粉碎秸稈覆蓋量對壟作馬鈴薯產(chǎn)量的影響研究

趙小文，趙貴賓，朱永永

（甘肅省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，甘肅蘭州730020）

2020年甘肅省馬鈴薯種植面積達68.67萬hm2，總產(chǎn)量超過1 500萬t，馬鈴薯已成為保糧食安全、?；究诩Z的“溫飽薯”“脫貧薯”，馬鈴薯產(chǎn)業(yè)成為甘肅省旱作農(nóng)業(yè)的突破口[1]。干旱和低溫是甘肅省馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的主要制約因素，秸稈覆蓋是干旱和低溫下馬鈴薯種植的有效措施。土壤貧瘠、干旱少雨是限制定西市安定區(qū)馬鈴薯旱作種植區(qū)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要原因。土壤水分匱乏導(dǎo)致馬鈴薯露地栽培情況下產(chǎn)量低、年度產(chǎn)量起伏大，總體種植效益偏低。為探索應(yīng)用秸稈還田覆蓋代替地膜覆蓋栽培的可行性，開展不同降雨量情況下，長期秸稈還田對土壤肥力、土壤墑情、馬鈴薯生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響研究，進而綜合評價秸稈還田覆蓋對馬鈴薯主要農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟性狀和收獲產(chǎn)量的影響，建立馬鈴薯綠色環(huán)保覆蓋種植新模式。近年來，在馬鈴薯種植模式、覆蓋材料選用、品種選擇、播種方式及覆蓋方式等方面對旱地馬鈴薯產(chǎn)量影響開展了大量研究[2-6]，但未見秸稈覆蓋量方面的研究報道。本研究通過分析不同粉碎秸稈覆蓋量對馬鈴薯生長的影響，旨在篩選出秸稈粉碎覆蓋栽培的最佳覆蓋量，為秸稈粉碎覆蓋馬鈴薯大田生產(chǎn)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗設(shè)在甘肅省定西市安定區(qū)團結(jié)鎮(zhèn)小山村的旱作梯田地上進行，屬典型的旱作農(nóng)業(yè)區(qū)，黃綿土，前作作物為玉米，肥力中等。

1.2 供試材料

供試馬鈴薯品種為定薯3號原種。

1.3 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)7個處理，處理1：10.5 kg，處理2：14 kg，處理3：17.5 kg，處理4：21.5 kg，處理5：25 kg，處理6：28.5 kg，處理7（CK）：露地。所有處理均采用秸稈粉碎覆蓋技術(shù)，小區(qū)面積28.8 m2(3.6 m×8 m)。

1.4 種植方法

前茬作物收獲后旋耕滅茬整地，結(jié)合整地施農(nóng)家肥22.5 t/hm2、N 150 kg/hm2、P2O590 kg/hm2、K2O 60 kg/hm2作為底肥，馬鈴薯種子用新型液肥拌種，4月27日種植，種植密度6.0萬株/hm2。小區(qū)秸稈10.5 kg（折合3 646 kg/hm2）、14 kg（折合4 861 kg/hm2）、17.5 kg（折合6 076 kg/hm2）、21 kg（折合7 292 kg/hm2）、25kg（折合8680kg/hm2）、28.5kg（折合9896kg/hm2）還田種植模式：按照壟距40 cm、壟高20 cm、壟寬70 cm規(guī)格，采用農(nóng)業(yè)機械或者人力起壟。馬鈴薯種植在壟側(cè)10 cm處，共種植2行。玉米秸稈粉碎長度為3 cm左右，按照15.0 kg/hm2的覆蓋量，于播種完成后撒施在壟面上，再覆蓋一定量的細土。對照為常規(guī)種植模式：按照同樣的規(guī)格起壟和種植馬鈴薯，不進行覆蓋。

表1 不同秸稈覆蓋量對馬鈴薯生育期的影響

1.5 數(shù)據(jù)采集

1.5.1 測定土壤含水量在馬鈴薯苗期、現(xiàn)蕾期、開花期、塊莖膨大期及成熟期等5個關(guān)鍵時期，分別采集田間土壤樣品測定含水量，測定采用烘干法。

計算公式：

土壤含水量（%）=（鮮土壤質(zhì)量-風(fēng)干后土壤質(zhì)量）/風(fēng)干后土壤質(zhì)量×100%

1.5.2 測量馬鈴薯植株高度收獲時，每個小區(qū)隨機取10株樣品，分別測量植株高度，計算平均值。

1.5.3 塊莖生長狀況綜合評價收獲時，各個小區(qū)隨機取10株馬鈴薯植株，登記每個植株的塊莖數(shù)目、性狀特征、稱量計算單株馬鈴薯塊莖重量。

1.6 數(shù)據(jù)處理

馬鈴薯生長期間調(diào)查統(tǒng)計各生育時期及農(nóng)藝性狀變化，成熟后按小區(qū)單收計產(chǎn)。數(shù)據(jù)在Microsoft Excel下整理，應(yīng)用SPSS軟件統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 秸稈覆蓋量對馬鈴薯生育期的影響

從表1可以看出，小區(qū)秸稈覆蓋量21.5 kg、25 kg、28.5 kg全生育期均為154 d，比對照全生育期150 d延遲4 d；小區(qū)秸稈覆蓋量17.5 kg全生育期152 d，比對照延遲2 d；小區(qū)秸稈覆蓋量10.5 kg、14 kg全生育期151 d，比對照延遲1 d。少量秸稈覆蓋對馬鈴薯生育進程無明顯影響，隨著秸稈覆蓋量的增加、生育進程延長，秸稈覆蓋量達到25 kg以上，馬鈴薯的出苗、現(xiàn)蕾、開花和成熟期均較露地栽培推遲3～4 d。

2.2 不同秸稈覆蓋量對主要農(nóng)藝性狀的影響

從表2可以看出，小區(qū)秸稈覆蓋量28.5 kg株高最高,為69.6 cm，比對照64.2 cm高5.4 cm；小區(qū)秸稈覆蓋量25 kg株高69.1 cm，比對照高4.9 cm；小區(qū)秸稈覆蓋量21.5 kg株高68.7 cm，比對照高4.5cm；小區(qū)秸稈覆蓋量10.5 kg株高68.2 cm，比對照高4 cm；小區(qū)秸稈覆蓋量14 kg、17.5 kg株高均為65.2 cm，比對照高1 cm。小區(qū)秸稈覆蓋量25 kg單株結(jié)薯數(shù)最高，為5.3個，比對照3.0多2.3個；小區(qū)秸稈覆蓋量28.5 kg、21.5 kg單株結(jié)薯數(shù)分別是4.5個、4.4個，分別比對照高1.5個、1.4個；小區(qū)秸稈覆蓋量14 kg、17.5 kg、10.5 kg單株結(jié)薯數(shù)分別是3.9個、3.2個、3.1個，分別比對照多0.9個、0.2個、0.1個。小區(qū)秸稈覆蓋量25 kg單株薯重最大，為0.46 kg，比對照0.32 kg重0.14 kg；小區(qū)秸稈覆蓋量21.5 kg單株薯重為0.42 kg，比對照重0.10 kg；小區(qū)秸稈覆蓋量28.5 kg、17.5 kg、14 kg、10.5 kg單株薯重分別是0.39 kg、0.38 kg、0.37 kg、0.35 kg，分別比對照重0.07 kg、0.06 kg、0.05 kg、0.03 kg。小區(qū)秸稈覆蓋量21.5 kg商品薯率最大，為77.4%，比對照62.9%高14.5個百分點；小區(qū)秸稈覆蓋量25 kg、28.5 kg、17.5 kg商品薯率分別是76.3%、75.4%、72.2%，分別比對照高13.4個百分點、12.5個百分點、9.3個百分點；小區(qū)秸稈覆蓋量10.5 kg、14 kg商品薯率66.8%、65.3%，分別比對照高3.9個百分點、2.4個百分點。因此，秸稈粉碎覆蓋后能促進植株生長，有效增加馬鈴薯的單株結(jié)薯數(shù)和薯重，提高了馬鈴薯的商品率。隨著秸稈覆蓋量的增加，馬鈴薯株高增加，小區(qū)覆蓋量在28.5 kg時，株高達到69.6 cm。在秸稈覆蓋量低于25 kg時，單株結(jié)薯數(shù)和株粒重隨秸稈覆蓋量的增加而增加，秸稈覆蓋量超過25 kg后，單株結(jié)薯數(shù)又呈現(xiàn)下降趨勢；在秸稈覆蓋量低于21.5 kg時，商品薯率隨秸稈覆蓋量的增加而增加，秸稈覆蓋量超過21.5 kg后，單株結(jié)薯數(shù)又呈現(xiàn)下降趨勢。可見，秸稈覆蓋量在21.5～25 kg時，馬鈴薯具有最高的單株結(jié)薯數(shù)、薯重和商品薯率。

表2 不同秸稈覆蓋量對主要農(nóng)藝性狀的影響

2.3 不同秸稈覆蓋量對馬鈴薯產(chǎn)量的影響

從表3可以看出，秸稈覆蓋可有效提高馬鈴薯產(chǎn)量。隨著秸稈覆蓋量的增加，馬鈴薯產(chǎn)量呈上升趨勢，在小區(qū)秸稈覆蓋量為25 kg時達到最大值，折合產(chǎn)量27.70 t/hm2，較露地栽培增產(chǎn)44.3%，增產(chǎn)達到極顯著水平；覆蓋量進一步增加，馬鈴薯產(chǎn)量又呈下降趨勢。

表3 產(chǎn)量結(jié)果

3 小結(jié)

定西市安定區(qū)馬鈴薯常年種植面積在6.67萬hm2以上，是我國3大馬鈴薯主產(chǎn)縣（區(qū)）之一。其中，黑色地膜覆蓋栽培技術(shù)作為旱作農(nóng)業(yè)區(qū)最有效的抗旱保墑栽培技術(shù)，也是當(dāng)?shù)刂饕R鈴薯種植技術(shù)，每年應(yīng)用面積約5.3萬hm2。該技術(shù)的應(yīng)用，對增加糧食產(chǎn)量、促進產(chǎn)區(qū)農(nóng)民脫貧增收貢獻突出，但隨著廢舊地膜的增加，造成了日漸嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)面源污染，亟待研究應(yīng)用新的環(huán)保替代技術(shù)。本試驗研究發(fā)現(xiàn)，玉米秸稈粉碎覆蓋栽培模式在提高馬鈴薯單株塊莖數(shù)、塊莖重量、大薯率、產(chǎn)量等方面效果突出，屬一項綠色環(huán)保覆蓋高效栽培模式，適宜在半干旱區(qū)馬鈴薯產(chǎn)區(qū)推廣應(yīng)用。秸稈覆蓋栽培具有提高土壤溫度、增加土壤濕度的作用，有利于馬鈴薯營養(yǎng)體健壯生長、結(jié)薯和薯塊膨大，從而提高馬鈴薯結(jié)薯率、薯重、商品率和產(chǎn)量。但太少和過多的秸稈覆蓋均難以達到最好的效果。本研究結(jié)果表明：在定西市旱作梯田中等肥力馬鈴薯種植區(qū)，28.8 m2覆蓋粉碎秸稈25 kg（折合8 680 kg/hm2）效果最好，馬鈴薯平均單株結(jié)薯5.3個，薯粒重0.46 kg，產(chǎn)量可達到27.70 t/hm2，商品薯率達到76.3%。