粉碎秸稈覆蓋量對壟作馬鈴薯產量的影響研究

趙小文，趙貴賓，朱永永

（甘肅省農業技術推廣總站，甘肅蘭州730020）

2020年甘肅省馬鈴薯種植面積達68.67萬hm2，總產量超過1 500萬t，馬鈴薯已成為保糧食安全、保基本口糧的“溫飽薯”“脫貧薯”，馬鈴薯產業成為甘肅省旱作農業的突破口[1]。干旱和低溫是甘肅省馬鈴薯產業的主要制約因素，秸稈覆蓋是干旱和低溫下馬鈴薯種植的有效措施。土壤貧瘠、干旱少雨是限制定西市安定區馬鈴薯旱作種植區馬鈴薯產業發展的主要原因。土壤水分匱乏導致馬鈴薯露地栽培情況下產量低、年度產量起伏大，總體種植效益偏低。為探索應用秸稈還田覆蓋代替地膜覆蓋栽培的可行性，開展不同降雨量情況下，長期秸稈還田對土壤肥力、土壤墑情、馬鈴薯生長發育和產量的影響研究，進而綜合評價秸稈還田覆蓋對馬鈴薯主要農藝性狀、經濟性狀和收獲產量的影響，建立馬鈴薯綠色環保覆蓋種植新模式。近年來，在馬鈴薯種植模式、覆蓋材料選用、品種選擇、播種方式及覆蓋方式等方面對旱地馬鈴薯產量影響開展了大量研究[2-6]，但未見秸稈覆蓋量方面的研究報道。本研究通過分析不同粉碎秸稈覆蓋量對馬鈴薯生長的影響，旨在篩選出秸稈粉碎覆蓋栽培的最佳覆蓋量，為秸稈粉碎覆蓋馬鈴薯大田生產提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗設在甘肅省定西市安定區團結鎮小山村的旱作梯田地上進行，屬典型的旱作農業區，黃綿土，前作作物為玉米，肥力中等。

1.2 供試材料

供試馬鈴薯品種為定薯3號原種。

1.3 試驗設計

試驗共設7個處理，處理1：10.5 kg，處理2：14 kg，處理3：17.5 kg，處理4：21.5 kg，處理5：25 kg，處理6：28.5 kg，處理7（CK）：露地。所有處理均采用秸稈粉碎覆蓋技術，小區面積28.8 m2(3.6 m×8 m)。

1.4 種植方法

前茬作物收獲后旋耕滅茬整地，結合整地施農家肥22.5 t/hm2、N 150 kg/hm2、P2O590 kg/hm2、K2O 60 kg/hm2作為底肥，馬鈴薯種子用新型液肥拌種，4月27日種植，種植密度6.0萬株/hm2。小區秸稈10.5 kg（折合3 646 kg/hm2）、14 kg（折合4 861 kg/hm2）、17.5 kg（折合6 076 kg/hm2）、21 kg（折合7 292 kg/hm2）、25kg（折合8680kg/hm2）、28.5kg（折合9896kg/hm2）還田種植模式：按照壟距40 cm、壟高20 cm、壟寬70 cm規格，采用農業機械或者人力起壟。馬鈴薯種植在壟側10 cm處，共種植2行。玉米秸稈粉碎長度為3 cm左右，按照15.0 kg/hm2的覆蓋量，于播種完成后撒施在壟面上，再覆蓋一定量的細土。對照為常規種植模式：按照同樣的規格起壟和種植馬鈴薯，不進行覆蓋。

表1 不同秸稈覆蓋量對馬鈴薯生育期的影響

1.5 數據采集

1.5.1 測定土壤含水量在馬鈴薯苗期、現蕾期、開花期、塊莖膨大期及成熟期等5個關鍵時期，分別采集田間土壤樣品測定含水量，測定采用烘干法。

計算公式：

土壤含水量（%）=（鮮土壤質量-風干后土壤質量）/風干后土壤質量×100%

1.5.2 測量馬鈴薯植株高度收獲時，每個小區隨機取10株樣品，分別測量植株高度，計算平均值。

1.5.3 塊莖生長狀況綜合評價收獲時，各個小區隨機取10株馬鈴薯植株，登記每個植株的塊莖數目、性狀特征、稱量計算單株馬鈴薯塊莖重量。

1.6 數據處理

馬鈴薯生長期間調查統計各生育時期及農藝性狀變化，成熟后按小區單收計產。數據在Microsoft Excel下整理，應用SPSS軟件統計分析。

2 結果與分析

2.1 秸稈覆蓋量對馬鈴薯生育期的影響

從表1可以看出，小區秸稈覆蓋量21.5 kg、25 kg、28.5 kg全生育期均為154 d，比對照全生育期150 d延遲4 d；小區秸稈覆蓋量17.5 kg全生育期152 d，比對照延遲2 d；小區秸稈覆蓋量10.5 kg、14 kg全生育期151 d，比對照延遲1 d。少量秸稈覆蓋對馬鈴薯生育進程無明顯影響，隨著秸稈覆蓋量的增加、生育進程延長，秸稈覆蓋量達到25 kg以上，馬鈴薯的出苗、現蕾、開花和成熟期均較露地栽培推遲3～4 d。

2.2 不同秸稈覆蓋量對主要農藝性狀的影響

從表2可以看出，小區秸稈覆蓋量28.5 kg株高最高,為69.6 cm，比對照64.2 cm高5.4 cm；小區秸稈覆蓋量25 kg株高69.1 cm，比對照高4.9 cm；小區秸稈覆蓋量21.5 kg株高68.7 cm，比對照高4.5cm；小區秸稈覆蓋量10.5 kg株高68.2 cm，比對照高4 cm；小區秸稈覆蓋量14 kg、17.5 kg株高均為65.2 cm，比對照高1 cm。小區秸稈覆蓋量25 kg單株結薯數最高，為5.3個，比對照3.0多2.3個；小區秸稈覆蓋量28.5 kg、21.5 kg單株結薯數分別是4.5個、4.4個，分別比對照高1.5個、1.4個；小區秸稈覆蓋量14 kg、17.5 kg、10.5 kg單株結薯數分別是3.9個、3.2個、3.1個，分別比對照多0.9個、0.2個、0.1個。小區秸稈覆蓋量25 kg單株薯重最大，為0.46 kg，比對照0.32 kg重0.14 kg；小區秸稈覆蓋量21.5 kg單株薯重為0.42 kg，比對照重0.10 kg；小區秸稈覆蓋量28.5 kg、17.5 kg、14 kg、10.5 kg單株薯重分別是0.39 kg、0.38 kg、0.37 kg、0.35 kg，分別比對照重0.07 kg、0.06 kg、0.05 kg、0.03 kg。小區秸稈覆蓋量21.5 kg商品薯率最大，為77.4%，比對照62.9%高14.5個百分點；小區秸稈覆蓋量25 kg、28.5 kg、17.5 kg商品薯率分別是76.3%、75.4%、72.2%，分別比對照高13.4個百分點、12.5個百分點、9.3個百分點；小區秸稈覆蓋量10.5 kg、14 kg商品薯率66.8%、65.3%，分別比對照高3.9個百分點、2.4個百分點。因此，秸稈粉碎覆蓋后能促進植株生長，有效增加馬鈴薯的單株結薯數和薯重，提高了馬鈴薯的商品率。隨著秸稈覆蓋量的增加，馬鈴薯株高增加，小區覆蓋量在28.5 kg時，株高達到69.6 cm。在秸稈覆蓋量低于25 kg時，單株結薯數和株粒重隨秸稈覆蓋量的增加而增加，秸稈覆蓋量超過25 kg后，單株結薯數又呈現下降趨勢；在秸稈覆蓋量低于21.5 kg時，商品薯率隨秸稈覆蓋量的增加而增加，秸稈覆蓋量超過21.5 kg后，單株結薯數又呈現下降趨勢。可見，秸稈覆蓋量在21.5～25 kg時，馬鈴薯具有最高的單株結薯數、薯重和商品薯率。

表2 不同秸稈覆蓋量對主要農藝性狀的影響

2.3 不同秸稈覆蓋量對馬鈴薯產量的影響

從表3可以看出，秸稈覆蓋可有效提高馬鈴薯產量。隨著秸稈覆蓋量的增加，馬鈴薯產量呈上升趨勢，在小區秸稈覆蓋量為25 kg時達到最大值，折合產量27.70 t/hm2，較露地栽培增產44.3%，增產達到極顯著水平；覆蓋量進一步增加，馬鈴薯產量又呈下降趨勢。

表3 產量結果

3 小結

定西市安定區馬鈴薯常年種植面積在6.67萬hm2以上，是我國3大馬鈴薯主產縣（區）之一。其中，黑色地膜覆蓋栽培技術作為旱作農業區最有效的抗旱保墑栽培技術，也是當地主要馬鈴薯種植技術，每年應用面積約5.3萬hm2。該技術的應用，對增加糧食產量、促進產區農民脫貧增收貢獻突出，但隨著廢舊地膜的增加，造成了日漸嚴重的農業面源污染，亟待研究應用新的環保替代技術。本試驗研究發現，玉米秸稈粉碎覆蓋栽培模式在提高馬鈴薯單株塊莖數、塊莖重量、大薯率、產量等方面效果突出，屬一項綠色環保覆蓋高效栽培模式，適宜在半干旱區馬鈴薯產區推廣應用。秸稈覆蓋栽培具有提高土壤溫度、增加土壤濕度的作用，有利于馬鈴薯營養體健壯生長、結薯和薯塊膨大，從而提高馬鈴薯結薯率、薯重、商品率和產量。但太少和過多的秸稈覆蓋均難以達到最好的效果。本研究結果表明：在定西市旱作梯田中等肥力馬鈴薯種植區，28.8 m2覆蓋粉碎秸稈25 kg（折合8 680 kg/hm2）效果最好，馬鈴薯平均單株結薯5.3個，薯粒重0.46 kg，產量可達到27.70 t/hm2，商品薯率達到76.3%。