不同稻草覆蓋量和栽培方式對廣西冬作馬鈴薯產量的影響

唐洲萍，李文娟，何新民，譚冠寧，謝開云*

（1.廣西農業科學院經濟作物研究所，廣西 南寧 530007；2.國際馬鈴薯中心北京聯絡處，北京 100081）

馬鈴薯是一種適應性較強的作物，在亞洲廣泛種植于冬閑稻田。在我國的亞熱帶地區，冬季氣候涼爽，極適于馬鈴薯的生長，因此，在該地區馬鈴薯的發展潛力巨大。目前，南方馬鈴薯冬作區已成為我國四大馬鈴薯主產區之一，占全國馬鈴薯產量的8%。但是，在我國南方，仍存在大面積的冬閑田沒有得到很好的利用。據2006年統計的數據顯示，在我國北緯35°～18°的區域，冬閑田的面積達1600多萬公頃，其中僅有3.93%用于馬鈴薯的種植，顯然，在此區域馬鈴薯生產還存在巨大的發展空間[1]。此外，將馬鈴薯種植于冬閑稻田，不僅提高耕地的利用率，而且，冬馬鈴薯的上市時間正是北方馬鈴薯的生產淡季，還可以有效的補充市場供給，提高經濟效益[2]。

因多數冬閑田地塊面積小，不適于使用大型機械。因此，對于小農戶而言，更需要一種簡單易行的耕作技術。免耕稻草覆蓋技術，不僅簡單易行，而且有效降低耕作強度。在過去，收獲水稻后，稻草均被農民焚燒或是運出地塊，這樣不僅造成了環境污染，而且還增加了勞動量。運用稻草覆蓋技術，不僅使稻草得到有效的利用，而且還有利于土壤肥力的增加。然而，目前在我國對于該技術的研究還較少，有關稻草覆蓋技術的具體操作方式還有待進一步探討。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗開展于我國最大的冬作馬鈴薯種植區廣西。在廣西，冬作馬鈴薯面積達到120 700 hm2，約占我國冬作馬鈴薯播種面積的10%。田間試驗設置于2009～2010年度和2010～2011年度，廣西武鳴縣里建科研基地（23°24'N,108°06'E）。

2009～2010年度，試驗共設3個影響因子：密度（D：D1,60 000株/hm2和D2,90 000株/hm2）、肥料（F：F1,0.6 t/hm2和F2,1.2 t/hm2）和稻草覆蓋（M：M0.5，0.5 kg/m2和M1,1.0 kg/m2）。共有8個不同的處理組合，如表1。肥料使用復合肥料（17: 17:17）于播種前條施。隨機區組設計，4次重復。小區面積為14.4 m2。供試品種為，費烏瑞它，于2009年11月7日播種，2010年3月9日收獲。

2010～2011年度，試驗采用裂區設計，以不同耕作方式（箱式B和壟式R）作為主區的影響因子，不同稻草覆蓋水平為副區的影響因子（M0，M0.25，M0.5，M0.75，M1，覆蓋稻草的量分別為0,0.25,0.5, 0.75和1 kg/m2）。3次重復，隨機排列。每個小區的面積為19.2 m2。供試品種為中薯3號。于2010年11月12日播種，2011年4月20日收獲。播種密度為75 000株/hm2。在播種前條施復合肥料（16:16:16）1.2 t/hm2。試驗地氣象數據見表1。

表1 試驗地氣候數據Table 1 Weather data in experiment station

1.2 樣品采集與分析

人工收獲。記錄商品薯（＞50 g）與非商品薯（＜50 g）的數量、重量及比重。

數據采用 Microsoft Excel和SAS9.0軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 產 量

產量方差分析結果列于表2。2009～2010年度，在種植密度為90000株/hm2的處理中，商品薯和非商品薯的產量均極顯著高于種植密度為60 000株/hm2的處理（表3）。在本試驗中，雖然增加施肥量，馬鈴薯的總產量并沒有顯著提高，但非商品薯的產量卻顯著下降，從而提高了馬鈴薯的商品薯率。不同稻草覆蓋處理下，馬鈴薯的產量沒有明顯差異。密度、肥料與覆蓋量間的交互作用也沒有達到顯著水平（表2）。其中D2F2M0.5處理的總產量最高，達到15.0 t/hm2，其中商品薯的產量為13.0 t/hm2。而在D1F2M0.5和D1F2M1處理中，非商品薯的產量最低，約為1.1 t/hm2。

表2 平均產量方差分析的均方值（t/hm2）Table 2 Mean square from analysis of variance for yield

2010～2011年度，試驗共設置了兩種不同的耕作方式和5種不同的稻草覆蓋量處理。如表2所示，兩種耕作方式對非商品薯的影響達到顯著水平，但對總產量和商品薯產量沒有顯著的影響。箱式耕作，在減少勞動強度和耕作量的同時并不會造成總產量的下降，但非商品薯產量有所增加。非商品薯產量還受到稻草覆蓋量的顯著影響，均隨著稻草覆蓋量的增加而顯著降低。可見，增加稻草覆蓋量，提高耕作強度有利于非商品薯產量的下降。

與無稻草覆蓋的處理相比，覆蓋稻草后馬鈴薯的總產量增加了14.0%～31.9%。但是，產量并不隨著稻草覆蓋量的增加而增加。結果顯示，在稻草覆蓋量為0.25 kg/m2時，馬鈴薯的產量最高。馬鈴薯商品薯產量和總產量在4個不同的稻草覆蓋處理間沒有顯著差異。

2.2 產量構成

2009～2010年度，種植密度、肥料用量及稻草覆蓋量均沒有對總塊莖數、單株塊莖重量及平均塊莖重產生顯著影響（表4）。但是，在 D2處理中，非商品薯的數量和重量顯著增加；而F2處理中，非商品薯的數量和重量均顯著下降。在D1F2M1處理中，單株商品薯的數量最多，重量最高，分別達1.8個/株、199.3 g/株；非商品薯的數量最少，為0.9個/株，該處理中，塊莖的平均重量為88.6 g/株（表5）。

2010～2011年度，采用箱式耕種的處理，其單株塊莖數顯著增加，但平均塊莖重顯著下降。與無稻草覆蓋的處理相比，覆蓋稻草處理的單株總塊莖數增加了10.3%～27.6%，單株塊莖重增加了13.9%

～31.5%；單株商品薯重量顯著增加。在覆蓋稻草的處理間，產量構成沒有顯著的差異。其中處理BM0.25的單株塊莖數最高，單株塊莖重量最大，分別為4.1個/株和336.9 g/株。但最大平均塊莖重出現在RM0.25處理中，為98.1 g/株（表5）。

表3 不同耕作方式及稻草覆蓋量對塊莖產量的影響（t/hm2）Table 3 Effects of different tillage methods and mulch levels on tuber yield

表4 產量構成要素方差分析的均方值Table 4 Mean squares from analysis of variance for yield component

表5 不同耕作方式和稻草覆蓋量對產量構成的影響Table 5 Effects of different tillage methods and mulch levels on yield components

續表5：

2.3 植株和塊莖特性

2009～2010年度，處理D2F2M0.5的主莖數最多為1.63。處理D2F2M1的莖粗最粗為0.85 cm，綠薯率最低。在2010～2011年度，各處理間，主莖數和莖粗均沒有顯著差異。壟式耕作的綠薯率低于箱式耕作處理，且綠薯率隨著稻草覆蓋量的增加而降低（表6）。可見，增加種植密度，提高化肥用量，增加稻草覆蓋量均有利于降低綠皮薯的數量。各處理對馬鈴薯的比重均沒有顯著影響。

3 討 論

在中國南方，水稻－水稻輪作是主要的耕作系統。近年來，隨著早熟型水稻品種的引進，春季稻的播種時間明顯提前，夏季或秋季水稻的收獲時間也隨之提早，導致耕地在冬末春初有近90～150 d的空閑時期。而這段時間的溫度正適合馬鈴薯的生產。將馬鈴薯種植在冬閑田對于提高我國糧食生產量和耕地的利用率潛力巨大。但是，稻田的土壤往往較為粘重且有機質含量較低，從而增加了耕作強度。近來，隨著免耕稻草覆蓋技術在該區域的迅速推廣，有關冬作馬鈴薯栽培方式的研究也越來越受到人們的關注[3]。

表6 不同處理對馬鈴薯植株和塊莖特性的影響Table 6 The effect of different treatments on potato characteristics

為尋找廣西冬作馬鈴薯的最佳栽培方式，共設置了兩個生長季的試驗。第一個試驗設置于2009～2010年度，研究結果表明，當種植密度為90 000株/hm2時，商品薯和非商品薯的產量均較高，但是平均塊莖重下降。與F1處理相比，在 F2處理中，商品薯的產量顯著增加，非商品薯產量顯著下降。隨著肥料施用量的增加，非商品薯的單株數和單株重均下降。有關肥料對馬鈴薯產量和塊莖大小影響的研究已有許多[4－5]，與本研究結果一致，施肥對于平均塊莖重的增加有顯著的促進作用。

不同的稻草覆蓋量對產量和產量構成的影響均不明顯。D2F2M0.5處理的總產量和商品薯產量均高于其它處理。

在2010～2011年度，我們采用的肥料用量為1.2 t/hm2（F2）。考慮到第二年使用的品種與第一年不同，我們采用的種植密度為 75 000（介于60 000和90 000株/hm2之間）。為了找到最為合適的馬鈴薯栽培方式，在第二年的試驗中設置了兩種耕作方式和5個稻草覆蓋水平進行研究。

與傳統的壟式耕作方式相比，箱式耕作方式使勞動強度減少了一半，雖然平均塊莖重有所下降，但塊莖的數量卻顯著增加。且結果顯示，總產量并沒有受到影響。但在箱式耕作條件下，土壤沒有徹底耕翻，松弛度不夠，從而在一定程度上限制了塊莖的膨大，導致非商品薯產量增加。可見，減少耕作強度對總產量并沒有顯著的影響，但增加耕翻有利于降低非商品薯的產量。

稻草覆蓋處理的總產量和商品薯的產量顯著高于沒有稻草覆蓋的處理，與M0處理相比，覆蓋稻草處理的單株塊莖數增加了10.3%～27.6%，單株塊莖重增加了13.9%～31.5%，總產量增加了14.0%～31.9%。但是，馬鈴薯產量并沒有隨著稻草覆蓋量的增加而增加。當覆蓋量為0.25 kg/m2時，產量最高（25.3 t/hm2）。研究表明，稻草覆蓋對塊莖產量的影響差異較大，一般主要與氣候條件的關系密切。在氣候較為嚴熱干燥的地區，往往增加覆蓋量有利于產量的提高，這主要是由于稻草覆蓋增加了土壤濕度[6]。但是，在溫帶地區，覆蓋量對塊莖的大小和產量影響較小[7]。在本研究中，試驗地位于廣西武鳴縣，該地屬于亞熱帶氣候區。雖然平均年降雨量可達到（1 300 mm），但僅有20%～30%的雨量發生于旱季（10月到次年的3月）。因此，在該地區保持土壤水分十分重要。許多研究表明，稻草覆蓋對于保持土壤水分[8－9]，減少土壤水分蒸發有著重要的作用[10]。

在印度東部平原地區，冬天利用稻草覆蓋技術種植馬鈴薯也獲得較高的經濟效益，這主要是由于稻草覆蓋技術不僅可以減少土壤水分的流失，還可以在一定程度上降低土壤溫度[11]。溫度為15～18℃時，最有利于塊莖的膨大。溫度過高或過低，塊莖的膨大均會受到影響。但如果稻草覆蓋量過高（高于10 t/hm2）又會導致土壤溫度下降，從而影響該地區馬鈴薯的生產。在本試驗地區，12月至次年2月的最低溫度僅為3～6℃。如果遇到極端低溫天氣，就會增加產量降低的風險。因此，在本地區不推薦覆蓋過多的稻草。這可能也是最高產量出現在M0.25處理的原因。但增加稻草覆蓋量，有利于減少非商品薯的重量和數量，有益于提高馬鈴薯的商品性。

此外，對于利用稻草覆蓋技術種植的馬鈴薯而言，綠皮薯是一個很大的問題。當塊莖暴露于陽光下時，薯皮便會變綠，產生有毒物質龍葵素，不利于食用。研究結果表明，增加種植密度、肥料施用量、耕作壟數和稻草覆蓋量均有利于綠皮薯數量的降低。但是起壟數和稻草覆蓋量的增加會導致生產成本大大提高。通常每公頃稻田的稻草產量約為5 000 kg/hm2（0.5 kg/m2）。如果可將所有的稻草用于覆蓋則不需要將稻草運出稻田，大大降低了勞動成本。且在馬鈴薯收獲后，這些稻草又可以還田，增加土壤肥力。

因此，考慮到實際條件的限制，在廣西冬作區，選用箱式耕作的同時覆蓋0.5 kg/m2的稻草是最為經濟和高效的栽培方式。

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