不同栽培模式對貴州冬作馬鈴薯抗旱防寒的影響

鄧仁菊+盧揚+潘建梅+何天久+李飛+李標+曾憲浩+雷尊國

摘要：以中薯3號為試材，研究了不同栽培模式對冬作早熟馬鈴薯抗旱防寒的影響。結果表明，覆膜栽培能顯著提高土壤的溫度和濕度，特別是雙膜覆蓋栽培可比未覆膜對照增溫3～5 ℃，土壤濕度提高5～9百分點。不同栽培模式出苗時間差異較大，覆膜栽培能提早出苗，且出苗整齊度比較一致。其中，雙膜覆蓋栽培馬鈴薯出苗最早，較對照提早了11 d，比黑膜覆蓋栽培提早了5 d；植株長勢也明顯優(yōu)于其他處理，且收獲時間提早了11～17 d，生育期縮短了6～9 d。另外，雙膜覆蓋栽培的產量和產值最高，分別比未覆膜對照增產和增效23.9%和42.5%；黑膜覆蓋栽培次之，分別比對照增產和增效18.4%和40.4%，但二者之間經濟增效并無顯著差異。綜合考慮，起壟后采用黑膜覆蓋避開晚霜時間播種，栽培簡單省力，能有效累積地溫、防寒保濕，促進馬鈴薯提早出苗，有效延長早熟馬鈴薯的生長期，使早熟馬鈴薯能在早稻播種前充分、快速地生長，增產增效明顯，可作為冬作早熟馬鈴薯抗旱防寒高效栽培的有效措施。

關鍵詞：冬作馬鈴薯；栽培模式；抗旱防寒；貴州省

中圖分類號： S532.04 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2016）09-0119-03

近年來，貴州省冬作馬鈴薯發(fā)展迅速，面積逐年增加，已經成為貴州省馬鈴薯產業(yè)的重要組成部分。特別是黔南、黔東南、黔西南與廣西交界的低熱河谷地區(qū)，黔北的赤水、習水等市縣，冬季熱量條件豐富，氣候條件非常適宜發(fā)展冬種馬鈴薯[1]。據粗略估計，貴州地區(qū)，每年收獲水稻后，有近16.7萬hm2的田塊可利用。這些冬閑稻田，除了小部分種植冬季蔬菜、油菜和綠肥外，大部分冬閑稻田沒有被利用。加之秋冬大田作物本身經濟效益低下，導致種植面積逐年減少，冬閑稻田面積逐年增加。這些地區(qū)冬季陽光充足，溫度適宜，降雨適中，特別適合馬鈴薯生產。同時，“水稻—馬鈴薯”水旱輪作模式，有利于改善土壤理化性質并減少病蟲危害，提高冬作馬鈴薯的產量和質量[2]。貴州冬作馬鈴薯一般選用早熟或中早熟品種，于11月底至次年1月播種，5月中旬收獲。早春出苗階段常遭遇低溫凍害、晚霜等天氣危害，生長期又常伴有季節(jié)性干旱，成熟收獲期則常遇雨季及早稻的生產[3]，但目前有關這方面的研究報道相對較少。因此，開展抗旱防寒高效栽培技術研究對指導貴州省冬作馬鈴薯生產，促進冬作馬鈴薯增產增效具有十分重要的意義。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗地點位于貴州省三都縣廷牌鎮(zhèn)廷新村（107°47′～107°55′E，25°40′～25°45′N），海拔880 m，年均氣溫18 ℃，屬中亞熱帶溫潤氣候類型，年降雨量為1 349.5 mm，主要集中在4月至9月，年無霜期為328 d。土壤為黃沙壤土，前茬作物為水稻，耕作層養(yǎng)分狀況見表1。

1.2 試驗材料

供試材料為中薯3號，由中國農業(yè)科學院蔬菜與花卉研究所選育，中早熟品種。貴州省馬鈴薯研究所2010年引進試種，目前為貴州省主推早熟馬鈴薯品種之一。參試肥料主要包括尿素、西洋復合肥（N ∶P ∶K=15% ∶15% ∶15%）、硫酸鉀（K2SO4，K2O≥50%）及農家腐熟有機肥（牛糞）。地膜選用0.01 mm的黑色地膜和白色地膜，稻草由農家提供。

1.3 試驗設計

試驗于2014年進行，共設5個處理，處理1黑膜覆蓋，處理2白膜覆蓋，處理3稻草包芯，處理4雙膜覆蓋（黑膜覆蓋+小拱棚），處理5不覆蓋（CK）。試驗采用隨機區(qū)組排列，每小區(qū)18 m2，每處理3次重復。為保證試驗的一致性，所有處理均采用單壟雙行栽培，120 cm開廂，壟面寬80 cm；寬行80 cm，窄行40 cm，株距20 cm。種植密度為67 500株/hm2。種薯選擇要求大小較一致，切塊種薯均用農用鏈霉素、甲基硫菌靈及滑石粉拌種。底肥施有機肥15 000 kg/hm2+硫酸鉀復合肥750 kg/hm2；馬鈴薯出苗70～80%時，用尿素150 kg/hm2 進行液態(tài)澆施提苗。10～15 d后，再追肥1次，用硫酸鉀225 kg/hm2+尿素150 kg/hm2，以液態(tài)形式追施。整個生育期采用常規(guī)田間管理，其間噴施代森錳鋅1次和氟菌·霜霉威2次預防晚疫病。

1.4 測定內容及方法

播前取樣測定0～20 cm耕作層土壤有機質、全氮、堿解氮、有效磷、緩效鉀、速效鉀及pH 值；播種后5 d、30 d和45 d 利用土壤水分快速測定儀（MP-406Ⅰ型土壤水分速測儀）分別測定0～10 cm土壤水分和土壤溫度；記錄出苗時間并調查出苗率；播種后45 d（3月15日）整株隨機取樣（7株）測定株高、莖粗、匍匐莖數、匍匐莖長度；收獲時測定各處理產量、大薯（≥100 g）和小薯（<100 g）產量及比例，按照當年平均收購價計算產值和投入產出比。

1.5 數據分析與統(tǒng)計

所有數據采用Excel 2010和DPS v7.05進行統(tǒng)計分析，并采用單因素方差分析和最小顯著差異法（LSD）比較不同數據組間的差異。

2 結果與分析

2.1 不同栽培模式對土壤溫濕度的影響

從表2可以看出，不同栽培方式對土壤的溫度和濕度影響較大，特別是對土壤溫度的影響更為顯著?？偟膩碚f，同一調查時間，均以覆膜栽培的土壤溫度顯著高于未覆膜栽培。黑膜覆蓋栽培的土壤溫度與白膜覆蓋之間差異不明顯，二者均顯著低于雙膜覆蓋栽培的土壤溫度，說明雙膜覆蓋栽培對于提高土壤溫度及預防馬鈴薯低溫凍害具有很好的防治效果。對于土壤濕度而言，仍然以覆膜栽培高于未覆膜栽培，且以雙膜覆蓋栽培的土壤濕度顯著高于其他處理，這可能是因為雙膜覆蓋減少土壤水分的散失，對提高土壤濕度有一定的效果。黑膜覆蓋栽培的土壤濕度高于白膜覆蓋，二者之間差異不明顯，稻草包芯對土壤濕度的貢獻較小。

2.2 不同栽培模式對馬鈴薯出苗的影響

不同栽培模式均于2014年1月10日播種，但出苗時間差異較大。從表3可以看出，雙膜覆蓋栽培出苗時間最早（2月21日），黑膜和白膜覆蓋栽培其次（2月26日，2月28日），對照出苗最晚（3月3日）。雙膜覆蓋栽培分別比黑膜覆蓋栽培、白膜覆蓋栽培、稻草包芯和未覆膜對照提早出苗5、7、9、11 d。不同栽培模式的出苗率存在一定的差異，覆膜栽培的出苗率均在90%以上。其中，雙膜覆蓋栽培出苗率最高（96.6%），其次為黑膜覆蓋栽培（92.7%），未覆膜對照出苗率最低（79.8%）。由于出苗時間不同，馬鈴薯的成熟時間和生育期也存在一定的差異，其中，雙膜覆蓋栽培成熟時間最早（4月29日），分別比黑膜覆蓋、白膜覆蓋、稻草包芯和對照提早11、13、16、17 d收獲。生育期除雙膜覆蓋（67 d）與對照之間差異顯著外，其余處理之間無顯著差別。

2.3 不同栽培模式對馬鈴薯植株生長的影響

3月15日測定結果（表4）表明，不同栽培模式的主莖數沒有顯著差別，而雙膜覆蓋栽培的株高、莖粗、匍匐莖數與匍匐莖長度均顯著高于其他處理。其中，株高分別比黑膜覆蓋栽培、白膜覆蓋栽培、稻草包芯和未覆膜對照高18.01%、23.09%、30.97%和43.03%；莖粗分別比黑膜覆蓋栽培、白膜覆蓋栽培、稻草包芯和未覆膜對照高28.62%、40.65%、61.52%和52.30%；匍匐莖數分別比黑膜覆蓋栽培、白膜覆蓋栽培、稻草包芯和未覆膜對照多17.93%、34.99%、50.96%和72.91%；匍匐莖長度分別比黑膜覆蓋栽培、白膜覆蓋栽培、稻草包芯和未覆膜對照長26.95%、37.35%、63.79%和88.12%。這可能是由于不同栽培模式的出苗時間不同，植株的長勢也存在較大的差異。

2.4 不同栽培模式對馬鈴薯產量的影響

當馬鈴薯地上部莖葉開始枯黃時收獲，為方便統(tǒng)計數據，不同栽培模式均于5月20日收獲， 產量情況見表5。從表5可以看出，不同栽培模式對冬作早熟馬鈴薯的產量影響較大，雙膜覆蓋栽培的產量最高，比未覆膜對照增產23.89%，黑膜覆蓋栽培次之，比對照增產18.35%，白膜覆蓋栽培與稻草包芯分別比對照增產10.62%和8.10%。從商品率來看， 不同栽培模式馬鈴薯的商品率均在80%以上，顯著高于對照的76.9%，以雙膜覆蓋栽培馬鈴薯的商品率最高（87.72%），黑膜覆蓋栽培次之（86.76%），二者之間差異不明顯；另外，白膜覆蓋栽培的商品率與稻草包芯之間也沒有顯著差異。

2.5 不同栽培模式馬鈴薯的效益比較

從表6可見，雙膜覆蓋由于材料費和人工費較高，其生產成本顯著高于其他處理。而從產值和純收益來看，雙膜覆蓋的經濟效益最高，比未覆膜對照增效42.48%，黑膜覆蓋、白膜覆蓋、稻草包芯分別比未覆膜對照增效40.39%、20.87%、22.64%，雙膜覆蓋栽培與黑膜覆蓋栽培的增效沒有顯著差異。

3 討論與結論

3.1 不同栽培方式對土壤溫濕度的影響

土壤溫度和水分是影響貴州省冬作早熟馬鈴薯前期生長及后期產量的主要限制因子。一般來講，馬鈴薯播種到出苗前，受低溫的影響不大，塊莖在氣溫回暖后會繼續(xù)萌發(fā)，主要表現為出苗延遲；馬鈴薯出苗后，當氣溫降至-0.8 ℃時幼苗將遭受凍害[4]。水分虧缺將會對馬鈴薯植株的生長狀況、形態(tài)結構、生理生化及后期的產量品質產生顯著的影響[5-11]。貴州冬作區(qū)馬鈴薯出苗的早春階段時常伴有倒春寒、晚霜等天氣，致使馬鈴薯幼苗受凍，受凍較輕的植株，在氣溫回升后會從莖的腋芽部分重新發(fā)出枝條繼續(xù)生長，受凍較重的植株，在氣溫回升后，部分塊莖會由芽眼處重新萌芽，但對馬鈴薯產量的影響極大。特別是馬鈴薯前期遭遇低溫凍害后，生長期又遭遇季節(jié)性干旱會導致其產量大大降低，甚至出現空心薯、畸形薯等。因此，開展冬作早熟馬鈴薯的抗旱防寒研究顯得非常必要。本研究結果表明覆膜栽培能顯著提高土壤的溫度和濕度，具有一定的抗旱防寒能力，特別是雙膜覆蓋栽培可比未覆膜對照增溫3～5 ℃，土壤濕度提高5～9百分點，這對預防馬鈴薯幼苗的低溫凍害和提高土壤的保水能力具有很好的效果。

3.2 不同栽培方式對馬鈴薯生長發(fā)育的影響

不同栽培方式對馬鈴薯的出苗率、幼苗生長及成熟期都有顯著的影響。本研究表明，覆膜栽培能提早出苗，且出苗整齊度比較一致。雙膜覆蓋栽培馬鈴薯出苗最早，較對照提早了11 d，比黑膜覆蓋栽培提早了5 d。這主要是由于地膜覆蓋能聚集太陽熱量，提高土壤溫度，特別是雙膜覆蓋增溫保溫效果更好。只要溫度適宜，種薯利用自身的水分和營養(yǎng)即能提早出苗。而稻草覆蓋阻隔了陽光透入，增溫保溫效果較地膜覆蓋栽培相對差，且幼苗穿過稻草層現苗要一定的時間，因而延緩了出苗期[12]。未覆膜對照沒有任何覆蓋措施，土壤溫度較低且散熱較快，因而出苗期進一步推遲。

馬鈴薯出苗時間不同，苗的長勢、成熟期也存在較大的差異。本研究表明雙膜覆蓋栽培的株高、莖粗、匍匐莖數與匍匐莖長度均顯著高于其他處理，其中株高較其他處理增加了21.96%～75.55%，莖粗增加了28.62%～61.52%，匍匐莖數增加了17.93%～72.91%，匍匐莖長度增加了26.95%～88.12%，收獲時間提早了11～17 d，生育期縮短了6～9 d，這可能與不同栽培模式適宜的微環(huán)境條件有效促進馬鈴薯生長有很大的關系。

3.3 不同栽培方式對馬鈴薯產量及經濟效益的影響

不同栽培方式由于微環(huán)境存在較大差異，導致出苗時間、植株長勢等不一致，進而影響后期的產量、商品率及經濟效益。近幾年的研究表明，貴州省冬作馬鈴薯普遍存在早播易受春季低溫、春旱和晚霜凍害影響，特別是低溫凍害對幼苗生長影響較大；晚播出苗期推遲進而延遲收獲，鮮薯上市時間晚，產值較提前上市的馬鈴薯大幅度偏低，如果是冬閑田生產則進一步影響到早稻生產。本研究表明，雙膜覆蓋栽培的產量和產值最高，分別比未覆膜對照增產和增效23.9%和42.5%；黑膜覆蓋栽培次之，分別比對照增產和增效18.4%和40.4%；白膜覆蓋分別比對照增產和增效10.6%和20.9%；稻草包芯分別比對照增產和增效8.1%和22.6%。從經濟增效來看，雙膜覆蓋栽培雖產量和產值較高，但由于生產過程中多花材料費和人工費，而增效與黑膜覆蓋栽培又無顯著差異， 不建議生產上大面積應用。而白膜覆蓋和稻草包芯栽培兩種方式雜草生長旺盛，與馬鈴薯形成養(yǎng)分競爭，因而增產增效不如黑膜覆蓋栽培。綜合考慮，起壟后采用黑膜覆蓋避開晚霜時間播種，栽培簡單省力，能有效累積地溫、防寒保濕，促進馬鈴薯提早出苗，有效延長早熟馬鈴薯的生長期，使早熟馬鈴薯能在早稻播種前充分、快速地生長，增產增效明顯，這與黃團等的研究結果[3，13]一致，可作為貴州冬作馬鈴薯抗旱防寒高效栽培的有效措施。

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