秸稈帶狀覆蓋下培土對馬鈴薯產(chǎn)量與水分利用效率的影響

李 輝，柴守璽，常 磊，程宏波，韓凡香，柴雨葳

(1. 蘭州城市學(xué)院，蘭州 730070；2.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院/甘肅省干旱生境作物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，蘭州 730070；3.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院，蘭州 730070)

0 引 言1

馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）是世界上僅次于玉米、水稻、小麥之后的第四大糧食作物[1-2]，也是甘肅省主糧作物之一[3]，該區(qū)域馬鈴薯種植面積大（年種植馬鈴薯約68萬hm2）[1]，馬鈴薯單產(chǎn)為17.43 t/hm2[1]，較世界馬鈴薯平均單產(chǎn)低1.58 t/hm2[2]。干旱缺水是造成該地區(qū)馬鈴薯產(chǎn)量低而不穩(wěn)的主要原因。為了改善作物用水蓄水環(huán)境，提高該區(qū)域農(nóng)作物產(chǎn)量，相關(guān)科研人員提出了多種蓄水保墑抗旱栽培技術(shù)[3-4]，其中典型代表有地膜覆蓋與秸稈覆蓋。地膜覆蓋雖然能夠顯著增加作物產(chǎn)量，但也因殘膜污染影響農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展而受到廣泛關(guān)注[5-7]。雖然市場上有可降解地膜，但因價(jià)格高、降解性能不統(tǒng)一等原因而未能大量推廣應(yīng)用。大量研究表明，秸稈覆蓋能夠調(diào)節(jié)土壤水溫環(huán)境，改善土壤結(jié)構(gòu)，培肥地力，提高作物產(chǎn)量[8]，但也有部分研究表明傳統(tǒng)秸稈全覆蓋種植因積溫不足，有減產(chǎn)現(xiàn)象[9]。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)總結(jié)各種覆蓋栽培技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合當(dāng)?shù)馗珊等彼坝衩捉斩捹Y源豐富但利用率低的特點(diǎn)[10]，創(chuàng)建了秸稈帶狀覆蓋旱作綠色栽培技術(shù)[11]，在冬小麥上已應(yīng)用多年，發(fā)現(xiàn)蓄水保墑及增產(chǎn)效果顯著。為了擴(kuò)大該技術(shù)的應(yīng)用范圍，將其應(yīng)用在馬鈴薯上，多年試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該技術(shù)的產(chǎn)量與黑膜覆蓋相近，有些年份甚至超過黑膜覆蓋[12]，適宜西北雨養(yǎng)區(qū)推廣應(yīng)用。

西北雨養(yǎng)區(qū)馬鈴薯生產(chǎn)主要以傳統(tǒng)常規(guī)種植和地膜覆蓋種植為主，其傳統(tǒng)常規(guī)種植面積占該區(qū)域馬鈴薯種植總面積的60%[13]。在傳統(tǒng)常規(guī)種植中，為了改變馬鈴薯生長環(huán)境、增加結(jié)薯數(shù)、減少綠薯率、提高馬鈴薯產(chǎn)量，均在馬鈴薯生長前期進(jìn)行中耕培土作業(yè)。中耕培土是馬鈴薯栽培的關(guān)鍵耕作技術(shù)。有研究表明，培土較不培土能夠提高馬鈴薯產(chǎn)量[14-17]，增產(chǎn)幅度達(dá)18.1%。培土后植株旁土堆形狀對馬鈴薯產(chǎn)量有顯著影響，如高中超等[18]研究表明，馬鈴薯專用中耕培土犁培出類似“饅頭”形壟型較傳統(tǒng)“三角形”壟型提高產(chǎn)量7.3%、商品薯率7.6%；孫繼英等[19]研究表明，馬鈴薯苗即將拱土?xí)r在苗帶上方培5 cm 厚度的土，能促進(jìn)根系發(fā)育和匍匐莖生成，減緩植株莖葉衰老速度，為馬鈴薯高產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)；William 等[20]研究表明，培土形狀及培土高度對馬鈴薯產(chǎn)量、匍匐莖數(shù)量有顯著影響。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)關(guān)于秸稈帶狀平覆馬鈴薯種植的研究主要集中在該技術(shù)與露地種植、地膜覆蓋種植的土壤水熱及產(chǎn)量效應(yīng)差異方面[12,21-23]，還未對秸稈帶狀覆蓋條件下馬鈴薯栽培的培土效應(yīng)進(jìn)行研究，關(guān)于培土效應(yīng)的研究對優(yōu)化改進(jìn)秸稈帶狀覆蓋馬鈴薯種植技術(shù)、探究該技術(shù)的增產(chǎn)潛力具有重要意義與實(shí)踐價(jià)值。為此，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)根據(jù)當(dāng)?shù)伛R鈴薯常規(guī)種植的培土模式，在秸稈帶狀覆蓋條件下設(shè)置3 種培土模式（堆狀培土、溝播合土、開溝壅土），以秸稈帶狀平覆不培土為對照，分析培土條件下秸稈帶狀覆蓋馬鈴薯的產(chǎn)量及水分利用效率，探究秸稈帶狀覆蓋種植馬鈴薯的適宜培土模式，為優(yōu)化改進(jìn)該技術(shù)提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)通渭縣旱作循環(huán)農(nóng)業(yè)試驗(yàn)基地（35°11′N、105°19′E，海拔為1 760 m）進(jìn)行。試驗(yàn)區(qū)位于西北雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)，屬于典型的中溫帶半干旱氣候，多年平均降雨量為390.7 mm，年蒸發(fā)量達(dá)1 500 mm，年均日照時數(shù)為2 100～2 430 h，年均氣溫為7.2 ℃，全年無霜期為120～170 d。試驗(yàn)田0～200 cm 土層平均土壤容重為1.25 g/cm3，土壤質(zhì)地為黃綿土。

圖1 為試驗(yàn)區(qū)2015 年和2016 年月降雨量。與多年平均降雨量相比，2015 年降雨量比其低13 mm，屬平水年，2016 年降雨量比其低55.9 mm，屬于偏旱年。在2015年和2016 年試驗(yàn)期間有效降雨量占年總降雨量的74.5%和60.3%，降雨較充足，但降雨量分布不均。

圖1 2015—2016 試驗(yàn)區(qū)月降雨量 Fig.1 Monthly rainfall in study area from 2015 to 2016

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試馬鈴薯品種為甘肅一航薯業(yè)科技有限責(zé)任公司培育的“隴薯7 號”，為甘肅省主栽品種之一。試驗(yàn)設(shè)堆狀培土（M1）、開溝壅土（M2）、溝播合土（M3）和不培土（CK）4 個處理，每個處理設(shè)3 次重復(fù)，共12 個試驗(yàn)小區(qū)，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個小區(qū)面積為93 m2（15.5 m×6 m），每小區(qū)種植5 壟10 行。CK：覆蓋帶和種植帶寬度均為60 cm，兩帶相間排列，播種時按行距60 cm，株距29 cm，每種植帶播種2 行，生育期內(nèi)不培土。M1：覆蓋及種植方式同CK，現(xiàn)蕾期用鋤頭在植株旁邊取土，每植株基部堆狀培土。M2：覆蓋及種植方式同CK，現(xiàn)蕾期用鋤頭在播種帶兩行植株間開溝、開溝上翻土條狀堆積在植株旁。M3：先參照CK 的覆蓋方式鋪放秸稈，播種時采用犁或鋤頭在種植帶上按行距60 cm 開10 cm 深的播種溝，然后將馬鈴薯播到種溝內(nèi)，播后保留種溝，現(xiàn)蕾期用鋤頭或鐵鍬填平播種溝培土。各處理覆蓋帶均采用玉米整稈覆蓋，每公頃的秸稈覆蓋量約等于每公頃的全部玉米秸稈產(chǎn)量（秸稈干質(zhì)量約9 000.0 kg/hm2），馬鈴薯收獲后，采用旋耕機(jī)將經(jīng)過腐化的秸稈粉碎還田。各處理播種時兩行間植株縱向平行、橫向錯位種植，形成行間種植植株呈三角形布置，種植方式均為人工穴播種植，種植密度均為57 000株/hm2，全生育期無灌溉。

播種前7 天旋耕整地，整地時采用施肥機(jī)一次性將肥料均勻施入，后期不追肥，施肥量為磷酸二銨（N18%，P2O546%）326 kg/hm2，尿素（N46.4%）261 kg/hm2，整地后覆秸桿。各處理的田間管理方式與當(dāng)?shù)伛R鈴薯常規(guī)種植的管理方式一致。2015 年播種日期為4 月23 日，收獲日期為10 月2 日；2016 年播種日期為4 月13 日，收獲日期為10 月18 日。

1.3 測定項(xiàng)目與方法

1.3.1 生長指標(biāo)

分別在馬鈴薯開花期、塊莖膨大期、淀粉積累期、收獲期測定株高、結(jié)薯數(shù)、莖葉產(chǎn)量及馬鈴薯產(chǎn)量，測定時每小區(qū)隨機(jī)選取5 株，結(jié)果取5 株的平均值。株高為地上莖基部到生長點(diǎn)的距離，用直尺測量。結(jié)薯數(shù)為塊莖直徑大于1 cm以上薯塊的總個數(shù)。地上部莖、葉稱完鮮質(zhì)量后放入烘箱，105 ℃高溫殺青30 min，再經(jīng)85 ℃恒溫烘干24 h 后得到莖葉干質(zhì)量[21]，莖葉干質(zhì)量計(jì)為秸稈產(chǎn)量。塊莖產(chǎn)量為直徑大于1 cm 以上薯塊的總和，稱完鮮質(zhì)量后，切片放進(jìn)105 ℃的烘箱中殺青30 min，再經(jīng)85 ℃恒溫烘干24 h 后得到。生物量為秸稈產(chǎn)量與塊莖干質(zhì)量的和。

1.3.2 土壤含水率

分別在馬鈴薯播種時及關(guān)鍵生育時期（苗期、塊莖形成期、塊莖膨大期、淀粉積累期、收獲期）按20、40、60、90、120、150、180、200 cm 從每小區(qū)種植帶馬鈴薯植株間取樣，土壤含水率用烘干法測定。

式中F 為土壤含水率，%；K1為土壤鮮質(zhì)量，g；K2為土壤干質(zhì)量，g。

1.3.3 土壤貯水量及生育期耗水量

土壤貯水量[8]：W=10H·D·F

式中W 為土壤貯水量，mm；H 為土層深度，cm；D 為土壤容重，g/cm3；F 為土壤含水率，%。

式中ET 為生育期耗水量，mm；W1為播前0～200 cm 土層土壤貯水量，mm；W2為收獲后0～200 cm 土層土壤貯水量，mm；Pr 為馬鈴薯試驗(yàn)期間有效降水量，mm。

1.3.4 產(chǎn)量及水分利用效率

收獲時，每小區(qū)任意選取1 行，人工挖掘15 株，統(tǒng)計(jì)每個塊莖的鮮薯質(zhì)量，依據(jù)單個塊莖質(zhì)量大于50 g 計(jì)為商品薯計(jì)算馬鈴薯商品薯率[24-25]。

收獲時每公頃產(chǎn)量按3 次重復(fù)小區(qū)實(shí)際鮮薯產(chǎn)量的平均值折算。

產(chǎn)量水分利用效率為

式中WUE 為產(chǎn)量水分利用效率，kg/（mm·hm2）；Y 為馬鈴薯塊莖產(chǎn)量，kg/hm2。

1.4 數(shù)據(jù)分析

使用Excel 2007 和SPSS 20.0 統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、方差分析、作圖及統(tǒng)計(jì)分析，利用最小顯著性差異（least-significant difference，LSD）法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同培土條件下土壤水分變化

2.1.1 全生育期土壤平均含水率

圖2 為全生育期不同培土條件下0～200 cm 土壤平均含水率，處理間土壤含水率平水年無顯著差異（P＞0.05），而偏旱年有顯著性差異（P＜0.05）。偏旱年M1 及M3 顯著高于M2。全生育期0～200 cm 土壤含水率偏旱年CK 與M1 及M3 差異不顯著，但顯著高于M2（P＜0.05）。

圖2 2015 和2016 年全生育期0～200 cm 土層土壤平均含水率 Fig.2 Mean soil moisture in 0—200 cm during whole growing period in 2015 and 2016

2.1.2 土壤平均含水率動態(tài)變化

圖3為不同處理0～200 cm土層平均含水率隨生育進(jìn)程的變化趨勢?？梢钥闯?，各處理0～200 cm 土層含水率從播種到苗期呈上升的趨勢，苗期至淀粉積累期呈下降趨勢。與CK 相比，M1 平水年在塊莖形成期（7 月24 日）差異最大，偏旱年在收獲期（10 月18 日）差異最大；M2 平水年在塊莖膨大期（8 月14 日）差異最大，偏旱年在收獲期（10 月18 日）差異最大；M3 在2 個試驗(yàn)?zāi)攴菥鶠槊缙冢? 月8 日）差異最大。在生育階段間土壤含水率變異系數(shù)平水年為9.85% （M1）、10.28% （M2）、13.50% （M3）、11.76%（CK），偏旱年為14.61%（M1）、17.01%（M2）、15.64%（M3）、12.40%（CK）。可見，平水年CK 較M1 及M2 加劇了生育時期間土壤水分變化；偏旱年CK 較M1、M2、M3 平抑了生育時期間土壤水分變化。

2.1.3 全生育期不同土層土壤平均含水率

圖4 為不同土層全生育期土壤平均含水率的變化?？梢钥闯?，不同土層全生育期土壤平均含水率有顯著差異（P＜0.05）。平水年各土層土壤含水率M3 略好于CK，M1及M2 多數(shù)土層與CK 相近。偏旱年0～60 cm 土層土壤含水率M1、M2、M3 與CK 相近，120～200 cm 土層M3 與CK 相近，顯著高于M1 及M2，以M2 最低。處理間土壤含水率，平水年60 cm 土層差異最大，150 cm 土層差異最??；偏旱年90 cm 土層差異最大，20 cm 土層差異最小。 各處理土壤含水率與CK 的差異，平水年M1 在200 cm 土層最大，M2、M3 均在60 cm 土層最大；偏旱年M1、M2 均在180 cm 土層差異最大，M3 處理在90 cm 土層差異最大。

圖3 2015和2016年0～200 cm土壤平均含水率隨生育進(jìn)程的變化 Fig.3 Change of mean soil moisture content in 0—200 cm with growth period in 2015 and 2016

圖4 2015 和2016 年全生育期不同土壤平均含水率的變化 Fig.4 Change of mean soil moisture in different soil layers during whole growth period in 2015 and 2016

2.1.4 土壤含水率的時空變化

圖5 為2 個生長季土壤水分時空變化。0～120 cm土層土壤含水率各處理在塊莖形成期至淀粉積累期下降較快，而且平水年降幅大于偏旱年；各處理隨生育進(jìn)程的推進(jìn)，150 cm 以下土層含水率變化明顯小于150 cm以上土層。2 個生長季，各處理收獲期表層土壤水分有明顯上升趨勢。M3 明顯較CK 提高了苗期0～200 cm 所有測定土層的土壤含水率。處理間土壤含水率差異，平水年苗期20 cm 土層差異最大（M3 與CK），收獲期150 cm土層差異最?。∕1 與M3）；偏旱年淀粉積累期150 cm土層最大（M1 與M3），苗期60 cm 土層差異最?。∕3與CK）。

圖5 2015 和2016 年不同生育時期土壤水分時空動態(tài)變化 Fig.5 Spatial and temporal dynamic changes of soil moisture at different growth stages in 2015 and 2016

2.2 培土方式對產(chǎn)量及農(nóng)藝指標(biāo)的影響

2.2.1 馬鈴薯產(chǎn)量及水分利用效率

表1 為培土條件下馬鈴薯的產(chǎn)量及水分利用效率，由表可知，該試驗(yàn)條件下培土對產(chǎn)量有一定影響。與CK相比，平水年（2015 年）M1、M2、M3 較CK 降低馬鈴薯產(chǎn)量15.32%、23.83%、17.44%，以M2 降幅最大，偏旱年（2016 年）M1、M2 與CK 差異不顯著，但M3 顯著低于CK 7.85%。無論平水年還是偏旱年M1、M2、M3處理間馬鈴薯產(chǎn)量差異不顯著。秸稈帶狀覆蓋條件下，無論平水年還是偏旱年，M1、M2、M3 與CK 對馬鈴薯生育期耗水量的影響差異不顯著，對水分利用效率的影響偏旱年不顯著、平水年顯著。平水年CK 分別較M1、M2、M3 提高水分利用效率20.10%、24.89%、17.07%，M1、M2、M3 之間差異不顯著（P＞0.05）。

表1 培土條件下馬鈴薯的產(chǎn)量及水分利用效率 Table 1 Yield and water use efficiency of potato under earthing up condition

2.2.2 培土方式對主要農(nóng)藝指標(biāo)的影響

由表2 可知，培土方式對馬鈴薯產(chǎn)量結(jié)構(gòu)因素、生長發(fā)育等主要農(nóng)藝指標(biāo)有一定影響。2 a 秸稈產(chǎn)量、收獲指數(shù)，平水年的結(jié)薯數(shù)、株高，偏旱年的生物量處理間差異不顯著（P＞0.05）； 2 a 的單薯質(zhì)量、平水年生物量、偏旱年結(jié)薯數(shù)、商品薯率處理間差異顯著（P＜0.05）。平水年 M2、M3較CK 降低了單薯質(zhì)量、平水年CK 較M1 增加生物量35.26%、偏旱年CK 較M1 降低結(jié)薯數(shù)29.07%、提高商品薯率18.70%。從變異系數(shù)可知，培土處理2 a 均對生物量的影響最大、對單薯質(zhì)量的影響次之。

表2 培土方式對馬鈴薯農(nóng)藝指標(biāo)的影響 Table 2 Effects of earthing up on agronomy index of potato

2.3 產(chǎn)量與主要農(nóng)藝指標(biāo)及土壤含水率的關(guān)系

由表3 可知，產(chǎn)量與單薯質(zhì)量（r=0.83）極顯著正相關(guān)，與結(jié)薯數(shù)相關(guān)不顯著，表明產(chǎn)量結(jié)構(gòu)因素中單薯質(zhì)量對產(chǎn)量的影響最大。產(chǎn)量與秸稈產(chǎn)量（r=0.83）、生物量（r=0.71）顯著正相關(guān)，表明不同培土方式下良好的營養(yǎng)生長量有利于馬鈴薯產(chǎn)量的提高。產(chǎn)量與株高（r=-0.59）顯著負(fù)相關(guān)，表明不同培土方式下高株高不利于馬鈴薯產(chǎn)量的提高。進(jìn)一步剖析營養(yǎng)生長指標(biāo)對產(chǎn)量結(jié)構(gòu)因素的影響表明，秸稈產(chǎn)量與單薯質(zhì)量（r=0.84）顯著正相關(guān)，與結(jié)薯數(shù)（r=-0.58）顯著負(fù)相關(guān)；株高與單薯質(zhì)量、結(jié)薯數(shù)相關(guān)不顯著。表明提高營養(yǎng)生長量有利于提高產(chǎn)量結(jié)構(gòu)因素中的單薯質(zhì)量，降低結(jié)薯數(shù)。

由表3 知，馬鈴薯商品薯率與單薯質(zhì)量（r =0.52）、生物量（r=0.52）顯著正相關(guān)。表明該試驗(yàn)條件下，單薯質(zhì)量及生物量對馬鈴薯商品薯率的影響較大。馬鈴薯耗水量與株高（r=0.81）、結(jié)薯數(shù)（r=0.65）顯著正相關(guān)，與馬鈴薯產(chǎn)量（r=-0.35）相關(guān)不顯著。WUE 與馬鈴薯產(chǎn)量（r=0.85）、秸稈產(chǎn)量（r=0.79）、生物量（r=0.58）、單薯質(zhì)量（r=0.76）顯著正相關(guān)，與耗水量（r=-0.80）顯著負(fù)相關(guān)。表明降低馬鈴薯生育期耗水量、促進(jìn)營養(yǎng)生長量能夠提高馬鈴薯水分利用效率。

由表4 可知，不同培土方式下，馬鈴薯產(chǎn)量與多數(shù)時期土層土壤水分相關(guān)不顯著，僅與塊莖膨大期180～200 cm（0.60～0.64）、收獲期180 cm（0.63）土層含水率顯著正相關(guān)，淀粉積累期90 cm（-0.77）土層含水率顯著負(fù)相關(guān)，表明在該試驗(yàn)條件下，塊莖膨大期180～200 cm土層含水率升高有利于馬鈴薯產(chǎn)量的提高，淀粉積累期90 cm 土層土壤含水率的升高不利于馬鈴薯產(chǎn)量的提高。

表3 產(chǎn)量與產(chǎn)量結(jié)構(gòu)因素及生長指標(biāo)的相關(guān)分析 Table 3 Correlation analysis on potato yield, yield components and growth index

表4 產(chǎn)量與土壤含水率的相關(guān)分析 Table 4 Correlation analysis on yield and soil moisture

3 討 論

中耕培土是生姜[26]、烤煙[27]、馬鈴薯[19]等作物獲得高產(chǎn)的一種重要栽培技術(shù)。合理的培土方式、次數(shù)及時間對馬鈴薯生長發(fā)育有顯著影響[19]。顧賀等[28-29]在半干旱地區(qū)的研究表明，微地形的變化對農(nóng)田土壤水分有顯著影響。本試驗(yàn)研究也得出類似的結(jié)論，M3 改變了培土前馬鈴薯播種至苗期的地面微地形，使馬鈴薯種植帶形成小壟溝，有利于蓄積降水，尤其是偏旱年能提高播種至苗期0～200 cm 土層土壤含水率?，F(xiàn)蕾期后不同培土方式對土層土壤含水率有顯著影響；M3 較CK 顯著降低了塊莖膨大期0～40 cm 土層土壤含水率，M2 較CK 顯著降低了塊莖形成期40～60 cm 土層土壤含水率；表明現(xiàn)蕾期后培土，改變了地面微地形，增加了土壤蒸發(fā)表面積，同時培土過程對植株莖葉有一定的損傷，延緩植株封行，使農(nóng)田土壤水分蒸發(fā)加劇，降低土壤含水率。另本試驗(yàn)得出，土壤含水率不是引起產(chǎn)量變化的主要原因，產(chǎn)量差異可能是不同培土方式在改變土壤水分的同時改變了土壤結(jié)構(gòu)、土壤溫度及植株根系等引起。

本研究表明，秸稈帶狀覆蓋條件下，不論平水年還是偏旱年CK 馬鈴薯產(chǎn)量和商品薯率均最高，這與高中超等[18-19]的研究結(jié)論不一致，可能與培土?xí)r間及種植模式差異有關(guān)。本試驗(yàn)培土?xí)r間選在現(xiàn)蕾期（出苗后40 d）進(jìn)行，該階段植株分枝增多、匍匐莖開始生長，而且植株行距為60 cm，培土過程難免對植株根系、匍匐莖及地上莖葉有損傷，進(jìn)而影響植株生長發(fā)育，抑制了植株生物量及單薯質(zhì)量的提高，這與Tadele 等[30]研究結(jié)論基本一致。他們認(rèn)為，馬鈴薯播深12 cm 出苗后15 d 培土有利于馬鈴薯生長及產(chǎn)量提高，而播深14 cm 出苗后45 d 培土，其馬鈴薯生長及產(chǎn)量與不培土種植無顯著差異；Tadesse[31]研究也認(rèn)為出苗后45 d培土與全生育期不培土的馬鈴薯植株主莖數(shù)、莖粗、株高、產(chǎn)量及商品薯率均無顯著差異。

降水年型對農(nóng)田土壤水分變化有顯著影響[32-33]。本試驗(yàn)進(jìn)行了2 a，其中2015 年為平水年、2016 年為偏旱年，不同培土方式在平水年全生育期土壤含水率無顯著差異，偏旱年有顯著差異，偏旱年CK 與M1 及M3 差異不顯著，但顯著高于M2（圖2），偏旱年不同培土方式下60～200 cm 土層土壤含水率M3 與CK 相近，顯著好于M1及M2，以M2 最低（圖4）。趙彥茜等[32]在華北平原的研究表明年降水量越大，作物產(chǎn)量越高，本研究也得到類似的結(jié)論，2 個試驗(yàn)?zāi)攴萜剿甑漠a(chǎn)量明顯好于偏旱年，每年各處理的產(chǎn)量存在顯著差異，但不論平水年還是偏旱年CK 均顯著較M1、M2、M3 提高馬鈴薯產(chǎn)量。表明該試驗(yàn)條件下，秸稈帶狀覆蓋種植馬鈴薯不需要培土。

從馬鈴薯種植實(shí)際考慮，秸稈帶狀覆蓋馬鈴薯種植技術(shù)能夠提高旱地作物產(chǎn)量，擴(kuò)寬秸稈利用途徑，提高秸稈資源利用率，減少秸稈焚燒現(xiàn)象，有利于改善農(nóng)村生活環(huán)境，具有良好的推廣應(yīng)用前景。通過以上分析可知，在該試驗(yàn)條件下，CK 與M1、M2、M3 的蓄水保墑效應(yīng)、全生育期平均含水率差異不明顯，但平水年CK 較M1、M2、M3 顯著提高了馬鈴薯的產(chǎn)量，同時CK 較M1、M2、M3 操作方便、省工省力，是一種較適合西北雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)的馬鈴薯抗旱栽培技術(shù)。由于該試驗(yàn)結(jié)論是基于2個生長季、均在現(xiàn)蕾期后培土得出，培土?xí)r間較晚，其產(chǎn)量效應(yīng)與前人的部分研究結(jié)論不一致，而且該試驗(yàn)2個試驗(yàn)?zāi)攴萁邓晷筒灰恢拢写谠诟L時間尺度下分析其影響；還需進(jìn)一步研究玉米秸稈帶狀覆蓋條件下不同培土?xí)r間及不同降水年型對產(chǎn)量及土壤水分的影響，進(jìn)一步完善和驗(yàn)證該試驗(yàn)結(jié)果。

4 結(jié) 論

1）該試驗(yàn)條件下培土對產(chǎn)量有一定影響。平水年（2015 年）M1、M2、M3 較CK 降低馬鈴薯產(chǎn)量15.32%、23.83%、17.44%，以M2 降幅最大，偏旱年（2016 年）M1、M2 與CK 差異不顯著，但M3 顯著低于CK 7.85%。產(chǎn)量主要由單薯質(zhì)量、秸稈產(chǎn)量及生物量決定。

2）培土對水分利用效率的影響偏旱年不顯著、平水年顯著，平水年CK 分別顯著較M1、M2、M3 提高水分利用效率20.10%、24.89%、17.07%，M1、M2、M3 之間差異不顯著（P＞0.05）。

3）偏旱年土壤含水率以M2 為最低；M3 較CK 顯著提高了苗期0～60 cm 土層土壤含水率，降低了塊莖膨大期0～40 cm 土層土壤含水率；M2 較CK 顯著降低了塊莖形成期40～60 cm 土層土壤含水率。

4）該試驗(yàn)條件下，玉米秸稈帶狀覆蓋種植馬鈴薯不需要培土。