連作對干旱半干旱區覆膜馬鈴薯產量的影響

徐祺昕 陳自雄

(定西市農業科學研究院，甘肅 定西 743000)

馬鈴薯在定西市栽培歷史悠久，并且是定西主要農作物，但是馬鈴薯的連作現象非常普遍。馬鈴薯連作會導致馬鈴薯塊莖產量降低，植株生長發育受阻、病蟲害嚴重、產品品質的降低等一系列嚴重問題,嚴重影響馬鈴薯的種植[1-5]。目前，大量研究結果表明，馬鈴薯植株良好的生長發育是提高塊莖產量和增加經濟收益的關鍵[6-9]。因此，本文在定西市安定區通過大田試驗，研究不同的連作年限對馬鈴薯塊莖產量的影響,以期為該地區馬鈴薯產業的健康可持續發展提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗區概況

田間試驗設置在定西市香泉鎮，該地區海拔2113m，年均輻射量583.85kJ·cm-2，年均氣溫6.7℃，≥10℃積溫2249.3℃，年均降水量425.6mm，年蒸發量1563mm。

1.2 試驗馬鈴薯品種

供試品種為“隴薯10號”。

1.3 試驗設計與方法

試驗地前茬為黑小麥，2010年開始種植馬鈴薯，馬鈴薯當年種植為連作0a處理。2016年選擇連作0a處理，前茬為小麥的地塊為對照(CK)，連作1～6a(T1～T5)田間試驗，每處理4次重復，小區面積為10m×5.5m。供試土壤為黃綿土。采用寬壟雙行覆膜種植模式，種植密度為4000株·667m-2。氮肥用量為180kg·hm-2，N∶P2O5∶K2O為1.2∶1.0∶1.5。播種和施基肥采用機械化一次進行,而后人工覆膜。5月2日播種，9月28日收獲。

表1 供試土壤耕層理化性質

1.4 樣品采集與分析

收獲時每小區取樣5株統計農藝性狀，并分根莖葉稱干重，按小區面積計產。

1.5 數據處理

數據處理及圖表繪制用Excel 2012 和SPASS 20.0軟件進行，采用F檢驗法檢驗模擬方程的顯著性水平。

2 結果與分析

2.1 不同連作年限對收獲時馬鈴薯田間農藝性狀的影響

收獲時調查各處理的馬鈴薯農藝性狀見表2。由表2可知，與CK相比，T1、T2和T3的株高較CK相比無顯著差異，但T4、T5和T6較CK顯著下降，分別為33.39%、33.89%和37.46%,說明3a及以上馬鈴薯連作顯著影響了馬鈴薯植株的生長發育。不同處理的植株莖圍變化呈現與株高相同的趨勢、單株結薯數無顯著差異，而單株結薯重量隨著種植年限的增加而減小，平均單薯重量表現為T1、T2和T3與CK相比無顯著差異，而T4、T5和T6較CK顯著降低，分別為66.52%、67.66%和68.98%。

2.2 不同處理對收獲時馬鈴薯塊莖產量的影響

由表3可知，連作處理馬鈴薯塊莖產量均出現不同程度降低，但T1和T2塊莖產量下降幅度不顯著，塊莖產量分別下降3.40%和11.27%,而T3、T4、T5和T6的塊莖產量與CK相比顯著降低，降幅分別為22.10%、74.09%、74.06%、76.32%。說明短期的連作種植對馬鈴薯塊莖產量并無顯著影響，當連作年限達到第3年及以上時，馬鈴薯塊莖產量顯著降低；不同處理商品薯率隨著種植年限的增加而降低。

表2 馬鈴薯田間農藝性狀比較

表3 不同處理對馬鈴薯塊莖產量的影響

2.3 不同處理對收獲時馬鈴薯植株不同器官的干物質重量的影響

收獲時，調查了不同處理馬鈴薯植株不同器官的干物質量，見表4。結果表明，不同處理馬鈴薯整株干物質量的變化趨勢與塊莖產量相同，與CK相比，T1和T2均無顯著變化，分別下降了1.86%和9.83%，而T3、T4、T5和T6則顯著下降，分別為30.03%、55.48%、67.58%和76.95%。就不同器官而言，均表現出隨著連作年限延長而呈逐漸降低的趨勢。

表4 收獲后馬鈴薯植株不同器官干物質量比較

3 討論

同未連作相比，短期的連作馬鈴薯整塊莖產量沒有顯著降低，但從連作3a開始，塊莖產量顯著下降，降幅達30.03%～76.95%。其直接原因是連作導致馬鈴薯生長發育受阻，從而導致塊莖產量大幅度下降，因而，連作2a可能是當地馬鈴薯連作的閾值年限，主要原因是長期的連作會導致馬鈴薯生育期內光合源面積的降低，從而導致馬鈴薯整株干物質和塊莖產量的降低,這也與前人的研究結果一致。有研究表明,連作會導致馬鈴薯植株冠層干物質下降的速度相對快于根系，進而導致根冠比增大。

4 結論

在干旱半干旱的定西市，密度為4000株·667m-2，氮肥用量為180kg·hm-2，N∶P2O5∶K2O為1.2∶1.0∶1.5，連作2a是當地馬鈴薯連作的閾值年限。