馬鈴薯地膜種植生態(tài)效應(yīng)研究

雷玉婷

（天?？h種業(yè)中心，甘肅 武威 733000）

馬鈴薯的用途廣泛，生育期短，產(chǎn)量穩(wěn)定且比較高產(chǎn)，在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有重要地位。在馬鈴薯種植過程中，采用地膜種植技術(shù)，能夠?yàn)槠渖L提供適宜的環(huán)境，使得出苗率得到保障，有效提高馬鈴薯產(chǎn)量。在干旱、晝夜溫差大等條件下，地膜種植技術(shù)具有調(diào)整土壤濕度溫度的作用，優(yōu)越性突出。通過覆蓋地膜能夠有效抑制土壤中的水分揮發(fā)。在太陽照射下，土壤層中的水分向上蒸發(fā)，形成小水珠凝聚在地膜內(nèi)部，隨著夜間溫度下降，水珠會重新滴落在土壤中，有效保證土壤中的濕度，減少土地水分流失，為馬鈴薯生長提供充足的水分。在日照時(shí)間長、降水相對較少的地區(qū)，采用地膜覆蓋種植馬鈴薯，能減少土壤中的水分流失，改善地膜覆蓋以下土壤的濕度，促進(jìn)土壤中水分、溫度、養(yǎng)分的協(xié)調(diào)[1-2]，有利于馬鈴薯根系充分吸收養(yǎng)分而更好地生長發(fā)育。

1 不同處理馬鈴薯產(chǎn)量效應(yīng)

由表1 可知，地膜種植馬鈴薯的鮮薯產(chǎn)量高于在裸露的土地上進(jìn)行種植的產(chǎn)量。不同的地膜處理方式對馬鈴薯產(chǎn)量影響不同。通過對比可以看出，采用地膜覆蓋種植的馬鈴薯產(chǎn)量比露地種植產(chǎn)量高了1.9%～53.9%，莖葉產(chǎn)量和根系產(chǎn)量也有明顯增加。

表1 2020—2021 年不同處理馬鈴薯生物產(chǎn)量比較

2 不同處理土壤與植株速效養(yǎng)分效應(yīng)

在相同的土層中，地膜覆蓋下的土壤養(yǎng)分明顯高于裸露的土地中的土壤養(yǎng)分，采用不同的地膜覆蓋處理手段結(jié)果不同。地膜覆蓋下土壤在營養(yǎng)階段和生殖階段的水分和養(yǎng)分含量高于裸露土地的含量。不同處理土壤速效氮含量，營養(yǎng)階段均高于生長階段；兩種階段速效磷含量也不同，不同處理生殖階段均高于營養(yǎng)階段且高于裸露地表[3-4]。在馬鈴薯生長期間，對于地膜處理，土壤速效養(yǎng)分的供應(yīng)也比裸露地表的養(yǎng)分供應(yīng)強(qiáng)。在馬鈴薯生育期中，地膜處理植株速效養(yǎng)分吸收強(qiáng)度高于露地。具體見表2。

表2 1997—1998 年馬鈴薯地膜種植不同生長階段土壤與植株水分及養(yǎng)分狀況

3 地膜馬鈴薯土壤微生物動態(tài)

對相同施肥的地膜覆蓋土壤和裸露土地進(jìn)行對比可以發(fā)現(xiàn)，地膜覆蓋下土壤中的馬鈴薯生長所必需的放線菌、好氣性細(xì)菌等含量遠(yuǎn)高于裸露地面的含量，見表3。地膜處理比裸露地表對照生殖階段增幅大于營養(yǎng)階段，地膜中生殖階段細(xì)菌、放線菌含量比營養(yǎng)階段顯著增加，而霉菌沒有變化。地膜微生物含量的提高和土壤水分溫度相互協(xié)調(diào)作用有關(guān)。

表3 1997—1998 年馬鈴薯不同生長階段土壤微生物狀況單位：萬個(gè)/g

4 地膜覆蓋馬鈴薯種植過程

4.1 科學(xué)安排輪作

在馬鈴薯種植過程中，要由專業(yè)人員分析土壤肥力和土壤特征，科學(xué)安排種植。對不同的農(nóng)作物，根據(jù)其生長特性輪作，充分發(fā)揮土地，有效利用土地資源。專業(yè)人員對土壤分析后，根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境特征，制訂3 年或5 年輪作種植計(jì)劃。以甘肅省為例，5年輪作方式可以是馬鈴薯—麥類—豆類—油菜—麥類，3年輪作方式可以是馬鈴薯—麥類—豆類。根據(jù)土壤肥力制定適合當(dāng)?shù)匕l(fā)展的輪作制度，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。

4.2 定期深耕土地

對土地進(jìn)行深度耕作，會使土壤變得疏松，提高土壤的透氣性和蓄水能力，有效保持土壤中的肥料，提高抵抗干旱的能力。在馬鈴薯的根系生長和果實(shí)生長期間，松軟的土壤可以為其提供良好的生長環(huán)境。對土壤深耕18～20 cm，深耕后需要翻起土壤中的土塊并碾碎。馬鈴薯的根系并不發(fā)達(dá)，穿透能力也比較差。在出苗前，如果土壤比較松軟，可以促進(jìn)幼苗進(jìn)一步健康生長，從而有效提高產(chǎn)量。如果不將土壤中的硬土塊粉碎，會對根系的進(jìn)一步發(fā)展造成影響。如果硬土塊在土壤上層，則會影響幼苗生長。

4.3 種植前充足施肥

通過覆蓋地膜，能有效保證土壤中的溫度，從而使有機(jī)質(zhì)分解能力增強(qiáng)。馬鈴薯生長過程具有生長速度快、養(yǎng)分消耗多的特點(diǎn)。為促進(jìn)馬鈴薯快速生長，必須保證土壤中有充足的硝態(tài)氮。在覆蓋地膜時(shí)，必須在土壤中增加有機(jī)肥料，有效避免在馬鈴薯生長過程中出現(xiàn)土壤肥力下降的情況，避免引發(fā)馬鈴薯生長后續(xù)力度不足、脫肥早衰的現(xiàn)象[5]。為保證地膜覆蓋下肥料充足，在施肥過程中需要比一般土地中施肥量增加30%～50%。在施肥后要將土壤進(jìn)行多次翻攪，使得肥料與土壤能夠充分混合，保證馬鈴薯生長過程中有充足養(yǎng)分，促進(jìn)馬鈴薯健康生長。

4.4 科學(xué)選種

質(zhì)量高的種薯能促進(jìn)馬鈴薯健康生長。在馬鈴薯種植過程中，要重視地膜覆蓋技術(shù)與科學(xué)選種相結(jié)合，有效實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的目的。在選種過程中，要選擇高質(zhì)量的早熟脫毒馬鈴薯。在播種前，要對選好的馬鈴薯種子進(jìn)行催芽處理，可有效減少病害，促進(jìn)幼芽提早發(fā)育。

4.5 起壟覆膜

馬鈴薯的地膜覆蓋種植過程中，以壟寬在70 cm左右、壟高和壟長在20 cm 左右最為適宜。在地膜鋪就過程中，必須將地膜拉緊、鋪平、蓋嚴(yán)實(shí)，使地膜與土壟表面嚴(yán)密契合，使土壤增溫保濕[6]。

4.6 適時(shí)適度播種

以甘肅省為例，馬鈴薯播種一般為每年的3 月底至4 月初，此時(shí)為最佳播種時(shí)間。播種量以馬鈴薯的種子大小為依據(jù)。在壟上播種時(shí)，要嚴(yán)格控制種子之間的距離，一般保持在20～30 cm，播種深度為20 cm，有利于馬鈴薯發(fā)芽后破土出苗，促進(jìn)馬鈴薯后期健康生長。

4.7 重視田間管理

在完成馬鈴薯種植后，應(yīng)引入專業(yè)人員開展田間管理工作。馬鈴薯地膜覆蓋栽培雖然有利于保持土壤的溫度、濕度，但是在出苗期間，經(jīng)過陽光照射，地膜表面溫度較高，幼苗接觸到地膜后容易被燒傷。必須嚴(yán)格檢查馬鈴薯出苗的情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)出苗的馬鈴薯，幫助馬鈴薯幼苗突破地膜限制。如果發(fā)現(xiàn)馬鈴薯幼苗出苗不齊，田間管理員要及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)種，確保齊苗，從而提高馬鈴薯產(chǎn)量。馬鈴薯開花后要進(jìn)行灌溉。需要對灌溉的水量進(jìn)行嚴(yán)格控制，保持在10 cm 左右，使得土壤保持疏松而濕潤的狀態(tài)，有利于馬鈴薯果實(shí)生長。

4.8 防治病蟲害

在馬鈴薯種植過程中，為保證馬鈴薯的質(zhì)量和產(chǎn)量，需要對病蟲害進(jìn)行防治。病害防治可以采用甲霜靈、敵克松等。根據(jù)馬鈴薯的生長狀況，及時(shí)調(diào)整調(diào)配比例，實(shí)現(xiàn)在有效防治病害的同時(shí)，不影響馬鈴薯苗生長。

在防治蟲害過程中，需要區(qū)分地上害蟲和地下害蟲，分別消滅。針對地上害蟲，可以使用敵敵畏等；針對地下害蟲，可以通過合理輪作或者鏟除田間雜草等措施進(jìn)行防治，也可以使用藥物進(jìn)行滅除。

5 馬鈴薯地膜種植效應(yīng)討論

相關(guān)研究表明，地膜覆蓋可以促進(jìn)馬鈴薯生長發(fā)育，但多數(shù)只是羅列幾個(gè)生理學(xué)特征，沒有從根本上發(fā)現(xiàn)地膜覆蓋促使土豆生長發(fā)育的機(jī)制。文章通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，覆蓋地膜可以提高土壤溫度，促進(jìn)馬鈴薯生長發(fā)育。覆蓋地膜后可以使土壤提早達(dá)到對馬鈴薯生育時(shí)期的地積溫需求。與氣溫相比，在生育初、中期馬鈴薯生長發(fā)育時(shí)，對地溫的要求更高。地積溫與氣積溫可能存在一種相互補(bǔ)償?shù)年P(guān)系，但初步觀察表明這種關(guān)系不是主要的，表現(xiàn)為各生育階段不同處理間氣積溫的變異系數(shù)顯著大于地積溫的變異系效。

在滿足了生育早期的地積溫要求后，覆膜處理的馬鈴薯開始提早生長發(fā)育，干物質(zhì)積累也相應(yīng)提前。因此地膜覆蓋處理對生產(chǎn)潛力并沒有產(chǎn)生明顯影響。地膜覆蓋處理的結(jié)薯期土溫較適宜，而塊根中積累同化物質(zhì)的UDP6—葡糖基酶等活力也較強(qiáng)，因而促使地上部同化產(chǎn)物向塊莖運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致地上部衰老。測定表明，覆膜處理的各個(gè)時(shí)期蛋白質(zhì)含量均高于不覆膜處理，說明覆膜處理改善了土壤孔隙特征。

6 結(jié)束語

馬鈴薯是我國的主要經(jīng)濟(jì)作物之一，富含蛋白質(zhì)、維生素、碳水化合物和微量元素等。地膜覆蓋可以有效降低水分蒸發(fā)速度，也可以把土地下層的水分提升至土壤表層，從而發(fā)揮了農(nóng)業(yè)抗旱的功效。地膜覆蓋栽培方法與傳統(tǒng)露地栽培相比，能夠適當(dāng)增加水分，還能提高地面溫度和提升土壤環(huán)境質(zhì)量。在覆膜處理下，溫度更適合馬鈴薯根系繁殖和萌發(fā)，可以提高馬鈴薯生長發(fā)育速度。地膜覆蓋層適于中高海拔陰暗潮濕的地方，可以促進(jìn)早熟和增產(chǎn)，從而促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。