不同種植模式對旱區(qū)馬鈴薯產(chǎn)量的影響

劉曉偉，何寶林

（農(nóng)業(yè)部西北作物抗旱栽培與耕作重點開放實驗室/甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院旱地農(nóng)業(yè)研究所，蘭州，730070）

馬鈴薯是西北黃土高原半干旱區(qū)三大主要作物之一，已經(jīng)成為農(nóng)村經(jīng)濟結(jié)構(gòu)中的支柱產(chǎn)業(yè)，由于它產(chǎn)量高、產(chǎn)品用途廣，集糧、菜、經(jīng)、飼于一體，是一種重要的經(jīng)濟和糧食作物，對增加農(nóng)民收入具有重要作用。隨著農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整，半干旱區(qū)馬鈴薯的種植面積不斷擴大，馬鈴薯種植已經(jīng)成為增加當?shù)剞r(nóng)民收入的重要途徑。馬鈴薯的種植模式多種多樣，其中地膜覆蓋栽培技術(shù)因具有增溫保墑、抗旱保苗、改善土壤生態(tài)環(huán)境、活化土壤養(yǎng)分、提高養(yǎng)分有效性和利用效率等顯著特點而被大面積推廣。地膜覆蓋能夠顯著提高馬鈴薯產(chǎn)量[1～4]，而且能夠改善馬鈴薯品質(zhì)，其主要原因是地膜覆蓋改善了馬鈴薯生長所需要的農(nóng)田小氣候。不同區(qū)域限制馬鈴薯產(chǎn)量提高的因素不同，因此本文結(jié)合種植模式與覆膜時期2個因素，探討地膜覆蓋對半干旱地區(qū)馬鈴薯產(chǎn)量和經(jīng)濟效益的影響，研究適合旱地馬鈴薯地膜覆蓋的高產(chǎn)栽培模式，以期為完善該地區(qū)馬鈴薯覆膜生產(chǎn)技術(shù)體系提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗在甘肅省農(nóng)科院莊浪試驗站進行，試驗地海拔1 550 m，無霜期163 d，≥10℃積溫2 533.8℃，年均日照時數(shù)2 580 h，年均氣溫8.5℃，年均降雨量460 mm，且60%以上集中在7～9月，是典型的半干旱區(qū)。試驗地土壤為黃綿土，耕層土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分為NH4+-N 4.9 mg/kg，NH3-N 0.74 mg/kg，全P 25.23 mg/kg，全K 173.67 mg/kg，pH值8.6。

1.2 試驗材料

馬鈴薯品種為莊薯3號，由甘肅省莊浪縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心選育。其株叢繁茂，株型直立，莖綠色；葉片深綠，復(fù)葉大小中等，小葉橢圓形；花淡藍紫色，天然結(jié)實性差，晚熟；結(jié)薯集中，薯塊扁圓形，黃皮黃肉，芽眼淡紫色，表皮光滑中等；含粗蛋白質(zhì)3.04%，淀粉17.97%，維生素C 12.3 mg/100 g，還原糖0.5%；高抗晚疫病，中抗花葉病毒病。

地膜選用厚度為0.008 mm，寬120 cm和70 cm的聚乙烯農(nóng)用地膜。

1.3 試驗方法

試驗采用種植方式、覆膜時期雙因素隨機區(qū)組設(shè)計，共設(shè)9個處理（表1），每個處理3次重復(fù)，小區(qū)面積21.6 m2（3.6 m×6 m）。 4種種植方式，2個覆膜時期： 頂凌覆膜（3月16日），春覆膜（4月23日）。 先起壟覆膜，于4月23日播種，株距35 cm，667 m2播種3 200 株。每667 m2施農(nóng)家肥3 000 kg，尿素（含N 46%）15 kg（底肥10 kg，現(xiàn)蕾期追施5 kg），普通過磷酸鈣（含P2O514%）40 kg，氯化鉀15 kg（含K2O 60%）。用40%辛硫磷0.5 kg處理土壤，防治地下害蟲。其他管理措施同大田。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對馬鈴薯生育期及農(nóng)藝性狀的影響

試驗結(jié)果（表2）表明，不同種植方式對馬鈴薯的生育期影響較大，莊薯3號屬于晚熟品種，但地膜覆蓋栽培與露地種植相比均能不同程度地縮短其生育期，使馬鈴薯早熟。不同種植模式和覆膜時期對馬鈴薯全生育期的影響大小為全膜覆蓋＞半膜覆蓋；雙壟溝種植＞壟作穴播；頂凌覆膜＞春覆膜，其中以T1處理的馬鈴薯全生育期最短，為146 d，T2處理次之，為147 d，對照生育期最長，為161 d。T1處理馬鈴薯較其他處理提早成熟了1～15 d，其生育進程明顯加快。生育期的縮短為半干旱地區(qū)晚熟馬鈴薯品種的廣泛種植及提前冬小麥、冬油菜的秋播時間創(chuàng)造了有利條件，并能大幅度提高復(fù)種指數(shù)。

表1 馬鈴薯地膜覆蓋優(yōu)化模式試驗處理

覆蓋地膜后，改善了土壤的水、肥、氣、熱條件，因此促進了馬鈴薯生長發(fā)育，有效提高了作物產(chǎn)量。由表2可知，T1處理的馬鈴薯單株塊莖質(zhì)量和大中薯率均高于其他處理，其中單株塊莖質(zhì)量比其他處理的大0.08～0.21 kg，較對照高0.25 kg；大中薯率比其他處理高1～9.3個百分點，比對照高19.9個百分點。

2.2 不同處理對馬鈴薯產(chǎn)量及經(jīng)濟效益的影響

表2 不同處理對馬鈴薯生育期及農(nóng)藝性狀的影響

表3 不同處理對馬鈴薯產(chǎn)量及經(jīng)濟效益的影響

表3表明，不同處理的馬鈴薯產(chǎn)量由高到低依次為T1＞T5＞T2＞T6＞T3＞T4＞T7＞ T8＞T9，均比對照增加，增加幅度為9.0%～46.8%。 其中處理T1、T2、T5、T6的產(chǎn)量極顯著高于其他處理，又以處理T1增產(chǎn)最明顯，說明采用全膜雙壟溝播頂凌覆膜方式可以較大幅度提高隴東旱區(qū)馬鈴薯產(chǎn)量。

按照2010年的市場價格，對9種種植方式的經(jīng)濟效益分析（表3）得出，全膜雙壟溝播頂凌覆膜種植模式667 m2產(chǎn)值和純收入最高，分別為1 968.89，1 492.49元，其中純收入較T2～T8和CK分別增加223.16，296.04，370.15，135.88，256.93，471.43，557.48元。 T2～T8的純收入分別比CK增加59.03%，35.76%，27.96%，20.04%，45.09%，32.14%，和9.20%。由此可見，增收效果為全膜覆蓋優(yōu)于半膜覆蓋，頂凌覆膜優(yōu)于春覆膜，頂凌全膜雙壟溝播是增產(chǎn)增收的最佳方式，具有極顯著的經(jīng)濟效益。

3 結(jié)論

通過變更耕作和種植方式、發(fā)展覆蓋栽培技術(shù)來實現(xiàn)馬鈴薯高產(chǎn)，是馬鈴薯研究的熱點領(lǐng)域[5～9]。干旱是影響半干旱地區(qū)馬鈴薯生長的主要限制因子，頂凌全膜雙壟溝播方式的覆蓋度為100%，不但最大程度減少了土壤水分的蒸發(fā)，而且壟上覆膜和溝內(nèi)種植可使降水通過壟上膜面向溝內(nèi)匯集，滿足馬鈴薯生長對水分的需求，促進馬鈴薯的生長。同時全地面覆膜栽培可改善土壤溫度、濕度等綜合條件，避免了風(fēng)、雨對土壤的侵蝕和中耕等對土壤結(jié)構(gòu)的破壞，加強了土壤中微生物的活性，改善了土壤的理化性質(zhì)，加速了有機質(zhì)的分解，并能抑制雜草和減輕病蟲害的為害，從而為馬鈴薯生長發(fā)育創(chuàng)造一個相對穩(wěn)定的生態(tài)環(huán)境，最大程度地提高馬鈴薯產(chǎn)量。試驗結(jié)果表明，集全地面覆蓋、膜面集雨、抑蒸保墑、溝壟種植為一體的頂凌全膜雙壟溝播種植模式增產(chǎn)、增收效果優(yōu)于其他種植模式，明顯提高了馬鈴薯的產(chǎn)量和經(jīng)濟效益。與露地穴播相比，馬鈴薯頂凌全膜雙壟溝播每667 m2產(chǎn)量達2 461.11 kg，增產(chǎn)46.8%，純收入可達1 492.49元，增收59.03%，實現(xiàn)了抗旱增產(chǎn)和節(jié)本增效的統(tǒng)一，是半干旱地區(qū)馬鈴薯抗旱高效種植的核心技術(shù)，對馬鈴薯抗旱增產(chǎn)具有重要的意義。

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