全膜壟作栽培對旱作馬鈴薯產量的影響研究

高艷龍

（臨縣蔬菜工作站，山西 臨縣 033200）

馬鈴薯是僅次于小麥、水稻、玉米的第四大糧食作物。目前，我國是世界上第一大馬鈴薯種植國家，主要種植區(qū)位于甘肅定西市、寧夏固原市、內蒙古、西南和東北地區(qū)。從地理位置來看，這些地區(qū)均是以旱作為主，而旱作方式是影響馬鈴薯產量的重要因素之一。因此，如何進一步優(yōu)化種植環(huán)境和種植方式，利用集水、蓄水、保水等措施提升馬鈴薯種植產量至關重要。隨著現代農業(yè)技術的發(fā)展，全膜壟作栽培方式逐漸應用于馬鈴薯的旱作種植中，研究發(fā)現通過覆膜的方式可以有效提升馬鈴薯土壤的含水率，從而提升馬鈴薯產量。本次試驗田選定在呂梁臨縣白文鎮(zhèn)與方山縣，對試驗田的馬鈴薯產量進行分析研究，旨在探索適合黃土高原馬鈴薯全膜壟作栽培方式，為其推廣應用提供科學依據和技術參考。

1 材料與方法

1.1 試驗田基本概況

本次試驗田選定在呂梁臨縣白文鎮(zhèn)與方山縣，面積共計13.33 hm2。臨縣位于黃河中游山西西部，東屏呂梁山連接方山，西臨黃河與陜西佳縣隔河相望，北靠興縣，南接離石和柳林。該地區(qū)屬于黃士丘陵溝壑區(qū)，地勢東北高西南低，依據地貌形態(tài)可將其劃分為東部土石山區(qū)，中部大面積黃土丘陵溝壑區(qū)，西部黃河沿岸丘陵基巖裸露區(qū)，湫水河兩岸山間河谷區(qū)。臨縣處于中緯度地區(qū)，氣候為溫帶大陸性氣候，春季干旱多風少雨，夏季雨量較為集中，秋季較為濕潤，冬季寒冷干燥少雪，年均日照量為2 807 h，日均7.7 h，年平均氣溫8.8℃，年平均氣溫為6.5℃～11.3℃。在降雨量方面，臨縣年平均降水量為518.8 mm，其中臨縣白文鎮(zhèn)屬于東北部地區(qū)，年降雨量達到558.1 mm。方山縣平均年降水量440～650 mm。

試驗田土壤類型為黃綿土，土壤中的有機質與全氮質量分別為14.6 g/kg、0.87 g/kg，堿解氮、有效磷、速效鉀質量分別為42.6 mg/kg、34.6 mg/kg、121 mg/kg。馬鈴薯生育期所需要的水分均為自然降水，沒有進行人工灌溉。試驗所選用的馬鈴薯品種希森6號屬于樂陵希森馬鈴薯產業(yè)集團有限公司、國家馬鈴薯工程技術研究中心選育的馬鈴薯品種。依據相關栽培技術要點，本次試驗為10 cm土層穩(wěn)定通過8℃播種，采用壟作點播方式種植，種植密度為3 500～4 000株/0.067 hm2。

1.2 試驗設計

試驗采用隨機區(qū)組設計，種植方式為全膜雙壟壟上播（A）、全膜單壟壟上播（B）、全膜單壟壟上微溝播（C）、露地常耕平作（D），實際種植密度為4 211穴/0.067 hm2。覆膜完成7 d后打滲入孔，孔徑控制在50 cm，從而加速降水入滲。種植前的肥料均是一次性施入，包括N、P2O5、K2O，同時用質量分數40%的甲基異硫磷乳油8.4 kg/hm制成毒土施入，以達到防蟲害的目的。表1為種植方式的技術要點。

1.3 觀察指標

在馬鈴薯收獲前由培植人員從各個小區(qū)中隨機抽取10株考種，對其經濟產量進行計算，并分析其產量性狀。在馬鈴薯分型上，將250 g以上的記為大薯，50～250 g的記為中薯，不足50 g的記為小薯，薯塊出現綠色記為綠薯。收獲期按照種植小區(qū)對產量進行實測，取3次平均值折算為最終的單位面積產量。

表1 種植方式的技術要點Tab.1 The technical points of planting mode

1.4 數據分析與統(tǒng)計工具

Microsoft Excel 2003。

2 結果

通過對試驗田4種種植方式的產量進行統(tǒng)計，得到4種種植方式產量的高低次序為C＞A＞B＞D。從4種馬鈴薯大、中、小薯率分布情況來看，C的大薯率最大，A次之；小薯率D最大，B次之，C最小；對4種馬鈴薯綠薯率進行比較，發(fā)現D的綠薯率最大，B次之，C最??；爛薯率比較發(fā)現，D最大，B次之，C最小；整體產量C最高，A次之，D最低。詳細數據見表2。

表2 各個馬鈴薯種植方式的產量高低及構成要素比較Tab.2 Comparison of yield and components of different planting methods

3 討論

黃土高原地區(qū)的土壤水分狀況一直以來都制約著農業(yè)發(fā)展水平，山西省呂梁市位于干旱與半干旱地區(qū)，農業(yè)生產受到環(huán)境因素的影響更大。隨著近年來現代農業(yè)生產技術的發(fā)展，呂梁臨縣白文鎮(zhèn)與方山縣相關農業(yè)部門著眼于地膜覆蓋，在初期的測試實驗中發(fā)現利用地膜覆蓋方式可以大大降低土壤水分的蒸發(fā)量，有良好的集水效果，這種地膜覆蓋方式通過改變地面微地形，限制了土壤中的水分運動，以此增加了種植產量。但是鑒于白文鎮(zhèn)與方山縣地理環(huán)境因素的特殊性，如何開展地膜覆蓋種植依然存在一定的難度，經過最終決定，計劃在本區(qū)域試驗全膜雙壟壟上播、全膜單壟壟上播、全膜單壟壟上微溝播3種種植方式，并與露地常耕平作對比，從而為本地區(qū)馬鈴薯種植產量提供可以借鑒經驗。

孫夢媛研究全覆膜壟作種植對旱作馬鈴薯生長和土壤特性的影響，提出壟上覆蓋方式可以起到蓄水保墑、減少水土流失的作用，同時地膜覆蓋田的土壤水分可以較露地高出2.1%，如此一來可以讓馬鈴薯更好地出苗和生長[2]。此次研究發(fā)現，全膜壟作方式可以有效提升馬鈴薯種植產量，其中全膜單壟壟上微溝播的產量高于其余兩種全膜壟作方式。分析試驗結果得出，全膜壟作栽培提升馬鈴薯產量的根本原因主要有以下幾點：①在低溫狀態(tài)下覆膜方式可以起到保溫作用，高溫時覆膜可以起到降溫作用，通過全膜覆蓋方式可以增加土壤酶活性，這對于黃土高原干旱區(qū)馬鈴薯來說尤為關鍵；②地膜覆蓋方式可以有效改善農田生態(tài)微環(huán)境與土壤水熱環(huán)境，進而形成良好的局部水肥氣熱條件，促進了土壤水分釋放[3]。在本次試驗過程中，培植人員通過對土壤蔗糖酶、脲酶、過氧化氫酶及磷酸酶等進行檢測，發(fā)現其活性均可以隨著馬鈴薯生長發(fā)育呈增加趨勢，到后期出現降低趨勢；③鑒于馬鈴薯產品器官在地下，在生產過程中需要培土，而所采用的起壟種植方式可以保證馬鈴薯根系更好的發(fā)育，根系能夠得到充分生長和塊莖膨大。同時，壟上微溝與覆膜方式能夠充分利用自然降水提升水分利用率，馬鈴薯大薯率得以提升也與此因素有相關關系。

綜上所述，全膜壟作方式可以有效提升馬鈴薯各個生育階段的土層土壤含水率，試驗結果顯示其對0～20 cm的土層土壤含水率影響作用最大。通過對3種全膜壟作方式進行優(yōu)勢性分析發(fā)現，全膜單壟壟作微溝播方式的土壤含水率高于全膜單壟壟播和全膜雙壟壟播，同時全膜單壟壟作微溝播方式還大大提升了0～60 cm的土層酶活性。因此，全膜壟作的培植方式可以有效提升馬鈴薯種植產量，減少綠薯率與爛薯率的發(fā)生。在實際馬鈴薯種植過程中，可以將全膜單壟壟作微溝播方式作為首選，全膜雙壟壟上播次之，而后全膜單壟壟上播，盡量避免露地常耕平作方式的應用。除此之外，在馬鈴薯種植過程中，相關的培植人員要加強對馬鈴薯生長情況的監(jiān)測力度，及時觀察是否有蟲害出現，后期若需要施肥則要按期施肥，以此為馬鈴薯生長營造良好的環(huán)境，最終提升產量。