山區坡地馬鈴薯不同起壟方式對土壤水分蓄積和產量的效果

孫小娟

（甘肅省天?？h農產品質量檢測檢驗站，甘肅 天祝 733299）

馬鈴薯是糧菜兼用作物，為解決中國的糧食供給和提高人民的生活水平發揮了巨大作用[1]。山區馬鈴薯因產量高、耐貯運和抗冰雹，被稱作“鐵稈”莊稼。但山區耕地因坡度大、降雨周年供應不均等原因，常常造成馬鈴薯種植地降雨時地表形成徑流，造成水土流失，雨后地表干旱龜裂，給雨水利用、馬鈴薯生長和產量帶來一定負面影響。本試驗在山區，30°以上坡地種植馬鈴薯，研究不同起壟方式對雨水截流、水分蓄積、馬鈴薯生長和產量的影響，以期為山區坡地馬鈴薯種植中高效利用降雨和提高馬鈴薯產量和品質提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地設在甘肅省天?？h東坪鄉先鋒村，海拔2 050 m、土壤為山地粟鈣土，屬大陸性高原季風氣候區。年平均氣溫1.8℃，≥10℃積溫2 400℃，年日照2 500 h，早霜9月下旬，晚霜4月下旬，無霜期155 d，年平均降雨量465 mm。試驗地位于祁連山東端北麓淺山區，坡度30°～45°，易形成鋒面雨，馬鈴薯是當地的主要經濟作物。

1.2 試驗材料

供試馬鈴薯品種為‘隴薯3號’1級種薯，由甘肅省定西市農業科學研究院提供。播種前將薯塊切成40 g左右，每個切塊帶有1～2個芽眼，切塊每50 kg用50%多菌靈加水2 kg進行拌種，拌種24 h后播種。

1.3 試驗方法

試驗共設4個不同起壟處理。處理1：橫向壟，沿坡地等高線橫向起壟；處理2：縱向壟，垂直坡地等高線縱向起壟；處理3：網格壟，沿坡地等高線橫向起壟后，再垂直坡地等高線縱向起壟，壟形呈網格狀；處理4：平地種植為對照（CK），沿坡地等高線橫向平地種植。處理1橫向壟、處理2縱向壟和處理3網格壟中的橫向壟起壟規格均為高25 cm、頂寬60 cm、壟溝40 cm，壟面覆寬100 cm白色地膜，壟溝取土壓實地膜兩側，壟溝底部裸露，處理3網格壟中的縱向壟間距2.0 m，處理4平地種植沿等高線平地覆寬60 cm地膜，膜邊距40 cm，膜間取土壓實地膜兩側，膜間裸露。所有處理沿膜頂中線點播，株距50 cm。每處理667 m2為1個小區，隨機區組，重復3次。不同處理播期均為2016年4月25日，不同處理除起壟方式不同外，其他栽培管理措施均相同。

1.4 測定方法

馬鈴薯出苗后每次降雨后4，8，12，16和20 d分別測定地表以下25 cm土壤相對含水量，田間觀察記錄出苗期、現蕾期、開花期和成熟期（落葉期），統計出苗率，并記錄每小區全年形成的地表徑流痕跡。馬鈴薯成熟采收時每小區隨機抽取100株測定單株薯重，統計商品薯率和單株結薯數，并測定小區產量。土壤相對含水量測定時采用“S”形5點取樣法采集土樣，烘干法測定[2]。

測定數據求其平均值，利用Excel 2007、DPS 7.05軟件對試驗數據進行分析。

2 結果與分析

2.1 不同起壟方式對土壤水分蓄積的影響

由表1可以看出，馬鈴薯采用不同起壟方式種植后，土壤在降雨后不同時期的土壤相對含水量不同，降雨后每處理全年形成的地表徑流痕也不同。不同起壟方式中，降雨后不同時期網格壟的土壤相對含水量最高，由降雨后4 d的38.12%逐漸降低到雨后20 d的17.12%，降雨后4 d和降雨后20 d的土壤相對含水量較對照（CK）分別提高了39.33%和105.77%；而降雨后不同時期縱向壟的土壤相對含水量最低，由降雨后4 d的25.14%逐漸降低到雨后20 d的7.30%，降雨后4 d和降雨后20 d的土壤相對含水量較對照（CK）平地種植分別降低了8.11%和12.26%；不同起壟方式在降雨后不同時期的土壤相對含水量由高到低的排序均為網格壟＞橫向壟＞平地（CK）＞縱向壟。不同起壟方式中網格壟降雨后每小區全年形成的地表徑流痕最低，為0條，而縱向壟降雨后每小區全年形成的地表徑流痕最高，為4.65條，較對照（CK）平地種植提高了25.00%；不同起壟方式降雨后每小區全年形成的地表徑流痕由高到低的排序均為縱向壟＞平地（CK）＞橫向壟＞網格壟。土壤含水量高有利于馬鈴薯的植株生長和塊莖膨大，地表徑流痕少說明更多的降雨下滲進入土壤，提高了土壤水分蓄積量。

2.2 不同起壟方式對馬鈴薯物候期的影響

由表2可以看出，馬鈴薯采用不同起壟方式種植后，出苗期、現蕾期、開花期和成熟期不同，出苗率和生育期也不同。不同起壟方式中網格壟的出苗期、現蕾期和開花期均最早，分別為5月10日、6月12日和7月5日，較對照（CK）平地種植分別提早了8，3和4 d，而縱向壟的出苗期、現蕾期和開花期均最晚，分別為5月21日、6月18日和7月10日，較對照（CK）平地種植推遲了3，3和1 d。不同起壟方式中網格壟的成熟期最晚，為9月20日，較對照（CK）平地種植推遲了13 d，而縱向壟的成熟期最早，為9月5日，較對照（CK）平地種植提早了2 d。不同處理中網格壟的出苗率最高、生育期最長，分別為85.43%和133 d，較對照（CK）平地種植分別提高了14.61%和22 d，而縱向壟的出苗率最低、生育期最短，分別為70.21%和106 d，較對照（CK）平地種植分別降低了5.81%和5 d；不同起壟方式出苗率由高到低和生育期由長到短的排序均為網格壟＞橫向壟＞平地（CK）＞縱向壟。馬鈴薯播種后出苗期早、成熟期晚有利于延長生長周期，提高了葉片光合作用時間，從而提高了薯塊有機物質積累，為提高產量和品質奠定了物質基礎。

表1 不同起壟方式的土壤含水量和徑流痕Table 1 Soil moisture content and runoff mark of different ridging modes

表2 不同起壟方式的馬鈴薯物候期Table 2 Potato phenological period of different ridging modes

2.3 不同起壟方式對馬鈴薯產量構成因素的影響

由表3可以看出，馬鈴薯采用不同起壟方式種植后，產量構成因素商品薯率、單株薯重和單株結薯數不同。不同起壟方式中網格壟的商品薯率和單株薯重最高，分別為70.87%和567.49 g，較對照（CK）平地種植分別提高了14.64%和26.95%，而縱向壟的商品薯率和單株薯重最低，分別為56.43%和425.24 g，較對照（CK）平地種植分別降低了8.72%和4.87%；不同起壟方式商品薯率和單株薯重由高到低的排序均為網格壟＞橫向壟＞平地（CK）＞縱向壟。不同起壟方式中網格壟的單株結薯數最低，為3.50個，較對照（CK）平地種植降低了23.91%，而縱向壟的單株結薯數最高，為4.67個，較對照（CK）平地種植提高了1.52%；不同起壟方式單株結薯數由高到低的排序為縱向壟＞平地（CK）＞橫向壟＞網格壟。馬鈴薯單株結薯數少，但單株薯重高說明馬鈴薯整個生育周期有限的光合產物供給了一定數目的薯塊，從而提高了商品薯率和商品性狀。

2.4 不同起壟方式對馬鈴薯產量的影響

由表4可以看出，馬鈴薯采用不同起壟方式種植獲得產量不同。網格壟的折合產量最高，為33 444 kg/hm2，較對照（CK）平地種植提高了39.67%，差異達到極顯著水平（P＜0.01），而縱向壟的折合產量最低，為19 666 kg/hm2，較對照（CK）平地種植降低了17.87%，差異也達到顯著水平（P＜0.05）；不同起壟方式折合產量由高到低的排序為網格壟＞橫向壟＞平地（CK）＞縱向壟。高產量和高品質是馬鈴薯生產的最終目的，也是獲得馬鈴薯種植效益的基礎。

表3 不同起壟方式的馬鈴薯產量構成因素Table 3 Potato yield component of different ridging modes

表4 不同起壟方式的馬鈴薯產量Table 4 Potato yield of different ridging modes

3 討論

大量研究表明，山區坡地不同起壟方式從水分、養分和土壤理化性狀等層面上間接影響種植作物的產量和質量。史淑娟等[3]對坡耕地種植烤煙研究發現，橫坡壟作能明顯減小地表徑流量和侵蝕泥沙量，橫坡壟作處理侵蝕泥沙量占順坡壟作處理的14%～45%。官賽賽等[4]研究結果表明，坡地煙草種植中，等高線起壟的土壤容重、有機質、堿解氮、速效磷、速效鉀含量顯著高于順坡起壟。邱學禮等[5]研究結果也表明，在紅壤坡耕地養分流失方面，橫坡壟作減少養分流失效果遠遠優于順坡壟作，在減少烤煙坡耕地養分流失方面效果最好。周麗敏等[6]研究結果表明，沿坡地等高線起壟，壟上覆膜，壟間帶底下設地槽相結合可降低土壤的容重，大大提高馬鈴薯的地上生物量、水分利用效率及大中薯率。畢再昌和劉翠華[7]在丘陵坡地壟田耕作中研究表明，水平壟種植的玉米、甘薯、花生等作物較平地種植增產20%以上。

本試驗研究結果表明，山區坡地馬鈴薯種植中橫向壟和網格壟具有截留雨水、減少地表徑流、提高土壤含水量和產量的優勢，而縱向壟沿山坡將雨水匯集成地表徑流流失掉，起到田間排水的作用，這與前人的研究結果相同。馬鈴薯種植過程中施入土壤的氮、磷、鉀肥，只有在水的溶解下，變成離子狀態才能被根系吸收和利用，土壤含水量的高低直接影響肥料的吸收和利用率及肥效的發揮[8]。山區坡地雨季的不均衡性和降雨流失造成的水分匱缺可能是制約作物增產的主要因素，試驗地馬鈴薯種植中橫向壟和網格壟對產量的提高可能主要來源于水分蓄積和改善土壤的含水量。山區坡地提高水分利用的方法有多種，不同起壟方式僅僅是對富集降雨的源頭探討，應開展雨水富集、減少蒸發和高效利用等方面的綜合配套研究。

[參考文獻]

[1]楊帥,閔凡祥,高云飛,等.新世紀中國馬鈴薯產業發展現狀及存在問題[J].中國馬鈴薯,2014,28(5):311-316.

[2]馬東輝,趙長星,王月福,等.施氮量和花后土壤含水量對小麥旗葉光合特性和產量的影響[J].生態學報,2008,28(10):64-69.

[3]史淑娟,張亞麗,韓麗,等.煙草種植區坡耕地水土流失特征及影響因素[J].人民黃河,2014,36(2):75-77.

[4]官賽賽,于曉娜,李志鵬,等.起壟方式和壟間覆蓋物互作對坡地煙田土壤理化性狀及烤煙經濟性狀的影響[J].西南農業學報,2016,29(7):1573-1578.

[5]邱學禮,李軍營,李向陽,等.云南曲靖烤煙坡耕地不同農作處理的水土流失特征[J].中國水土保持科學,2012,10(6):98-103.

[6]周麗敏,李鳳民,劉長安.坡耕地起壟和埋設地槽對土壤水分和馬鈴薯產量的影響[J].干旱地區農業研究,2013,31(5):89-94.

[7]畢再昌,劉翠華.丘陵坡地起壟耕作能增產[J].河北農業,1994(5):38-42.

[8]肖強,蒙美蓮,陳有君,等.肥料配施對陰山北麓旱區馬鈴薯產量和水分利用效率的影響[J].干旱地區農業研究,2014,32(6):118-124.