不同膜色與肥料對馬鈴薯生長、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

何強強　何文壽　何進勤

摘要：為了研究不同膜色與肥料對寧夏南部山區(qū)馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，以馬鈴薯品種青薯9號為試驗材料，采用二因素隨機區(qū)組設(shè)計，設(shè)計了3種膜色（無膜、白膜、黑膜）與3種肥料（無肥、配方肥、控釋肥），共9個處理組合。結(jié)果表明，采用施配方肥覆蓋白膜，可以使馬鈴薯生長更快，生育期縮短，產(chǎn)量達到最高值，為32 515 kg/hm2，采用施控釋肥覆蓋黑膜，馬鈴薯淀粉含量達到最大值，為19.81 g/100 g，采用施配方肥覆蓋黑膜，馬鈴薯維生素C達到最大值，為23.41 mg/100 g。該結(jié)果可為促進寧南山區(qū)馬鈴薯的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、提升寧南山區(qū)的馬鈴薯產(chǎn)業(yè)價值和增加當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶收入提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）；黑色地膜；白色地膜；產(chǎn)量

中圖分類號：S532 文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2018）18-0018-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.18.004 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Effects of Different Film Color and Fertilizer on Potato Growth，Yield and Quality

HE Qiang-qiang，HE Wen-shou，HE Jin-qin，WEI Chun-yu，WEI Zi-qi

（1.School of Agriculture，Ningxia University，Yinchuan 750021，China；

2.Institute of Agricultural Resources and Environment，Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Yinchuan 750002，China）

Abstract： Potato variety Qingshu 9 was used to study the effects of different film colors and fertilizer types on potato growth， yield and quality in the southern mountainous area of Ningxia. Two factor random block design with nine treatments combining 3 film colors （no film， white film and black film） and 3 fertilizers （no fertilizer，formula fertilizer and controlled-release fertilizer） was used. Results showed that treatment of formula fertilizer with white film cover had fast growth， short growth period and the highest yield of 32 515 kg/hm2. Treatment of controlled-release fertilizer with black film cover showed the highest potato starch content of 19.81 g/100 g. Treatment of formula fertilizer with black film cover got the highest potato vitamin C content of 23.41 mg/100 g. These results could provide certain reference for the potato industry in the southern mountainous area of Ningxia.

Key words： potato（Solanum tuberosum L.）； black film； white film； yield

馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）也被稱為土豆和洋芋，為茄科多年生草本植物，塊莖可以直接食用，性喜涼，是耐低溫的作物，可作一年生或一年兩季栽培。馬鈴薯是一類用途非常廣泛的農(nóng)作物，它可作為蔬菜作物，也可作為糧食作物，又可以作為經(jīng)濟作物。2015年農(nóng)業(yè)部提出了馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略，加快主食產(chǎn)品及產(chǎn)業(yè)開發(fā)試點。著力推進馬鈴薯由副食消費向主食消費轉(zhuǎn)變，將馬鈴薯融入中國傳統(tǒng)的米飯、面條、饅頭等主食產(chǎn)品中，生產(chǎn)出適合中國人飲食習(xí)慣的馬鈴薯主食產(chǎn)品，實現(xiàn)周年均衡供應(yīng)。馬鈴薯因其生育期較短，再生能力強，已經(jīng)成為寧夏南部山區(qū)（簡稱寧南山區(qū)）農(nóng)民普遍種植的作物。近年來，寧南山區(qū)降雨量明顯偏少，加之土壤蒸發(fā)量大，馬鈴薯減產(chǎn)嚴(yán)重，農(nóng)民收入下降。為了提高馬鈴薯單位面積產(chǎn)量和品質(zhì)，韓秀鋒等[1]就干旱區(qū)不同膜色對馬鈴薯產(chǎn)量和淀粉含量的影響進行了研究，席旭東等[2]就緩控釋肥對馬鈴薯生長及產(chǎn)量的影響進行了研究，但是這些研究多集中于單個因素對馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。由于各個地區(qū)自然環(huán)境存在差異，研究出來的結(jié)果也不相同。為了探索不同膜色與肥料對馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，在前人研究的基礎(chǔ)上，利用二因素隨機區(qū)組設(shè)計，篩選出適合寧南山區(qū)馬鈴薯優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)最佳膜色與肥料組合。

1 材料與方法

1.1 試驗基地概況

本試驗點設(shè)在寧夏南部山區(qū)西吉縣新營鄉(xiāng)洞子溝村青土溝小組，海拔高度為2 063 m，地理坐標(biāo)為（N36°06′11″，E105°31′49″），馬鈴薯生育期間（5月7日至10月19日），年平均降水量332 mm，無霜期135 d，年均氣溫5.4 ℃，≥10 ℃的有效積溫2 107 ℃，該地區(qū)為典型雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)，沒有灌溉條件。前茬作物是馬鈴薯。試驗地田地土壤為侵蝕黑壚土，其土壤理化性質(zhì)見表1。

1.2 試驗材料

供試作物：馬鈴薯品種青薯9號原種。

供試肥料：尿素（總氮≥46%）、普通過磷酸鈣（總磷P2O5≥12%）、硫酸鉀（K2O≥52%）、控釋肥[（總氮≥27%）、（總磷P2O5≥13%）、（K2O≥6%）]。

地膜：白色地膜和黑色地膜。

1.3 試驗設(shè)計

采用二因素隨機區(qū)組設(shè)計，設(shè)3種膜色（A），即無膜（A1）、白膜（A2）、黑膜（A3），3種不同肥料（B），即：無肥（B1）、配方肥（B2）、控釋肥（B3）；3種不同膜色與肥料隨機組成9個不同處理組合（表2）。推薦氮磷鉀配比為12-6-3。氮肥、磷肥、鉀肥施用量分別為N 391.33 kg/hm2，P2O5 749.96 kg/hm2，K2O 86.55 kg/hm2?？蒯尫适┯昧繛?67.77 kg/hm2。4次重復(fù)（4個區(qū)組），共計36個小區(qū)，區(qū)組Ⅲ為采樣破壞性區(qū)組，其余3個區(qū)組為收獲時測產(chǎn)區(qū)組。小區(qū)面積為20 m2（5 m×4 m），小區(qū)四周設(shè)保護行，保護行為1 m。全部氮肥70%基施，30%作追肥，在現(xiàn)蕾期追施尿素，為預(yù)防早衰，蕾期和花期各噴灑尿素和0.2%的磷酸二氫鉀溶液1次。苗期3～4葉第一次中耕，6～8葉第二次中耕，結(jié)合中耕培土。播種后出苗前3～5葉期用藥防治病蟲害，試驗田進行除草1次。試驗于2017年5月7日播種、10月19日收獲，種植密度為40 018穴/hm2，按照等高線寬窄行種植，寬行70 cm，窄行40 cm，株距40 cm，每小區(qū)種植8行，每行種10穴，小區(qū)共80穴，種植深度20～25 cm，用種量1 380 kg/hm2。

1.4 樣品采集與測定

在馬鈴薯出苗后，每隔15 d采集植株樣，開花前采集植株樣10穴，從開花期到成熟期采集5穴。①生育期記載：作物每個生育期及成熟的時間及各生育期農(nóng)藝性狀。②產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀測定：產(chǎn)量按小區(qū)單收計產(chǎn)。大小薯的劃分標(biāo)準(zhǔn)為：大薯75 g以上，小薯75 g以下。③淀粉含量測定：高氯酸水解-蒽酮比色法[3，4]。維生素C測定：2，6-二氯靛酚滴定法[5]。還原糖測定：3，5-二硝基水楊酸法[6]。亞硝酸鹽測定：紫外分光光度法（GB/T5009.33-2010）。

1.5 數(shù)據(jù)整理與分析

利用Excel 2007對不同處理下馬鈴薯的田間產(chǎn)量進行圖像分析，并利用DPS對各處理數(shù)據(jù)進行方差分析和處理間差異顯著性檢驗（LSD法）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同膜色與肥料處理對馬鈴薯生育期的影響

從表3可以看出，A1B1處理出苗率是最低的，A3B1和A3B3兩個處理出苗率最高。原因可能是黑膜覆蓋能夠保持土壤含有的水分和有效提高土壤溫度，從而提高馬鈴薯的出苗率。在相同肥料情況下，不同膜色馬鈴薯的生育期有明顯差異，覆膜比不覆膜具有早出苗、生長快的特點。A1B1處理的生育期是最長的，分別比A3B2和A2B2延長了5～8 d。在無肥和控釋肥相同情況下，白膜覆蓋處理下的馬鈴薯株高比黑膜覆蓋和無膜覆蓋處理要更高，株高最高的處理是A2B3，達到77.62 cm，分別比A1B3和A3B3處理提高了19.3%和10.6%。在相同膜色情況下，不同肥料馬鈴薯的生育期差異顯著。在不覆膜和白膜覆蓋相同情況下，馬鈴薯株高大小依次是控釋肥>無肥>配方肥，而在黑膜覆蓋情況下，則是控釋肥>配方肥>無肥，原因可能是黑膜覆蓋有效減少地表水分蒸發(fā)，與配方肥相結(jié)合更能促進馬鈴薯的生長。

2.2 不同膜色與肥料處理馬鈴薯產(chǎn)量構(gòu)成因素

從表4的結(jié)果來看，10穴考種產(chǎn)量最高的是A2B3處理，為9.47 kg，大薯產(chǎn)量（8.83 kg）和大薯數(shù)（46個）也最高。白膜覆蓋和黑膜覆蓋的10穴考種產(chǎn)量均高于不覆膜處理；在不覆膜情況下，不同肥料之間的10穴考種產(chǎn)量差異較??；大薯產(chǎn)量方面，不覆膜和覆膜處理之間有明顯的差異，黑膜覆蓋和白膜覆蓋比不覆膜的大薯產(chǎn)量要高；在白膜覆蓋情況下，不同肥料之間的大薯產(chǎn)量大小依次是是控釋肥>配方肥>無肥；在黑膜情況下，不同肥料之間的大薯產(chǎn)量大小依次是是配方肥>無肥>控釋肥；大薯數(shù)方面，最多的是A2B3處理，大薯數(shù)達到46個，黑膜覆蓋和白膜覆蓋比不覆膜的要多；在不覆膜情況下，不同肥料之間大薯數(shù)并無多大差異；在白膜覆蓋情況下，不同肥料之間的大薯數(shù)大小依次是控釋肥>配方肥>無肥；小薯數(shù)方面，最多的是A2B2處理，小薯數(shù)達到25個，而A3B3處理小薯最少，只有11個；大薯率方面，最高的是A3B3處理，達到78.75%；在相同肥料情況下，黑膜覆蓋比白膜覆蓋的大薯率要高；在白膜覆蓋和黑膜覆蓋情況下，不同肥料之間的大薯率大小依次是控釋肥>無肥>配方肥。

2.3 不同膜色與肥料處理的馬鈴薯產(chǎn)量表現(xiàn)

通過方差分析（表5）表明，A因素產(chǎn)量極顯著，B因素產(chǎn)量極顯著，A×B互作效應(yīng)產(chǎn)量顯著。這說明無論是改變馬鈴薯的膜色，還是改變馬鈴薯的肥料，或者同時改變馬鈴薯的膜色和肥料，均對馬鈴薯產(chǎn)量有顯著影響。在任何肥料處理中，白膜覆蓋和黑膜覆蓋的產(chǎn)量均顯著高于無膜覆蓋。具體表現(xiàn)為A2B2處理產(chǎn)量最高，為32 515 kg/hm2，A3B2處理產(chǎn)量位居第二，為31 215 kg/htm2，A2B3處理產(chǎn)量位居第三，為30 950 kg/hm2，A1B1處理產(chǎn)量最低，為21 800 kg/hm2。通過多重比較（LSD法），A1B1處理和A1B2處理與其他處理間的產(chǎn)量差異顯著，但A1B1處理和A1B2處理間的產(chǎn)量差異不顯著；A1B3處理和A2B3處理以及A3B3處理之間的產(chǎn)量差異顯著；A2B1和A2B2以及A2B3之間的產(chǎn)量差異不顯著（表6）。

2.4 不同膜色與肥料處理的馬鈴薯經(jīng)濟效益

從表7中可以看出，控釋肥因其不需要在馬鈴薯生長期間進行追肥，所以人工投入比配方肥要少。覆蓋黑膜施控釋肥處理比覆蓋黑膜施配方肥處理獲得的收入提高了3.4%，達到46 130.86元/hm2；白膜覆蓋下的肥料處理所獲得的經(jīng)濟效益明顯高于黑膜覆蓋下的經(jīng)濟效益，因此建議該地區(qū)馬鈴薯種植應(yīng)該以白膜覆蓋為主。

2.5 不同膜色與肥料處理的馬鈴薯品質(zhì)表現(xiàn)

2.5.1 維生素C含量 從表8可以看出維生素C含量最高的處理是A3B2，比含量最小的A1B3處理提高了40.18%。表明施配方肥覆蓋黑膜有助于提高馬鈴薯維生素C的含量。A3B1、A3B2和A3B3處理之間差異顯著，A2B1處理和A2B2處理之間差異不顯著。在覆蓋黑膜時，施配方肥更有利于馬鈴薯維生素C含量的增加，而在覆蓋白膜時，則施控釋肥更好。施控釋肥不覆膜和覆黑膜都不利于馬鈴薯維生素C的積累。

2.5.2 硝酸鹽 從表8可以看出，硝酸鹽含量最小的處理是A2B1，比含量最高的A3B3降低了43.75%。A1B3、A2B3和A3B3處理之間差異顯著，A3B1和A3B2處理之間差異不顯著。在施控釋肥時，覆蓋白膜更有助于降低馬鈴薯硝酸鹽的含量；在覆蓋白膜時，不施肥使硝酸鹽含量降低，原因可能是試驗小區(qū)土壤中含有的肥料已經(jīng)足夠馬鈴薯塊莖硝酸鹽的積累，不需要再施肥了。

2.5.3 還原糖 從表8可以看出，還原糖含量最高的處理是A1B1，比含量最低的A2B1和A3B2提高了31.58%。A2B1、A2B2、A2B3、A3B1、A3B2和A3B3處理之間差異顯著，A1B2和A1B3之間差異不顯著。在施控釋肥時，覆蓋白膜更有助于提高馬鈴薯還原糖的含量；在不覆膜和覆黑膜時，不施肥可以增加還原糖的含量，而在覆蓋黑膜時，施肥會降低馬鈴薯還原糖的含量，原因可能是試驗地方土壤中含有的肥料滿足了馬鈴薯塊莖還原糖的生成，不需要再進行施肥。

2.5.4 淀粉 從表8可以看出，淀粉含量最高的處理是A3B3，比含量最低的A2B1提高了81.74%。A1B1、A1B2和A1B3處理之間差異顯著，A2B2和A2B3處理之間差異不顯著。在不覆膜時，施肥會減少馬鈴薯淀粉含量，而在覆黑膜時，施肥有助于馬鈴薯淀粉含量的積累，在施配方肥時，覆蓋白膜能夠使馬鈴薯淀粉含量增加。

3 結(jié)論與討論

試驗結(jié)果表明，不同膜色與肥料對馬鈴薯的生長指標(biāo)和主要產(chǎn)量構(gòu)成因子有一定的影響，不同的膜色提早馬鈴薯的出苗時間是2～5 d，增強幼苗生命力，促進根莖葉的生長，在施配方肥覆蓋白膜時，馬鈴薯的產(chǎn)量最大，達到32 515 kg/hm2，比產(chǎn)量最低的不施肥不覆膜提高了49.15%，在大薯率方面，大薯率最高是施控釋肥覆蓋黑膜處理，達到78.56%，比最低的施配方肥覆白膜提高了22.03%。各個處理的馬鈴薯品質(zhì)的測定結(jié)果各有差異，應(yīng)該根據(jù)實際生活的需求，選擇合適的膜色和肥料。

選擇適用的膜色與肥料對于促進馬鈴薯生長和提高馬鈴薯產(chǎn)量與品質(zhì)有了眾多研究[7-12]。在寧南山區(qū)如何讓馬鈴薯優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)一直以來困擾了當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)民。雖然馬鈴薯的種植面積不斷擴大，但是因為降雨量的年際不均，嚴(yán)重影響了寧南山區(qū)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在種植前通過地膜覆蓋，抑制病蟲害的發(fā)生，起到保墑的作用。地膜覆蓋后均可促進早出苗，縮短馬鈴薯的生育期，這與張維國[13]的研究結(jié)果相似。施配方肥覆蓋白膜比覆蓋黑膜增加的產(chǎn)量更多，這與韓秀鋒等[1]的研究結(jié)果不同，這可能與馬鈴薯的栽培地域和栽培方式有關(guān)，因此在施配方肥時，選用白膜，更有助于馬鈴薯的生長。在白膜和黑膜覆蓋的情況下，控釋肥的產(chǎn)量比配方肥要低，這與劉飛等[14]和岳超等[15]的研究結(jié)果不同。覆蓋白膜施控釋肥或者配方肥都能夠促進馬鈴薯淀粉含量的積累。

本試驗僅從馬鈴薯生育期變化特征對產(chǎn)量和品質(zhì)影響的角度對不同膜色和肥料的作用進行了研究，但對膜下溫度、控釋肥種類等方面還沒有深入研究，故研究還有一定的局限性。

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