而且有助于改善和豐富我國居民膳食營養(yǎng)結(jié)構(gòu)[2]。南方利用冬季閑置水稻田種植冬種馬鈴薯，具有提高土地利用率、不與其他作物爭地等優(yōu)勢(shì)[3]。江西耕地資源具有復(fù)種指數(shù)高、水田多、旱地少、類型多、分布廣的特點(diǎn)[4]。江西是典型的三熟制優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)，目前主要三熟制高效種植模式有油菜-稻-稻、綠肥-稻-稻、菜-稻-稻和薯-稻-稻等。中稻-再生稻種植近年來面積不斷擴(kuò)大，且隨著冬季農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)力度的加大而逐步擴(kuò)大，利用生育期短、產(chǎn)量高和效益好等優(yōu)點(diǎn)發(fā)展馬鈴薯，一方面可提高南方稻區(qū)稻田復(fù)種指數(shù)，另一方面也是馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略實(shí)施的一個(gè)重要措施，同時(shí)還有效緩解了三熟制的茬口矛盾，因此，本試驗(yàn)開展了基于馬鈴薯-中稻-再生稻三熟制研究工作。

覆蓋是馬鈴薯高產(chǎn)的重要措施之一，尤其是地膜覆蓋和稻草覆蓋，目前正在應(yīng)用于馬鈴薯、甘薯、瓜果蔬菜等。稻草覆蓋也即是稻草包芯，由翁定河[5]于2003年首次提出，并對(duì)稻草包芯栽培進(jìn)行了系統(tǒng)研究。前人對(duì)不同覆蓋物下馬鈴薯種植進(jìn)行了大量的研究，何曉明等[6]研究表明覆蓋黑色地膜處理增產(chǎn)幅度較大;梁冰妍等[7]在西北進(jìn)行大田試驗(yàn)表明，秸稈帶狀覆蓋和地膜覆蓋較露地平作種植增產(chǎn)顯著;謝成俊等[8]認(rèn)為在西北地區(qū)使用地膜（白色半膜或黑色半膜）壟作+壟溝秸稈覆蓋方式應(yīng)優(yōu)先推廣;鄢錚等[9]則發(fā)現(xiàn)不同馬鈴薯品種適宜的覆蓋物有所不同。前人研究大多是選用單品種種植，且研究多集中在馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)，在馬鈴薯覆蓋研究上，不同地區(qū)覆蓋方式多樣，都有其特定的土壤環(huán)境和方式，而當(dāng)前針對(duì)馬鈴薯-中稻-再生稻三熟制下馬鈴薯覆蓋方式研究卻鮮有報(bào)道，尤其是在江西省冬閑區(qū)，不同馬鈴薯覆蓋技術(shù)研究還較為缺乏。筆者選擇當(dāng)前生產(chǎn)上應(yīng)用較為廣泛的4個(gè)馬鈴薯品種為材料，選用4種覆蓋方式，探討不同覆蓋方式下馬鈴薯生長情況，以期為三熟制馬鈴薯豐產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2019年1—5月在江西進(jìn)賢三熟制試驗(yàn)基地進(jìn)行。該試驗(yàn)地的地理位置為E28°15'30″，N116°20'24″。地形為典型低山丘陵，供試土壤為第四紀(jì)黏土母質(zhì)發(fā)育的紅壤水田，前茬作物為水稻，質(zhì)地較黏重，試驗(yàn)地pH 5.45、有機(jī)質(zhì)含量（w，下同）27.54 g·kg-1、全氮含量1.88 g·kg-1、全磷含量0.67g·kg-1、全鉀含量10.25 g·kg-1、堿解氮含量164.12 mg·kg-1、速效磷含量13.94 mg·kg-1、速效鉀含量100.38 mg·kg-1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用2因素裂區(qū)設(shè)計(jì)：以供試品種為主區(qū)，設(shè)馬鈴薯品種華薯2號(hào)、興佳2號(hào)、中薯5號(hào)和費(fèi)烏瑞它4個(gè)水平;以不同覆蓋模式為裂區(qū)，設(shè)裸地（M1）、稻草包芯覆蓋（M2）、黑色地膜覆蓋（M3）、稻草包芯+黑色地膜覆蓋（M4）4個(gè)水平。采用隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)面積為17.5 m2（2.5 m×7.0 m）。前茬中稻-再生稻模式，中稻品種為深兩優(yōu)5814，5月26日插秧，9月5日收獲，再生稻11月9日收獲。供試品種分別是華薯2號(hào)：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)單株選擇育成的早熟馬鈴薯品種。2016年通過湖北省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定，品種審定編號(hào)為鄂審薯2016001。興佳2號(hào)：廣西農(nóng)科院經(jīng)濟(jì)作物研究所選育的中早熟馬鈴薯品種。中薯5號(hào)：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉所育成的早熟馬鈴薯品種。費(fèi)烏瑞它：1981年從荷蘭引入，原名為Favorita，為我國主栽早熟品種之一。土壤翻耕前施用K2SO4復(fù)合肥750 kg·hm-2，苗期用225 kg·hm-2復(fù)合肥和150 kg·hm-2尿素液態(tài)澆施。病害防治（重點(diǎn)預(yù)防早、晚疫病）：在4月5日噴施代森錳鋅1次，4月5日和4月18日各噴施氟菌·霜霉威1次。馬鈴薯1月12日播種，行株距50 cm×25 cm，5月15日統(tǒng)一收獲。其他栽培管理措施同一般高產(chǎn)大田。4個(gè)處理詳見表1。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目

1.3.1? ? 出苗時(shí)間、出苗率? ? 出苗時(shí)間為小區(qū)內(nèi)出苗50%以上時(shí)，出苗率為全部出苗后每小區(qū)的出苗數(shù)占播種穴數(shù)的百分率。

1.3.2? ? 株高、主莖數(shù)? ? 成熟期在每個(gè)小區(qū)的中間行進(jìn)行調(diào)查取樣，每小區(qū)連續(xù)取樣10株，用直尺測(cè)量株高，數(shù)主莖數(shù)。

1.3.3? ? 大中薯率? ? 參考《國家馬鈴薯品種試驗(yàn)調(diào)查記載項(xiàng)目及依據(jù)》中塊莖外觀性狀調(diào)查大中薯率計(jì)算方法，收獲時(shí)統(tǒng)計(jì)各小區(qū)薯塊質(zhì)量：單株結(jié)薯數(shù)（大中）（≥50 g·塊莖-1）和單株結(jié)薯數(shù) （小）（<50 g·塊莖-1）數(shù)量和質(zhì)量，統(tǒng)計(jì)總結(jié)薯數(shù)。大中薯率/%=單株結(jié)薯數(shù)（大中）（≥50 g·塊莖-1）/單株總結(jié)薯數(shù)×100。

1.3.4? ? 產(chǎn)量? ? 收獲時(shí)稱量每小區(qū)實(shí)際產(chǎn)量。

1.3.5? ? 經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算? ? 按照當(dāng)年平均收購價(jià)及種植成本計(jì)算產(chǎn)值和投入產(chǎn)出比。產(chǎn)值（元·hm-2）=產(chǎn)量（kg·hm-2）×價(jià)格（元·kg-1）×大中薯率。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析方法

采用 DPS 7. 05統(tǒng)計(jì)分析進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，LSD進(jìn)行多重比較，Excel進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同覆蓋方式對(duì)馬鈴薯出苗時(shí)間及出苗率的影響

由表2可知，不同處理下各品種出苗時(shí)間、出苗率表現(xiàn)出了明顯的差異，在同一播種時(shí)間下，M3處理出苗時(shí)間最早，其次為M4處理，M1、M2處理出苗時(shí)間最晚。M3分別比M1、M2、M4平均出苗時(shí)間提早了6.75、10.75、4.25 d。不同處理下出苗率也表現(xiàn)出了明顯差異，M3和M4處理出苗率差異不明顯，出苗率較其他處理高，出苗率最低的為M1處理。M4處理分別比M3、M2和M1處理平均出苗率提高了1.62%、2.64%、7.70%。

2.2 不同覆蓋方式對(duì)馬鈴薯株高的影響

不同覆蓋方式下植株株高表現(xiàn)出了顯著性差異，見圖1。M4處理株高最高，其次為M3、M2、M1處理。不同覆蓋方式由于出苗早晚和品種不同，其植株的生長勢(shì)存在著較大的差異。興佳2號(hào)株高明顯高于其他3個(gè)品種。以費(fèi)烏瑞它為例，M4處理分別較M3、M2和M1處理分別提高了3.72%、5.28%、19.19%。

2.3 不同覆蓋方式對(duì)馬鈴薯塊商品性的影響

由表3可知，不同處理下薯塊的商品性表現(xiàn)出了明顯的差異，不同品種中以興佳2號(hào)單株結(jié)薯數(shù)（大中）和總結(jié)薯數(shù)最高，較華薯2號(hào)、中薯5號(hào)、費(fèi)烏瑞它總結(jié)薯數(shù)平均分別提高了10.18%、9.19%、8.95%。不同覆蓋方式下各處理均表現(xiàn)出M4>M3>M2>M1。以興佳2號(hào)為例，M4處理較M3、M2、M1處理總結(jié)薯數(shù)每株分別提高22.13%、47.92%、69.50%。本試驗(yàn)以大中薯率表示馬鈴薯商品薯率，不同處理下商品薯率達(dá)到了顯著性差異，M4處理下商品薯率最高，其次為M3、M2、M1處理。M4提高了馬鈴薯的商品薯率，較M3、M2、M1處理分別提高5.73%、10.83%、15.24%。

2.4 不同覆蓋方式對(duì)馬鈴薯成熟期主莖數(shù)的影響

由表4可知，不同覆蓋方式下成熟期主莖數(shù)表現(xiàn)出了明顯的差異，興佳2號(hào)品種成熟期主莖數(shù)最多，其次為費(fèi)烏瑞它、華薯2號(hào)、中薯5號(hào)。不同覆蓋方式下主莖數(shù)各品種均表現(xiàn)出M4>M3>M2>M1。M4處理較M3、M2、M1處理單株主莖數(shù)每株分別提高了9.67%、 14.78%、21.06%。以興佳2號(hào)為例，M4處理較M3、M2和M1處理主莖數(shù)每株分別增加了0.47個(gè)、0.55 個(gè)、0.67個(gè)，分別顯著增加了15.11%、18.15%、23.02%。

2.5 不同覆蓋方式對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量的影響

由圖2可知，不同處理下不同品種產(chǎn)量表現(xiàn)出了顯著性差異，以興佳2號(hào)產(chǎn)量最高。不同覆蓋方式下各處理均表現(xiàn)出M4>M3>M2>M1。以興佳2號(hào)為例，M4處理較M3、M2和M1處理鮮薯產(chǎn)量1 hm2 分別增產(chǎn)2 871.30 kg 、4 567.20 kg 和5 862.90 kg，分別增加17.32%、30.70%和43.17%。以本地種植面積較大的費(fèi)烏瑞它為例，M4處理較M3、M2和M1處理鮮薯產(chǎn)量1 hm2 分別增產(chǎn)1 785.90 kg、3 897.00 kg 和5 205.60 kg，分別增加20.14%、57.66%和 95.41%。

2.6 各品種農(nóng)藝性狀與覆蓋方式間的方差分析

應(yīng)用方差分析檢驗(yàn)兩因素裂區(qū)試驗(yàn)不同農(nóng)藝性狀和覆蓋方式之間的關(guān)系，結(jié)果見表5，品種對(duì)出苗率、株高和產(chǎn)量的影響均達(dá)到了極顯著水平，對(duì)單株節(jié)薯數(shù)（大中）和單株主莖數(shù)的影響達(dá)到了顯著水平。覆蓋方式除單株結(jié)薯數(shù)（?。┩?，其他指標(biāo)均達(dá)到了極顯著水平。品種對(duì)產(chǎn)量的影響最大，覆蓋方式對(duì)出苗率影響最大。品種與覆蓋方式的交互作用對(duì)出苗率影響最大，達(dá)到了極顯著水平。

2.7 不同覆蓋方式對(duì)馬鈴薯經(jīng)濟(jì)效益的影響

不同覆蓋方式下經(jīng)濟(jì)效益比較見表6，不同處理下，在種薯、肥料、農(nóng)藥投入相同條件下，產(chǎn)值、純收入和產(chǎn)投比以M4處理最高，具體表現(xiàn)為M4>M3>M2>M1。產(chǎn)值M4處理較M3、M2、M1處理分別提高了17.83%、40.61%、71.72%，純收入提高了36.49%、81.68%、195.93%，產(chǎn)投比提高了13.14%、22.22%、41.43%。

3 討論與結(jié)論

地膜覆蓋對(duì)馬鈴薯生長和發(fā)育產(chǎn)生顯著的影響，徐康樂等[10]研究表明地膜覆蓋能促進(jìn)馬鈴薯出苗。王連喜等[11]研究認(rèn)為地膜覆蓋能延長生育期6～13 d。本試驗(yàn)地膜覆蓋處理出苗時(shí)間最早，主要是由于地膜栽培可明顯提高土壤溫度[12]，與祼地栽培相比，由于秸稈覆蓋在馬鈴薯生育前期具有降溫作用，生育后期具有增溫作用[8]，這是各處理生育期差別的另一方面原因。本試驗(yàn)結(jié)果顯示稻草包芯+地膜覆蓋處理顯著提高了馬鈴薯大中薯率。何曉明等[13]研究表明黑膜以大中薯為主，商品薯率較高。也有研究顯示覆蓋方式能夠提高馬鈴薯單株塊莖數(shù)與增加單薯結(jié)薯率[8]，這與本研究結(jié)果一致，稻草包芯+地膜覆蓋處理提高了馬鈴薯的大中薯率，較無覆蓋處理提高13.24%。

地膜覆蓋與稻草包芯對(duì)馬鈴薯生長發(fā)育及產(chǎn)量產(chǎn)生影響?；糨W珍等[14]研究表明液態(tài)地膜覆蓋增幅最為顯著。王友生等[15]認(rèn)為覆蓋較露地處理產(chǎn)量提高了33.60%。何長征等[16]研究認(rèn)為地膜覆蓋處理產(chǎn)量較裸地處理提高了31.20%，本研究結(jié)果和前人研究結(jié)果一致，以本地種植面積較大的費(fèi)烏瑞它品種為例，地膜覆蓋處理較裸地栽培產(chǎn)量提高62.66%。福建省馬鈴薯稻草包芯栽培[17]是把稻草覆蓋、有機(jī)肥或菌土施用和第一次培土有機(jī)結(jié)合進(jìn)行，而本試驗(yàn)為了肥力的一致性，未添加有機(jī)肥或其他肥料，保持肥力均等，所以本研究結(jié)果稻草包芯產(chǎn)量與地膜覆蓋處理相比低，關(guān)于稻草包芯技術(shù)研究在本地區(qū)也有待進(jìn)一步深入。

隨著我國馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略的推進(jìn)，南方冬閑田生產(chǎn)潛力巨大，可進(jìn)行馬鈴薯種植[18]。但雙季稻種植模式下早稻茬口緊張，從而限制了早稻產(chǎn)量潛力的發(fā)揮。馬鈴薯一般在5月中下旬成熟產(chǎn)量較高，而中稻蓄留再生稻可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)水稻增產(chǎn)，且再生稻生育期短，可以進(jìn)一步接茬種植馬鈴薯，馬鈴薯收獲后可以直接接茬中稻，從而實(shí)現(xiàn)水稻和馬鈴薯的雙豐收。然而稻田土壤冬季種植時(shí)存在土壤板結(jié)、黏重、耕作困難等不利于薯塊膨大的因素[5]。江西省馬鈴薯配套栽培技術(shù)的研究較為落后，還停留在傳統(tǒng)的翻耕種植方式[19-20]，需要加強(qiáng)栽培新技術(shù)的研究[20]。而馬鈴薯的栽培方式多種多樣，不同覆蓋方式在冬閑田馬鈴薯應(yīng)用效果研究還有待進(jìn)一步深入，不同覆蓋方式影響冬閑田土壤性狀等還需要探討。

本試驗(yàn)結(jié)果表明稻草包芯+黑色地膜覆蓋技術(shù)可以提高馬鈴薯出苗率、薯塊的商品性、產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益等，是江西三熟制地區(qū)的高效栽培模式。

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