隴中半干旱區(qū)不同覆蓋方式對馬鈴薯生長指標(biāo)，產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

黃 凱，何小謙，李德明，王 娟，何萬春，劉全亮，譚偉軍，韓儆仁

（定西市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，甘肅 定西 743000）

栽培生理

隴中半干旱區(qū)不同覆蓋方式對馬鈴薯生長指標(biāo)，產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

黃 凱，何小謙，李德明，王 娟，何萬春，劉全亮，譚偉軍，韓儆仁*

（定西市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，甘肅 定西 743000）

為研究不同覆蓋方式對馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，以馬鈴薯新品種‘定薯3號’為材料，采用黑、白地膜和玉米秸稈為覆蓋材料，探討隴中半干旱區(qū)馬鈴薯覆蓋栽培的生理效應(yīng)。結(jié)果表明，和露地栽培相比不同覆蓋方式均可提早馬鈴薯出苗時間2 d以上，增強(qiáng)苗期長勢，促進(jìn)莖葉生長，生育期延長2～17 d，產(chǎn)量增加10.09%～30.26%。增產(chǎn)效果最顯著覆蓋方式為“玉米秸稈+黑膜”和“黑色地膜覆蓋”。不同覆蓋栽培方式對馬鈴薯塊莖的淀粉、干物質(zhì)和還原糖含量有較大影響，不同覆蓋栽培方式各有差異。因此，生產(chǎn)上應(yīng)根據(jù)不同用途，采取相應(yīng)的覆蓋栽培方式來獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。

定薯3號；馬鈴薯；覆蓋方式；產(chǎn)量；品質(zhì)

Abstrraacctt::Potato variety'Dingshu 3'was used in the experiment to study the characteristics of growth,yield and quality in six mulching methods that employed plastic film mulch and maize straw in the semi-arid area of Longzhong to discuss the cultivation physiological effect.Compared with open field culture,emergence was advanced by two days or more,stem and leaf growth was promoted and plants were more vigorous,growth duration was prolonged by 2-17 days,and yield was increased by 10.09%-30.26%in various mulching methods,with"maize straw+black plastic film"and"black plastic mulching only"increasing yield significantly.Moreover,all of the mulching methods had relatively more influences on the tuber starch,dry matter and reducing sugar contents,and different mulchings gave various results.Therefore,relevant cultivation model should be employed to meet the demand of various markets.

Key Worrddss::Dingshu 3;potato;mulching method;yield;quality

馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）作為主要糧食作物之一，在定西地區(qū)得到廣泛種植，常年種植面積在20萬hm2左右[1]，其經(jīng)濟(jì)效益顯著。加之馬鈴薯主食化戰(zhàn)略的提出及定西主食聯(lián)盟的成立，使得馬鈴薯產(chǎn)業(yè)將在當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有相當(dāng)重要作用，已成為解決當(dāng)?shù)剞r(nóng)民脫貧致富和經(jīng)濟(jì)來源的直接保障。但由于定西地處隴中半干旱區(qū)，水資源短缺和干旱已成為阻礙當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的主要原因。近年來，當(dāng)?shù)剞r(nóng)技部門采取有效農(nóng)業(yè)措施，使用地膜覆蓋可減少土壤水分蒸發(fā)，顯著增加土壤溫度，改善土壤理化性狀[2]，進(jìn)而提高馬鈴薯產(chǎn)量，改善馬鈴薯品質(zhì)[3]。其主要原因是地膜覆蓋改善了馬鈴薯生長所需要的農(nóng)田小氣候[4]，改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，且有效調(diào)節(jié)土壤含水量[5]，增加土壤有機(jī)質(zhì)，提高土壤肥力，隔斷土壤表面同大氣間直接的水分聯(lián)系，減弱了土壤空氣與大氣之間的對流交換強(qiáng)度，抑制了土壤蒸發(fā)，具有較好的保墑效果[6]，因此地膜覆蓋在當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有舉足輕重的作用。本試驗采用不同覆蓋材料，研究不同覆蓋方式對馬鈴薯主要生育期、莖葉性狀、產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成要素及品質(zhì)的影響，篩選出較為經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)量高且品質(zhì)優(yōu)的種植方式，為當(dāng)?shù)伛R鈴薯覆蓋栽培技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試品種為定西市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院自主選育的馬鈴薯新品種‘定薯3號’，玉米秸稈和寬幅1.20 m，厚度0.008 mm的黑、白地膜。

1.2 試驗區(qū)概況

試驗于2016年4～10月在定西市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗基地進(jìn)行，當(dāng)?shù)睾０?920m，年均氣溫6.4℃，＞10℃積溫2239.1℃，年降雨量400mm左右，年蒸發(fā)量1 531 mm，土壤類型為黃綿土，土層深厚，肥力均勻，貯水性能良好，土壤肥力中等，播前耕作層土壤有機(jī)質(zhì)含量18.70mg/kg，含水量16.90%，水解氮、速效磷、速效鉀含量分別為25.0，47.6和261.0mg/kg。

1.3 試驗設(shè)計

試驗采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，設(shè)6個處理（表1），3次重復(fù)，小區(qū)面積5.7 m×3.6 m=20.52 m2，采用雙行種植，株距30 cm，行距60 cm，種植密度3 800株/667m2。播前施農(nóng)家肥3 m3/667m2，尿素（N≥46%）30 kg/667m2、磷酸二銨（N≥18%，P2O5≥46%，總養(yǎng)分≥64%）30 kg/667m2和馬鈴薯專用肥（N∶P2O5∶K2O=10∶15∶20，總養(yǎng)分≥55%）40 kg/667m2，試驗于4月28日種植，10月5日收獲。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 生育期性狀指標(biāo)測定

在馬鈴薯全生育期，定期記載各處理的出苗期、出苗率、現(xiàn)蕾期、開花期和成熟期等主要生長關(guān)鍵時期，及記載株高、莖粗、葉面積指數(shù)等主要性狀[7]。

1.4.2 產(chǎn)量統(tǒng)計

分別對每個小區(qū)的薯塊分大（≥250 g）、中（50～250 g）、?。ǎ?0 g）3種進(jìn)行稱重統(tǒng)計，計算其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。

1.4.3 塊莖品質(zhì)測定

干物質(zhì)含量測定采用烘干法；淀粉含量測定采用水比重法[8]；還原糖含量測定采用3,5-二硝基水楊酸比色法[9]；維生素C含量測定采用2,6-二氯靛酚滴定法[10]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2007對不同處理下馬鈴薯的田間產(chǎn)量以及塊莖內(nèi)的有機(jī)質(zhì)含量進(jìn)行圖像分析，并使用SPSS 19.0對各處理數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和處理間差異顯著性測驗（LSR法）。

表1 試驗處理Table 1 Experimental treatments

2 結(jié)果與分析

2.1 不同覆蓋處理對馬鈴薯主要生育期的影響

從表2可以看出，不同覆蓋處理的出苗率較對照提高了5.42～12.20個百分點，其中T4與T2處理出苗率較高，兩者間差異不顯著，但與其他各處理間存在顯著性差異；有覆蓋材料處理的出苗時間較對照提早2～6 d，出苗最早的為T2和T4處理，從播種到出苗僅25 d，對照出苗時間最長達(dá)31 d；覆蓋處理可促進(jìn)植株提早開花，延緩生育期，開花期提前3～11 d，生育期較對照推遲2～17 d，最晚成熟的是T2處理，生育期為134 d，而對照生育期最短，僅117 d?？梢?，蓋膜或蓋草等覆蓋物處理對半干旱區(qū)馬鈴薯栽培具有提早出苗、提高出苗率和延緩生育期的作用，可充分利用北方秋后雨水多的氣候條件，增加馬鈴薯產(chǎn)量。

表2 不同覆蓋方式對馬鈴薯主要生育期的影響Table 2 Effects of different mulching methods on main growth stage of potato

2.2 不同覆蓋處理對馬鈴薯莖葉性狀的影響

從表3可以看出，各不同覆蓋處理植株的株高、莖粗、葉面積指數(shù)及主莖數(shù)均高于對照，其中：T2、T4和T5處理植株田間高度均在70 cm以上，T4處理植株長勢較高，株高為72.36 cm，高度差1～2 cm，3個處理間差異不顯著；T4處理的植株莖粗、葉面積指數(shù)均高于其他處理，與其他各處理間差異顯著；T2和T4處理植株主莖數(shù)較多，平均主莖數(shù)分別為4.5和4.4個，兩者間差異不顯著，但與其余各處理間存在顯著性差異?？梢姡ㄟ^地表覆蓋，可有效改善土壤環(huán)境條件，增強(qiáng)植株田間長勢，特別是T4處理有利于馬鈴薯莖葉性狀的茁壯生長。

2.3 不同覆蓋處理對馬鈴薯塊莖產(chǎn)量的影響

由表4可知，不同覆蓋處理產(chǎn)量大小依次為：T4＞T2＞T5＞T3＞T6＞T1（CK），產(chǎn)量水平在27 534～35 867 kg/hm2，5個覆蓋處理較對照增產(chǎn)在2 778～8 333 kg/hm2，增產(chǎn)率在10.09%～30.26%，覆蓋各處理與對照之間產(chǎn)量均存在顯著性差異，其中，T2與T4之間差異不顯著，產(chǎn)量較高，T3、T5和T6處理之間差異不顯著。從單株結(jié)薯數(shù)來看，平均結(jié)薯數(shù)為3.4～4.3個，T4處理結(jié)薯最多，T2次之，兩者間差異不顯著，但與對照T1存在顯著性差異，其余各處理（T1、T3、T5和T6）之間差異不顯著?？梢?，不同覆蓋處理對植株的結(jié)薯率影響效果不顯著，但對增產(chǎn)起到非常明顯的效果。

表3 不同覆蓋方式對形態(tài)指標(biāo)的影響Table 3 Effects of different mulching methods on morphological index of potato

表4 不同覆蓋方式薯塊產(chǎn)量表現(xiàn)Table 4 Yield of different mulching methods on potato tuber yield

2.4 不同覆蓋處理對馬鈴薯產(chǎn)量性狀的影響

從表5可知，覆蓋處理可提高大薯重量及個數(shù)，減小中小薯的比例，提高塊莖的商品性。其中，T4處理商品薯率最高為86.1%，與其他各處理間均存在顯著性差異；T4處理的綠薯率最低為2.95%，對照綠薯率最高為5.16%，與其余各處理差異均達(dá)到顯著水平；在爛薯方面，T2處理爛薯率低于對照0.07個百分點，T3處理爛薯率最高為4.04%，T3與T6處理之間爛薯率差異不顯著，與其余各處理之間均存在顯著性差異，可見，鋪蓋覆蓋材料明顯增加了單株塊莖的大薯個數(shù)及重量，主要是由于提高了大薯數(shù)量和重量比例，減少了中薯率和小薯率，提高了馬鈴薯的經(jīng)濟(jì)效益。

表5 不同覆蓋方式對馬鈴薯產(chǎn)量性狀的影響Table 5 Effects of different mulching methods on yield trait of potato

2.5 不同覆蓋處理對馬鈴薯塊莖有機(jī)質(zhì)含量的影響

由表6可知，各處理的淀粉含量在18.62%～19.93%，T4處理淀粉含量最高，對照T1最低，其中T1與T6、T4與T5之間差異不顯著，其余各處理之間差異顯著；各處理薯塊干物質(zhì)含量在25.17%～26.55%，T5處理最高，與各處理之間均存在顯著性差異；維生素C含量在12.81～12.93 mg/100g，其中T5最高，T1最低，T1、T2、T3和T6之間差異不顯著，T2、T4和T5處理之間差異同樣不顯著；還原糖含量在1.10～1.18 mg/g，其中T3處理低于對照，但差異不顯著，T4處理還原糖含量最高，為1.18 mg/g。

表6 不同覆蓋方式對薯塊有機(jī)質(zhì)含量的影響Table 6 Effects of different mulching methods on organic matter content

3 討論

通過地表覆蓋栽培，能夠提高土壤溫度，促進(jìn)馬鈴薯塊莖提早發(fā)芽、開花，促進(jìn)植株健壯生長，增加葉面積，從而增強(qiáng)光合作用，增大營養(yǎng)物質(zhì)合成，增加產(chǎn)量和改善品質(zhì)，縮短生育期，減少水分蒸發(fā)，使得表層土壤積累更多的有效水分，供作物吸收利用，覆蓋栽培對半干旱區(qū)作物栽培保水保肥具有非常重要的意義。王亞宏[11]觀測了馬鈴薯不同覆膜方式、覆膜時期的效果。結(jié)果表明，不同覆膜方式對馬鈴薯的產(chǎn)量影響明顯，全膜覆蓋較半膜覆蓋增產(chǎn)18.3%，較露地穴播增產(chǎn)35.3%；高世銘和王亞宏[12]研究認(rèn)為，在露地添加覆蓋物均能提高馬鈴薯產(chǎn)量，其增產(chǎn)機(jī)理為增加了單株結(jié)薯數(shù)。謝小雙等[13]研究認(rèn)為，覆蓋栽培馬鈴薯具有明顯的增產(chǎn)效應(yīng)，其植株形態(tài)指標(biāo)、產(chǎn)量和品質(zhì)等指標(biāo)明顯優(yōu)于露地種植；徐康樂等[14]研究認(rèn)為，添加覆蓋物有利于馬鈴薯的生長、商品率和產(chǎn)量的提高。

本試驗研究表明，5種覆蓋方式與對照相比，馬鈴薯塊莖產(chǎn)量均增加；從全生育期來看，覆蓋處理均可提早塊莖出苗，植株開花，延長種薯生育期；從形態(tài)指標(biāo)看，覆蓋處理植株生長健壯，主莖數(shù)增多，葉面積指數(shù)增大，植株光合作用增強(qiáng)，有利于塊莖有機(jī)物的合成與積累，其莖葉重和地上部積累量等性狀均優(yōu)于對照。從產(chǎn)量構(gòu)成因素來看，覆蓋處理較對照增產(chǎn)的主要原因是由于其單株薯塊重的增加和結(jié)薯數(shù)的增多。單株生物學(xué)產(chǎn)量的增加，為增產(chǎn)提供了有力的保障；從塊莖形狀來看，覆蓋處理可有效降低塊莖的綠薯率，提高商品薯率。地表覆蓋還可抑制田間雜草，減輕田間管理勞動強(qiáng)度，達(dá)到輕簡栽培和高效生產(chǎn)的目的。

試驗結(jié)果表明，不同覆蓋方式均可提早馬鈴薯出苗時間2 d以上，增強(qiáng)苗期長勢，促進(jìn)莖葉生長，生育期延長2～17 d，產(chǎn)量增加10.09%～30.26%。增產(chǎn)效果最為顯著覆蓋方式為“玉米秸稈+黑膜”，其次依次為：黑膜、玉米秸稈+白膜、白膜、玉米秸稈和露地栽培（CK）。各處理下馬鈴薯塊莖有機(jī)物含量各有差異，生產(chǎn)上應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品用途，選擇適宜的種植方式。

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Effects of Different Mulching Methods on Characteristics of Growth,Yield and Quality for Potato in Semi-arid Area of Longzhong

HUANG Kai,HE Xiaoqian,LI Deming,WANG Juan,HE Wanchun,LIU Quanliang,TAN Weijun,HAN Jingren＊
(Dingxi Academy of Agricultural Sciences,Dingxi,Gansu 743000,China)

S532

B

1672－3635（2017）05-0272-06

2017-01-22

甘肅省科技重大專項（1502NKDA003）；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項資金（CARS-10）。

黃凱（1987-），男，碩士，推廣研究員，主要從事馬鈴薯育種和栽培研究。

韓儆仁，研究員，主要從事馬鈴薯栽培研究，E-mail:455182499@qq.com。