全膜覆蓋雙壟集雨溝播種植馬鈴薯的效益分析

郭忠富，馮 荔，陳 玢

（原州區農業技術推廣服務中心，寧夏 固原 756000）

寧南山區以旱作雨養農業為主，水分條件是糧食豐歉的主要決定因子。因此，減少土壤水分蒸發和提高降雨資源的利用率就成為旱作農業研究的重要內容。全膜覆蓋雙壟溝播技術是旱作農業的一大技術創新，全膜雙壟溝播技術就是選擇平整的地塊或者坡度小于30°的緩坡地，在地面形成大小壟，用地膜全覆蓋后，在溝內種植的技術[1]。該技術充分考慮到干旱、半干旱山區降雨量少、降水分布不均、土壤有機質含量較低、土質疏松、滲水能力強的特點，采用大小雙壟的集雨效果，將冬春5～10 mm有限降雨量最大限度蓄積，并保存于土壤中，以保證春季作物播種、生長所需要的水分，有效促進土壤－－作物水分的良性循環，解決干旱地區春播和作物生育前期降水量變幅大與發育不一致的矛盾[2]，達到秋雨春用，變被動抗旱為主動抗旱[3]。

1 材料與方法

1.1 試驗區概況

試驗設在原州區開城鎮寇莊村，當地海拔為1 830 m，年平均氣溫6.5℃，年降雨量428 mm，無霜期135 d，是典型的旱作雨養農業區。試驗地前茬為馬鈴薯，土地平整、土壤肥力均勻一致，有機質含量10.8g/kg，pH值8，全鹽0.32g/kg，全氮0.68g/kg，速效氮69.3mg/kg，有效磷4.3 mg/kg，速效鉀76 mg/kg。

1.2 試驗設計

（1）全膜雙壟溝播（包括秋季A、頂凌B、播期C）3個處理：帶寬110cm，大壟寬70cm，壟高10～15cm，小壟寬40 cm，高15～20 cm，采用幅寬120 cm、厚0.01 mm的地膜全地面覆蓋，膜與膜間不留空隙，兩幅地膜相接于大壟面中間，每隔2 m壓一土帶，覆膜一周后在壟溝內每隔50 cm扎3 mm的滲水孔，每小區種6壟12行。

（2）半膜覆蓋（秋季D、頂凌E、播期F）3個處理：帶寬100 cm，其中壟面寬60 cm，壟高15～20 cm，壟溝寬40 cm，采用80 cm、厚0.01 mm的地膜覆蓋，地膜蓋在壟上。每小區種6壟12行，種薯種在壟上。播期半膜為對照。

秋季覆膜時間在10月下旬到土壤封凍前結合透雨進行覆膜，頂凌覆膜于3月10日土壤消凍10 cm時進行，播期覆膜于4月27日進行。

馬鈴薯品種為晉薯7號（脫毒一級種薯）。

1.3 田間操作與管理

整地起壟時667 m2施N 11 kg，P2O55.4 kg，硫酸鉀8 kg，結合整地667 m2施呋喃丹0.32 kg拌成毒土進行土壤處理，覆膜時用二甲戊靈200 mL噴灑壟面滅草，N肥1/3基施，2/3于馬鈴薯現蕾期追施，P2O5和硫酸鉀全部基施。試驗于2010年4月28日播種，10月4日收獲，其它管理同大田。

1.4 測定項目

土壤溫度用曲管地溫計測定，測定時期為馬鈴薯各生育期；測定土層為5、10、15、20 cm；土壤水分測定用烘干法，各生育期測定0～100 cm土層含水量，每20 cm為1個土層；收獲時取樣10株考種。

2 結果與分析

2.1 生育期

如表1所示，秋覆膜處理于5月25日出苗，較其它處理早出苗1～2 d，全膜覆蓋較半膜覆蓋早出苗1～2 d，全膜覆蓋6月18日進入現蕾期，較半膜覆蓋提前2 d，隨著生育期的推進，開花期全膜覆蓋處理與半膜覆蓋處理縮短為1 d，成熟期基本一致。

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表1 馬鈴薯生育期（日/月）Table 1 Growth period of potato in various treatments（Date/Month）

2.2 土壤溫度效應

馬鈴薯播種期，全面覆蓋處理0～20 cm地溫最高，為14.5℃，分別較半膜覆蓋增加4.2℃，較露地（大田種植）增加5.7℃，在馬鈴薯整個生育期，0～20 cm平均地溫，全膜覆蓋為18.7℃，半膜覆蓋為15.3℃，露地為11.4℃，全膜覆蓋較半膜覆蓋增加3.4℃，增幅達到18.2%，較露地增加7.3℃，增幅達到39%（表2）。由于土壤溫度的提高，有利于馬鈴薯早出苗，苗齊、苗壯、苗旺。

不同土層地溫，播種前隨著土壤深度的增加，地溫逐漸下降，相對的全膜覆蓋整體地溫回升，最高溫度為地表溫度，最低為20 cm土層溫度，總體為全膜＞半膜、秋覆＞頂凌＞播期。

現蕾期馬鈴薯已封壟，基本覆蓋了地面，太陽光無法直射到土面，地溫開始下降，但由于整體地溫較高，地表溫度仍高于地下溫度，最高的溫度為地表溫度，最低溫度為20 cm土層溫度，且在土壤的每一層深度地溫均是A＞B＞C＞D＞E＞F。

成熟期由于秋季降雨變多地溫逐漸下降，且隨著土壤深度的增加，下降速度逐漸減弱，最低溫度為地表溫度，最高溫度為20 cm土層溫度，同時不同覆膜方式地溫的下降速度依次為：A＜B＜C＜D＜E＜F。土壤表層與20 cm土層溫度差值為：A 0.81℃，B 0.90℃，C 1.30℃，D 1.41℃，E 1.59℃，F 1.78℃。

馬鈴薯不同生育時期的土壤＞0℃積溫、總積溫、平均積溫均表現出：A＞B＞C＞D＞E＞F；處理A比處理F總積溫增加339.43℃；平均積溫增加2.69℃（表3）。其積溫的增加，促進了馬鈴薯早出苗和生育期加快和提前。

2.3 土壤水分效應

2.3.1 土壤含水量

覆膜后土壤水分的蒸發受到地膜的物理阻斷，切斷了與大氣的水分交換，因而水分的散失較少，土壤的含水量相對穩定。對土壤水分巨變的0～60 cm土層含水量測定結果表明：從出苗到塊莖膨大，全膜覆蓋雙壟溝播處理含水量為17.6%，較常規半膜處理提高3.5個百分點。由于本年降水量較高，全膜覆蓋各處理基本接近，半膜覆蓋處理也不盡相同。

播期0～20 cm土壤含水量A處理最高，為17.3%，分別比處理B、C、D、E、F增加0.2、1.8、1.1、2.9、3.3個百分點；A＞B＞C，D＞E＞F；但C＜D；在馬鈴薯不同生育時期，0～20 cm土壤平均含水量，處理A 16.45%，分別較處理B、C、D、E、F增加0.17、0.57、0.47、0.93、1.17個百分點。因此從保墑效果來看，秋季覆膜＞頂凌覆膜＞播期覆膜，全膜覆蓋＞半膜覆蓋（表4）。

表2 不同處理馬鈴薯各個生育期0～20 cm土壤溫度（℃）Table 2 Soil temperature in 0-20 cm in various treatments during growth period(℃)

表3 不同處理土壤＞0℃積溫Table 3 Accumulated temperature＞0℃in soil in various treatments

表4 不同處理0～20 cm土壤含水量（%）Table 4 Soil moisture in 0-20 cm in various treatments

從土壤儲水量（表5）看，播期0～100 cm A處理土壤儲水量最高，為208.2 mm，分別較 B、C、D、E、F處理增加3.3%、5.1%、3.4%、8.8%、10.7%，在馬鈴薯全生育期，A處理平均儲水量為225.3 mm，較F處理增加7.1%；整體為A＞B＞C，D＞E＞F。

2.3.2 土壤水分生產率

全膜覆蓋雙壟溝播水分每667 m2生產率最高為4.36 kg/mm，播期半膜最低，為4.03 kg/mm全膜覆蓋雙壟溝播較播期半膜提高6.7%。

2.4 經濟性狀

從田間性狀表現看（表6），全膜覆蓋較半膜覆蓋株高平均增加6.7 cm，10株主莖平均增加3個，結薯數平均增加2個，大中薯平均增加4個，單株產量平均提高0.07 kg，商品率提高6.6～7.0個百分點。病害調查為全膜覆蓋雙壟溝播晚疫病發生較重，病、爛薯率為3.6%，遠遠高于半膜覆蓋。

2.5 不同處理產量與經濟效益分析

從表7看：秋季全膜覆蓋雙壟溝播產量為第一位，平均667 m2產量達到1 762.7 kg，播期半膜（對照）最低，平均667 m2產量1 436.9 kg，整體為不同覆膜方式栽培產量順序依次是：A、B、C、D、E、F。處理A比F增產22.7%，B比F增產21.9%，C比F增產12.0%，D比F增產6.6%，E比F增產5.7%。

對產量進行方差分析（表7），結果表明：處理間差異達到極顯著水平（F=33.52＞F0.01=5.636）。進一步用LSD法測定表明，A、B處理與D、E、F處理差異達極顯著水平，C處理與E、F處理差異顯著，可見全膜覆蓋的增產效果顯著。

表5 不同處理0～100 cm土壤儲水量（mm）Table 5 Soil water storage capacity in 0-100 cm in various treatments

表6 馬鈴薯效益試驗田間性狀Table 6 Plant and tuber traits in various treatments

表7 不同栽培方式的產量和經濟效益分析Table 7 Yield and output value analysis in various treatments

秋季全膜覆蓋667 m2產值最高為2 115.24元，而播期半膜最低為1 724.28元（表7）。

3 討論

3.1 全膜覆蓋雙壟溝播技術具有較好的增溫保墑作用

溫度的變化對農業生產有很大的影響。據估計，農業生產區氣溫每下降1 C°，就會減少1周的生長季[4]。全膜覆蓋雙壟溝播栽培具有較好的增溫作用，即增溫效果全膜＞半膜，秋覆＞頂凌＞播期，且在土壤的每一層深度地溫均是A＞B＞C＞D＞E＞F。降溫效果反之。全膜覆蓋雙壟溝播馬鈴薯不同生育時期的土壤＞0℃總積溫表現出：A＞B＞C＞B＞D＞E＞F；處理A比F總積溫增加339.43℃；其積溫的增加，促進了馬鈴薯早出苗和生育期加快和提前，后期成熟受地溫影響較小。這與前人的研究結果基本相似[1－4]。

覆膜后土壤水分的蒸發受到地膜的物理阻斷，切斷了與大氣的水分交換，因而水分的散失較少，土壤的含水量相對穩定[5]。采用秋季和早春頂凌全覆膜為馬鈴薯播種、出苗創造了良好的土壤墑情條件，顯示了較高的蓄水保墑效果。馬鈴薯播期0～20 cm土壤含水量A處理最高，為17.3%，比F產量增加 3.3個百分點，在馬鈴薯不同生育時期，比F處理增加1.17個百分點。保墑效果為秋季覆膜 ＞頂凌覆膜 ＞播期覆膜，全膜覆蓋＞半膜覆蓋。

播期0～100 cm土壤儲水量，處理A較F增加22.3 mm，增加12.0%，在馬鈴薯全生育期，A處理平均儲水量為225.3 mm，較F處理增加7.6%。說明全膜覆蓋雙壟溝播技術、秋覆膜技術、頂凌覆膜技術均能較高的提高土壤含水量和土壤貯水量，有效解決旱作農業區早春干旱無法播種、出苗和前期生長水分不足的矛盾。

地膜覆蓋作為一種保墑調溫的農藝措施，具有控制土壤蒸發、調節地溫、提高養分有效性及利用效率、保護土壤結構、抑制雜草生長和殺死土壤中一些病原菌等作用[6－7]。在旱作雨養農業區，不需采用坐水點播和等墑播種即可保證作物正常出苗和苗期生長。總之，豐水季節存入土壤的水分可以在作物生長關鍵期發揮作用，使自然降水變成時空可調的現實水資源，也是該地抗旱、保苗的有效措施。

采用該項技術馬鈴薯出苗、發棵早、苗齊、莖葉生長旺盛、葉面積增加，成熟期提前。在馬鈴薯生長后期，由于降水增多，壟溝形成大量的積水，易導致部分馬鈴薯塊莖發病，形成爛、壞薯，對產量造成一定的影響，應做好防病、排水排澇，減少薯塊損失，增加產量。

3.2 全膜覆蓋雙壟溝播技術增產效果顯著

全膜覆蓋雙壟溝播栽培產量高于半膜覆蓋栽培，平均增產14.2%，尤以秋季全膜和頂凌全膜覆蓋增產效果顯著，增產達到21.9%～22.7%；秋季覆膜和頂凌覆膜產量、效益基本接近，農業生產上未能進行秋覆膜的田塊應及時進行頂凌覆膜。

[1]趙凡.旱地玉米全膜覆蓋雙壟面集雨溝播栽培技術[J].甘肅農業科技,2004(11):22－23.

[2] 洪曉強.渭北旱塬春玉米農田土壤水分狀況及水分平衡試驗[J].干旱地區農業研究,1996,14(3):31－35.

[3]趙凡.玉米雙壟面集雨全膜覆蓋溝播栽培技術優勢及應用前景[J].耕作與栽培,2005(6):62－63.

[4]楊祁峰,岳云,熊春蓉.不同覆膜方式對糧飼兼用玉米田土壤溫度的影響[J].干旱地區農業研究,2009(5):70－75.

[5]段德玉,劉小京,李偉強,等.夏玉米地膜覆蓋栽培的生態效應研究[J].干旱地區農業研究,2003(4):6－9.

[6]程俊珊,張學祥.渭源縣高寒陰濕地區馬鈴薯地膜栽培氣象生態研究[J].中國馬鈴薯,2000,14(2):83－84.

[7] 張朝勇.膜下滴灌條件下土壤水熱的動態變化和作物需水規律的研究[D].楊凌:西北農林科技大學,2003:7－8.