干旱半干旱區(qū)不同栽培模式對(duì)馬鈴薯生育期和產(chǎn)量的影響

馮梅 陳小花 李豐先

摘要 ? ?本試驗(yàn)以定薯3號(hào)為試材，設(shè)秸稈粉碎覆蓋壟作穴播、半膜雙壟側(cè)播、全膜壟上微溝覆蓋側(cè)播、全膜雙壟側(cè)播和露地播種5種栽培模式，研究不同栽培模式對(duì)馬鈴薯生育期、農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響，以期為旱作馬鈴薯生產(chǎn)中合理應(yīng)用和推廣覆膜栽培技術(shù)提供理論依據(jù)。結(jié)果表明，不同栽培模式下，覆蓋栽培馬鈴薯生育期均較露地種植生育期長(zhǎng)，說(shuō)明覆蓋栽培可以適當(dāng)延長(zhǎng)作物生育期，增產(chǎn)增效;覆蓋栽培馬鈴薯0～30 cm耕層含水量均較露地種植高，以全膜壟上微溝覆蓋側(cè)播保水保墑效果最好（在馬鈴薯出苗期、現(xiàn)蕾期、薯塊膨大期平均含水量分別為13.01%、11.71% 、10.53%，較露地種植分別高2.49%、2.66%、3.45%）。在馬鈴薯生長(zhǎng)前期，半膜雙壟側(cè)播、全膜雙壟側(cè)播土壤含水量高于秸稈粉碎覆蓋壟作穴播，隨著生育期的推進(jìn)，秸稈粉碎覆蓋壟作穴播的土壤含水量高于半膜雙壟側(cè)播和全膜雙壟側(cè)播;不同栽培模式對(duì)馬鈴薯出苗率、株高、莖粗和主莖個(gè)數(shù)的影響差異性不顯著;不同栽培模式馬鈴薯單株結(jié)薯數(shù)為7.0～10.7個(gè)，各處理間差異不顯著;覆蓋處理馬鈴薯單株薯塊重和大中薯率均顯著高于露地種植，各覆蓋處理間差異不顯著;不同栽培模式下，以全膜壟上微溝覆蓋側(cè)播馬鈴薯產(chǎn)量最高（為39 444.0 kg/hm2，比對(duì)照高6 639.0 kg/hm2，增產(chǎn)率為20.2%），秸稈粉碎覆蓋壟作穴播次之（為38 395.5 kg/hm2，比對(duì)照高5 590.5 kg/hm2，增產(chǎn)率為17.0%）。說(shuō)明馬鈴薯全膜壟上微溝覆蓋側(cè)播和秸稈粉碎覆蓋壟作穴播2種栽培模式適宜在干旱半干旱區(qū)推廣。

關(guān)鍵詞 ? ?馬鈴薯;栽培模式;產(chǎn)量;效益;干旱半干旱區(qū)

中圖分類號(hào) ? ?S532 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ? ?A

文章編號(hào) ? 1007-5739（2019）18-0048-03 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

定西市位于甘肅省中部，全市海拔1 930～3 941 m，年降水量350～600 mm，年均氣溫5.7～7.8 ℃，無(wú)霜期122～160 d，屬典型的旱作農(nóng)業(yè)區(qū)。馬鈴薯作為全市特色支柱產(chǎn)業(yè)，其種植歷史久、發(fā)展?jié)摿Υ?，在全市的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)中占有相當(dāng)重要的地位[1]。由于自然條件的限制，降雨是土壤水分的唯一來(lái)源[2]，但降水利用率的高低受各種因素的影響。因此，研究干旱半干旱區(qū)抑制土壤水分蒸發(fā)[3-4]、提高降水利用率的技術(shù)是近年來(lái)該市農(nóng)業(yè)相關(guān)部門研究的重點(diǎn)。羅 ?磊等[5]研究表明，覆膜種植可以提高馬鈴薯出苗率，增加株高和植株開展度，提高單株結(jié)薯數(shù)、單株薯塊重和大薯產(chǎn)量。Qin等[6]研究表明，溝壟覆膜種植提高了半干旱地區(qū)馬鈴薯產(chǎn)量。陳志君等[7]研究表明，在東北雨養(yǎng)地區(qū)，覆膜種植可以提高0～20 cm土層土壤含水量。武漢軍等[8]研究表明，不同地膜覆蓋栽培模式均可以使耕層土壤含水量有所增加，并且對(duì)耕層土壤含水量的影響明顯。Dong等[9]的試驗(yàn)研究表明，覆膜能夠提高土壤的溫度和含水量，并且可以促進(jìn)馬鈴薯發(fā)芽和出苗。該試驗(yàn)探討了不同栽培模式對(duì)馬鈴薯農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量的影響，以期總結(jié)出馬鈴薯的最佳栽培模式，提高天然降水利用率，從而提高馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)，為提高干旱半干旱區(qū)馬鈴薯優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)及穩(wěn)產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 ? ?材料與方法

1.1 ? ?試驗(yàn)地概況

田間試驗(yàn)于2018年4月23日至10月2日在定西市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗(yàn)基地中進(jìn)行，地理位置為北緯35°32′、東經(jīng)104°37′，海拔1 920 m，年均太陽(yáng)輻射592.85 kJ/（cm2·a），年均氣溫6.4 ℃，≥10 ℃積溫2 239.1 ℃，年均降水量415.2 mm，年蒸發(fā)量1 531 mm，初霜時(shí)間為10月1日，終霜時(shí)間為4月16日。試驗(yàn)地土壤類型為黃綿土，前茬為玉米，肥力中等，地力均勻，為典型的干旱半干旱雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)。生育期間氣象數(shù)據(jù)見表1。

1.2 ? ?試驗(yàn)材料

供試馬鈴薯為定薯3號(hào)，由定西市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院提供。地膜采用普通聚乙烯黑色地膜，厚度為0.01 mm，由蘭州金土地塑料制品有限公司提供。

1.3 ? ?試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)處理，分別為秸稈粉碎覆蓋壟作穴播，秸稈覆蓋量為12 t/hm2（A）;半膜雙壟側(cè)播（B）;全膜壟上微溝覆蓋側(cè)播，在大壟壟脊中間開10 cm的淺溝，使壟面呈“M”形，在大壟兩側(cè)種植馬鈴薯（C）;全膜雙壟側(cè)播，整地、開溝形成大小相同的小壟（壟底寬33 cm、壟面寬17 cm、壟高8～10 cm），采用地膜全覆蓋，于溝內(nèi)覆土壓膜，在壟面播種馬鈴薯（D）;露地種植（CK）。3次重復(fù)，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積為50 m2，種植密度49 950株/hm2。生長(zhǎng)期間根據(jù)田間情況進(jìn)行鋤草和病蟲害防治，于2018年10月2日統(tǒng)一采挖測(cè)產(chǎn)，產(chǎn)量按照實(shí)際小區(qū)鮮重計(jì)算。

1.4 ? ?調(diào)查內(nèi)容與方法

調(diào)查不同處理馬鈴薯生育期，并于馬鈴薯苗期、現(xiàn)蕾期和薯塊膨大期分別測(cè)定0～10、10～20、20～30 cm耕層土壤含水量。盛花期每小區(qū)隨機(jī)選取20株馬鈴薯，測(cè)定其株高、莖粗、主莖數(shù)，取平均值，用直尺測(cè)量株高，用游標(biāo)卡尺測(cè)量莖粗。成熟期每小區(qū)挖取20株，統(tǒng)計(jì)單株結(jié)薯數(shù)，并分株稱量塊莖質(zhì)量，然后按小區(qū)單收并計(jì)產(chǎn)。大中薯率（%）=大中薯鮮重/薯塊總鮮重×100，其中，小薯<50 g、50 g≤中薯≤100 g、大薯>100 g。全生育期按播種期至生理成熟期計(jì)算。

1.5 ? ?統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，SPSS軟件進(jìn)行方差分析，多重比較用Duncan法。

2 ? ?結(jié)果與分析

2.1 ? ?不同栽培模式對(duì)馬鈴薯生育期的影響

從表2可以看出，不同栽培模式對(duì)馬鈴薯生育期的影響有一定差別，覆蓋栽培模式（處理A、B、C、D）馬鈴薯生育期均較露地種植（CK）生育期長(zhǎng)，使馬鈴薯提前出苗3 d。處理A馬鈴薯生育期最長(zhǎng)，為158 d，較露地種植（CK）延長(zhǎng)13 d;其次為處理C，為155 d，較露地種植（CK）延長(zhǎng)10 d;再次為處理D，生育期為152 d，較露地種植（CK）延長(zhǎng)7 d;處理B馬鈴薯生育期為148 d，較露地種植延長(zhǎng)3 d。說(shuō)明地膜覆蓋和秸稈粉碎覆蓋壟作穴播栽培可以適當(dāng)延長(zhǎng)作物的生育時(shí)期，有助于增產(chǎn)增效。

2.2 ? ?不同栽培模式對(duì)0～30 cm耕層土壤含水量變化的影響

從表3可以看出，采用不同栽培模式種植馬鈴薯，0～30 cm耕層土壤含水量有明顯差異，各覆蓋處理（處理A、B、C、D）0～30 cm耕層土壤含水量均比露地種植（CK）高。苗期、現(xiàn)蕾期、薯塊膨大期土壤含水量測(cè)定結(jié)果表明，以處理C保水保墑效果為最好，土壤耕層平均含水量分別為13.01%、11.71%、10.53%，比露地種植（CK）分別高2.49、2.66、3.45個(gè)百分點(diǎn)。在苗期，處理B、D的土壤含水量高于處理A，隨著生育期的推進(jìn)，處理A的土壤含水量高于處理B、D。

2.3 ? ?不同栽培模式對(duì)馬鈴薯農(nóng)藝性狀的影響

從表4可以看出，覆蓋種植（處理A、B、C、D）馬鈴薯的出苗率和株高均顯著高于露地種植，可能是因?yàn)楦采w栽培可以提高土壤溫度、節(jié)水保墑，有利于提高馬鈴薯的出苗率和促進(jìn)馬鈴薯地上部分生長(zhǎng);在馬鈴薯莖粗方面，處理D與露地種植（CK）差異不顯著，處理A、B、C與露地種植（CK）有顯著差異;試驗(yàn)5個(gè)處理馬鈴薯主莖數(shù)為3.0～3.3個(gè)，各處理間差異性不顯著。在盛花期和塊莖膨大期觀察馬鈴薯田間長(zhǎng)勢(shì)，覆蓋種植的馬鈴薯生長(zhǎng)勢(shì)略強(qiáng)于露地種植。

2.4 ? ?不同栽培模式對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量的影響

從表5可以看出，不同栽培模式下，馬鈴薯單株結(jié)薯數(shù)為7.0～10.7個(gè)，各處理間差異不顯著。各覆蓋栽培（處理A、B、C、D）間馬鈴薯單株薯塊重和大中薯率差異不顯著但均顯著高于露地種植（CK）。全膜壟上微溝覆蓋側(cè)播（處理C）馬鈴薯產(chǎn)量最高，為39 444.0 kg/hm2，較露地種植（CK）高6 639.0 kg/hm2，增產(chǎn)率為20.2%;秸稈粉碎覆蓋壟作穴播（處理A）馬鈴薯產(chǎn)量次之，為38 395.5 kg/hm2，較露地種植（CK）高5 590.5 kg/hm2，增產(chǎn)率為17.0%;然后為全膜雙壟側(cè)播（處理D），馬鈴薯產(chǎn)量為37 999.5 kg/hm2，較露地種植（CK）高5 194.5 kg/hm2，增產(chǎn)率為15.8%;再次為半膜雙壟側(cè)播（處理B），馬鈴薯產(chǎn)量為37 065.0 kg/hm2，較露地種植（CK）高4 260.0 kg/hm2，增產(chǎn)率為13.0%;對(duì)照露地種植（CK）產(chǎn)量最低，為32 805.0 kg/hm2。全膜壟上微溝覆蓋側(cè)播種植與半膜雙壟側(cè)播種植和露地種植（CK）之間產(chǎn)量差異性顯著、與秸稈粉碎覆蓋壟作穴播種植和全膜雙壟側(cè)播種植之間產(chǎn)量差異不顯著，半膜雙壟側(cè)播種植與對(duì)照之間產(chǎn)量差異顯著。由表6可以看出，各處理間差異顯著，各重復(fù)間差異不顯著。

2.5 ? ?不同栽培模式下馬鈴薯各生長(zhǎng)、產(chǎn)量指標(biāo)參數(shù)的相關(guān)性分析

對(duì)不同栽培模式下馬鈴薯各生長(zhǎng)指標(biāo)、產(chǎn)量指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行了相關(guān)性分析，多數(shù)性狀間的相關(guān)性都達(dá)到了顯著或極顯著水平，結(jié)果見表7。商品率與單株薯塊重之間的相關(guān)性最高，相關(guān)系數(shù)為0.957;株高與商品率和產(chǎn)量之間的相關(guān)性也較高，相關(guān)系數(shù)分別為0.884和0.886;莖粗與商品率、單株薯塊重、大中薯率、產(chǎn)量成顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為 -0.654、-0.730、-0.647、-0.619;產(chǎn)量與株高、商品率、單株薯塊重、大中薯率成極顯著相關(guān)（相關(guān)系數(shù)分別為0.886、0.812、0.858、0.652），與莖粗成顯著負(fù)相關(guān)（相關(guān)系數(shù)為-0.619）。

3 ? ?結(jié)論與討論

定西市安定區(qū)是全國(guó)最適宜馬鈴薯種植的三大區(qū)域之一，是馬鈴薯生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)，但該地區(qū)無(wú)灌溉條件，作為雨養(yǎng)區(qū)，降水量的多少以及利用效率是影響該地區(qū)馬鈴薯種植的主要因素之一。因此，提高降水利用率，獲得較高的馬鈴薯品質(zhì)及產(chǎn)量是該地區(qū)馬鈴薯生產(chǎn)的重點(diǎn)。較高的出苗率是保障產(chǎn)量的基礎(chǔ)，本研究表明，覆蓋栽培明顯提高了馬鈴薯的出苗率，并使馬鈴薯提前出苗3 d。這可能是因?yàn)楦采w處理提高了馬鈴薯出苗期的土壤水分與土壤溫度，這與孟 ?煬等[10]和周進(jìn)華等[11]的研究結(jié)果一致。馬鈴薯覆膜栽培可以節(jié)水、增產(chǎn)，提高水分利用效率[12-13]。本試驗(yàn)中，采用不同模式種植馬鈴薯，0～30 cm耕層土壤含水量有明顯差異，各覆蓋栽培處理0～30 cm耕層土壤含水量均較露地種植高。其中，以全膜壟上微溝覆蓋側(cè)播種植保水保墑效果最好，苗期、現(xiàn)蕾期和薯塊膨大期耕層土壤平均含水量分別為13.01%、11.71%、10.53%，較露地種植分別高2.49、2.66、3.45個(gè)百分點(diǎn)。全膜壟上微溝覆蓋側(cè)播種植、秸稈粉碎覆蓋壟作穴播種植、全膜雙壟側(cè)播種植和半膜雙壟側(cè)播種植馬鈴薯全生育期分別較露地種植延長(zhǎng)13、10、7、3 d，說(shuō)明覆蓋栽培可延長(zhǎng)馬鈴薯的生育時(shí)期，有利于達(dá)到增產(chǎn)增效的目的[14]。不同覆蓋栽培模式下，馬鈴薯的產(chǎn)量均高于露地種植，全膜壟上微溝覆蓋側(cè)播種植產(chǎn)量最高，秸稈粉碎覆蓋壟作穴播種植次之，增產(chǎn)率分別為20.2%、17.0%。這與張建軍等[15]、孫新榮等[16]的研究結(jié)果基本一致。因此，馬鈴薯全膜壟上微溝側(cè)播和秸稈粉碎覆蓋壟作穴播栽培這2種栽培模式適宜在干旱半干旱區(qū)推廣。

4 ? ?參考文獻(xiàn)

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