安定區馬鈴薯草膜雙覆蓋壟作滴灌節水增產機理試驗

李永琴 李繼明

（1.定西市安定區農業廣播電視學校 甘肅定西743000；2.定西市安定區農業技術推廣服務中心 甘肅定西743000）

定西市安定區位于甘肅省中部，境內溝壑縱橫，干旱少雨，土壤貧瘠，有機質含量低，但獨特的地理環境適宜馬鈴薯種植。近幾年來，馬鈴薯種植面積保持在65萬hm2以上，同時，玉米種植面積在3萬hm2左右，每年都會產生大量的秸稈。采用馬鈴薯草膜雙覆蓋壟作滴灌栽培技術，既可以實現秸稈還田，培肥地力，也可以利用地膜和秸稈的保墑保溫作用，實現馬鈴薯的高產。為進一步探索研究馬鈴薯草膜雙覆蓋壟作滴灌節水栽培技術的增產機理，筆者開展了此項試驗，以期為旱作區馬鈴薯節水栽培和高產高效提供科學依據。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗設在魯家滴鎮小岔口村的馬鈴薯生產基地中，基地內滴灌設施齊全，試驗地為黑壚土，前茬作物玉米。試驗地海拔1 725 m，年平均降雨量380 mm，平均氣溫6.3℃，≥10℃有效積溫2 239.1℃。在播前整地時，施入腐熟農家肥30 000 kg/hm2，撒可富馬鈴薯專用肥（15∶15∶10）1 200 kg/hm2。

1.2 試驗材料

玉米秸稈，由當地農戶提供。黑色地膜，由蘭州金土地有限公司提供。馬鈴薯品種為青薯9號，由定西百泉馬鈴薯公司提供。

1.3 試驗方法

試驗采取不同覆蓋模式單因素隨機區組設計，共設4個處理。處理1，草膜雙覆蓋壟作滴灌（秸稈覆蓋量為600 kg/畝，處理3同）；處理2，壟膜滴灌；處理3，覆草壟作滴灌；處理4，壟作滴灌（CK）。小區面積35.2 m2（4.4 m×8.0 m），每小區種4壟，每壟長8 m，3次重復，隨機區組排列。播種密度67 500株/hm2。

各處理種植方法如下。

草膜雙覆蓋壟作滴灌：機械或人工起壟，壟距110 cm，壟寬70 cm，壟高30 cm，滴寬40 cm。在壟上穴播2行馬鈴薯，行距40 cm，對齊方式點種。將玉米秸稈粉碎成2～4 cm的細碎秸稈，按小區內壟寬、壟長折算每個壟面覆蓋的秸稈量，播種后每個壟上中間部位鋪設滴灌帶，覆蓋均勻玉米秸稈5.94 kg，然后在壟面上覆蓋幅寬100 cm的地膜將壟蓋嚴實，并在膜上覆土2～3 cm。

壟膜滴灌：機械或人工起壟覆膜，壟距110 cm，壟寬70 cm，滴寬40 cm，壟高30 cm。在壟上穴播2行馬鈴薯，行距40 cm，對齊方式點種。播種后每個壟上中間部位鋪設滴灌帶，然后壟面上覆蓋幅寬100 cm的地膜將壟蓋嚴實，并在膜上覆土2～3 cm。

覆草壟作滴灌：機械或人工起壟，壟距110 cm，壟寬70 cm，滴寬40 cm，壟高30 cm。在壟上穴播2行馬鈴薯，行距40 cm，對齊方式點種。播種后每個壟上中間部位鋪設滴灌帶，壟上覆蓋玉米秸稈5.94 kg，再在秸稈上撒上一定量的細土以防大風侵蝕。

壟作滴灌：機械或人工起壟，壟距110 cm，壟寬70 cm，滴寬40cm，壟高30 cm。在壟上穴播2行馬鈴薯，行距40 cm，對齊方式點種，播種后每個壟上中間部位鋪設滴灌帶，用土壓牢滴灌帶，將播種孔用土蓋平。

試驗于2020年4月25日播種，各處理灌水量和灌水次數一致，全生育期滴灌水4次，總灌水量240 m3，分別在發棵期40 m3、初花期60 m3、盛花期80 m3、終花期60 m3滴灌。其他管理措施同大田。

1.4 調查內容

1.4.1 生育期觀察記載 觀察不同處理馬鈴薯的播種期、苗期、現蕾期、初花期、盛花期、終花期及成熟期共7個生育時期。

1.4.2 土壤水分測定時間與方法 分別在馬鈴薯播種期、苗期、現蕾期、開花期、塊莖膨大期及成熟期測定。 測定深度為0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm、60～80 cm、80～100 cm共5個土層。在壟面沿行向在2株馬鈴薯中間位置采用烘干法測定。

1.4.3 土壤溫度測定時間與方法 用曲管地溫表分別在馬鈴薯播種期、苗期、現蕾期、開花期、塊莖膨大期及成熟期，選擇天氣晴朗的一天，于早上11：00沿行向在2株馬鈴薯中間位置測定不同土層的地溫。測定深度分別為0、5 cm、10 cm、15 cm、20 cm 5個土層。

1.4.4 生物學性狀及產量測定 成熟期每小區取5株考種，測定生物學性狀；按小區收獲，單收單打，測定生物產量和塊莖產量。

1.5 數據處理

數據采用Excel 2003和統計分析軟件 （SAS）進行方差分析和統計。

2 結果與分析

2.1 不同處理對馬鈴薯生育期的影響

由表1可以看出，各處理出苗期最早的是壟膜滴灌處理，是5月19日，較對照壟作滴灌處理早9 d；其次是草膜雙覆蓋壟作滴灌處理，是5月23日，較對照壟作滴灌處理早5 d；最遲的是覆草壟作滴灌處理，是5月26日，較對照壟作滴灌處理早2 d。成熟期最早的是壟膜滴灌處理，是10月4日，較對照壟作滴灌處理早12 d；其次是草膜雙覆蓋壟作滴灌處理，是10月8日，較對照壟作滴灌處理早8 d；最遲的是覆草壟作滴灌處理，是10月12日，較對照壟作滴灌處理早4 d。

表1 不同處理對馬鈴薯生育期的影響

2.2 不同種植模式對馬鈴薯各生育期土壤水分含量的影響

由表2可以看出，在出苗期，0～100 cm土層含水量最高的是壟膜滴灌處理，平均含水量是10.32%，較對照壟作滴灌處理高0.68個百分點，其次是草膜雙覆蓋壟作滴灌處理，平均含水量是9.68%，較對照壟作滴灌處理高0.04個百分點，最低的是覆草壟作滴灌處理，平均含水量是9.36%，較對照壟作滴灌處理低0.28個百分點；在現蕾期，0～100 cm土層含水量最高的是草膜雙覆蓋壟作滴灌處理，平均含水量是11.32%，較對照壟作滴灌處理高1.12個百分點，其次是壟膜滴灌處理，平均含水量是10.56%，較對照壟作滴灌處理高0.36個百分點，最低的是覆草壟作滴灌處理，平均含水量是10.3%，較對照壟作滴灌處理高0.1個百分點；在盛花期，0～100 cm土層含水量最高的是草膜雙覆蓋壟作滴灌處理，平均含水量是11.5%，較對照壟作滴灌處理高0.26個百分點，其次是壟膜滴灌處理，平均含水量是11.26%，較對照壟作滴灌處理高0.02個百分點，最低的是覆草壟作滴灌處理，平均含水量是11.16%，較對照壟作滴灌處理低0.08個百分點；在成熟期，0～100 cm土層含水量最高的是覆草壟作滴灌處理，平均含水量是10.92%，較對照壟作滴灌處理高1.26個百分點，其次是草膜雙覆蓋壟作滴灌處理，平均含水量是10.74%，較對照壟作滴灌處理高1.08個百分點，最低的是壟膜滴灌處理，平均含水量是9.96%，較對照壟作滴灌處理高0.3個百分點。

表2 不同種植模式馬鈴薯各生育期土壤水分含量的影響（單位：%）

2.3 不同種植模式對馬鈴薯各生育期土壤溫度變化的影響

由表3可以看出，在出苗期，0～20 cm土壤地溫最高的是草膜雙覆蓋壟作滴灌處理，平均溫度是15.2℃，較對照壟作滴灌處理高1.65℃，其次是壟膜滴灌處理，平均溫度是14.83℃，較對照壟作滴灌處理高1.28℃，最低的是覆草壟作滴灌處理，平均溫度是14.75℃，較對照壟作滴灌處理高1.2℃；在現蕾期，0～20 cm土壤地溫最高的是壟膜滴灌處理，平均溫度是19.58℃，較對照壟作滴灌處理高4.7℃，其次是草膜雙覆蓋壟作滴灌處理，平均溫度是17.15℃，較對照壟作滴灌處理高2.27℃，最低的是覆草壟作滴灌處理，平均溫度是15.73℃，較對照壟作滴灌處理高0.85℃；在盛花期，0～20 cm土壤地溫最高的是壟膜滴灌處理，平均溫度是26.43℃，較對照壟作滴灌處理高4.78℃，其次是覆草壟作滴灌處理，平均溫度是23.1℃，較對照壟作滴灌處理高1.45℃，最低的是,草膜雙覆蓋壟作滴灌處理，平均溫度是23.05℃，較對照壟作滴灌處理高1.4℃；在成熟期，0～20 cm土壤地溫最高的是草膜雙覆蓋壟作滴灌處理，平均溫度是16.3℃，較對照壟作滴灌處理高1.6℃，其次是壟膜滴灌處理，平均溫度是14.6℃，較對照壟作滴灌處理低0.1℃，最低的是覆草壟作滴灌處理，平均溫度是14.13℃，較對照壟作滴灌處理低0.57℃。

表3 不同種植模式馬鈴薯各生育期0～20 cm土壤地溫變化（單位：℃）

2.4 不同種植模式對馬鈴薯經濟性狀的影響

由表4可以看出，出苗率最高的是覆草壟作滴灌處理，為98.8%，較對照壟作滴灌處理高0.7個百分點，其次是壟膜滴灌處理，為98.5%，較對照壟作滴灌處理高0.4個百分點，最低的是草膜雙覆蓋壟作滴灌處理，為98.2%，較對照壟作滴灌處理高0.1個百分點；株高最高的是草膜雙覆蓋壟作滴灌處理，為95.3 cm，較對照壟作滴灌處理高8.8 cm，其次是覆草壟作滴灌處理，為93.7 cm，較對照壟作滴灌處理高7.2 cm，最低的是壟膜滴灌處理，為92.3 cm，較對照壟作滴灌處理高5.8 cm；單株薯塊重最高的是草膜雙覆蓋壟作滴灌處理，為0.78 kg，較對照壟作滴灌處理高0.16 kg，其次是覆草壟作滴灌處理，為0.73 kg，較對照壟作滴灌處理高0.11 kg，最低的是壟膜滴灌處理，為0.69 kg，較對照壟作滴灌處理高0.07 kg；大中薯率最高的是草膜雙覆蓋壟作滴灌處理，為72.5%，較對照壟作滴灌處理高13.8個百分點，其次是壟膜滴灌處理，為69.5%，較對照壟作滴灌處理高10.8個百分點，最低的是覆草壟作滴灌處理，為64.3%，較對照壟作滴灌處理高5.6%。

表4 不同種植模式對馬鈴薯經濟性狀的影響

2.5 不同種植模式對馬鈴薯產量的影響

由表5可以看出，各處理產量最高的是草膜雙覆蓋壟作滴灌處理，為53 665 kg/hm2，較對照壟作滴灌處理增產12 548 kg/hm2，增產率30.5%；其次是覆草壟作滴灌處理，為48 939 kg/hm2，較對照壟作滴灌處理增產7 822 kg/hm2，增產率19.0%；最低的是壟膜滴灌處理，為44 915 kg/hm2，較對照壟作滴灌處理增產3 798 kg/hm2，增產率7.8%。對產量結果進行方差分析，F=3.52＜F0.05=4.76，各處理間差異不顯著。

表5 不同種植模式對馬鈴薯產量的影響

3 討論

安定區干旱少雨，秸稈還田后不易腐爛，秸稈還田效果差。通過地膜覆蓋和滴灌的方式，可提高秸稈腐爛程度，加速還田。試驗采用地膜覆蓋和秸稈覆蓋的方式，研究不同覆蓋方式對土壤水分、溫度、作物產量等的影響。結果表明，采用草膜雙覆蓋壟作滴灌處理，前期增溫效果明顯，后期遮陽降溫、蓄水保墑，單株薯塊重、大中薯率也高于其他處理，產量最高，為53 665 kg/hm2，較對照壟作滴灌處理增產12 548 kg/hm2，增產率30.5%。因此，在繼續試驗的基礎上，可進行草膜雙覆蓋壟作滴灌馬鈴薯種植技術推廣。