幼苗期遮陰對云南春作馬鈴薯生長和產(chǎn)量的影響

李彩斌，周進華，唐文軍，郭華春，王婷婷，楊慧菊，張光海

(云南農(nóng)業(yè)大學薯類作物研究所，云南 昆明 650201)

馬鈴薯是云南省僅次于玉米和水稻的第三大糧食作物，同時也是重要的經(jīng)濟作物、飼料作物和食品工業(yè)原料，在保障糧食安全、增加農(nóng)民收入和發(fā)展地方經(jīng)濟中具有重要作用。作為云南省主要優(yōu)勢作物之一，馬鈴薯種植遍布全省16個州市128個縣[1]，2013年總種植面積70萬hm2，鮮薯總產(chǎn)量1240萬t，總產(chǎn)量位居全國第三位，占全國總產(chǎn)的10.1%，僅次于四川省和甘肅省[2]。

云南省處于低緯度高原地區(qū)，地形地貌復雜，氣候的區(qū)域差異和垂直變化明顯，降雨分布不均，干濕季分明。首先是季節(jié)分布不均，春旱或冬春連旱發(fā)生頻繁，全年約85%的降雨集中在5～10月，11月至次年4月降雨量僅占全年總降雨量的15%左右。其次是地域性干旱明顯，滇東北和滇中等云南馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)屬于歷史旱區(qū)[3]，春旱或冬春連旱頻繁發(fā)生。而春作馬鈴薯的栽培面積和鮮薯產(chǎn)量分別占云南全省的84.6%和85.9%[1]，其播種時間和旱季正好重合，所以干旱是造成云南春作馬鈴薯單產(chǎn)較低的重要因素。春作馬鈴薯播種后恰逢旱季，出苗延遲，生長中后期雨熱同季，晚疫病爆發(fā)，適宜的大田生長時間短，單產(chǎn)低，效益差[4]。目前，該地區(qū)春作馬鈴薯仍然以整薯播種，平播后起壟栽培技術(shù)為主[5-6]。廣泛使用的地膜覆蓋栽培對云南春作馬鈴薯出苗和后期生長不利。龍瑞平等[7]研究表明，云南春作覆膜栽培，由于3～4月馬鈴薯播種后干旱少雨，氣溫較高，覆膜后土壤溫度很容易超過35℃，引起種薯腐爛而出現(xiàn)缺塘，同時地膜覆蓋保持了播種時旱地的部分水分，但降雨無法透過薄膜下滲到土壤，使地膜覆蓋土壤持續(xù)干旱。最新的膜下滴灌技術(shù)雖然解決了膜下干旱的問題，但高溫高濕效應加劇了爛種，缺苗更嚴重，減產(chǎn)顯著。姚春光等[5]通過對滇東北地區(qū)馬鈴薯生產(chǎn)情況調(diào)研也得出相同結(jié)論。所以，云南省春作馬鈴薯節(jié)水抗旱高產(chǎn)栽培技術(shù)的研究仍然是當下研究的重點和難點，探尋能夠抑制蒸發(fā)，增加土壤墑情，促進馬鈴薯生長發(fā)育，又能避免地膜覆蓋缺陷的新型覆蓋材料和覆蓋方式，成為未來研究的新方向。

我國農(nóng)業(yè)遮陽網(wǎng)覆蓋栽培始于上世紀80年代初期，1987年，江蘇省武進縣第二塑料廠成功研制出高強度、耐老化的高質(zhì)量遮陽網(wǎng)，因其具有遮擋強光、降高溫，防暴雨、抗雹災，抑制蒸發(fā)，保墑抗旱和減少病蟲害等特點，廣泛用于南方夏秋季蔬菜保護地栽培，發(fā)展迅猛，現(xiàn)已成為繼農(nóng)膜之后的又一種新型農(nóng)田覆蓋材料[8]。據(jù)研究采用遮陽網(wǎng)覆蓋，能減少土壤水分蒸發(fā)60%以上[9]，增加空氣濕度10%以上[5]，增加0～100cm土壤水分含量約15%[10]，顯著減少作物需水量[11]。夏季遮陽網(wǎng)覆蓋栽培，可顯著提高番茄壯苗指數(shù)[12]，提高葉用萵苣[13]和菜心[14]的產(chǎn)量和品質(zhì)，提高芒果[15]和葡萄[16]的葉片光合能，增加產(chǎn)量，改善品質(zhì)；提高火龍果的外觀品質(zhì)和產(chǎn)量，降低裂果率[17]。研究表明，馬鈴薯苗期用遮陽網(wǎng)覆蓋遮光對產(chǎn)量影響不大，塊莖形成和膨大期遮光對塊莖形成有利[18]，而全生育期遮光則減產(chǎn)嚴重[19]。

2015年實驗室發(fā)現(xiàn)在麗薯6號出苗后利用遮陽網(wǎng)(遮光率為70%)覆蓋遮陰15d能顯著促進莖葉生長和增加產(chǎn)量。在此基礎上，2016年通過對其進行不同時期不同遮陰持續(xù)時間的栽培試驗，進一步確認在幼苗期遮陰栽培對麗薯6號的增產(chǎn)作用，并明確不同時期不同遮陰持續(xù)時間對麗薯6號產(chǎn)量的影響，旨在為云南省春作馬鈴薯抗旱高產(chǎn)栽培研究提供新方向。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試品種為麗薯6號一級種薯，重量50～80g；支撐木為直徑10cm、長2.5m的杉木；遮陽網(wǎng)為扁絲遮陽網(wǎng)，遮光率70%。

1.2 試驗地概況

試驗在云南省昆明市團結(jié)鎮(zhèn)云南農(nóng)業(yè)大學薯類作物研究所試驗基地進行(25°4′N，102°31′E)，土壤為沙壤土，海拔2092.4m，屬于低緯度高海拔亞熱帶半濕性季風氣候，年平均氣溫13.2℃，全年無霜期170～180d，年平均日照時數(shù)2200h，年平均降雨量1035mm , 降雨主要集中在5-9月。

1.3 試驗設計與方法

試驗于2015年4-8月和2016年4-9月在團結(jié)鄉(xiāng)試驗基地進行。2015年設遮陽網(wǎng)遮陰栽培(T)和不遮陰栽培(CK)2個處理，2016年設不同時期不同遮陰持續(xù)時間共8個處理，以不遮陰為對照(見表1)。采用隨機區(qū)組設計，每處理三次重復，單行起壟，壟上微溝種植，每重復種20株，株距25cm，行距70cm，種植密度為57142株·hm-2，區(qū)組間隔50cm。試驗小區(qū)長20.3m，寬5m，面積為101.5m2。

播種：種植前先旋耕整地，打碎耙平，按70cm等行距劃線起壟，壟高25～30cm，壟面平整后，在壟上開深15～20cm，寬10～15cm的小溝(溝呈上寬下窄的凹槽形)。將種薯擺放到小溝內(nèi)，施入復合肥和有機肥。播種施肥后先覆蓋約5cm厚的細土，沿微溝澆透水，待水完全下滲后再繼續(xù)覆蓋約5cm厚的細土。第二次覆土完成后使壟上微溝形成凹槽形，最后壟的標準是：壟高30cm，壟面寬35～40cm，大壟間溝寬20～25cm，壟上微溝底寬10～15cm，深5～10cm。施肥量：2015年，控釋配方肥1020kg·hm-2，精制有機肥為5190kg·hm-2；2016年控釋配方肥2040kg·hm-2，精制有機肥為6555kg·hm-2?？蒯屌浞椒柿橡B(yǎng)分含量為N∶P2O5∶K2O=15∶7∶18(楚雄市威鑫農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn))；精制有機肥養(yǎng)分含量為有機質(zhì)≥45%(昆明市豐樂源生物科技有限公司生產(chǎn))。播種、收獲時間：2015年4月12日播種，8月11日收獲；2016年4月14日播種，9月3日收獲。

搭建遮陰棚：播種后不澆水，等待出苗。苗齊后，植株長至約5～10cm高時，培土3～5cm，不破壞微溝。按區(qū)組挖坑埋樁，固定遮陽網(wǎng)，遮陽網(wǎng)離地面高1.7m，四周封閉。覆蓋15d后撤除遮陽網(wǎng)，并進行第二次培土，培土高度約5～10cm，將微溝填平，形成弓形壟面。遮陽網(wǎng)均在處理當天上午覆蓋，處理結(jié)束當天下午撤除。2015年試驗表明，麗薯6號齊苗后大田生長時間為90d，故2016年遮陰處理以90d為最長持續(xù)時間，具體遮陰時期和遮陰持續(xù)時間見表1。

病蟲害防治：進入雨季，晚疫病開始發(fā)生時開始進行防治，2015年采用甲基托布津和代森錳鋅交替防治，間隔15d葉面噴施一次；2016年采用霜脲·錳鋅、百菌清和烯?！徇惶娣乐?，間隔7d噴施一次。

田間管理：按當?shù)亓晳T進行，兩年一致。

表1 2015～2016年不同遮陰處理方案

1.4 試驗記載和測定內(nèi)容

生物學性狀和生物量測定：撤除遮陽網(wǎng)時，對照組和處理組均隨機選取長勢一致的馬鈴薯各5株，統(tǒng)計主莖數(shù)，用游標卡尺測量最高主莖基部莖粗，用直尺測量其株高、節(jié)長，統(tǒng)計節(jié)數(shù)，3次重復，再選3株挖出并將根部洗凈，用吸水紙擦干水分。將根、莖、葉分開稱鮮重，記錄不同部位生物量，3次重復。葉面積采用打孔稱重法測定[20]，選取不同處理馬鈴薯植株倒3葉共20片，稱量每個葉片鮮重W，用打孔器(直徑0.8cm)避開主葉脈，取10個小圓片，計算每個小圓片葉面積a，并稱鮮重，計算單個小圓片鮮重w，計算葉面積(cm2)=a/w×W。因為2016年馬鈴薯生長期間陰雨天氣較為頻繁，影響了生物學性狀和生物量的準時測定，測定數(shù)據(jù)不能準確反映不同處理對馬鈴薯生長的影響，故文中僅使用了2015年數(shù)據(jù)。

考種：所有處理最后統(tǒng)一收獲，收獲當天，每重復隨機選10株進行測產(chǎn)考種，50g以下為小薯，50～150g為中薯，150g以上為大薯。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗用 Microsoft Excel 2007進行數(shù)據(jù)處理，用 DPS數(shù)據(jù)處理軟件進行方差分析(LSD法)。

2 結(jié)果與分析

2.1 遮陰處理對馬鈴薯生物學性狀的影響

從2015年數(shù)據(jù)(表2)可以看出，遮陰15d后，株高、節(jié)長和葉面積極顯著增加，較對照分別增加179.03%、163.41%、61.68%。主莖節(jié)數(shù)顯著增加，較對照增加了2個節(jié)，增幅達23.30%，和節(jié)長共同作用，促進株高的增加，以獲取更多的光照。主莖數(shù)和莖粗較對照有所增加，但差異不顯著。

2.2 遮陰處理對馬鈴薯生物量的影響

合理的遮陽網(wǎng)覆蓋能夠促進馬鈴薯莖葉生長，從而使各部分生物量增加。從表3可以看出(2015年數(shù)據(jù))，遮陰后對莖的生長最有利，莖鮮重、莖葉鮮重和總生物量較對照分別增加286.23%、151.55%、136.66%，差異顯著。結(jié)合表2，株高和主莖數(shù)的增加使得莖的生物量顯著增加。根鮮重和葉鮮重也有所增加，較對照分別增加57.41%和58.92%，但差異不顯著。

2.3 不同生長時期遮陰處理對馬鈴薯塊莖形成及產(chǎn)量的影響

合理的遮陽網(wǎng)覆蓋能夠形成相對陰涼濕潤的生長環(huán)境，有利于馬鈴薯植株生長，促進馬鈴薯塊莖形成和膨大。從表4可以看出，2015～2016年兩年結(jié)果表明，馬鈴薯幼苗期遮陰(遮陰15d)，有利于提高單株結(jié)薯數(shù)和單株薯重。不同年份效果不同。2015年遮陰15d后效果較好，單株結(jié)薯數(shù)較對照增加58.06%，差異極顯著。其中大、中薯個數(shù)減少，較對照差異不明顯，但小薯個數(shù)極顯著多于對照，較對照增加96.76%，說明結(jié)薯數(shù)增加，不利于其后期膨大。單株重較對照增加41.05%，差異顯著。塊莖重分級結(jié)果與塊莖大小分級一致，大薯率和中薯率較對照減少，差異不顯著，而小薯率極顯著增加。

2016年馬鈴薯單株結(jié)薯數(shù)和塊莖大小分級表明，遮陰處理對塊莖形成和膨大影響不一樣。只有T2處理結(jié)薯數(shù)增加，增幅為11.67%，較對照差異不顯著，但較其它處理差異顯著或極顯著。其它6個處理較對照均減少，差異顯著或極顯著，T3處理減少不顯著。遮陰處理后結(jié)薯數(shù)從大到小依次為T2、CK、T3、T4、T6、T7、T1、T5，分別較CK增加11.67%、0、14.17%、-47.50%、-50.83%、-55.83%、-70.00%、-75.00%。在結(jié)薯數(shù)差異不大的情況下，遮陰處理有助于增加大、中薯個數(shù)，減少小薯數(shù)。遮陰后僅有T1和T5處理商品薯率減少，表明出苗后30～60d是麗薯6號塊莖形成和膨大的關(guān)鍵期，此時遮陰對塊莖膨大不利。幼苗期短期遮陰處理對結(jié)薯影響不大，且能促進塊莖形成。遮陰30d以上或生長30d后再遮陰均會抑制結(jié)薯，尤其是中后期遮陰對結(jié)薯影響更大。單株重、塊莖重量分級結(jié)果與單株結(jié)薯數(shù)、塊莖大小分級結(jié)果基本一致。遮陰處理后，各處理單株產(chǎn)量從大到小依次為T2、CK、T3、T7、T6、T4、T1、T5，較對照分別增加17.78%、0、-13.33%、-44.44%、-65.19%、-66.67%、-82.96%、-84.44%，只有T2處理表現(xiàn)增產(chǎn)，但較對照差異不顯著，與其它處理比較則顯著或極顯著增產(chǎn)。T3處理雖然表現(xiàn)減產(chǎn)，但較對照差異不顯著，其它處理較對照減產(chǎn)顯著或極顯著。T2、T3、T7商品薯率較高，三者之間差異不顯著，與對照相比分別增加4.34%、5.74%、8.38%，其中T7差異顯著，T3、T4差異不顯著。其它處理商品薯率表現(xiàn)減少，其中T1與對照相比差異顯著。

表2 遮陰15d后對馬鈴薯生物學性狀的影響

注:數(shù)據(jù)表示為平均值±標準誤，同列不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)，大寫字母表示處理間差異極顯著(P< 0.01)，下同。

Note: The data is expressed as mean ± standard error. Small letters in the same column stand for significant difference among treatments at 0.05 level, with capital letters stand for significant difference at 0.01 level. The same as below.

表3 遮陰15d后對馬鈴薯生物量的影響

綜合以上結(jié)果，表明出苗后30～60d是麗薯6號塊莖形成和膨大的關(guān)鍵期，此時遮陰對塊莖膨大不利。而在幼苗期進行短期遮陰對其結(jié)薯數(shù)和產(chǎn)量無顯著影響，以幼苗期遮陰15d處理綜合表現(xiàn)最優(yōu)，結(jié)薯數(shù)最多，單株產(chǎn)量最高，并能保持較高的商品薯率。遮陰30d以上或生長30d后再遮陰均會抑制結(jié)薯，尤其是中后期遮陰對結(jié)薯影響更嚴重。

對比2015年和2016年數(shù)據(jù)顯示，馬鈴薯出苗后遮陰15d處理均能提高產(chǎn)量，不同年份效果有差異。2015年，播種時土壤墑情較好，期間有過一次降雨，出苗較早。5月9日進行遮陽網(wǎng)覆蓋，5月23日撤除遮陽網(wǎng)。覆蓋期間無降雨，天氣晴朗，氣候干燥，直至6月初才有降雨。7月初發(fā)生晚疫病，防治效果不理想，8月初大部分已經(jīng)枯萎，8月11日收獲。2016年，播種時土壤墑情較差，土壤干燥，播種后無降雨，氣候干燥，直至5月底才有降雨，馬鈴薯陸續(xù)出苗，6月1日進行遮陽網(wǎng)覆蓋處理，6月15日揭網(wǎng)。出苗時間較2015年晚很多，覆蓋期間，大部分時間處于陰雨天氣，溫度較低，光照較弱，空氣濕度大，增產(chǎn)效果不明顯。2016年同樣是7月初發(fā)生晚疫病，但防治效果較好，直到9月3日收獲時，馬鈴薯莖葉仍未枯黃，為高產(chǎn)提供了保障。

表4 2015～2016年不同遮陰處理對馬鈴薯塊莖及產(chǎn)量的影響

3 討 論

云南春作馬鈴薯播種時間與旱季重合，受冬春連旱影響較大。3～4月播種后，往往缺乏灌溉條件，只能等5月后雨季到來才能出苗，出苗后對生長有利的時間較短，6月以后雨水逐漸增多，雨熱同季，晚疫病極易發(fā)生，往往造成產(chǎn)量波動大，單產(chǎn)較低。在馬鈴薯幼苗期進行遮陰處理，能夠促進馬鈴薯莖葉生長，縮短達到最大冠層時間，并利于塊莖形成。遮陰后，在雨季來臨前，加速形態(tài)建成，增加光合面積，生產(chǎn)更多的光合物質(zhì)，客觀上延長了馬鈴薯生育期，為后期塊莖膨大、獲得高產(chǎn)奠定基礎。

一般認為，遮陰后植物光敏色素感受到環(huán)境中紅光和遠紅光比例的變化，從而引起株高增加、節(jié)間伸長、分枝減少和開花加速等一系列避陰反應[21]。對番茄[22]和茄子[23]進行遮陰處理，均會引起株高的增加和節(jié)間的伸長。對黃瓜[24]幼苗進行弱光處理，葉面積會顯著增加。李彩斌等[15]對馬鈴薯全生育期遮陰處理后，也顯示株高增加、節(jié)間長伸長，與本研究結(jié)果一致。而肖特等[20]研究表明，在溫室中馬鈴薯塊莖形成期遮陰處理后，會降低株高、分枝數(shù)、主莖數(shù)和葉面積。同時也有研究表明遮陰處理會導致番茄根、莖、葉鮮重下降達46%～77%[25]，也會顯著降低玉米生物產(chǎn)量[26]，而本研究表明短期遮陰能顯著增加馬鈴薯莖的鮮重，對葉和根的鮮重增加不明顯，這可能與不同作物和不同處理時間、遮陰時期、馬鈴薯品種、氣候環(huán)境不同等有關(guān)。

研究表明，長期持續(xù)遮陰會導致馬鈴薯和甘薯產(chǎn)量降低。李佩華等[18]研究表明馬鈴薯苗期遮光生長緩慢，對產(chǎn)量影響不大，塊莖形成和膨大期遮光能提高結(jié)薯數(shù)、商品薯率和產(chǎn)量。這與本研究中馬鈴薯幼苗期遮陰能促進馬鈴薯莖葉生長，提高單株結(jié)薯數(shù)和產(chǎn)量，生長中后期遮陰導致單株結(jié)薯數(shù)減少和單株產(chǎn)量下降的結(jié)果不一致，這有3個原因：一是因為試驗地氣候條件不一樣，李佩華[18]試驗中塊莖形成和膨大期正處于高溫強日照時段，此時遮陰能有效降低高溫強日照對馬鈴薯的生長抑制，從而實現(xiàn)增產(chǎn)，本試驗中塊莖形成和膨大期正處于陰雨天氣，氣溫和光照對馬鈴薯的生長不會造成脅迫，此時再遮陰必然會導致減產(chǎn)；二是因為試驗馬鈴薯品種不一樣，不同馬鈴薯品種的弱光耐受性是不一樣的，本研究選用弱光耐受性較差的品種“麗薯6號”[19]，利用其對光照反應敏感的特點，在幼苗期進行遮光，在干旱的不利環(huán)境中創(chuàng)造相對適宜的陰涼濕潤環(huán)境，促進其莖葉快速生長，打破干旱對馬鈴薯植株生長的限制[28-29]并在雨季來臨前或封壟前撤除遮陽網(wǎng)，不至于徒長，引起倒伏，為后期莖葉營養(yǎng)物質(zhì)向塊莖中運輸創(chuàng)造物質(zhì)基礎，以獲得高產(chǎn)；三是因為遮光持續(xù)時間不一樣。李佩華試驗中苗期遮陰長達46d，本試驗表明遮陰超過30d就會造成產(chǎn)量下降。本實驗室前期研究表明麗薯6號結(jié)薯較遲，出苗后45d才形成塊莖，故30d以前進行短期遮陰，在促進莖葉生長的同時不會對塊莖形成和膨大造成不利影響，30d后撤除遮陽網(wǎng)，繁茂的莖葉能制造更多的光合產(chǎn)物，并向塊莖中運輸，從而獲得高產(chǎn)。本研究對不同年份馬鈴薯幼苗期遮陰對馬鈴薯生長及產(chǎn)量的影響研究表明在天氣晴朗、氣候干燥、氣溫較高的年份效果明顯，而在雨水充足、光照較少、氣溫相對較低的年份效果不明顯，這與孫秀麗[30]、汪波[9]和李式軍[31]等人在其它作物上的研究一致。

云南馬鈴薯地膜覆蓋栽培因為缺塘率高、后期干旱脅迫等問題在推廣中受到限制[5,7]。遮陽網(wǎng)作為繼農(nóng)膜之后的又一種新型農(nóng)田覆蓋材料，具有遮光降溫，抑制蒸發(fā)，保墑抗旱和減少病蟲草害等特點，廣泛用于南方夏秋季蔬菜保護地栽培[8]，但應用在馬鈴薯抗旱栽培方面的研究少有報道。本文通過2015～2016年兩年的試驗表明，在馬鈴薯幼苗期遮陰處理能夠促進莖葉生長，增加馬鈴薯產(chǎn)量，特別是在干旱年份效果更明顯。遮陽網(wǎng)覆蓋栽培獲得高產(chǎn)的關(guān)鍵是促進馬鈴薯提早出苗，并控制遮陰持續(xù)時間，這樣才能在干旱季節(jié)促進馬鈴薯莖葉生長，客觀上延長馬鈴薯大田生長時間，達到避病高產(chǎn)的目的。

4 結(jié) 論

本文通過2015～2016年兩年的試驗表明，馬鈴薯幼苗期遮陰15d處理能夠促進莖葉生長，其株高、節(jié)長和葉面積較對照分別增加179.03%、163.41%、61.68%，差異極顯著。遮陰對莖的生長最有利，莖鮮重、莖葉鮮重和總生物量較對照分別增加286.23%、151.55%、136.66%，差異顯著。幼苗期遮陰處理能增加單株產(chǎn)量17.78%～41.05%，并有較高的商品薯率。不同年份增產(chǎn)效果不一樣，其效果與遮陰期間氣候條件有關(guān)。2015年(無降雨，氣候干燥)效果較好，馬鈴薯單株結(jié)薯數(shù)較對照增加58.06%，差異極顯著；單株產(chǎn)量較對照增加41.05%，差異顯著。2016年(降雨較多，氣候濕潤)，效果不如2015年，但單株結(jié)薯數(shù)和產(chǎn)量較對照仍分別增加11.67%和17.78%。出苗后遮陰30d以內(nèi)對結(jié)薯數(shù)和產(chǎn)量影響不大，以遮陰15d綜合表現(xiàn)最優(yōu)，結(jié)薯數(shù)最多，單株產(chǎn)量最高，并能保持較高的商品薯率；遮陰30d以上或生長30d后再遮陰均會抑制結(jié)薯，影響產(chǎn)量，尤其是中后期遮陰影響更嚴重。本研究對指導馬鈴薯與其它作物間套復種在品種選擇和種植時間的把握上也具有重要的指導意義。

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