土壤類型和播種深度對(duì)馬鈴薯農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響

張立榮，張 舜，張曉靜，陳煥麗，楊青華，陳亞偉

（1.商丘市睢陽區(qū)古宋街道辦事處，河南商丘476100；2.鄭州市蔬菜研究所，河南鄭州450015；3.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，河南鄭州450000；4.商丘市金土地馬鈴薯研究所，河南商丘476100）

馬鈴薯（Solanum tuberosum）耐瘠薄、耐寒、耐旱，產(chǎn)量高，經(jīng)濟(jì)效益好，具有廣闊的發(fā)展前景[1-2]。2015年國家將馬鈴薯確立為我國第四大糧食作物，目前其在我國種植面積和總產(chǎn)量均居世界第一[3-4]。播種深度是影響馬鈴薯產(chǎn)量和商品性的重要因素之一，生產(chǎn)中由于播種深度不當(dāng)而導(dǎo)致減產(chǎn)和青頭薯增加的現(xiàn)象十分普遍[5]。同一品種不同土壤質(zhì)地，適宜播種深度不同[6-7]。目前，國內(nèi)已經(jīng)有關(guān)于馬鈴薯播種深度栽培技術(shù)研究的相關(guān)報(bào)道。房磊[8]研究結(jié)果表明，播種深度8 cm對(duì)克新18號(hào)和荷蘭15號(hào)2個(gè)品種的經(jīng)濟(jì)性狀有較好的影響。付業(yè)春等[9]研究認(rèn)為，畢節(jié)地區(qū)馬鈴薯播種深度在15～20 cm范圍內(nèi)能極顯著提高馬鈴薯產(chǎn)量。王濤[10]在全膜覆蓋栽培方式下研究發(fā)現(xiàn)，播種深度為10.20 cm時(shí)，產(chǎn)量最高、大薯率最多。前人關(guān)于馬鈴薯的研究多數(shù)集中于探討不同栽培方式對(duì)馬鈴薯農(nóng)藝性狀、品質(zhì)、產(chǎn)量及其構(gòu)成因素方面的影響，然而不同馬鈴薯品種對(duì)不同土壤質(zhì)地和播種深度的要求也各有差異[7]。關(guān)于二季作區(qū)不同土壤質(zhì)地、不同播種深度對(duì)馬鈴薯生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響等相關(guān)研究少有報(bào)道。

河南省馬鈴薯生產(chǎn)中因播期、播深、密度等栽培技術(shù)不當(dāng)，常常導(dǎo)致單產(chǎn)水平低、綠薯率高、商品性差、效益不高，影響并制約了馬鈴薯的種植推廣與發(fā)展[11]。因此，研究馬鈴薯不同土壤質(zhì)地下最佳播種深度，對(duì)于提高河南馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平具有重要意義。

本研究以當(dāng)?shù)刂髟云贩N豫商薯12號(hào)為試驗(yàn)材料，探討春季地膜覆蓋栽培方式下不同土壤質(zhì)地、播種深度處理的馬鈴薯物候期、經(jīng)濟(jì)性狀、品質(zhì)、產(chǎn)量等性狀的變化特征，旨在尋找不同土壤條件下馬鈴薯的最佳種植深度，為河南省馬鈴薯種植提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在商丘市睢陽區(qū)郭村鎮(zhèn)東街村科技園基地進(jìn)行。試驗(yàn)基地種植馬鈴薯歷史悠久，面積大，有代表性，地勢平坦，排灌設(shè)施好；前茬作物為玉米，試驗(yàn)田塊為沙壤土，肥力中等。土壤有機(jī)質(zhì)含量為1.55%、全氮含量為1.3 g/kg、有效磷含量為18 mg/kg和速效鉀含量為126 mg/kg，pH值為7.7。結(jié)合翻耕整地施用商品有機(jī)肥3 000 kg/hm2作基肥，播種前撒施復(fù)合肥（N∶P∶K為12%∶18%∶15%）2 250 kg/hm2。

1.2 試驗(yàn)材料

供試馬鈴薯品種為豫商薯12號(hào)，級(jí)別為原種，由商丘市金土地馬鈴薯研究所提供；試驗(yàn)用雙色地膜為厚0.008 mm、幅寬100 cm的聚乙烯農(nóng)用地膜；復(fù)合肥（N∶P∶K為12%∶18%∶15%）由中化化肥公司提供；其他生產(chǎn)資料由當(dāng)?shù)剞r(nóng)資經(jīng)營部提供。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)。因素A為土壤質(zhì)地，設(shè)2個(gè)水平：A1為砂質(zhì)壤土，A2為砂質(zhì)黏土；因素B為播種深度，設(shè)7個(gè)水平：B1（8 cm）、B2（10 cm）、B3（12 cm）、B4（14 cm）、B5（16 cm）、B6（18 cm）、B7（20 cm），共14個(gè)處理。分別以當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)種植深度B2（10 cm）為對(duì)照，即A1B2和A2B2為對(duì)照處理。2019年2月12日進(jìn)行播種，每個(gè)處理3次重復(fù)，小區(qū)設(shè)4行區(qū)，行長7.2 m，行距75.0 cm，株距20.2 cm，單壟單行；采用黑白雙色高壟地膜覆蓋，小區(qū)面積21.6 m2，小區(qū)之間不留人行道，試驗(yàn)地塊四周設(shè)有保護(hù)行。播前整地、施肥、追肥、病蟲害防治及其他田間管理措施均與當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)種植習(xí)慣相同。試驗(yàn)于2019年6月17日收獲并實(shí)收測產(chǎn)。其中，單薯質(zhì)量＜50 g為小薯、≥50 g為商品薯（其中，＞200 g為大薯，50～200 g為中薯）。

1.4 植物學(xué)經(jīng)濟(jì)性狀調(diào)查

苗期調(diào)查各處理的出苗期、出苗率等；盛花期測量株高、莖粗、主莖個(gè)數(shù)；收獲時(shí)每小區(qū)取10株，測定單株塊莖數(shù)、單株塊莖質(zhì)量、單株綠薯數(shù)，計(jì)算大薯、中薯、小薯質(zhì)量、綠薯質(zhì)量、爛薯質(zhì)量和小區(qū)產(chǎn)量，折算商品薯率、綠薯率和爛薯率[12]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel 2007統(tǒng)計(jì)處理；采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行2因素顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)馬鈴薯物候期及生長發(fā)育的影響

從表1可以看出，不同土壤類型、播種深度處理對(duì)馬鈴薯生長發(fā)育具有一定的影響，同一土壤類型隨著播深的增加，豫商薯12號(hào)的出苗期、成熟期、生育期逐漸推遲，出苗率降低。在砂質(zhì)壤土下，A1B1處理的出苗、開花、成熟期、生育期較對(duì)照提早1～2 d，出苗率較對(duì)照高0.61%；A1B3～A1B7處理，均有一定程度的推遲，生育期推遲1～3 d；且出苗率逐漸降低；在砂質(zhì)黏土下，與對(duì)照相比，A2B1處理的出苗、開花、成熟期、生育期提早1～3 d，出苗率提高0.49%；A2B3～A2B7處理，與對(duì)照相比，生育期推遲0～6 d，且A2B5、A2B6、A2B7處理差異達(dá)顯著水平（P＜0.05），出苗率逐漸降低。說明同一土壤中，不同播種深度處理，淺播的出苗期、開花期、成熟期均早，出苗率高，出苗天數(shù)和生育期較對(duì)照提早1～2 d；深播的則相反。同一播種深度，壤土較黏土處理，其出苗期、開花期、成熟期均提前，出苗率高，出苗天數(shù)早1～5 d。

表1 不同處理對(duì)馬鈴薯物候期及生長發(fā)育的影響

2.2 不同處理對(duì)馬鈴薯農(nóng)藝性狀的影響

由表2可知，在砂質(zhì)壤土中，馬鈴薯株高、莖粗均隨播深增加呈現(xiàn)逐漸增加趨勢，A1B7處理株高和莖粗分別較對(duì)照（A1B2處理）增加8.6、0.4 cm，且差異顯著（P＜0.05），其他播深處理與對(duì)照相比差異不顯著；單株結(jié)薯數(shù)、單株質(zhì)量隨播深度增加呈先增加后減少的趨勢，A1B4處理均達(dá)最高，分別為7.5個(gè)、846.0 g，A1B2～A1B5處理，單株結(jié)薯數(shù)和單薯質(zhì)量差異不顯著，單株質(zhì)量與A1B5處理相比差異不顯著，與其他處理相比差異顯著（P＜0.05）；隨著播深的增加，大薯率逐漸減少，中薯率先增加后減少，小薯率先減少后增加，播深為14 cm時(shí)，即A1B4處理的大、中、小薯率均處于較佳水平，分別為30.7%、61.9%、7.4%。

表2 不同處理對(duì)馬鈴薯農(nóng)藝性狀的影響

在砂質(zhì)黏土中，各指標(biāo)變化規(guī)律與壤土基本一致，馬鈴薯株高、莖粗均隨播深增加呈現(xiàn)逐漸增加趨勢，A2B2～A2B4處理間差異不顯著；A2B3處理的各項(xiàng)性狀指標(biāo)最佳，單薯質(zhì)量、單株質(zhì)量分別為116.7、770.2 g，且單薯和單株質(zhì)量與其他播深處理相比差異顯著（P＜0.05），大、中、小薯率均處于較佳水平，分別為32.4%、58.4%、9.2%。

由此可知，砂質(zhì)壤土的適宜播深為12～16 cm，最佳播深為14 cm；砂質(zhì)黏土的適宜播深為10～14 cm，最佳播深為12 cm。

2.3 不同土壤類型、播種深度處理對(duì)馬鈴薯薯塊性狀的影響

從表3可以看出，砂質(zhì)壤土和砂質(zhì)黏土中，隨著播種深度的增加馬鈴薯綠薯率逐漸降低，分別由8.7%降至0.4%、8.3%降至0.2%；爛薯率逐漸升高，分別由0升至1.9%、由0.3%升至2.8%；裂口率、二次生長、畸形率表現(xiàn)為先降低而后升高；薯塊整齊度隨著播深的增加先增加而后降低，A1B4、A1B5和A2B3、A2B4表現(xiàn)為整齊。綜合來看，砂質(zhì)壤土A1B3～A1B5和砂質(zhì)黏土A2B2～A2B4處理綠薯率、爛薯率、裂口率、二次生長、畸形率均較低，且差異不顯著，整齊度較好，為馬鈴薯塊莖品質(zhì)較好的處理區(qū)間。

表3 不同土壤類型、播種深度處理對(duì)馬鈴薯品質(zhì)的影響

2.4 不同土壤類型、播種深度處理對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量的影響

由表4可知，砂質(zhì)壤土（A1）和砂質(zhì)黏土（A2）2種土壤類型下，隨著播種深度增加馬鈴薯產(chǎn)量、商品薯產(chǎn)量、商品薯率表現(xiàn)為先增加后降低的趨勢。A1B1～A1B7的7個(gè)處理中，A1B4處理產(chǎn)量最高，為55 816.95 kg/hm2，且與處理A1B1、A1B2、A1B6、A1B7處理間差異極顯著（P＜0.01），與A1B3、A1B5處理間差異顯著（P＜0.05），且商品薯產(chǎn)量和商品薯率最高，分別為50 123.55 kg/hm2和89.8%；A2B1～A2B7的7個(gè)處理中，A2B3處理處理產(chǎn)量、商品薯產(chǎn)量和商品薯率最高，分別為50 837.7、42 754.50 kg/hm2和84.1%，與其他處理差異極顯著（P＜0.01）；各處理對(duì)商品薯產(chǎn)量和商品薯率的影響與單產(chǎn)基本一致。綜上，砂質(zhì)壤土B4（14 cm）為最佳播深；砂質(zhì)黏土B3（12 cm）為最佳播深。

表4 不同土壤類型、播種深度處理對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量的影響

3 結(jié)論與討論

有研究顯示，科學(xué)合理的播深對(duì)于減少馬鈴薯青頭、降低爛薯率以及增加馬鈴薯產(chǎn)量和商品性均具有重要意義，但是必須要與適宜的馬鈴薯覆蓋模式及栽培方式相結(jié)合。關(guān)于馬鈴薯播種深度的研究中，韓秀峰等[13]、高幼華等[14]研究認(rèn)為，在壟寬60 cm全膜覆蓋栽培條件下，播種深度為10.2 cm時(shí)產(chǎn)量最高，經(jīng)濟(jì)性狀良好。鄺偉生等[15]、范士杰等[16]試驗(yàn)結(jié)果表明，全膜雙壟覆蓋栽培方式可促進(jìn)植株生長，明顯加快馬鈴薯的生長發(fā)育進(jìn)程，縮短生育期，增產(chǎn)效果優(yōu)于其他栽培方式；陳建保等[17]、呂巨智等[18]研究發(fā)現(xiàn)，馬鈴薯的物候期及生育期受覆蓋栽培方式影響較大。本研究針對(duì)在75 cm高壟地膜覆蓋條件下，研究了不同播種深度對(duì)馬鈴薯生長發(fā)育、品質(zhì)和產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明，砂質(zhì)壤土最佳播深為14 cm，砂質(zhì)黏土最佳播深12 cm。同一土壤類型隨著播深的增加，馬鈴薯出苗期、成熟期、生育期逐漸推遲，株高、莖粗逐漸增加，這一結(jié)論與王騰等[19]、王朝海等[20]的研究結(jié)果一致；不同土壤類型，隨著播種深度的增加，出苗率降低且20 cm播深出苗率最低，單株結(jié)薯數(shù)、單薯質(zhì)量、單株質(zhì)量先增加后減少等研究結(jié)果，與李麗淑等[8]試驗(yàn)結(jié)果基本一致。

通過對(duì)砂質(zhì)壤土和砂質(zhì)黏土條件下的7個(gè)不同播種深度的馬鈴薯苗期、薯塊性狀以及產(chǎn)量指標(biāo)進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著播種深度的增加，砂質(zhì)土壤馬鈴薯塊莖的綠薯率逐漸降低，由8.7%降至0.4%，爛薯率由0逐漸升高至1.9%；砂質(zhì)黏土綠薯率由8.3%逐漸降至0.2%，爛薯率由0.3%逐漸升高至2.8%，說明不同土壤類型條件下，隨著播種深度的增加，塊莖外露情況減少，土壤水分變大，透氣性變差，薯塊腐爛加重；裂口率、二次生長、畸形率表現(xiàn)為先降低而后升高；整齊度先增加而后降低。

綜上可見，砂質(zhì)壤土條件下的適宜播深范圍為12～16 cm，當(dāng)播深為14 cm時(shí)，各指標(biāo)均達(dá)到最優(yōu)，其中，產(chǎn)量為55 816.95 kg/hm2，商品薯產(chǎn)量為50 123.55 kg/hm2，商品薯率為89.8%，單薯質(zhì)量為112.8 g，單株質(zhì)量為845.7 g；而砂質(zhì)黏土條件下的適宜播深為10～14 cm，當(dāng)播深為12 cm時(shí)產(chǎn)量和商品薯率均最高，其中，產(chǎn)量為50 837.70 kg/hm2，商品薯產(chǎn)量為42 754.5 kg/hm2，商品薯率為84.1%。值得注意的是，最佳播深條件下，砂質(zhì)壤土種植的馬鈴薯產(chǎn)量、商品薯產(chǎn)量及商品薯率分別高于砂質(zhì)黏土。本研究結(jié)果為河南省及生態(tài)類型相近區(qū)域馬鈴薯生產(chǎn)提供了技術(shù)選擇和應(yīng)用依據(jù)。