河西灌區馬鈴薯覆蓋節水效應及覆膜方法

賀泉興，趙懷勇，趙國榮，吳振明，楊　毅

（甘肅省張掖市農業技術推廣站，甘肅張掖734000）

河西灌區馬鈴薯覆蓋節水效應及覆膜方法

賀泉興，趙懷勇，趙國榮*，吳振明，楊毅

（甘肅省張掖市農業技術推廣站，甘肅張掖734000）

針對冷涼灌區馬鈴薯不同覆蓋材料開展田間試驗，研究了主要地膜種類和麥草的節水效果，壟作覆膜壓土的技術效應。結果表明，覆蓋地膜提高0~40 cm土層的保墑效果。不同地膜保墑效應為普通地膜＞黑地膜＞降解膜。與露地栽培相比，地膜覆蓋節約灌水量26.1%，增產23.7%~30.0%。地膜覆蓋灌水生產效率平均為16.5~17.4 kg/m3，高于露地栽培和麥草覆蓋。與傳統覆膜方法相比，覆膜壓土技術提高馬鈴薯出苗率6.9%~13.9%；苗期促進了地下單株生根數和根長；壓土處理減少了病害發病率。

地膜種類；覆膜壓土；節水效應；防治病害

20世紀80~90年代，中國農田大面積推廣覆蓋栽培技術。旱作區多采用秸桿覆蓋，減少雨水的地面徑流，抑制土壤水分蒸發，提高降水利用率達到增產的目的。灌區多采用地膜覆蓋方式，增加積溫，增加作物生長季節達到增產增收目的。菜用馬鈴薯最早應用地膜覆蓋，促進早熟早上市達到增收的目的[1]。

21世紀初，中國認識到水資源危機對社會和經濟發展的嚴重威脅。農田農藝節水技術成為重大研究課題，人們針對覆蓋節水機理和應用技術開展了大量的研究工作。但是，關于灌區馬鈴薯覆蓋節水技術研究很少[2,3]。隨著社會經濟的發展，馬鈴薯生產逐漸成為甘肅河西地區優勢產業。為了探討馬鈴薯節水技術存在的問題，本研究針對不同覆蓋材料的節水效應和地膜覆蓋方法開展了較系統的研究，目的為減少負面影響，提高應用效果。

1　材料與方法

1.1不同覆蓋材料節水效應

試驗設5個處理：（1）普通地膜；（2）降解膜；（3）黑地膜；（4）麥草覆蓋；（5）露地栽培。小區面積52.8 m2，3次重復，區間筑埂。供試馬鈴薯品種為‘大西洋’。

試驗地設在山丹縣清泉鄉郇莊村一社，海拔1 752 m，土壤質地為輕壤。前茬春小麥，試驗田肥力中等，有機質16.5 g/kg、速效氮71.2 mg/kg、速效磷14.5 mg/kg、速效鉀160.0 mg/kg、pH 7.3，結合翻地深施農家肥60 t/hm2，播種時施馬鈴薯專用肥（N 17%，P2O59%，K2O 10%）1 200 kg/hm2。采用機井灌溉，每次灌水至壟高2/3處為宜，按機井出水量和灌水時間計算進水量。灌溉時間5月24日、6月20日、7月18日。半膜壟作栽培，壟距1.1 m，每小區種植6壟，每壟點種2行，小區長8 m。麥草覆蓋于壟溝。2012年4月16日播種，8月20日收獲。按小區收獲計產。于播前、出苗期、現蕾期、開花期、結薯期、薯塊膨大期和收獲期，分別測定0~ 10，10~20和20~40 cm土層土壤含水量。

1.2馬鈴薯覆膜方法

試驗設壟作覆膜不蓋土和壟作覆膜播后壟面壓土2個處理。地膜使用75 cm寬，厚度為0.008 mm的普通地膜。小區面積52.8 m2，3次重復，隨機排列。供試品種為‘大西洋’、‘隴薯3號’和‘克新1號’3個品種。試驗設在山丹縣清泉鄉郇莊村一社。2012年4月16日播種，8月23日收獲。調查出苗、生長發育和病蟲害發生情況。

1.3數據分析

數據整理和分析在Excel 2003下完成，采用SPSS V18.0軟件進行方差分析。

2　結果與分析

2.1不同覆蓋材料節水效應分析

2.1.1不同覆蓋材料對馬鈴薯生育期影響

由表1可知，普通地膜、降解膜出苗期較露地栽培和麥草覆蓋早11 d；較黑地膜覆蓋出苗早5 d。黑地膜覆蓋前期生長發育較慢，6月份后生長發育較快，結薯期和薯塊膨大期與普通地膜、降解膜基本一致。覆膜栽培生育期提早是增溫保墑雙重因素所致。

表1　不同處理馬鈴薯生育期（D/M）Table 1Growth of potato under different treatments

2.1.2不同覆蓋材料保墑效果

從主要生育期0~40 cm土層土壤含水量測定結果分析（表2），普通地膜保墑效果最好，土壤含水量均大于其他處理。出苗期較露地栽培提高42.1%~ 265.5%，收獲期高出22.5%~61.1%；降解膜和黑地膜保墑效果相近，二者均略次于普通地膜，較露地栽培出苗期土壤含水量提高11.6%~157.3%；收獲期分別提高20.9%~71.1%和45.8%~91.6%。麥草覆蓋保墑效果與露地栽培差異不明顯。說明地膜抑制土壤水分散失效果強，秸稈覆蓋抑制土壤水分散失效果較差。從不同地膜品種來看，普通地膜保墑能力大于降解膜和黑地膜。

2.1.3不同覆蓋材料的節水效應

從不同灌水量與灌水生產率統計（表3）可以看出，灌區馬鈴薯采用壟作溝灌栽培方式，溝內灌溉貯水線統一確定在壟高2/3處，壟上覆膜與不覆膜每次進水量是不同的。通過灌水量實測記載結果，麥草覆蓋和露地栽培頭水灌水量較大，作物生長期間第2、3次灌水量一致；地膜覆蓋每次灌水量一致均小于麥草覆蓋和露地栽培進水量。覆蓋普通地膜、降解膜、黑地膜處理，全生育期3次灌水總量均為2 764.5 m3/ hm2，麥草覆蓋和露地栽培的馬鈴薯全生育期用水量3738.0m3/hm2相差973.5m3/hm2。由此證明覆膜栽培灌水量較麥草覆蓋和露地栽培節約灌水量26.1%。

表2　不同生育期土壤水分測定值（%）Table 2Soil moisture measured at different periods

表3　不同處理灌水量與灌水生產率Table 3Irrigation amount and yield percentage of irrigated fields

單位面積灌水量與馬鈴薯產量的關系研究（表3）表明，地膜覆蓋處理水分生產率較高，平均為16.5~ 17.4 kg/m3，較麥草覆蓋提高63.4%~72.3%；較露地栽培提高66.7%~75.8%。不同地膜處理水分生產率相近，但略有差別，黑地膜覆蓋處理17.4 kg/m3，略高于普通地膜和降解膜，但差異不顯著。地膜覆蓋是灌區節水有效措施。

2.1.4不同覆蓋材料對馬鈴薯主要經濟性狀的影響

從產量表現（表4）來看，地膜覆蓋產量顯著地大于麥草覆蓋和露地栽培。較麥草覆蓋增產21.4%~27.5%，較露地栽培增產23.7%~30.0%；麥草覆蓋較露地栽培增產2.0%，增效不顯著。地膜材料之間差異不顯著，黑地膜處理略高，平均產量48 048 kg/hm2，普通地膜平均產量47 502 kg/ hm2；降解膜最低為45 729 kg/hm2，較黑地膜減少4.83%，較普通地膜減少3.73%。構成產量的主要性狀如單株結薯數和單株薯重構成了產量性狀，商品性狀也服從這一規律。

表4　不同覆蓋材料對馬鈴薯經濟性狀的影響Table 4Effect on economic traits of potato of different coverages

2.2馬鈴薯壟作覆膜壓土技術效果

2.2.1覆膜壓土技術對出苗及苗期生長發育的影響

傳統覆膜技術是膜面不壓土，造成膜與土壤表面不緊貼，形成空洞，導致烘苗，燙苗，缺苗斷壟，這是馬鈴薯覆膜栽培中存在的問題。與覆膜不壓土相比（表5），覆膜壓土處理提高了出苗率，較不壓土處理出苗率高6.1~11.1個百分點；出苗率提高6.9%~13.9%。主要是不壓土處理爛芽，燙苗死亡，造成出苗率低。苗期生長發育狀況調查顯示，覆膜壓土馬鈴薯根系生長較不壓土處理旺盛，單株根數和最大根長分別高出2.8~3.6條和2.0~3.4 cm；地上部株高增加了2.4~4.4 cm，地上單株平均鮮重增加7.9~14.1 g，干重增加3.4~ 5.9 g。說明膜面覆土有利于苗全、苗壯，有促進馬鈴薯前期生長發育的效果。

2.2.2覆膜壓土技術對病蟲害影響

據調查（表6），壟作覆膜壓土處理馬鈴薯干腐病、早疫病、環腐病、黑脛病和金針蟲發生率較低，相比對照分別降低了46.0%，4.0%，20.0%，16.3%和8.3%。地老虎防效不顯著。分析原因是，地膜覆蓋容易出現雜草頂膜，造成膜下空洞層濕熱小氣候，引發病蟲害。膜面壓土后消除了膜下空洞，改變了膜下地面的小氣候環境，對抑制病害有一定效果。

表5　壟作覆膜壓土對出苗及苗期發育影響Table 5Influence on emergence percentage and seedling growth of soil pressed onto membrane

表6　壟作覆膜壓土處理防治病蟲害效果（%）Table 6Effect of pressing soil onto membrane for control of plant diseases and insects

3　討論

不同覆蓋材料節水效應研究表明，地膜覆蓋調控了生態條件，促進了作物生長發育。地膜覆蓋較麥草覆蓋和露地栽培出苗期早6~11 d，薯塊膨大期早11 d。地膜覆蓋保墑效果顯著，出苗期土壤含水量較露地栽培提高11.6%~265.5%，其中，普通地膜保墑效果最好，提高了42.1%~265.5%，收獲期測定普通地膜覆蓋土壤含水量較露地處理提高22.5%~61.1%，降解膜和黑地膜覆蓋土壤含水量分別提高20.9%~71.1%和45.8%~91.6%，與前人研究的提高土壤含水量30%數據相當[4,5]。麥草覆蓋保墑效果很差，土壤含水量僅提高了2.0%~3.4%。

壟作覆蓋地膜節水效果明顯，全生育期平均節水灌溉用水量26.1%；水分生產效率平均為16.5~17.4 kg/m3，較麥草覆蓋提高63.4%~72.3%，較露地栽培提高66.7%~75.8%[6]。

不同覆蓋材料對馬鈴薯產量影響試驗表明，地膜覆蓋以增溫保墑和抑制有害生物的復合效應促進了馬鈴薯生產力，平均產量較麥草覆蓋增產21.4%~27.5%；較露地栽培增產23.7%~30.0%[7,8]，達到顯著水平，較李繼明[6]的馬鈴薯地膜覆蓋測產數據略高。麥草覆蓋與露地栽培產量水平差異不顯著。

馬鈴薯覆膜方法試驗表明，覆膜壓土方法從提高出苗率促進前期生長發育和病蟲害防治效果2個角度，完善了灌區馬鈴薯地膜覆蓋技術，與不壓土相比，一是提高出苗率6.9%~13.9%；增加了苗期單株生根數和根長；提高苗期地上部干物質積累[9]。二是壓土處理減少了病害發病率，提高病蟲害防治效果。與唐繼軍[10]的研究有相同趨勢。

根據不同材料節水增產效應和施用方法研究結果組裝應用技術，認為馬鈴薯壟作栽培，應選擇地膜覆蓋，膜上壓土技術。

[1]陳奇恩.旱地農業實用技術[M].北京:金盾出版社,2008.

[2]牛俊義,閆志利.旱地作物地膜覆蓋栽培理論與實踐[M].北京:中國農業科技出版社,2012.

[3]李福.全膜雙壟溝播技術[M].蘭州:甘肅科學技術出版社,2011.

[4]張永濤,湯天明,李增印,等.地膜覆蓋的水分生理生態效應[J].水土保持研究,2001,8(3):45-47.

[5]李月興.黑龍江西部風沙土區坡耕地保護性耕作技術節水增產效應研究[D].哈爾濱:東北農業大學,2011.

[6]李繼明.安定區地膜馬鈴薯不同覆蓋方式集雨保墑增產試驗[J].中國馬鈴薯,2011,25(5):275-278.

[7]鄭有才.全膜雙壟溝播馬鈴薯的增溫保墑及其產量效應研究[D].蘭州:甘肅農業大學,2008.

[8]高玉紅.地膜覆蓋調控玉米水分利用效率的生理生態機制研究[D].蘭州:甘肅農業大學,2012.

[9]卜玉山.不同覆蓋物的農田生態效應與作物增產機理研究[D].太谷:山西農業大學,2004.

[10]唐繼軍.土下覆膜的作物生長與土壤生態效應研究[D].保定:河北農業大學,2011.

Water-saving Effect of Mulching Material and Covering Method in Hexi Irrigated Area

HE Quanxing,ZHAO Huaiyong,ZHAO Guorong*,Wu Zhenming,Yang Yi
(Zhangye Agricultural Technology Extension Station,Zhangye,Gansu 734000,China)

ract:Field trial was conducted to study the water-saving effect of mulching materials and covering methods in cool irrigated area.Plastic mulching improved the water retention in 0-40 cm soil.The water retention effect of various plastic mulching was ranked as ordinary plastic mulching＞black plastic mulching＞degradable plastic mulching.Compared with open field culture,plastic mulching saved irrigation water by 26.1%,and increased yield by 23.7%to 30.0%.Production efficiency of irrigation water under plastic film mulching was 16.5-17.4 kg/m3,which was obviously higher than that of open field and wheat straw mulching.Compared with traditional mulching method,pressing some soils on plastic sheet increased the potato emergence percentage by 6.9%-13.9%.And also root number and length were also increased.Furthermore, pressing some soils on plastic sheet decreased some disease incidence.

rds:plastic mulching;soil on mulching;water-saving effect;disease protection

S532

B

1672－3635（2016）02-0093-06

2015-07-01

賀泉興（1974-），男，高級農藝師，從事農業技術研究及推廣工作。

（Corresponding author）：趙國榮，助理農藝師，從事農業技術研究及推廣工作，E-mail:voyage619@qq.com。