半干旱區(qū)馬鈴薯高產(chǎn)栽培技術(shù)集成

王 娟，李德明，姚彥紅，黃 凱，李亞杰，羅 磊，王瑞英，汪仲敏

（定西市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，甘肅 定西 743000）

栽培生理

半干旱區(qū)馬鈴薯高產(chǎn)栽培技術(shù)集成

王 娟，李德明*，姚彥紅，黃 凱，李亞杰，羅 磊，王瑞英，汪仲敏

（定西市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，甘肅 定西 743000）

在半干旱區(qū)全膜雙壟壟播栽培技術(shù)模式下，用‘青薯9號(hào)’脫毒種薯，在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上增施有機(jī)生物菌肥，并采用病蟲(chóng)害綜合防治等技術(shù)措施，對(duì)其田間表現(xiàn)、產(chǎn)量和水分利用效率進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，馬鈴薯覆膜栽培較露地栽培的出苗期、現(xiàn)蕾期和開(kāi)花期均提前5～6 d。各覆膜處理的出苗率均高于對(duì)照，但無(wú)顯著性差異。施用馬鈴薯專(zhuān)用肥675 kg/hm2基礎(chǔ)上增施有機(jī)生物菌肥675 kg/hm2和采用病蟲(chóng)害綜合防治的處理株高顯著高于其他各處理，除2個(gè)處理外各覆膜處理莖粗均顯著高于對(duì)照。各處理均未見(jiàn)花葉病、卷葉??；早疫病和晚疫病發(fā)病級(jí)數(shù)較輕。施用馬鈴薯專(zhuān)用肥675 kg/hm2基礎(chǔ)上增施有機(jī)生物菌肥675 kg/hm2和采用病蟲(chóng)害綜合防治處理的商品薯率和產(chǎn)量最高，各覆膜處理平均產(chǎn)量極顯著高于對(duì)照。土壤水分利用效率（WUE）以施用馬鈴薯專(zhuān)用肥675 kg/hm2基礎(chǔ)上增施有機(jī)生物菌肥675 kg/hm2和采用病蟲(chóng)害綜合防治處理最高，各覆膜處理極顯著高于對(duì)照。

半干旱區(qū)；馬鈴薯；栽培技術(shù)

西北旱作區(qū)是中國(guó)馬鈴薯的主產(chǎn)區(qū)。作為甘肅省乃至全國(guó)重要的優(yōu)質(zhì)馬鈴薯產(chǎn)區(qū)之一的定西市，馬鈴薯常年種植面積達(dá)20多萬(wàn)hm2，馬鈴薯在當(dāng)?shù)丶Z食生產(chǎn)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著舉足輕重的作用。近年來(lái)，定西市旱作農(nóng)業(yè)區(qū)結(jié)合本地區(qū)降雨量少的特點(diǎn)，在馬鈴薯栽培中大面積推廣使用全膜覆蓋栽培技術(shù)，使馬鈴薯的產(chǎn)量和水分利用效率顯著提高。研究表明，在旱作區(qū)采用全膜雙壟壟播栽培可以顯著改善馬鈴薯的形態(tài)指標(biāo)及產(chǎn)量要素的構(gòu)成，其主要原因是通過(guò)溝壟覆膜改善了馬鈴薯生長(zhǎng)發(fā)育的微環(huán)境，促進(jìn)了馬鈴薯的生長(zhǎng)及產(chǎn)量要素的有效構(gòu)成[1,2]。但是，目前定西市馬鈴薯種植過(guò)程中連作障礙問(wèn)題突出，標(biāo)準(zhǔn)化種植模式不完善和機(jī)械化水平較低，導(dǎo)致產(chǎn)量較低。本試驗(yàn)在機(jī)械深松、全膜雙壟壟播栽培技術(shù)模式下，使用優(yōu)良品種的脫毒種薯，在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上增施有機(jī)生物菌肥和采用病蟲(chóng)害綜合防治等技術(shù)對(duì)旱作區(qū)馬鈴薯生長(zhǎng)、產(chǎn)量及水分利用效率的影響進(jìn)行了研究，以期為進(jìn)一步優(yōu)化隴中半干旱區(qū)馬鈴薯栽培模式，提高產(chǎn)量和水分利用效率，集成旱地覆膜培肥高產(chǎn)高效綜合栽培技術(shù)提供理論依據(jù)，探索提高旱地馬鈴薯產(chǎn)量和效益的有效途徑，為本地區(qū)馬鈴薯高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于定西市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗(yàn)基地，該區(qū)海拔1 920 m，年均輻射592.85 kJ/cm2，年均氣溫6.4℃，≥10℃積溫2 239.1℃，年均降水量415.2 mm，年蒸發(fā)量1 531 mm，干燥度2.53，為典型的半干旱雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)，供試土壤類(lèi)型為黃綿土，土壤肥力中等。0～20 cm土壤有機(jī)質(zhì)含量為20.90 g/ kg，速效氮、速效磷、速效鉀含量分別為20.4，36.5，115.3 mg/kg，馬鈴薯連作年限為3年。

1.2試驗(yàn)材料

常規(guī)施肥中基礎(chǔ)底肥施農(nóng)家肥牛糞30 000 kg/ hm2，施可豐長(zhǎng)效緩釋型復(fù)合肥料專(zhuān)用肥（N 23%，P2O516%，K2O 7%）675 kg/hm2。有機(jī)生物菌肥選用蘇州仁成生物科技有限公司生產(chǎn)的“使達(dá)利”有機(jī)生物菌肥（N-P2O5-K2O≥25%，有效活菌數(shù)≥0.2億個(gè)/g，有機(jī)質(zhì)≥20%，微量元素≥7%，腐植酸≥10%）。肥料在覆膜時(shí)按各處理用量條施。播種前用40%甲基異柳磷乳油7.5 kg/hm2加細(xì)沙土750 kg/hm2制成毒土進(jìn)行土內(nèi)施藥。馬鈴薯供試品種為‘青薯9號(hào)’，種薯級(jí)別為一級(jí)原種。

1.3試驗(yàn)方法

試驗(yàn)共設(shè)8個(gè)處理，每個(gè)處理面積592 m2（12.65 m×46.8 m），不設(shè)重復(fù)，在測(cè)定各項(xiàng)指標(biāo)時(shí)，取樣方測(cè)定3次。具體施肥量見(jiàn)表1。表1中病害防治措施為，封行前噴藥以防控馬鈴薯早疫病，75%拿敵穩(wěn)（肟菌-戊唑醇）水分散粒劑噴霧，用藥150～225 g/hm2。開(kāi)花期、淀粉積累期（7月上旬至9月下旬）根據(jù)天氣及發(fā)病情況進(jìn)行2次噴藥。第1次：72%克露（霜脲氰+代森錳鋅）可濕性粉劑噴霧，用量1 500 g/hm2；第2次：安克（烯酰嗎啉）50%可濕性粉劑噴霧，用量450 g/hm2。

表1 試驗(yàn)處理Table 1 Treatments in experiment

試驗(yàn)于2013年10月中旬進(jìn)行機(jī)械深松，2014年4月7日進(jìn)行機(jī)械覆膜。覆膜采用厚度0.008 mm黑色地膜全覆蓋，膜寬1.20 m。分大小壟種植，大壟高10 cm，寬70 cm，小壟高15 cm，寬40 cm。覆膜時(shí)地膜要與壟面、壟溝貼緊，每隔2～3 m壓一土腰帶。覆膜后7 d左右，在壟溝內(nèi)每隔50 cm打微孔，使壟溝內(nèi)的集水能及時(shí)滲入土壤。對(duì)照處理實(shí)行露地平播，株行距與覆膜處理相同，在現(xiàn)蕾期進(jìn)行人工培土，培土高度為15 cm。切種前用0.1%的高錳酸鉀溶液對(duì)刀具進(jìn)行消毒。薯塊切好后，用甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院馬鈴薯研究所生產(chǎn)的抗旱防病拌種劑（300 g：100 kg薯塊）和草木灰拌種后播種。5月1日進(jìn)行人工點(diǎn)播種植，株距32 cm，行距60 cm，密度為54 720株/hm2。試驗(yàn)期間無(wú)灌水。于10月28日收獲。試驗(yàn)期間氣象資料見(jiàn)表2。

表2 試驗(yàn)期間氣象資料Table 2 Meteorological data during experimentation

1.4測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.4.1 發(fā)病率和病情指數(shù)

發(fā)病率（%）=發(fā)病株數(shù)/調(diào)查總株數(shù)×100

病情指數(shù)=∑（病級(jí)株數(shù)×代表值）/（調(diào)查總株數(shù)×最高級(jí)代表值）×100

1.4.2 水分利用效率

水分利用效率（WUE）＝Y(jié)/ETa，Y為馬鈴薯產(chǎn)量，ETa為全生育期實(shí)際蒸散量；

灌水利用效率（IWUE）=（Y補(bǔ)灌處理-Y對(duì)照）/補(bǔ)灌量；

實(shí)際蒸散量（ETa）＝播前土壤貯水量+降雨量+補(bǔ)灌量－收后土壤貯水量；

貯水量（mm）＝重量含水量（%）×土壤容重（g/cm3）×土壤層厚度（mm）。

各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定時(shí)每個(gè)處理取樣方測(cè)定3次重復(fù)，數(shù)據(jù)處理采用Excel 2003和SPSS 11.5軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1不同處理對(duì)馬鈴薯生育期的影響

由表3可以看出，各覆膜處理的出苗期、現(xiàn)蕾期、開(kāi)花期均較對(duì)照提前5～6 d，這主要是因?yàn)榈啬じ采w能加快馬鈴薯出苗速度，馬鈴薯植株生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)，加快了植株生長(zhǎng)速度。專(zhuān)用肥和有機(jī)生物菌肥的施用對(duì)‘青薯9號(hào)’生育期無(wú)影響。由于‘青薯9號(hào)’屬于極晚熟品種，生育期較長(zhǎng)，生長(zhǎng)旺盛，10月14日當(dāng)?shù)氐脑缢獊?lái)臨，導(dǎo)致其生育期提前結(jié)束。

表3 各處理生育期Table 3 Growth period of potato under different treatments

2.2不同處理對(duì)馬鈴薯出苗率、株高及莖粗的影響

由表4可以看出，各覆膜處理的出苗率均高于對(duì)照，但無(wú)顯著性差異。株高方面T4處理為113 cm，顯著高于其他各處理，T1-1、T1-2和T2處理之間無(wú)顯著差異，T3-1和T3-2處理之間無(wú)顯著差異，說(shuō)明在施用馬鈴薯專(zhuān)用肥675 kg/hm2基礎(chǔ)上增施有機(jī)生物菌肥675 kg/hm2和采用病蟲(chóng)害綜合防治處理可以顯著提高馬鈴薯的株高。各覆膜處理的株高極顯著高于對(duì)照，平均比對(duì)照高26.7%，對(duì)照CK1和CK2之間株高無(wú)顯著差異。各覆膜處理的莖粗除T2和T4外顯著大于對(duì)照，但各覆膜處理之間無(wú)顯著差異，對(duì)照處理之間也無(wú)顯著差異。

表4 各處理出苗率、株高及莖粗Table 4 Seedling emergence,plant height and stem diameter of potato under different treatments

2.3不同處理對(duì)馬鈴薯病害的影響

由表5可以看出，各處理均未見(jiàn)花葉病、卷葉病。早疫病方面T1-1處理發(fā)病，發(fā)病級(jí)數(shù)較輕。晚疫病方面CK1和CK2處理在9月中旬生育后期發(fā)現(xiàn)病株，但發(fā)病級(jí)數(shù)較輕。進(jìn)行病害防治的處理T3-1、T3-2和T4處理均未見(jiàn)發(fā)病，主要是由于‘青薯9號(hào)’抗病性極強(qiáng)，尤其對(duì)晚疫病的抗性強(qiáng)，試驗(yàn)期間9月份的降雨量多，但氣溫較低，提前進(jìn)行的病害防治對(duì)晚疫病的防治效果較好。另外試驗(yàn)選用的種薯級(jí)別為一級(jí)原種，種薯質(zhì)量好也是各病害沒(méi)有大量發(fā)生的原因之一。

2.4不同處理對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量的影響

由表6可以看出，商品薯率覆膜處理中以T4處理最高為76.0%，其次為T(mén)2，T3-2，T3-1，T1-2，T1-1處理。對(duì)照處理CK1和CK2之間無(wú)顯著性差異。各覆膜處理的平均產(chǎn)量為66 500 kg/hm2，極顯著高于對(duì)照處理，分別較對(duì)照CK1和CK2平均增產(chǎn)21 022和33 299 kg/hm2，增幅分別為46.2%和100.3%。T4處理產(chǎn)量最高，達(dá)79 657 kg/hm2，較T2處理增產(chǎn)7 246 kg/hm2，增幅為10.0%，差異顯著，說(shuō)明在全膜覆蓋條件下，專(zhuān)用肥施用一致的基礎(chǔ)上增施一定量的有機(jī)生物菌肥和加強(qiáng)病害防治可以改善連作條件下的不利因素，顯著增加馬鈴薯產(chǎn)量。由于有機(jī)生物菌肥富含有機(jī)質(zhì)和腐殖酸，大量微生物菌在土壤中繁殖活動(dòng)，其代謝產(chǎn)物富含多種作物生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可以疏松土壤，促進(jìn)土壤養(yǎng)分分解釋放，增強(qiáng)土壤平衡供肥能力，明顯提高肥料利用率，從而提高產(chǎn)量。T2處理產(chǎn)量極顯著高于T1-1和T1-2處理，進(jìn)一步說(shuō)明增施有機(jī)生物菌肥可以顯著提高馬鈴薯產(chǎn)量，但T1-1和T1-2處理之間無(wú)顯著差異。T3-2處理產(chǎn)量極顯著高于T3-1。CK1處理產(chǎn)量極顯著高于CK2處理。

表5 各處理主要病害情況Table 5 Main diseases of potato under different treatments

表6 各處理馬鈴薯產(chǎn)量Table 6 Yield of potato under different treatments

2.5不同處理對(duì)土壤水分利用效率的影響

由表7可以看出，各覆膜處理的土壤水分利用效率極顯著高于對(duì)照。8個(gè)處理中以T4處理最高為185.7 kg/hm2·mm，極顯著高于其他各處理。覆膜處理中T1-1處理的水分利用效率為140.2 kg/ hm2·mm，極顯著高于T1-2處理；T3-2處理極顯著高于T3-1處理，CK1極顯著高于CK2處理，說(shuō)明在同等條件下增施有機(jī)生物菌肥可以提高土壤水分利用效率。由于有機(jī)生物菌肥可改良土壤結(jié)構(gòu)，形成的根土水肥微環(huán)境有利于馬鈴薯生長(zhǎng)，使得馬鈴薯的水肥耦合效應(yīng)好。

3 討論

全膜雙壟壟播栽培技術(shù)集覆膜抑蒸、壟面集雨、壟上種植為一體，實(shí)現(xiàn)了雨水富集疊加，極大地提高了半干旱區(qū)的降水利用率，實(shí)現(xiàn)了增產(chǎn)增效。在半干旱區(qū)，探索在該技術(shù)基礎(chǔ)上的水肥高效利用模式，結(jié)合機(jī)械深松、應(yīng)用優(yōu)良品種脫毒種薯，采取全膜雙壟壟播栽培模式，在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上增施一定量的有機(jī)生物菌肥和加強(qiáng)病蟲(chóng)害綜合防治等技術(shù)措施，可以使馬鈴薯較露地栽培提前出苗、現(xiàn)蕾和開(kāi)花5～6 d，主要因?yàn)榈啬じ采w能加快馬鈴薯出苗速度，馬鈴薯植株生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)，加快了植株生長(zhǎng)速度[3]，但施肥對(duì)整個(gè)生育期無(wú)明顯影響。各覆膜處理的出苗率均高于對(duì)照，但無(wú)顯著性差異。本試驗(yàn)在連作3年的土壤上通過(guò)使用優(yōu)良品種‘青薯9號(hào)’脫毒種薯，在馬鈴薯專(zhuān)用肥施用一致的基礎(chǔ)上增施一定量的有機(jī)生物菌肥，加強(qiáng)病蟲(chóng)害防治，可以明顯提高馬鈴薯的株高和產(chǎn)量以及水分利用效率，減少馬鈴薯病害的發(fā)生。這是由于覆膜種植模式能在一定程度上通過(guò)提高土壤養(yǎng)分的有效性及吸收利用率而緩解連作種植對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量形成的不利影響，繼續(xù)保持較高的產(chǎn)量水平[4-6]。各覆膜處理的土壤水分利用效率極顯著高于對(duì)照，隨著馬鈴薯生育進(jìn)程的推進(jìn)，增施有機(jī)生物菌肥保持土壤水分作用更加明顯，形成的根土水肥微環(huán)境有利于馬鈴薯生長(zhǎng)，使得馬鈴薯的水肥耦合效應(yīng)好，從而提高了土壤保水保肥能力[7,8]。試驗(yàn)選取的馬鈴薯品種‘青薯9號(hào)’抗旱抗病性強(qiáng)，在7月下旬定西市遭遇20 d持續(xù)干旱條件下，仍然保持了較高的產(chǎn)量水平，已成為當(dāng)?shù)氐闹髟云贩N；選用的有機(jī)生物菌肥由于富含微生物菌代謝產(chǎn)物對(duì)作物具有防治病害的作用，有效提高作物抗重茬等防御能力以及提高產(chǎn)量的能力。在半干旱區(qū)，在全膜雙壟壟播栽培技術(shù)模式下，采取“機(jī)械深松+優(yōu)良品種脫毒種薯+增施有機(jī)生物菌肥+病蟲(chóng)害綜合防治”的技術(shù)措施，可以在連作土壤上明顯提高馬鈴薯的產(chǎn)量，增產(chǎn)效果明顯，可在甘肅半干旱區(qū)大面積推廣應(yīng)用。

表7 各處理土壤水分利用效率Table 7 Water use efficiency of different treatments

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Integration of Cultivation Techniques for High Yield of Potato in Semi-arid Area

WANG Juan,LI Deming*,YAO Yanhong,HUANG Kai,LI Yajie,LUO Lei,WANG Ruiying,WANG Zhongmin

(Dingxi Academy of Agricultural Sciences,Dingxi,Gansu 743000,China)

ract:The effects on potato field performance,yield and wateruse efficiency(WUE)were studied ofaddition oforganic bio-bacterial fertilizer on the basis of conventional fertilization and application of technique for control of diseases and insects undera whole plastic mulching and double row system in semi-arid area using virus-free seed of'Qinshu 9'as plantmaterial.The stages of potato emergence,bud flower and flowering appeared 5-6 days earlier in plastic mulching than in open field(CK).The emergence rate in plastic mulching treatments was higherthan in CK,butno significantdifference was found.The plantheightin the treatment of addition of organic bio-bacterial fertilizer 675 kg/ha on the basis of conventional fertilization 675 kg/ha,and application of technique for control of diseases and insects was significantly higher than that in other treatments,and the stem diameter of potato under plastic mulching,except for two treatments,was significantly greater than that in CK.No mosaic virus and potato leaf roll virus were found,however,early blight and late blight did occur,but to a lesser degree.The highest yield and marketable tuberpercentage were achieved in the treatmentofaddition oforganic bio-bacterialfertilizer675 kg/ha on the basis of conventionalfertilization 675 kg/ha,and application oftechnique forcontrolofdiseases and insects,and yield ofpotato in plastic mulching treatments was highly significantly higher than that in CK.Soil water use efficiency was also the highest in this treatment,and WUEin plastic mulching treatments was highly significantly higherthan CK.

ds:semi-arid area;potato;cultivation technique

S532

B

1672－3635（2015）06-0335-06

2015-01-10

國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“西北區(qū)馬鈴薯節(jié)水高效關(guān)鍵技術(shù)研究與示范（2012BAD06B03）”；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專(zhuān)項(xiàng)資金（CARS-10）；農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金（2014GB2G100146）。

王娟（1980-），女，助理研究員，碩士，主要從事馬鈴薯遺傳育種和栽培研究。

李德明，研究員，主要從事馬鈴薯遺傳育種研究，E-mail:dxlideming@163.com。