不同栽培模式對滕州馬鈴薯生長發(fā)育及經(jīng)濟(jì)效益的影響

張 猛，王 超，陳連俠，崔云鵬，邢麗珠，陳麗峰

（1.滕州市氣象局，山東 滕州 277500；2.臺兒莊區(qū)氣象局，山東 棗莊 277400；3.棗莊市氣象局，山東 棗莊 277000；4.嶧城區(qū)氣象局，山東 棗莊 277300）

山東省是馬鈴薯春秋二季作區(qū)，滕州為全省馬鈴薯高產(chǎn)區(qū)，自19世紀(jì)末期開始種植，距今已有上百年歷史。滕州具有獨(dú)特土壤、水質(zhì)和氣候條件，所產(chǎn)馬鈴薯以薯型較大、色澤光亮、較脆、味道鮮美著稱，深受消費(fèi)者青睞，近年來滕州馬鈴薯年產(chǎn)量穩(wěn)定在4.33×104hm2左右。馬鈴薯是喜冷涼作物，本地區(qū)春季高溫來臨快，生長期短，通過保護(hù)地栽培，延長了馬鈴薯生長時(shí)間，產(chǎn)量大大提高，且保護(hù)地栽培上市時(shí)間早，價(jià)格高、效益好。通過分析二膜覆蓋、露地栽培兩種模式下氣溫、地溫特征，以及兩種覆膜條件下對馬鈴薯生長發(fā)育的影響，得出滕州地區(qū)馬鈴薯栽培的科學(xué)方式，為合理發(fā)展馬鈴薯產(chǎn)業(yè)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試馬鈴薯品種為‘魯引1號’。試驗(yàn)于2022年春季在山東省滕州市大塢鎮(zhèn)大劉莊村試驗(yàn)基地開展，試驗(yàn)田為壤土。

1.2 試驗(yàn)處理

本試驗(yàn)設(shè)2種處理方式，一種是露地栽培，另一種是二膜覆蓋。

露地栽培方式長寬多少，試驗(yàn)田面積為多少；二膜覆蓋方式棚長為120 m、寬8.24 m、高2.9 m的大棚種植，每壟覆蓋地膜。

1.3 數(shù)據(jù)采集

試驗(yàn)觀測儀器均為江蘇省無線電科學(xué)研究所生產(chǎn)的設(shè)施農(nóng)業(yè)自動(dòng)氣象站，采集儀器為DHC2溫濕度傳感器，溫度傳感器10 cm淺土層地溫，采集儀器為WUSH-TW2，100 cm土層水分傳感器，采集儀器為DZN2，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為DZZ4，采集時(shí)間1 h，對棚內(nèi)、棚外10 cm地溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行分析。

馬鈴薯共分為6個(gè)生育期，分別是播種期、出苗期、團(tuán)棵期、開花期、薯塊膨大期、可收期。傳統(tǒng)栽培當(dāng)10 cm地溫≥7℃～8℃時(shí)開始播種。馬鈴薯在播種后溫度≥4℃時(shí)，塊莖發(fā)芽，7℃～8℃時(shí)幼苗開始生長，以10℃～12℃較適宜，18℃以上生長最快，在溫度＜5℃和＞30℃時(shí)，生長較緩慢，氣溫在11℃～14℃時(shí)一般要25～30 d進(jìn)入苗期。由于薯苗在土層10 cm左右位置，所以10 cm地溫是苗期一個(gè)較為重要的指標(biāo)，合理安排好播種時(shí)間可有效避免霜凍影響，在可收期要合理降低高溫影響。

2 結(jié)果分析

2.1 不同種植模式下馬鈴薯生育期內(nèi)≥10℃積溫特征

氣溫對馬鈴薯正常生長發(fā)育起著關(guān)鍵性作用，當(dāng)日平均氣溫≥10℃時(shí)可以播種。試驗(yàn)田二膜種植播種期為2月11日，當(dāng)大棚內(nèi)10 cm地溫平均為10.1℃、日平均氣溫10.4℃；進(jìn)入苗期時(shí)間為24 d，≥10℃積溫為307.3℃；進(jìn)入團(tuán)棵期時(shí)間為22 d，≥10℃積溫為223.6℃；進(jìn)入結(jié)薯期為14 d，≥10℃積溫為189.9℃；薯塊膨大期直至收獲期為38 d，≥10℃積溫為656.1℃；整個(gè)二膜發(fā)育期≥10℃積溫為1 376.9℃。

試驗(yàn)田地膜栽培播種期為3月5日，當(dāng)天棚內(nèi)10 cm地溫平均13.2℃、日平均氣溫為10.6℃，進(jìn)入苗期時(shí)間為27 d，≥10℃積溫為230.9℃；進(jìn)入團(tuán)棵期時(shí)間為15 d，≥10℃積溫為239.0℃；進(jìn)入結(jié)薯期為18 d，≥10℃積溫為415.8℃；薯塊膨大期直至收獲期為38 d，≥10℃積溫為607.3℃；整個(gè)露地種植發(fā)育期≥10℃積溫為1 493℃。

2.2 不同種植模式下平均氣溫變化特征

分析二膜覆蓋和露地地膜栽培兩種模式下馬鈴薯各個(gè)生長發(fā)育期平均氣溫變化現(xiàn)象（圖1），兩種模式下馬鈴薯整個(gè)生育期平均氣溫為15℃～18℃。其中在播種至出苗期，二膜覆蓋的播種期氣溫明顯高于露地地膜栽培，團(tuán)棵期后20 d即4月12日由于撤去棚膜，使馬鈴薯結(jié)薯期間氣溫較團(tuán)棵期有所下降，進(jìn)入成熟期后氣溫又開始逐漸上升，收獲期日平均氣溫達(dá)到16.0℃。露地地膜栽培，播種出苗時(shí)氣溫偏低，苗后期氣溫出現(xiàn)快速上升，并持續(xù)升高，到收獲時(shí)日平均氣溫達(dá)到28.3℃。總的情況是，二膜覆蓋整體氣溫浮動(dòng)不大，地膜栽培整個(gè)生育期氣溫呈持續(xù)上升趨勢。

圖1 二膜、露地兩種種植模式下各生育期平均氣溫動(dòng)態(tài)Fig.1 Dynamicsof average temperature in each growth period under two film and open soil planting modes

2.3 不同種植模式下馬鈴薯生育期內(nèi)10 cm地溫變化動(dòng)態(tài)

地溫也是對馬鈴薯生長發(fā)育有重要影響的條件之一，由于薯苗在土層10 cm左右位置，所以10 cm地溫是苗期一個(gè)較為重要指標(biāo)，合理安排好播種時(shí)間可有效避免霜凍影響，傳統(tǒng)栽培當(dāng)10 cm地溫≥7℃～8℃時(shí)開始播種。分析不同種植模式下馬鈴薯生育期內(nèi)10 cm地溫動(dòng)態(tài)變化特征（圖2）可看出，兩種模式種植的馬鈴薯整個(gè)生育期平均10 cm地溫為16.9℃～21.2℃；其中二膜覆蓋下的馬鈴薯出苗期外界溫度偏低，棚內(nèi)10 cm地溫相對偏高，播種后30 d時(shí)10 cm地溫平均達(dá)到13.4℃，60 d時(shí)也就是結(jié)薯期，外界溫度升高，撤膜后地溫出現(xiàn)短暫下降現(xiàn)象，之后又開始上升，5月13日即播種后90 d達(dá)到收獲日，10 cm地溫平均21.2℃；露地地膜栽培馬鈴薯播種后20 d，也就是出苗期間平均10 cm地溫最低，為11.9℃，30 d時(shí)的10 cm地溫在14.0℃，隨后趨于逐漸上升趨勢，到收獲時(shí)達(dá)到平均21.2℃。

圖2 不同種植模式下馬鈴薯生育期內(nèi)10 cm地溫變化動(dòng)態(tài)Fig.2 Dynamics of soil temperature at 10 cm during potato growth period under different planting patterns

2.4 不同種植模式對馬鈴薯生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響

對比分析兩種種植模式下馬鈴薯生長發(fā)育情況（表1），與露地地膜覆蓋栽培相比，二膜覆蓋種植播種后，馬鈴薯出苗較快，且苗期生長速度也較快，播種后株高達(dá)到5 cm的保證率為40%、100%的天數(shù)均早于地膜覆蓋6 d；團(tuán)棵期長勢發(fā)現(xiàn)，二膜覆蓋種植馬鈴薯植株長勢較快，進(jìn)入團(tuán)棵期的保證率為50%的天數(shù)相差5 d，隨著氣溫升高，4月15日棚外日平均氣溫已達(dá)15.7℃，露地地膜栽培馬鈴薯植株也迅速生長，團(tuán)棵期保證率達(dá)到100%的日數(shù)差減小，露地地膜栽培僅晚出2 d；而且進(jìn)入結(jié)薯期的日數(shù)，二膜覆蓋栽培馬鈴薯也明顯早于露地地膜覆蓋。

表1 兩種種植模式下馬鈴薯生長發(fā)育情況對比分析Tab.1 Comparative analysisof potato growth and development under two planting modes

不同栽培方式的馬鈴薯產(chǎn)量也有很大差異，2022年二膜覆蓋栽培下馬鈴薯單產(chǎn)達(dá)2 390 kg/0.067 hm2，較地膜栽培單產(chǎn)偏低1 170 kg/0.067 hm2，這是因?yàn)槎じ采w馬鈴薯播種早，10 cm地溫和大棚內(nèi)氣溫都偏低，結(jié)薯早，但塊莖產(chǎn)量形成慢，從4月5日進(jìn)入結(jié)薯期到5月13日收獲期，塊莖膨大期長達(dá)39 d，加上多層薄膜覆蓋影響光照條件，導(dǎo)致薯塊偏小，產(chǎn)量偏低。而地膜栽培馬鈴薯生長后期日平均氣溫升高，10 cm地溫適宜，利于地上植株快速生長，5月9日進(jìn)入結(jié)薯期，到6月5日即可收獲，期間塊莖生長約28 d，此時(shí)期晝夜溫差在10℃以上，有利于干物質(zhì)積累，地下塊莖膨大迅速，產(chǎn)量高。但是二膜覆蓋種植馬鈴薯收獲期早于地膜栽培24 d，上市早、價(jià)格高，每斤單價(jià)較地膜栽培偏高0.4元，總體收入偏高997元/0.067 hm2。

3 討論

馬鈴薯為喜光、冷涼作物，生長發(fā)育對氣候依賴性較大，其中溫度對馬鈴薯各個(gè)生育期都有著重要影響。開展保護(hù)地栽培的目的是通過人為改善局部種植氣候環(huán)境，打破時(shí)間差、空間差和地域差，使作物種植不受季節(jié)限制，加快生長速度。大棚種植馬鈴薯改變傳統(tǒng)種植模式，提高了種植地環(huán)境溫度，以適應(yīng)和滿足馬鈴薯生長發(fā)育所需溫度條件，達(dá)到早播種早上市高收益。

4 結(jié)論

馬鈴薯原產(chǎn)于南美洲安第斯山高山區(qū)，這里年平均氣溫5℃，夜間氣溫偏低，正符合馬鈴薯夜間葉片營養(yǎng)物質(zhì)向塊莖傳輸特性，因此喜冷涼氣候。滕州市位于暖溫帶半濕潤地區(qū)南部，年平均氣溫13.6℃，7月為一年中最熱月，平均氣溫26.9℃。正常年份，馬鈴薯露地栽培適宜播期在3月上旬，3月底或4月初進(jìn)入苗期，6月上旬進(jìn)入收獲期，全生育期時(shí)長90 d左右，避開高溫天氣影響。此次雙膜覆蓋栽培試驗(yàn)證明，在滕州市開展二膜覆蓋栽培馬鈴薯技術(shù)，2月中旬棚內(nèi)日平均氣溫、10 cm地溫均能達(dá)到馬鈴薯生長需求，即可開展種植，于5月中旬完成收獲，這種栽培方式與露地栽培相比，馬鈴薯地上部分生長期短，塊莖膨大期相對較長，能避開5月下旬以后氣溫快速回升帶來的高溫影響，達(dá)到早播、早上市目的，提高馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的種植效益。在認(rèn)識并掌握地方農(nóng)業(yè)氣候資源基礎(chǔ)上，合理推廣氣象科技成果應(yīng)用，利用氣候資源發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢。本研究結(jié)果表明在滕州市大力發(fā)展馬鈴薯二膜覆蓋技術(shù)，可以促進(jìn)馬鈴薯高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，提升馬鈴薯種植效益。