山丹縣馬鈴薯膜草雙覆蓋壟作節(jié)水增產(chǎn)機理試驗

陳 潔，宋金鳳，晏 斌，吳多鍇

（甘肅省山丹縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，甘肅 山丹 734100）

山丹縣位于河西走廊中部，光照充足，病蟲害較少，適宜馬鈴薯生長，但干旱缺水是制約該縣馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要因素，要在水資源短缺的自然條件下實現(xiàn)馬鈴薯大面積種植，覆膜、起壟、滴灌等節(jié)水技術(shù)的發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。為進一步探索馬鈴薯節(jié)水增產(chǎn)種植技術(shù)模式，2021年在山丹縣委、縣政府“以水定產(chǎn)業(yè)、以水調(diào)結(jié)構(gòu)”的政策背景下以及前兩年試驗研究的基礎(chǔ)上，繼續(xù)研究水肥一體化模式下馬鈴薯膜草雙覆蓋壟作節(jié)水增產(chǎn)技術(shù)增產(chǎn)機理，以期篩選出最優(yōu)馬鈴薯壟作節(jié)水增產(chǎn)技術(shù)，為山丹縣馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗設(shè)在亞盛山丹分公司第5隊，質(zhì)地中壤，土壤類型為灌耕土，耕層土壤含堿解氮67.99 mg/kg，全氮1.03 g/kg，有機質(zhì)16.15 g/kg，速效鉀208.03 mg/kg，有效磷13.01 mg/kg，pH值8.4。前茬作物甜菜，肥力中等，能灌能排，交通方便。

1.2 供試材料

美盛摻混肥料（N-P-K=26-15-10)、植豐水溶肥（N-P2O5-K2O=30-10-10）（N-P2O5-K2O=17-17-17）（N-P2O5-K2O=15-10-20）、0.01 mm地膜、小麥秸稈。供試馬鈴薯品種為大西洋。

1.3 試驗方法

1.3.1 田間試驗設(shè)計 試驗采取單因素隨機區(qū)組設(shè)計，共設(shè)4個處理，處理1：壟作滴灌（CK）；處理2：覆草壟作草下滴灌（麥草覆蓋量為9000 kg/hm2，處理4同）；處理3：覆膜壟作膜下滴灌；處理4：膜草雙覆蓋壟作草下滴灌。小區(qū)面積26.4 m2（3.3 m×8 m），每小區(qū)種3壟，每壟長8 m，3次重復(fù)，隨機區(qū)組排列。試驗于2021年4月17日播種，9月9日收獲。為確保試驗數(shù)據(jù)的準確性，田間測產(chǎn)在1 d內(nèi)完成。整個生育期化學(xué)防治早、晚疫病3次，塊莖膨大期時噴施營養(yǎng)液2次，其他管理措施同大田。

1.3.2 種植方法 機械起壟，壟距110 cm、壟高30 cm、壟寬70 cm。馬鈴薯種植采用三角形點種，每壟種2行，株距20～22 cm，播深10～15 cm，保苗90000株/hm2左右。壟作滴灌（CK）模式下每個壟面沿馬鈴薯播種行鋪設(shè)1條滴灌帶，播后將穴孔覆土蓋平；覆草壟作草下滴灌模式下每個壟面沿馬鈴薯播種行鋪設(shè)1條滴灌帶，壟上覆蓋小麥秸稈5.94 kg，并在麥草上覆土2～3 cm；覆膜壟作膜下滴灌模式下每個壟面沿馬鈴薯播種行鋪設(shè)1條滴灌帶，再在壟面上覆蓋幅寬100 cm的地膜將壟蓋嚴實，并在膜上覆土2～3 cm；膜草雙覆蓋壟作草下滴灌模式下每個壟面沿馬鈴薯播種行鋪設(shè)1條滴灌帶，按小區(qū)內(nèi)壟寬、壟長折算每個壟面覆蓋的秸稈量，每個壟上覆蓋小麥秸稈5.94 kg后覆100 cm寬的地膜，最后覆2～3 cm土壓實。

1.3.3 施肥及灌水 滴水及追肥：整個生育期滴水7次，平均每次滴水20 m3左右，生育期共滴水2250 m3/hm2左右；追肥5次，施水溶肥195 kg/hm2，沼液300 kg/hm2。出苗期—團棵期滴水1次，滴水300 m3/hm2左右。團棵期—現(xiàn)蕾期滴水1次，滴水300 m3/hm2左右；施肥1次，每次隨滴水追施植豐水溶肥（N-P2O5-K2O=30-10-10）30 kg/hm2?，F(xiàn)蕾期—開花期滴水1次，滴水300 m3/hm2左右；施肥1次，每次隨滴水追施植豐水溶肥（N-P2O5-K2O=17-17-17）75 kg/hm2。開花期—結(jié)薯期滴水2次，滴水375 m3/hm2左右；施肥1次，每次隨滴水追施沼液300 kg/hm2。結(jié)薯期—膨大期滴水2次，滴水300 m3/hm2左右；施肥2次，每次隨滴水追施植豐水溶肥（N-P2O5-K2O=15-10-20）45 kg/hm2。成熟期—收獲前視降雨情況滴水1次，不追肥。

1.4 測定指標與測產(chǎn)

馬鈴薯不同生育期土壤水分測定分0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm 3個測定深度。采用烘干法測定，測定時應(yīng)避開糞堆或化肥，順壟面行向在2株馬鈴薯植株中間位置測定。

馬鈴薯不同生育期土壤溫度測定分0 cm、5 cm、10 cm、15 cm、20 cm 5個層次，測定時間為當(dāng)天11時左右，用曲管地溫表順壟面行向在2株馬鈴薯植株中間位置測定。

馬鈴薯測產(chǎn)，每小區(qū)取有代表性的植株10株進行室內(nèi)考種，各小區(qū)單收計產(chǎn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種植模式對馬鈴薯物候的影響

由表1看出，不同種植模式各生育期和物候期不同。生育期最長的是處理4，生育天數(shù)達110 d；其次處理3，為109 d；處理2為108 d；生育期最短的是處理1（CK），為101 d。出苗最早的是處理1（CK），為5月14日，較處理3早出苗3 d，較處理2早出苗6 d，較處理4早出苗8 d。處理1（CK）成熟最早，為8月22日，較處理4早17 d，較處理2早13 d，較處理3早11 d?？梢娔げ蓦p覆蓋壟作草下滴灌模式能延長生育期，有利于植株生長，為豐產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

表1 不同種植模式馬鈴薯各生育期記載

2.2 不同種植模式對土壤水分的影響

由表2看出，在馬鈴薯生育期內(nèi)，從耕層0～60 cm土壤的平均含水量上看，處理4土壤含水量最高，為17.49%，較處理1（CK）提高5.36個百分點；其次是處理3，為16.07%，較處理1（CK）高3.94個百分點；第三是處理2，為15.42%，較處理1（CK）高3.29個百分點；最低處理1（CK），僅為12.13%。在4個處理中，從馬鈴薯整個生育期土壤水分含量平均值分析，高低依次為處理4＞處理3＞處理2＞處理1，說明在馬鈴薯4種種植模式中，膜草雙覆蓋壟作草下滴灌模式保水性＞覆膜壟作膜下滴灌模式保水性＞覆草壟作草下滴灌模式保水性＞壟作滴灌模式保水性，同時說明在馬鈴薯種植中，壟上覆蓋麥草或地膜都不利于土壤水分的蒸發(fā)，有利于作物生長。

表2 不同種植模式馬鈴薯各生育期土壤水分含量

2.3 不同種植模式對土壤溫度的影響

由表3看出，在整個生育期中，馬鈴薯不同種植模式耕層土壤溫度在0～20 cm范圍內(nèi)，隨深度增加成逐漸下降趨勢。在0～20 cm范圍內(nèi)，處理3整個生育期平均溫度比其他3個處理平均溫度都高，達到19.25℃，較處理1（CK）高3.07℃，較處理4高1.46℃，較處理2高3.04℃；其次是處理4，為17.79℃，較處理1（CK）高1.61℃，較處理2高1.58℃；處理2為16.21℃，較處理1（CK）高0.03℃。說明在馬鈴薯種植中，覆蓋地膜比覆蓋麥草更能提高地溫，而覆蓋麥草在馬鈴薯整個生育期內(nèi)能保持壟內(nèi)溫度的恒定，沒有覆蓋物時壟內(nèi)的溫度受外界溫度的影響大，隨外界溫度的升高而升高。

表3 山丹縣不同種植模式馬鈴薯各生育期0～20 cm土壤地溫變化

2.4 不同種植模式對馬鈴薯經(jīng)濟性狀的影響

由表4可知，從4個處理株高看，處理4株高最高，為66.4 cm；其次是處理2，為55.5 cm；第三是處理3，為55.3 cm；處理1（CK）最矮，僅為42.3 cm。說明種植模式不同對馬鈴薯株高有一定影響。從單株結(jié)薯數(shù)看，處理4最高，為4.52個；其次是處理2，為4.21個；處理1（CK）最低，僅為3.14個。在商品率上，大薯率最高的處理4，為41.18%；處理2最低，僅為22.98%。中薯率處理2最高，為63.02%；其次是處理3，為61.41%；處理4最低，為54.17%。小薯率處理1（CK）最高，為14.88%；處理4最低，為4.66%。

表4 不同種植模式對馬鈴薯經(jīng)濟現(xiàn)狀的影響

2.5 不同種植模式對馬鈴薯產(chǎn)量的影響

由表5看出，處理4的折合產(chǎn)量最高，為46184.70 kg/hm2，較對照增產(chǎn)6265.80 kg/hm2，增產(chǎn)率為15.70%，較處理2增產(chǎn)4951.95 kg/hm2，增產(chǎn)12.01%，較處理3增產(chǎn)2880.30 kg/hm2，增產(chǎn)6.65%；其次是處理3，折合產(chǎn)量為43304.40 kg/hm2，較對照增產(chǎn)3385.50 kg/hm2，增產(chǎn)8.48%，較處理2增產(chǎn)2071.65 kg/hm2，增產(chǎn)5.02%；處理2折合產(chǎn)量為41232.75 kg/hm2，較對照增產(chǎn)1313.85 kg/hm2，增產(chǎn)3.29%。

表5 不同種植模式對馬鈴薯產(chǎn)量的影響

3 結(jié)論與討論

水肥一體化模式下馬鈴薯覆蓋不同材料后，對提高地溫和保持土壤水分各不相同，影響馬鈴薯的生育期，導(dǎo)致了產(chǎn)量不一致。在本試驗中，綜合上述因素，馬鈴薯在膜草雙覆蓋壟作草下滴灌種植模式下，無論在土壤保水性、增溫性還是產(chǎn)量都高于其他3種種植模式，而覆膜壟作膜下滴灌和覆草壟作草下滴灌產(chǎn)量相差不大，加之膜草雙覆蓋壟作草下滴灌和覆草壟作草下滴灌前期具有白晝增溫、夜晚保溫的作用，有利于促進馬鈴薯的早期生長、壯苗和營養(yǎng)生長，后期具有夜晚保溫、白晝遮陰降溫的作用，能促進馬鈴薯塊莖的繁殖生長和快速擴展，2種種植模式均可推廣。試驗結(jié)果表明：在提升耕地地力、減少土壤污染的前提下，馬鈴薯覆草壟作草下滴灌種植模式既能降低種植成本，又能保證馬鈴薯產(chǎn)量。