不同種植模式對(duì)湘南地區(qū)冬作馬鈴薯農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響

范祺祺，周華蘭，劉躍榮，蔡 明，鄧永強(qiáng)，張 芳，鄧玉萍，胡新喜

（1. 郴州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，湖南 郴州 423000；2. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，湖南省馬鈴薯工程技術(shù)研究中心，蔬菜生物學(xué)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 長(zhǎng)沙 410128）

我國糧食消費(fèi)需求仍呈剛性增長(zhǎng)趨勢(shì)，受耕地、水資源的制約和種植效益的影響，水稻、小麥等糧食作物持續(xù)增產(chǎn)的成本提高、空間變小、難度加大，需要開拓糧食增產(chǎn)的新途徑。隨著我國“馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略”的提出，馬鈴薯已成為了我國的第四大主糧。馬鈴薯喜涼，具有耐寒、耐旱、耐貧薄，適應(yīng)性廣等特點(diǎn)，在全國各地均有種植。湘南地區(qū)的馬鈴薯種植多采用冬作方式，可實(shí)現(xiàn)與水稻等大宗糧食輪作增產(chǎn)。充分利用湘南地區(qū)冬季氣候和土地資源，開發(fā)利用湘南地區(qū)冬閑田種植馬鈴薯的潛力巨大，且冬作馬鈴薯的收獲期正處春季蔬菜供應(yīng)淡季，鮮薯的市場(chǎng)需求較大，生產(chǎn)效益明顯。但湘南地區(qū)冬季馬鈴薯出苗期易受低溫寒害及霜凍的影響，塊莖形成和增長(zhǎng)期則易受高溫影響。馬鈴薯塊莖形成和增長(zhǎng)的最適溫度為16～18℃[1]，當(dāng)溫度高于25℃時(shí)塊莖會(huì)停止生長(zhǎng)，影響馬鈴薯產(chǎn)量[2]。冬作馬鈴薯成熟期正值南方春季，降水豐沛、氣溫回暖，高溫高濕脅迫并存，加重馬鈴薯晚疫病的發(fā)生從而造成減產(chǎn)[3]。收獲期多為4、5 月，由于雨水增多，不僅增加了采收難度，而且收獲的馬鈴薯含水量偏高，不利于儲(chǔ)存，商品薯需在短期內(nèi)集中上市，這在一定程度上也增加了馬鈴薯生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)[4]。因此，如何有效調(diào)控湘南地區(qū)冬作馬鈴薯的生育期是冬作馬鈴薯實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的關(guān)鍵。

種植密度是影響馬鈴薯品質(zhì)的主要因素之一[5]，在不同的栽培密度下，馬鈴薯會(huì)表現(xiàn)出不同的農(nóng)藝性狀[6]，種植密度對(duì)馬鈴薯的產(chǎn)量與品質(zhì)都有一定影響，密度與產(chǎn)量呈拋物線關(guān)系[7]。種植密度還會(huì)影響田間小氣候環(huán)境，過度密植時(shí)由于田間濕度加大會(huì)增加晚疫病發(fā)病的風(fēng)險(xiǎn)。湘南地區(qū)冬作馬鈴薯栽培需采用一定的抗寒措施，以促進(jìn)馬鈴薯早出苗、早收獲。馬鈴薯的抗寒栽培措施多采用地膜覆蓋栽培，具有增溫保墑、抗寒保苗、改善土壤生態(tài)環(huán)境、活化土壤養(yǎng)分、提高養(yǎng)分有效性和利用效率等顯著特點(diǎn)[8]。湘南地區(qū)冬、春季也可采用小拱棚育苗，小拱棚+地膜覆蓋可提高土壤溫度和地表氣溫，提早出苗17～21 d，但會(huì)增加成本，后期還會(huì)因土壤板結(jié)而影響馬鈴薯產(chǎn)量[9]。為了探索適合湘南地區(qū)冬作馬鈴薯栽培的合理覆蓋方式和種植密度，筆者研究了不同覆蓋方式和不同種植密度對(duì)馬鈴薯農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響，以期為湘南地區(qū)冬作馬鈴薯的高產(chǎn)高效栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試品種：供試馬鈴薯品種為興佳2 號(hào)。

試驗(yàn)地：試驗(yàn)在郴州市蘇仙區(qū)馬頭嶺村曾家灣蔬菜基地進(jìn)行，土壤為黏土土質(zhì)，前茬作物為花椰菜。在播種前10 d 用旋耕機(jī)進(jìn)行旋耕，深度達(dá)30 cm 以上。溝施硫酸鉀型三元復(fù)合肥（N-P2O5-K2O=18-5-26）100 kg/667m2作基肥。

1.2 試驗(yàn)方法

采用播種密度和覆蓋方式雙因子試驗(yàn)，單壟雙行種植，寬行90 cm，窄行30 cm。播種密度設(shè)5 500、4 400 和3 700 株/667m23 種，即株距分別為20、25和30 cm；覆蓋方式設(shè)地膜+拱棚、地膜和露地3 種。共9 個(gè)處理，小區(qū)面積為14.5 m2。采用隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3 次。于2020 年12 月23 日播種，2021 年4 月30 日收獲。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目

在馬鈴薯出苗期統(tǒng)計(jì)出苗日期和出苗率。在馬鈴薯膨大期每小區(qū)隨機(jī)選取10 株測(cè)量株高、莖粗和主莖數(shù)。收獲時(shí)測(cè)定小區(qū)產(chǎn)量，并調(diào)查單株塊莖數(shù)、單株塊莖重和單薯重；塊莖稱重后按照大小分級(jí)，單薯重≥50 g 的為商品薯，其他為非商品薯，并統(tǒng)計(jì)商品薯率。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 23.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 覆蓋方式與種植密度對(duì)馬鈴薯出苗的影響

由表1 可知，不同覆蓋方式對(duì)馬鈴薯出苗的影響較大，最早出苗的是地膜+拱棚覆蓋（2 月12 日），其次為地膜覆蓋（2 月17 日），露地栽培的出苗最晚（3 月5 日），地膜+拱棚比地膜覆蓋提早5 d 出苗，地膜覆蓋比露地栽培提早16 d 出苗；地膜+拱棚覆蓋的出苗率為93.33%～95.28%，地膜覆蓋的出苗率為94.17%～95.00%，露地栽培的出苗率為89.58%～92.71%，且露地栽培中的種植密度3 700 株/667m2處理顯著低于所有地膜覆蓋處理和地膜+拱棚中的種植密度5 500 株/667m2處理，但同一覆蓋方式中各種植密度處理間沒有顯著性差異。

表1 不同覆蓋方式與種植密度對(duì)馬鈴薯出苗的影響

2.2 覆蓋方式與種植密度對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)的影響

由表2 可知，地膜+拱棚覆蓋的株高為46.93～50.13 cm、莖粗為11.45～12.44 mm、主莖數(shù)為1.20～1.33個(gè)，各種植密度處理間均無顯著性差異；地膜覆蓋的株高為46.33～47.47 cm、莖粗為11.99～12.58 mm、主莖數(shù)為1.27～1.53 個(gè)，各種植密度處理間也均無顯著性差異；露地栽培的株高為49.07～51.07 cm、莖粗為12.91～13.35 mm、主莖數(shù)為1.00～1.20 個(gè)，各種植密度處理間也均無顯著性差異。但露地栽培中4 400株/667m2處理的莖粗顯著粗于地膜+拱棚覆蓋中的5 500 株/667m2處理，地膜覆蓋中的3 700 株/667m2處理的主莖數(shù)顯著多于露地栽培中的3 700 和5 500株/667m22 個(gè)處理。另外，相關(guān)性分析結(jié)果表明，覆蓋方式與株高、莖粗和主莖數(shù)均存在顯著相關(guān)性。

表2 不同覆蓋方式與種植密度對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)的影響

2.3 覆蓋方式與種植密度對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的影響

由表3 可知，地膜+拱棚覆蓋、地膜覆蓋和露地栽培各處理的產(chǎn)量分別為2 361.33～2 805.00、2 053.33～2 236.67 和789.33～1 466.67 kg/667m2，以地膜+拱棚覆蓋、種植密度為5 500 株/667m2的產(chǎn)量最高，為2 805.00 kg/667m2，顯著高于露地栽培各處理的產(chǎn)量，露地栽培各處理間的產(chǎn)量有隨種植密度的增加而顯著增加的趨勢(shì)；地膜+拱棚覆蓋、地膜覆蓋和露地栽培各處理的單株塊莖重分別為510.00～653.33、406.67～577.33 和213.33～266.67 g，以地膜+拱棚覆蓋中的種植密度為4 400 和3 700 株/667m2處理以及地膜覆蓋中的種植密度為3 700 株/667m2處理的單株塊莖重較重，且顯著重于露地栽培的各處理；地膜+拱棚覆蓋、地膜覆蓋和露地栽培各處理的單株結(jié)薯數(shù)分別為3.27～4.27、3.47～4.00 和2.33～2.67 個(gè)，以地膜+拱棚覆蓋中的種植密度為3 700 株/667m2的單株結(jié)薯數(shù)最多，且顯著多于露地栽培的各處理；地膜+拱棚覆蓋、地膜覆蓋和露地栽培各處理的單薯重分別為173.84～189.63、130.93～183.68 和129.88～151.51 g，各處理間均無顯著性差異；地膜+拱棚覆蓋、地膜覆蓋和露地栽培各處理的商品薯率分別為71.91%～81.65%、77.74%～84.92%和43.05%～51.28%，且地膜+拱棚覆蓋和地膜覆蓋各處理的商品薯率均顯著高于露地栽培各處理。相關(guān)性分析結(jié)果表明，覆蓋方式與產(chǎn)量、單株塊莖重、單株結(jié)薯數(shù)均存在極顯著的相關(guān)性，與單薯重、商品薯率也存在顯著的相關(guān)性。

表3 不同覆蓋方式與種植密度對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的影響

3 小 結(jié)

該試驗(yàn)結(jié)果表明，覆蓋栽培有利于馬鈴薯提早出苗，以地膜+拱棚覆蓋時(shí)馬鈴薯出苗最早，分別比地膜覆蓋和露地栽培提早5 和21 d，以露地栽培中的種植密度3 700 株/667m2處理的出苗率最低，但同一覆蓋方式中各種植密度處理間的出苗率沒有顯著性差異；各處理間的株高無顯著性差異，但露地栽培中4 400 株/667m2處理的莖粗顯著粗于地膜+拱棚覆蓋中的5 500 株/667m2處理，地膜覆蓋中的3 700株/667m2處理的主莖數(shù)顯著多于露地栽培中的3 700和5 500 株/667m22 個(gè)處理，相關(guān)性分析結(jié)果表明，覆蓋方式與株高、莖粗和主莖數(shù)均存在顯著相關(guān)性。產(chǎn)量以地膜+拱棚覆蓋、種植密度為5 500 株/667m2最高，為2 805.00 kg/667m2，顯著高于露地栽培各處理的產(chǎn)量；單株塊莖重以地膜+拱棚覆蓋中的種植密度為4 400 和3 700 株/667m2處理以及地膜覆蓋中的種植密度為3 700 株/667m2處理的較重，且顯著重于露地栽培的各處理；單株結(jié)薯數(shù)以地膜+拱棚覆蓋中的種植密度為3 700 株/667m2的最多，且顯著多于露地栽培的各處理；單薯重各處理間均無顯著性差異；商品薯率是地膜+拱棚覆蓋和地膜覆蓋各處理均顯著高于露地栽培各處理；相關(guān)性分析結(jié)果表明，覆蓋方式與產(chǎn)量、單株塊莖重、單株結(jié)薯數(shù)均存在極顯著的相關(guān)性，與單薯重、商品薯率也存在顯著的相關(guān)性。雖然地膜+拱棚覆蓋中種植密度為5 500 株/667m2處理的產(chǎn)量最高，達(dá)2 805.00 kg/667m2，顯著高于露地栽培各處理的產(chǎn)量，但地膜+拱棚覆蓋與地膜覆蓋各處理間的馬鈴薯產(chǎn)量、單株塊莖重、單株結(jié)薯數(shù)、單薯重、商品薯率均無顯著性差異，考慮到用工及成本因素，以采用地膜覆蓋、種植密度為5 500 株/667m2為最佳種植方式。