天祝縣馬鈴薯種薯繁育基地生態(tài)適宜性評價

趙生香 孫艷霞 張光紅 董立盛

摘要：選擇土壤類型、土地利用類型、土壤養(yǎng)分含量、降水量、海拔、氣候（無霜期及≥10 ℃有效積溫）、坡度7個評價因子，對天祝縣馬鈴薯種薯繁育基地進行綜合評價分析，將天?？h馬鈴薯種薯繁育的生態(tài)適宜性分為3個等級，分別為馬鈴薯種薯繁育最適宜種植區(qū)域、馬鈴薯種薯繁育適宜種植區(qū)域和馬鈴薯種薯繁育不適宜區(qū)域。

關(guān)鍵詞：馬鈴薯；種薯；繁育基地；生態(tài)適宜性評價；天?？h

中圖分類號：S532 文獻標志碼：A 文章編號：1001-1463（2017）09-0007-05

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2017.09.003

Effect of Reduced N Application on Yield in Corn/Soybean Intercropping System in Strip Planting Model

NIU Jianbiao 1， CHEN Guangrong 2， FAN TinLu 2， WANG Liming 2， YANG Ruping 2， DONG Bo 2， ZHANG Guohong 2， YANG Guifang 3， WEN Jian 4， NAN Qinxia 5

（1. Yuzhong Agricultural Technology Extension Center， Yuzhong Gansu 730010， China； 2.Institute of Dryland Agriculture， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China； 3. Gansu Central Keya green agriculture Technology Ltd， Lanzhou 730070， China； 4. Yongdeng Agricultural Technology Extension Center， Yongdeng Gansu 730030， China； 5. Gaolan Farming and Animal Husnbandry Bureau， Gaolan Gansu 730020， China）

Abstract：Corn/soybean intercropping pattern is widely adopted in different altitudes in Lanzhou city. Whereas the traditional fertilized measures used by farmers are not good for high yield of corn/soybean intercropping system. In order to get high yield for both corn and soybean in this system，a field experiment is conducted to investigate the effect of the system crop yield in 2016. The experiment includes three planting patterns （corn mono cropping， soybean mono cropping and corn/soybean intercropping） and three rates of N fertilizer application， CK， the conventional N application （CN） and the reduced amount of N application （RN）. The result indicates that there is no significant difference between CN and RN of yield for different cropping system， for the corn mono cropping， the yields of CN are highest， which are 13 478.49 kg/hm2， 12 974.21 kg/hm2 and 11 073.12 kg/hm2， respectively. For the intercropping corn the yields of RN are highest， which are 12 387.02 kg/hm2， 11 994.41 kg/hm2 and 10 879.27 kg/hm2， respectively. For the mono soybean or intercropping soybean， the yields of CN are highest， and the yields of corn/soybean intercropping are highest either， which are 14 024.07 kg/hm2， 13 533.68 kg/hm2 and 12 306.86 kg/hm2. Therefore， reduced amount of N application for this intercropping system could increase the crop yield per unit area greatly， which could be extended at large scale.

Key words： Corn/soybean；Reduced amount of N application；Yield；Altitudes

馬鈴薯為西北半干旱區(qū)主栽作物，隨著近年壟溝覆蓋種植技術(shù)的推廣，馬鈴薯產(chǎn)量大幅提高，農(nóng)戶經(jīng)濟收入大幅增長[1 - 4 ]。2015年1月農(nóng)業(yè)部正式啟動馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略[5 ]，將馬鈴薯與水稻、小麥、玉米并列為中國四大主糧，隨著馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略的提出，馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景將更加廣闊。在各級政府的高度重視下，馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略正在緊鑼密鼓的探索與實施之中，主糧化將成為馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展史上的一次重大革命，將帶動馬鈴薯產(chǎn)業(yè)又好又快發(fā)展。甘肅省是我國重要的馬鈴薯種薯、商品薯生產(chǎn)基地，優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)種植面積占到了全省種植面積的70%以上[6 - 8 ]。天祝縣種植馬鈴薯具有得天獨厚的自然生態(tài)條件，是馬鈴薯種薯繁育適宜種植區(qū)域之一。歷史上天?？h就是河西及周邊地區(qū)馬鈴薯種源地，生產(chǎn)的種薯品質(zhì)好、種性優(yōu)、異地增產(chǎn)優(yōu)勢明顯，比較優(yōu)勢突出，經(jīng)濟效益顯著，銷售市場廣闊，深受甘肅省內(nèi)外廣大用戶的青睞，已成為天祝縣三農(nóng)發(fā)展的重要支柱性產(chǎn)業(yè)[9 ]。近年來隨著種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整和市場拉動，馬鈴薯種植面積逐年增加。但是在馬鈴薯種薯生產(chǎn)中明顯存在區(qū)域布局不合理的問題。一是海拔過高的林緣地帶氣候冷涼，無霜期短，限制了馬鈴薯生長發(fā)育，產(chǎn)量無法提高；二是一些種植區(qū)坡度較大，超過20° 以上，土壤侵蝕強烈，表層有機質(zhì)及養(yǎng)分流失嚴重，產(chǎn)量逐年下降；三是干旱山區(qū)降水不足，土壤瘠薄，十年九旱，產(chǎn)量低而不穩(wěn)；四是耕地用養(yǎng)失調(diào)。由于農(nóng)戶投入能力有限，廣種薄收，粗放經(jīng)營，致使地力明顯下降。我們利用天祝縣耕地資源管理信息系統(tǒng)提供的技術(shù)平臺，對馬鈴薯種薯繁育基地耕地地力進行了適宜性研究，并根據(jù)馬鈴薯適宜區(qū)域土壤的理化性質(zhì)和養(yǎng)分含量，結(jié)合生產(chǎn)實際提出了天?？h馬鈴薯種薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議，以期為天祝縣馬鈴薯種薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支撐和決策依據(jù)。

1 基本概況

1.1 氣象條件

天?？h境內(nèi)地形地貌復雜多樣，群山起伏，溝谷縱橫，海拔2 040 ～4 874 m?？偢孛娣e5.56萬hm2，按區(qū)域氣候特征劃分為河谷川灌區(qū)、垴山二陰區(qū)、淺山半干旱區(qū)3大類區(qū)。境內(nèi)氣候涼爽，年平均氣溫-0.2～4.0 ℃，最熱月平均氣溫19.5 ℃左右，無霜期110～140 d，日照時數(shù)年均2 500～2 700 h，生長季≥ 5 ℃積溫1 081～2 287 ℃。年降水量265～632 mm，大多集中在7、8、9月。屬寒冷高原性氣候[10 ]。

1.2 地形地貌及土壤類型

天?？h地處青藏、內(nèi)蒙古、黃土三大高原交匯地帶，境內(nèi)大部分為中、高山區(qū)，主要地形地貌由平原谷地、低山丘陵、中山、高山、極高山組成。主要土壤類型有山地灰褐土、山地黑鈣土、山地栗鈣土和亞高山草甸土。其中山地栗鈣土所占面積最大，占總面積的37.6%；其次是亞高山草甸土，占總面積的29.4%；山地黑鈣土占總面積的16.9%；山地灰褐土面積最小，占總面積的16.1%[10 ]。

1.3 土壤養(yǎng)分

天?？h不同土壤類型耕層土壤含有機質(zhì)36.30 g/kg、全氮1.92 g/kg、堿解氮117 mg/kg、全磷0.98 g/kg、有效磷27.4 mg/kg、全鉀20.1 g/kg、緩效鉀 1 232 mg/kg、速效鉀248 mg/kg，平均pH為8.16 [10 ]。

2 研究方法

以天祝縣耕地地力評價為基礎(chǔ)，根據(jù)馬鈴薯生長發(fā)育特性，結(jié)合天?？h實際情況，通過對縣域耕地資源信息管理系統(tǒng)中的各項屬性數(shù)據(jù)以及行政區(qū)劃圖等空間數(shù)據(jù)進行分析研究，最后確定天祝縣馬鈴薯種薯繁育最適宜區(qū)域。

3 馬鈴薯種植的適宜性研究

3.1 土壤類型

由表1可以看出，黑鈣土、栗鈣土和灰褐土耕性好，分布區(qū)熱量條件充足，適宜馬鈴薯的生長。其中栗鈣土和黑鈣土養(yǎng)分含量高，更加適宜馬鈴薯種薯繁育。而高山草甸土和亞高山草甸土由于耕性差、海拔高、熱量條件不足，不適宜馬鈴薯的生長。

3.2 土地利用類型

天?？h主要土地利用類型有水澆地和旱地。從表2可以看出，天祝縣最適宜馬鈴薯種植的水澆地總面積為10 709.5 hm2，占總耕地面積的17.7%；適宜馬鈴薯種植的旱地面積為49 834.9 hm2，占總耕地面積的82.3%。

3.3 土壤養(yǎng)分含量

土壤養(yǎng)分含量作為肥力因素屬于馬鈴薯生產(chǎn)的必要條件。從表3可以看出，天祝縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的土壤有機質(zhì)、全氮、堿解氮、全磷、有效磷、全鉀、緩效鉀、速效鉀含量及pH均能滿足馬鈴薯生產(chǎn)要求。

3.4 降水量

天?？h絕大部分地區(qū)為旱作農(nóng)業(yè)區(qū)，降水對馬鈴薯種薯繁育具有一定的影響。天?？h年降水量≥ 300 mm的馬鈴薯適宜種植面積有36 326.5 hm2（見表4）。

3.5 海拔

馬鈴薯具有喜涼不耐高溫的特性，其生長發(fā)育需要適宜的海拔高度。從表5可以看出，海拔≤2 500 m的地區(qū)為馬鈴薯優(yōu)先種植區(qū)，2 500 m < 海拔≤2 600 m的地區(qū)為馬鈴薯基本種植區(qū)， 2 600 m < 海拔≤2 700 m的地區(qū)為馬鈴薯擴展種植區(qū)， 2 700 m < 海拔 ≤2 800 m的地區(qū)為馬鈴薯最后種植區(qū)，海拔 > 2800 m 的地區(qū)為馬鈴薯不適宜種植區(qū)。因此應在海拔相對較低的地方優(yōu)先進行馬鈴薯種薯繁育，再逐步向海拔較高的地方擴展，宜以中早熟品種為主。

3.6 氣候

馬鈴薯整個生育期間需要無霜期介于100～160 d。天?？h無霜期在110～140 d，≥10 ℃有效積溫 > 900 ℃的馬鈴薯適宜種植面積有44 904.5 hm2（見表6）。

3.7 坡度

馬鈴薯種植的最適宜坡度為小于5° ，其次是5～20°，大于20° 的坡地由于土層較薄且蓄水困難，不利于馬鈴薯高產(chǎn)。由表7可以看出，古浪縣適宜馬鈴薯種植，坡度在0～20° 的種植面積有 44 434.4 hm2。

4 適宜性評價結(jié)果

選擇土壤類型、土地利用類型、土壤養(yǎng)分含量、降水量、海拔、氣候（無霜期及≥10 ℃有效積溫）、坡度7個評價因子，通過綜合評價分析，將古浪縣馬鈴薯種薯繁育的區(qū)域適宜性分為3個等級，分別為馬鈴薯種薯繁育最適宜種植區(qū)域、馬鈴薯種薯繁育適宜種植區(qū)域和馬鈴薯種薯繁育不適宜區(qū)域。

4.1 最適宜種植區(qū)域

最適宜種植區(qū)域主要包括華藏寺鎮(zhèn)、打柴溝鎮(zhèn)、石門鎮(zhèn)、天堂鎮(zhèn)、祁連鄉(xiāng)、哈溪鎮(zhèn)、大紅溝鄉(xiāng)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)的部分地區(qū)，該區(qū)域氣候適宜，土壤肥沃，有保灌條件，海拔在2 600 m以下，面積 6 436.9 hm2，是古浪縣馬鈴薯高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)區(qū)，生產(chǎn)種薯繁育可旱澇保收，降低成本。

4.2 適宜種植區(qū)域

該區(qū)域?qū)俣幍貐^(qū)，主要包括東坪鄉(xiāng)、東大灘、天堂鎮(zhèn)、祁連鄉(xiāng)、華藏寺鎮(zhèn)、打柴溝鎮(zhèn)、哈溪鎮(zhèn)、西大灘、朵什鄉(xiāng)、松山鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)的部分地區(qū)，面積2.22萬hm2。降水充沛（年均降水量為400 mm左右），有機質(zhì)和養(yǎng)分含量高，海拔在 2 400～2 700 m，土壤理化性狀、地力條件以及生態(tài)條件與馬鈴薯生長發(fā)育條件相吻合，病蟲害較輕，而且有良好的天然隔離條件，是馬鈴薯種薯繁育的適宜區(qū)域。

4.3 不適宜種植區(qū)域

該區(qū)域?qū)贉\山干旱區(qū)，年均降水量在200 mm左右，而且土壤瘠薄，耕作粗放，生態(tài)環(huán)境不利于馬鈴薯的正常生長發(fā)育，產(chǎn)量低而不穩(wěn)，不適宜種薯繁育。主要包括西大灘、華藏寺鎮(zhèn)、安遠鎮(zhèn)、哈溪鎮(zhèn)、大紅溝鄉(xiāng)、賽什斯鎮(zhèn)、松山鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)的部分地區(qū)，面積2.59萬hm2。

5 發(fā)展建議

5.1 搞好馬鈴薯種薯繁育基地的區(qū)劃和布局

充分運用耕地地力評價成果，根據(jù)馬鈴薯的生長特性和對生態(tài)環(huán)境條件的要求，以區(qū)域種植、集中成片、規(guī)模經(jīng)營、基礎(chǔ)設(shè)施配套、高標準、高起點為原則[11 ]，用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)理念搞好馬鈴薯種薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的區(qū)劃，把馬鈴薯種薯繁育基地布局在生態(tài)適宜區(qū)域，提高馬鈴薯種薯繁育的產(chǎn)量和效益。

5.2 積極推廣測土配方施肥技術(shù)

以測土配方施肥研究成果為基礎(chǔ)，進一步探索不同土層厚度、成土母質(zhì)與質(zhì)地同馬鈴薯生長發(fā)育的關(guān)系。深入研究馬鈴薯不同時期的需肥特點，總結(jié)出適宜的、實用方便并為農(nóng)民接受的施肥配方。通過建立多個馬鈴薯生產(chǎn)示范點來示范推廣提高產(chǎn)量和品質(zhì)、耕地資源保護和生態(tài)環(huán)境保護相結(jié)合的綜合配套技術(shù)。

5.3 大力推廣有機肥料

有機質(zhì)中含有作物所需的氮磷鉀等各種養(yǎng)分，更是微量元素的重要來源，是土壤肥力水平的重要標志之一[12 ]，不僅能為作物生長提供較豐富的營養(yǎng)，而且還可以通過影響土壤物理、化學和生物學性質(zhì)，提高土壤對酸堿的緩沖性，改善土壤的透水性、蓄水性、通氣性、保肥性，減少養(yǎng)分的流失，提高肥料利用率，做到用地養(yǎng)地相結(jié)合，保護耕地資源，保障馬鈴薯種薯產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1] 石有太，陳玉梁，劉世海，等. 半干旱區(qū)不同覆膜方式對土壤水分溫度及馬鈴薯產(chǎn)量的影響[J]. 中國馬鈴薯，2013，27（1）：19：24

[2] 王紅麗，馬一凡，侯慧芝，等. 西北半干旱區(qū)玉米-馬鈴薯輪作一膜兩年用高產(chǎn)高效栽培技術(shù)[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)科技，2015（2）：86-88.

[3] 王紅麗，張緒成，宋尚有. 旱地全膜雙壟溝播玉米的土壤水熱效應及其對產(chǎn)量的影響[J].應用生態(tài)學報， 2011，22（10）：2609-2614.

[4] 郭忠富，馮 荔，陳 玢，等. 全膜覆蓋雙壟集雨溝播種植馬鈴薯的效益分析[J]. 中國馬鈴薯，2012，26（3）：162-166.

[5] 殷俊紅. 農(nóng)業(yè)部：我國將啟動馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略[EB/OL].（2015-01-06）[2017-06-20] http：//www.ce.cn/cysc/newmain/yc/jsxw/201501/06/t20150106_4278203.shtml

[6] 胡新元，張 榮，文國宏，等. 馬鈴薯試管苗大田移栽生產(chǎn)原原種關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)科技，2015（12）：11-14.

[7] 張 榮，李高峰，文國宏，等. 馬鈴薯重點雜交組合F群體組培高效育種技術(shù)研究[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)科技，2017（3）：4-10.

[8] 張 榮，李建武，文國宏，等. 馬鈴薯重點雜交組合LZ群體組培高效育種技術(shù)研究[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)科技，2017（2）：6-11.

[9] 聶戰(zhàn)聲. 天?？h高原特色農(nóng)業(yè)發(fā)展研究與栽培技術(shù)[M]. 蘭州：甘肅科學技術(shù)出版社，2010：49-50.

[10] 喬高才讓. 天?？h志[M]. 蘭州：甘肅民族出版社，1994：105-109.

[11] 陳伊里，王永智. 黑龍江省馬鈴薯種植區(qū)劃的研究[J]. 中國馬鈴薯，1988（2）：3-5.

[12] 陳明瑋，郭華春. 中國馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)植地土壤養(yǎng)分初步評價[J]. 中國馬鈴薯，2014（1）：30-34.