旱作馬鈴薯集雨壟播覆蓋節(jié)水栽培效果研究

陳克強(qiáng)

摘 要：在甘肅省馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)研究了集雨壟播套種覆蓋對土壤水分、溫度及養(yǎng)分含量的影響。結(jié)果表明，集雨壟播套種不同覆蓋方式均可提高水分利用率。其中集雨壟播+套種+秸稈覆蓋能減少土表水分無效蒸發(fā)，提高水分利用率，減緩雨水對地表的直接侵蝕和田間作業(yè)對地表的踩壓，降低土壤容量，增加土壤無機(jī)營養(yǎng)。覆蓋能增溫保墑，提高根系吸收活力，延長葉片功能期，進(jìn)而提高馬鈴薯產(chǎn)量，增加產(chǎn)值。

關(guān)鍵詞：馬鈴薯;壟播;套種;覆蓋

旱作農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)在于提高現(xiàn)有水資源的利用率，協(xié)調(diào)水熱資源利用的同步性，使土壤環(huán)境的生產(chǎn)能力得到補(bǔ)償和良性循環(huán)利用。定西市安定區(qū)自然降水少且分布不勻，年際間變率大，6～9月份降雨占全年降雨量的60%～80%。干旱是影響作物生長的主要限制因子。采用集雨壟播覆蓋節(jié)水栽培不僅能提高水資源的利用率，且能協(xié)調(diào)土壤中的水、肥、氣、熱。旱作馬鈴薯集雨壟播覆蓋節(jié)水栽培已在我區(qū)得到廣泛應(yīng)用，而對集雨壟播秸稈覆蓋栽培所產(chǎn)生的土壤環(huán)境改良效應(yīng)及生物學(xué)效應(yīng)，研究較少。本文通過分析集雨壟播不同覆蓋方式對旱作馬鈴薯土壤環(huán)境的改良和產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響，以期為旱作馬鈴薯高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)。

一、材料與方法

（一）試驗(yàn)地點(diǎn)及材料

試驗(yàn)于2018—2019年在定西市安定區(qū)鳳翔鎮(zhèn)景家口示范點(diǎn)進(jìn)行。供試馬鈴薯品種為隴薯10號。試驗(yàn)地為黃棉土。年降雨量在400mm左右，年蒸發(fā)量1280mm，0～20cm土壤有機(jī)質(zhì)含量10.4g/kg，全氮0.75g/kg，堿解氮38.6mg/kg，有效磷（p）14.32mg/kg，速效鉀21.3mg/kg，播前底畝施有機(jī)肥3000kg，尿素15kg，過磷酸鈣50kg。試驗(yàn)于每年4月1日播種。

（二）試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)處理：（1）壟播覆膜栽培：用人工起壟，壟高15cm，壟溝寬各30cm，在壟上播種1行馬鈴薯，株距40cm，壟上覆膜，溝內(nèi)播種2行柴胡。（2）地膜+秸稈覆蓋：按（1）播種后，在壟溝內(nèi)覆蓋玉米秸稈。（3）玉米秸稈覆蓋：按（1）起壟播種，但不覆膜，將玉米秸稈鍘成5～10cm長的碎節(jié)，于馬鈴薯、柴胡播后一次性均可覆蓋在處理區(qū)的壟和溝上，然后撒上少許碎土覆于秸稈上，以免秸稈被風(fēng)吹走，秸稈覆蓋量為400kg/667㎡。（4）CK1：按（1）起壟播種馬鈴薯、柴胡，但不覆膜。（5）CK2：按（1）起壟播種馬鈴薯，但不覆膜，溝內(nèi)不播柴胡。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次，小區(qū)面積40㎡。

各處理每小區(qū)選5點(diǎn)，用地溫表定期測定土壤溫度;各處理每小區(qū)另選2點(diǎn)定期測定土壤含水量;于馬鈴薯封壟期用環(huán)刀法測定土壤容重;于播種前，收獲后測定土壤養(yǎng)分含量。收獲時(shí)以小區(qū)實(shí)收產(chǎn)量計(jì)產(chǎn)。

土壤貯水量（mm）=土層厚度（cm）X土壤容重（g/cm3）X土壤水分百分含量/10。

土壤水分利用率[kg/（mm.hm2）]=作物產(chǎn)量（kg/hm2）/[播前土壤貯水量（mm）+生育期總降水量（mm）-成熟期土壤貯水量（mm）]。

二、結(jié)果與分析

（一）覆蓋對土壤環(huán)境的影響

1.對土壤溫度的影響。不同覆蓋物對土壤溫度有不同的影響。單純地膜覆蓋處理土壤溫度始終高于對照。升高0.1～2.0℃，地膜+秸稈使壟溝內(nèi)土溫下降0.1～0.8℃秸稈覆蓋使土溫下降0.1～2.4℃。各處理間土溫差異主要表現(xiàn)在7月15日前，8月15日以后各處理的土溫基本沒有變化。秸稈覆蓋通過影響對光輻射的吸收轉(zhuǎn)化和熱量傳導(dǎo)來調(diào)節(jié)土壤溫度，低溫時(shí)有“增溫效應(yīng)”，高溫時(shí)為“降溫效應(yīng)”。

2.對土壤容重的影響。覆蓋栽培能減緩雨水對地表的直接侵蝕和田間農(nóng)事作業(yè)對地表的直接踩壓，使土壤疏松多孔，增加通透性，從而改善土壤結(jié)構(gòu)。

地膜覆蓋處理0～5cm土壤容重降低0.12g/cm3，5～10cm降低0.11g/cm3;地膜+秸稈覆蓋處理0～5cm降低0.13g/cm3，5～10cm降低0.09g/cm3。

3.對土壤貯水量的動(dòng)態(tài)變化。地膜+秸稈覆蓋土壤貯水量最高，高出對照10.9～60.5mm，其次為秸稈覆蓋。這是由于同等條件下，由于地膜覆蓋使地溫到高，秸稈覆蓋使地溫下降，集雨壟播栽培的作物生長旺盛耗水多。因此，秸稈覆蓋的土壤貯水量略高于地膜覆蓋的，但差異不明顯。

4.覆蓋對土壤水分利用率的影響。不同覆蓋方式對土壤水分的利用率不同，覆蓋處理均能不同程度地提高水分利用率。地膜覆蓋具有保墑增溫效應(yīng)。同時(shí)也是增產(chǎn)增收的主要措施。半干旱區(qū)的雨水富集疊加也是提高產(chǎn)量的一條有效途徑。兩年的試驗(yàn)表明：在種植模式上;集雨壟播+套種十秸稈覆蓋能夠進(jìn)一步提高作物產(chǎn)量，大幅度提高作物產(chǎn)值，秸稈覆蓋也能大幅度提高作物產(chǎn)量，但單純用玉米秸稈覆蓋，由于當(dāng)?shù)厝罕娪糜衩捉斩捵鲲暳希蠂?yán)重不足。因此，建議使用地膜秸稈覆蓋。

（二）覆蓋對土壤養(yǎng)分的影響

0～20cm土壤養(yǎng)分測定結(jié)果見表1，秸稈覆蓋可提高土壤養(yǎng)分含量。其中速效鉀、有效磷含量增加較多，單位秸稈覆蓋處理速效鉀、磷含量分別較對照增加121mg/kg、8mg/kg;地膜+秸稈覆蓋處理分別較CK增加99mg/kg、7.4mg/kg;土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮含量也有不同程度的提高。

三、結(jié)束語

集雨壟播套種不同覆蓋方式均可提高水分利用率。干旱是影響馬鈴薯、柴胡出苗和生長的限制因子，集雨壟播套種覆蓋技術(shù)有效地解決了該問題，實(shí)現(xiàn)了苗齊、苗壯。覆蓋秸稈能減少土表水分無效蒸發(fā)，提高水分利用率，減緩雨水對地表的直接侵蝕和田間農(nóng)事作業(yè)對地表的直接踩壓，降低土壤容重，增加了土壤無機(jī)營養(yǎng)。覆蓋秸稈能增溫保墑，提高根系吸收活力，延長葉片功能期。

在種植模式上;集雨壟播+套種+秸稈覆蓋能夠進(jìn)一步提高作物產(chǎn)量，大幅度提高作物產(chǎn)值，蓄集更多水分，因此，建議今后在繼續(xù)推廣集雨壟播的同時(shí)，加大集雨壟播+套種、秸稈覆蓋的試驗(yàn)印證工作，單純秸稈覆蓋原料不足，應(yīng)在原料充足的地區(qū)逐步示范。