定西高寒陰濕區(qū)馬鈴薯高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效栽培綜合配套技術(shù)體系研究

楊莉梅，宋振華

（1.甘肅省定西市農(nóng)民教育培訓(xùn)工作站，甘肅定西743000；2.甘肅省定西市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，甘肅定西743000）

馬鈴薯是定西高寒陰濕區(qū)的主要糧經(jīng)作物之一，兼具糧食與蔬菜作用為一體。據(jù)近年統(tǒng)計(jì)資料表明：定西市馬鈴薯種植面積約為20萬(wàn)hm2，占糧播面積的47.8%，總產(chǎn)值達(dá)到120億元以上，農(nóng)民人均從馬鈴薯種植業(yè)中獲益860元，占全市農(nóng)民人均純收入的21%左右，種植效益居糧食作物之首。該區(qū)域馬鈴薯栽培水平的高低，直接影響著廣大人民群眾的物質(zhì)生活。因此，研究定西高寒陰濕區(qū)馬鈴薯高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效栽培綜合配套技術(shù)體系對(duì)該區(qū)域的馬鈴薯生產(chǎn)及科技進(jìn)步具有重要意義。針對(duì)區(qū)域生態(tài)條件和馬鈴薯生產(chǎn)中存在的問(wèn)題，2019—2020年在定西市臨洮縣連灣鄉(xiāng)羊斯川村開(kāi)展了高寒陰濕區(qū)馬鈴薯高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效栽培綜合配套技術(shù)體系研究，總結(jié)提出馬鈴薯高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效栽培綜合配套技術(shù)體系，為定西市馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地條件

試驗(yàn)區(qū)設(shè)置在臨洮縣連灣鄉(xiāng)羊斯川村，當(dāng)?shù)睾０? 296 m，年均氣溫4.9℃，≥10℃的有效積溫1 850℃，年降水量610 mm，年日照時(shí)數(shù)2 200 h，土壤屬黑麻土，質(zhì)地輕壤，肥力均勻，前茬作物為春小麥。試驗(yàn)地20 cm基礎(chǔ)肥力：有機(jī)質(zhì)3.06 g/kg，全氮0.921 g/kg，全磷（P）1.57 g/kg，速效氮85.2 mg/kg，速效磷（P2O5）15.5 mg/kg，速效鉀（K2O）124 mg/kg，pH值8.1。土層結(jié)構(gòu)較好，適宜馬鈴薯生長(zhǎng)。試驗(yàn)地四周無(wú)高稈作物、樹(shù)木及建筑物等遮光影響。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 密度試驗(yàn) 采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)3個(gè)處理，處理1：6萬(wàn)株/hm2；處理2：8萬(wàn)株/hm2；處理3：10萬(wàn)株/hm2。小區(qū)面積18 m2，重復(fù)3次，采用壟作先覆黑膜后點(diǎn)播全生育期覆蓋栽培技術(shù)，指示品種隴薯3號(hào)。

1.2.2 硼、鉬、錳、鋅微肥應(yīng)用效果研究 試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組條形設(shè)計(jì)，設(shè)5個(gè)處理，處理1：CK（無(wú)微肥）；處理2：鉬酸銨3 kg/hm2；處理3：硫酸鋅15 kg/hm2；處理4：硼酸鈉15 kg/hm2；處理5：硫酸錳30kg/hm2，4次重復(fù)，小區(qū)面積3m×6m=18m2，行距50 cm，每小區(qū)播6行，其中3行按設(shè)計(jì)量施入微肥，3行不施微肥作為效應(yīng)比較區(qū)。施磷酸二銨300 kg/hm2、尿素225 kg/hm2、硫酸鉀90 kg/hm2、農(nóng)家肥4.5萬(wàn)kg/hm2，指示品種隴薯3號(hào)，密度6.75萬(wàn)株/hm2。供試微肥系為農(nóng)用微肥，每種微肥拌細(xì)干土150 kg/hm2，按設(shè)計(jì)量施入種溝，稍覆土即可。收獲時(shí)每小區(qū)田間隨機(jī)取樣10株，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定不同微肥對(duì)馬鈴薯主要農(nóng)藝性狀的效應(yīng)。

1.2.3 馬鈴薯晚疫病防治效果對(duì)比試驗(yàn) 采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)5個(gè)處理（750 kg/hm2），處理1：不施農(nóng)藥（CK）；處理2：80%大生500倍液；處理3：75%達(dá)克寧600倍液；處理4：100 g/L科佳懸浮劑1 000倍液；處理5：77%可殺得500倍液，3次重復(fù)，小區(qū)面積3 m×6 m=18 m2，指示品種隴薯3號(hào)，密度6.75萬(wàn)株/hm2，收獲期9月20日。在田間齊苗后每隔10天噴施1次，連噴3次，觀測(cè)不同處理對(duì)晚疫病的防治效果。

1.2.4 黑色地膜覆蓋栽培馬鈴薯適宜培土厚度篩選試驗(yàn) 采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)4個(gè)處理，處理1：不培土（CK）；處理2：培土5cm；處理3：培土10cm；處理4：培土15 cm，3次重復(fù)，小區(qū)面積3 m×6 m=18 m2，指示品種隴薯3號(hào)，密度6.75萬(wàn)株/hm2，收獲期9月25日。在馬鈴薯發(fā)棵期進(jìn)行培土，于收獲期測(cè)定培土厚度對(duì)馬鈴薯農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 密度選擇

在高寒陰濕氣候條件下，3個(gè)處理的產(chǎn)量結(jié)果見(jiàn)表1，其中保苗數(shù)6萬(wàn)株/hm2的處理產(chǎn)量最高，為45 444.4 kg/hm2,比保苗數(shù)10萬(wàn)株/hm2的處理增產(chǎn)9 277.7 kg/hm2，增產(chǎn)率達(dá)25.7%。對(duì)試驗(yàn)結(jié)果采用單因素隨機(jī)區(qū)組法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，處理間F=32.699，F(xiàn)0.01(2,4)=18.00，表明種植密度對(duì)產(chǎn)量具有極顯著影響。為了進(jìn)一步驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，應(yīng)用新復(fù)極差法進(jìn)行檢驗(yàn)，其保苗數(shù)6萬(wàn)株/hm2的處理與其余各處理間產(chǎn)量結(jié)果達(dá)極顯著水平。種植密度對(duì)地膜馬鈴薯農(nóng)藝性狀也產(chǎn)生影響，單株產(chǎn)量、單株塊莖數(shù)、平均薯塊重等與種植密度間呈遞減關(guān)系。當(dāng)密度在6萬(wàn)株/hm2左右時(shí)，個(gè)體與群體間的關(guān)系達(dá)到最優(yōu)。

表1 不同密度條件下馬鈴薯產(chǎn)量結(jié)果

2.2 氮磷鉀合理用量及配比

2.2.1 模型解析 根據(jù)已求得的模型，可幫助評(píng)價(jià)各因子對(duì)效應(yīng)方程的貢獻(xiàn)大小，偏回歸系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，從回歸系數(shù)絕對(duì)值的大小可判斷出因子的貢獻(xiàn)程度，符號(hào)指出了作用方向。

2.2.1.1 鮮薯產(chǎn)量模型解析。單因子主效應(yīng)是指在其他因子取零水平時(shí)該因子的貢獻(xiàn)程度。試驗(yàn)結(jié)果表明：對(duì)鮮薯產(chǎn)量的影響大小依次是X3＞X1＞X2，即K2O＞N＞P2O5，相應(yīng)的回歸系數(shù)依次為819.55＞516.04＞-470.02；各因子間的互作效應(yīng)依次為X13＞X23＞X12，其回歸系數(shù)依次為1 638.51＞1 604.71＞-1 556.24。

2.2.1.2 淀粉含量模型解析。淀粉含量是反映馬鈴薯質(zhì)量?jī)?yōu)劣的主要指標(biāo)之一，其含量高低一般由品種特性決定。本項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果表明：某些農(nóng)藝措施對(duì)其淀粉含量的影響也是明顯的。據(jù)淀粉含量回歸方程，其影響大小依次為X1＞X2＞X3，即N＞P2O5＞K2O，相應(yīng)的效應(yīng)系數(shù)依次為-0.53＞-0.07＞0.04；各因子間的互作效應(yīng)依次為X13＞X23＞X12，其回歸系數(shù)依次為0.55＞0.23＞0.05。在馬鈴薯規(guī)范化生產(chǎn)中，增施鉀肥可提高淀粉含量，一定量的磷肥配施一定量的鉀肥效果更為顯著。

2.2.1.3 產(chǎn)量構(gòu)成因素解析。構(gòu)成馬鈴薯產(chǎn)量的諸多因素之間效應(yīng)是相互制約和相互依賴的。單株結(jié)薯數(shù)與K肥之間、N、K互作均表現(xiàn)為正效應(yīng)；單株塊莖重與N肥之間、P、K互作均表現(xiàn)為正效應(yīng)；商品薯率與P、K互作表現(xiàn)為正效應(yīng)。因此，在馬鈴薯栽培中推廣N、P、K肥合理配施，在正確施用N肥的基礎(chǔ)上，增施P、K肥，其馬鈴薯單株結(jié)薯數(shù)、塊莖重、商品薯率等農(nóng)藝性狀才能趨于優(yōu)化，更有利于高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)。

2.2.2 優(yōu)化農(nóng)藝方案 優(yōu)化農(nóng)藝方案應(yīng)表現(xiàn)為整體合理，而不能機(jī)械地把各因素的最佳水平綜合作為指導(dǎo)生產(chǎn)的最優(yōu)組合。優(yōu)選優(yōu)化農(nóng)藝方案必須是各因子間的合理互補(bǔ)。根據(jù)所建立的產(chǎn)量效應(yīng)模型，在-1.682＜xi＜1.682設(shè)計(jì)區(qū)間內(nèi)，以鮮薯產(chǎn)量高于40 000 kg/hm2，純收益高于14 000元/hm2，淀粉含量高于22.0%為限制條件，取各變量的步長(zhǎng)為l，其優(yōu)化農(nóng)藝方案：施N 124.0～176.1 kg/hm2，P20584.8～115.2 kg/hm2，K2O 41.3～58.7 kg/hm2，措施中心組合方案：施N 150.1 kg/hm2，P2O5100.0 kg/hm2，K2O 50.0 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O約為1∶0.67∶0.33。

2.3 硼、鉬、錳、鋅微肥應(yīng)用效果

2.3.1 對(duì)產(chǎn)量的影響 試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。在所有處理中，施硼酸鈉15 kg/hm2的處理增產(chǎn)效果最為顯著，增幅為6 825.7 kg/hm2；施鉬酸銨3 kg/hm2的處理次之，增幅達(dá)6 074.0 kg/hm2；施硫酸鋅、硫酸錳的處理基本不增產(chǎn)或呈減產(chǎn)趨勢(shì)。為了評(píng)價(jià)不同處理間增產(chǎn)的真實(shí)差異，選用新復(fù)極差法（LSR）進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果表明：區(qū)組間F值=0.610 8小于檢驗(yàn)值F0.0（53，9）=3.86，表明試驗(yàn)受不可控因子的影響極小，試驗(yàn)結(jié)果的可信度較高，可用來(lái)決策。處理間F=46.688 0，大于檢驗(yàn)值F0.0（13，9）=6.99。表明處理間產(chǎn)量差異達(dá)極顯著水平。微肥增產(chǎn)效果多重比較表明：馬鈴薯施用硼酸鈉、鉬酸銨的處理與施用硫酸鋅、硫酸錳的處理比較，增產(chǎn)效果達(dá)極顯著水平。

表2 不同微肥對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量的影響

2.3.2 對(duì)主要農(nóng)藝性狀的影響 試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。馬鈴薯施用鉬酸銨的處理對(duì)單株結(jié)薯數(shù)的影響最大，較不施微肥的對(duì)照平均增加1.3枚/株；施硼酸鈉的處理次之，較對(duì)照平均增加0.5枚/株。施硼酸鈉的處理對(duì)單株結(jié)薯重的正效應(yīng)最大，較對(duì)照平均增加115.5 g/株；施用鉬酸銨的處理次之，較對(duì)照平均增加95 g/株。施硼酸鈉的處理對(duì)商品薯率的正效應(yīng)最大，較對(duì)照平均提高了5.8個(gè)百分點(diǎn)；施硫酸鋅的處理次之，較對(duì)照平均提高1.4個(gè)百分點(diǎn)。施硫酸錳的處理對(duì)淀粉含量的影響最大，較對(duì)照平均提高2.3個(gè)百分點(diǎn)；施硼酸鈉的處理次之，較對(duì)照平均提高1.2個(gè)百分點(diǎn)。該試驗(yàn)結(jié)果表明：在試驗(yàn)區(qū)生態(tài)條件下，馬鈴薯增施硼酸鈉、鉬酸銨均有顯著增產(chǎn)效果，其中施硼酸鈉15 kg/hm2的處理最為顯著，且對(duì)單株結(jié)薯數(shù)、結(jié)薯重、商品薯率的正效應(yīng)最大；增施硫酸錳可提高馬鈴薯淀粉含量。

表3 不同微肥對(duì)馬鈴薯主要農(nóng)藝性狀的影響

2.4 晚疫病防治效果比較

2.4.1 噴施不同農(nóng)藥的防效 從表4可知，4種供試農(nóng)藥對(duì)馬鈴薯晚疫病均有顯著防治效果，防效大小依次為處理2＞處理4＞處理3＞處理5，即91.5%＞85.5%＞78.3%＞75.5%，其中噴施80%大生500倍液的防效最好。方差分析結(jié)果進(jìn)一步表明：處理2、處理4之間差異不顯著，而與處理3、處理5之間差異達(dá)極顯著水平。病情指數(shù)以處理2最低，為4.32%，其次為處理4，病情指數(shù)為5.51%。

表4 不同農(nóng)藥處理對(duì)馬鈴薯疫病的防效

2.4.2 對(duì)產(chǎn)量的影響 從表5可知，4種農(nóng)藥對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量均有一定影響。其影響程度依次為處理2＞處理4＞處理3＞處理5，依次較CK增產(chǎn)14 833.3 kg/hm2＞12 000.0 kg/hm2＞9 000.0 kg/hm2＞8 166.7 kg/hm2，增產(chǎn)率依次為57.1%＞46.2%＞34.6%＞31.4%，其中80%大生500倍液處理的增產(chǎn)性最好，增產(chǎn)14 833.3 kg/hm2，增產(chǎn)率達(dá)57.1%。對(duì)產(chǎn)量差異顯著性分析結(jié)果表明：4種農(nóng)藥處理對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量均有極顯著影響（p＜0.01），其中處理2、處理4之間的差異不顯著，而與處理3、處理5、處理1之間差異達(dá)極顯著水平。

表5 噴施不同農(nóng)藥對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量的影響

2.4.3 綜合評(píng)價(jià) 試驗(yàn)結(jié)果表明：4種供試農(nóng)藥不僅對(duì)馬鈴薯晚疫病有顯著的防治效果，而且也有顯著的增產(chǎn)作用。其中，80%大生500倍液的防效最好，為91.5%，增產(chǎn)14 833.3 kg/hm2，增產(chǎn)率57.1%；100 g/L科佳懸浮劑1 000倍液的防效次之，防效為85.5%，增產(chǎn)12 000 kg/hm2，增產(chǎn)率46.2%。

2.5 培土厚度對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量的影響

在高寒陰濕區(qū)氣候及地膜覆蓋栽培條件下，4個(gè)處理的產(chǎn)量結(jié)果見(jiàn)表6。其中，培土5 cm的處理產(chǎn)量最高，為46 092.6 kg/hm2，較不培土（CK）的對(duì)照增產(chǎn)3 870.4 kg/hm2，增產(chǎn)率為9.2%。

表6 培土厚度對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量的影響

3 討論

本研究結(jié)果表明：在定西高寒陰濕區(qū)要實(shí)現(xiàn)馬鈴薯高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效之栽培目標(biāo)，科學(xué)地制定綜合配套技術(shù)體系是關(guān)鍵。應(yīng)從合理密度、精準(zhǔn)施肥、巧施微肥、高效防病、提高商品薯率等方面進(jìn)行系統(tǒng)研究。

單位面積合理的基本苗數(shù)是該區(qū)域馬鈴薯高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的物質(zhì)基礎(chǔ)。栽培密度對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量有著極顯著影響，過(guò)大過(guò)小都不利于高產(chǎn)。本試驗(yàn)結(jié)果表明：其保苗數(shù)6萬(wàn)株/hm2的處理與其余各處理間產(chǎn)量結(jié)果達(dá)極顯著水平。

在定西高寒陰濕區(qū)馬鈴薯栽培中要大力推廣精準(zhǔn)施肥，在高產(chǎn)的前提下要做到盡量降低生產(chǎn)成本，盡可能減少化肥對(duì)土壤與環(huán)境的污染，要逐步實(shí)現(xiàn)無(wú)害化生產(chǎn)，做到既保護(hù)生態(tài)環(huán)境又要不斷提高馬鈴薯產(chǎn)品和質(zhì)量，保證安全生產(chǎn)。本試驗(yàn)結(jié)果表明：依據(jù)產(chǎn)量效應(yīng)模型以鮮薯產(chǎn)量高于40 000 kg/hm2，淀粉含量高于22.0%，純收益大于14 000元/hm2為生產(chǎn)目標(biāo)，其優(yōu)化施肥方案：施N 150.1 kg/hm2、P2O5100.0 kg/hm2、K2O 50.0 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O約 為1∶0.67∶0.33。甘肅中部土壤普遍被認(rèn)為鉀素豐富，有試驗(yàn)表明：鉀在其他作物上的增產(chǎn)作用較小或不增產(chǎn)。但在本項(xiàng)試驗(yàn)中取得了明顯的增產(chǎn)增收效果，為今后馬鈴薯產(chǎn)業(yè)化的持續(xù)發(fā)展探索出了新途徑。

在試驗(yàn)區(qū)生態(tài)條件下，馬鈴薯增施硼酸鈉、鉬酸銨均有顯著增產(chǎn)效果，其中施硼酸鈉15 kg/hm2的處理增產(chǎn)效果最為顯著，增施硫酸錳可提高馬鈴薯淀粉含量。據(jù)土壤農(nóng)化性狀檢測(cè)，試驗(yàn)區(qū)土壤普遍缺硼，因此在當(dāng)?shù)伛R鈴薯高產(chǎn)栽培中增施硼肥具有顯著增產(chǎn)作用，加之該區(qū)域大量發(fā)展馬鈴薯產(chǎn)業(yè)，不利于輪作倒茬，人為造成的土壤缺素癥狀日趨嚴(yán)重，生產(chǎn)水平受到嚴(yán)重限制。因此，該區(qū)域應(yīng)在增施有機(jī)肥、化肥的基礎(chǔ)上合理(每隔3～5年)施用適量硼、鉬微肥是馬鈴薯獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的一項(xiàng)新措施。

本試驗(yàn)結(jié)果表明：4種供試農(nóng)藥80%大生500倍液、75%達(dá)克寧600倍液、100 g/L科佳懸浮劑1 000倍液、77%可殺得500倍液不僅對(duì)馬鈴薯晚疫病有較為顯著的防治效果，增產(chǎn)效果也十分顯著。其中，80%大生500倍液的防效最好，為91.5%，可增產(chǎn)馬鈴薯14 833.3 kg/hm2，增產(chǎn)率達(dá)57.1%；100 g/L科佳懸浮劑1 000倍液防效次之，防效為85.5%，增產(chǎn)12 000 kg/hm2，增產(chǎn)率為46.2%。

在高寒陰濕區(qū)生態(tài)條件下，采用黑色地膜覆蓋栽培馬鈴薯技術(shù)，在壟面上適宜培土厚度為5 cm左右，其馬鈴薯的鮮薯產(chǎn)量為46 092.6 kg/hm2，較不培土（CK）增產(chǎn)3 870.4 kg/hm2，增產(chǎn)率為9.2%。