膜上覆土對二季作春馬鈴薯生理特性及產量的影響

劉中良++尹娟 高俊杰 王雪

摘要：在日光溫室條件下，以食用型馬鈴薯品系泰山5號為試材，研究膜上覆土厚度對其出苗率、形態指標、光合特性、產量及商品薯率等的影響。結果表明，覆土厚度以T3處理出苗率最高，為92.33%；隨著覆土厚度增加，株高、主莖數和葉片數逐漸增加，至T3處理為最高，而后降低，莖粗以T2處理為最大，為13.65mm。適當的膜上覆土可增加馬鈴薯葉片凈光合速率（Pn）、氣孔導度（Gs）、胞間CO2濃度（Ci）和蒸騰速率（E），其中T3處理下光合作用最強，與對照達到顯著差異。各處理間單株平均結薯個數為3個；單株最大鮮薯質量280.10 g，變幅為184.99～280.10 g；產量以T3處理為最高，達41 507.41 kg/hm2，較覆蓋地膜處理增產22.14%，各處理間差異顯著；商品薯率變化趨勢和產量一致，以T3處理最高，為91.52%。

關鍵詞：馬鈴薯；膜上覆土；產量；商品薯率

中圖分類號： S532.04文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2017）03-0061-03

收稿日期：2015-12-21

基金項目：山東省農業科學院院地科技合作引導計劃（編號：2015YDHZ22）；山東省泰安市農業良種工程（編號：泰科農發[2013]7號）；泰安市農業科學研究院青年科研基金（編號：qnjj1003）；新疆財經大學研究生科研基金（編號：XJUFE2015K007）。

作者簡介：劉中良（1984—），男，山東臺兒莊人，碩士，農藝師，主要從事馬鈴薯栽培與育種研究。E-mail：sdau0525@126.com。

馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）屬茄科茄屬一年生草本植物，具有適應性廣，營養價值豐富，增產潛力大等特點，是糧食、蔬菜、飼料和工業原料等兼用的農作物，因其較高的水分利用率、較長的產業鏈，種植面積逐年增加[1-2]。2013年我國馬鈴薯種植面積達561萬hm2，總產量達1 918.8萬t，居世界領先地位[3]。2015年我國啟動馬鈴薯主糧化戰略，馬鈴薯將成稻米、小麥、玉米外又一主糧。馬鈴薯主糧化將有利于推進地區農業種植業結構調整，實現農業可持續協調發展，保障我國糧食和能源安全，而且有助于改善和豐富我國居民膳食營養結構[4-5]。

地膜覆蓋栽培技術自1978年從日本引進以來，已經在蔬菜[6-7]、花生[8]、玉米[9]、甘薯[10]等作物上大面積推廣應用，增產效果顯著，主要原因在于地膜覆蓋具有增溫增墑、促進作物對礦質元素吸收、改善土壤水熱環境、增加有益菌群等作用[11-14]。近年來隨著生物降解地膜的應用，不僅保水增產效果顯著，而且減少了環境污染，促進了農業可持續發展[15]。有關地膜覆蓋防治病害，提高馬鈴薯品質、產量等的研究已見報道[16-18]。楊來勝等研究了馬鈴薯高壟膜上覆土栽培技術[19]，但是有關生物降解膜上覆土厚度對馬鈴薯生長及產量的研究鮮見報道，為此，本研究旨在探究二季作春馬鈴薯機械化生產中膜上覆土厚度對其生長及產量的影響，以期為馬鈴薯機械化膜上覆土生產提供理論依據。

1材料與方法

1.1試驗設計

試驗于2014年3—6月在山東省泰安市農業科學研究院科技創新試驗基地日光溫室進行。供試馬鈴薯品種為食用型品系泰山5號。供試土壤質地為棕壤土，0～20 cm土層土壤有機質含量為23.67g/kg，土壤堿解氮含量75.10 mg/kg，速效磷含量 33.19 mg/kg，速效鉀含量87.90 mg/kg，pH值6.7，前茬為大白菜。

試材于3月6日機械播種，播前每667 m2施腐熟有機肥2 500 kg、硫酸鉀25 kg、過磷酸鈣45 kg。深翻細耙，起大小壟，大壟寬85 cm，壟高 25～30 cm，小壟寬40 cm，大壟上雙行種植，株行距25 cm×30 cm。試驗設4個處理，分別為T1：膜上不覆土；T2：膜上覆土1～3 cm；T3：膜上覆土3～6 cm；T4：膜上覆土6～9 cm。T1為對照，每個處理15 m2，3次重復，隨機排列。機械播種鋪膜覆土，地膜為90 d生物降解地膜，常規管理。

1.2測定項目與方法

試驗于栽植后4月6日測定馬鈴薯出苗率，4月15日測定植株株高、莖粗、光合速率、產量和商品薯率等。各處理取代表性植株20株，混勻，3次重復。用卷尺測量株高，用游標卡尺（精確到0.02 mm）測量莖粗（莖基部的最大直徑）；采用CIRAS-2光合儀于4月15日10：00—10：30分別取不同處理的馬鈴薯植株3株測定從上往下第3片功能葉的光合參數，3次重復。6月10日收獲后稱質量計產，調查商品薯率等。

采用Microsoft Excel 2003和DPS 7.05軟件對數據進行處理分析。

2結果與分析

2.1膜上覆土對馬鈴薯出苗率的影響

從圖1可以看出，適當的膜上覆土可以提高馬鈴薯的出苗率，對照處理T1和其他處理出苗率在81.33%～93.33%之間，其中以T3處理出苗率最高，達92.33%，T2和T4處理出苗率低于對照T1，二者差異不顯著，這可能與覆膜保溫及濕度等因素有關。

2.2膜上覆土對馬鈴薯株高和莖粗的影響

表1顯示，膜上覆土對馬鈴薯的株高、莖粗、主莖數以及葉片數均有影響。在4個處理中，株高以T3處理為最大，為30.34 cm，較對照T1高4.02 cm；莖粗以T2處理最大，為1365 mm，其次是T4處理（11.11 mm）；主莖數和葉片數的變化趨勢和株高類似，均以T3處理為最大，分別為2.88個和1300張。

2.3膜上覆土對馬鈴薯光合特性的影響

由表2可以看出，適當增加膜上覆土厚度，可顯著提高馬鈴薯的光合作用。在0～6 cm范圍內，隨著膜上覆土厚度增加，凈光合速率隨之升高，差異顯著，而后凈光合速率呈現降低的趨勢。T1處理高于T2和T3，各處理之間差異顯著。蒸騰速率、氣孔導度和細胞間隙CO2濃度的變化趨勢與凈光合速率基本相似，蒸騰速率和氣孔導度以T3處理為最大，T4處理最小。細胞間隙CO2濃度以T2處理為最大，其次是T3處理，各處理間差異顯著。

2.4膜上覆土對馬鈴薯產量、商品薯率等的影響

各處理間單株平均結薯個數3個，以T3處理馬鈴薯單株結薯數最多（表3）。單株最大薯質量各處理間差異顯著，T1處理最高，為280.10 g，其次是T3處理，為232.67 g；鮮薯產量以T3處理最高，達41 507.41 kg/hm2，較對照T1增產2214%，T4處理產量最低，為31 891.47 kg/hm-2，T2和T3處理較對照T1產量顯著降低；商品薯率變化趨勢和鮮薯產量一致，以T3處理最高，為84.67%，T2處理最低（83.32%），T1和T4間無差異。

3結論與討論

膜上覆土顯著提高馬鈴薯出苗率。在馬鈴薯發芽及塊莖分化過程中，土壤生態環境對根系的發育至關重要。已有研究表明，地膜覆蓋可以為植株生長創造良好的生態環境。王樹森等闡明了地膜覆蓋增溫機理[20]；陳克農等研究證實，地膜覆蓋可有效提高土壤溫度，減少水分蒸發，改善番茄果實品質[7]。此外，地膜覆蓋栽培降低土壤容重，增加土壤蓄水量，提高作物對降雨和土壤水的利用效率[17，21]；黃淺等研究表明，地膜覆蓋可以加快辣椒的生育進程，使其開花坐果期提前3～5 d[22]；申麗霞等研究結果顯示，可降解地膜與普通地膜覆蓋在提高并保持土壤溫度和土壤水分方面作用相當[23]；馬文蓮等研究表明，生物降解膜可有效解決農業“白色污染”問題[15]。地膜覆蓋在馬鈴薯上的研究已有報道，徐康樂等研究表明，普通地膜、轉光增溫地膜和黑白地膜覆蓋的馬鈴薯出苗率顯著高于黑色地膜[24]；林團榮等研究認為，裸地栽培馬鈴薯出苗率最高，達97.2%，其次是白色地膜，黑色地膜覆蓋出苗率最低[25]，與其研究結果不同，本研究結果表明，膜上覆土3～6 cm馬鈴薯出苗率最大，達92.33%。

產量與光合、養分供應等密切相關。孫濤等報道地膜可提高花生葉片葉綠色含量，改善葉片光合熒光特性，增加單果質量[26]；陳克農等研究認為地膜增加土溫，促進土壤有機物質分解，促進番茄吸收大量營養元素而增產[7]；地膜覆蓋增產的報道涉及玉米[27]、谷子[28]、馬鈴薯[29-30]等作物，倪麗佳等研究表明，覆膜提高土壤有益微生物活性，提高酶活性，促進礦質元素等吸收[31]；陸立銀研究馬鈴薯覆膜發現，地膜處理耕層土壤含水量營養階段、生殖階段分別比露地提高 5.3%～31.6%、1.9%～16.9%；土壤中速效氮、磷的供應強度也比露地提高32.6%～64.0%、4.2%～59.4%，植株吸收量也提高了13.2%～48.3%和14.6%～38.2%[14]。[JP3]本研究結果是膜上覆土3～6 cm馬鈴薯產量最高，為 41 507.41 kg/hm2[JP]，普通地膜覆蓋產量高于膜上覆土1～2 cm和6～9 cm；商品薯率與產量變化趨勢類似，這可能與適宜的覆土厚度保持地溫、濕度均衡，利于馬鈴薯塊莖的生長、膨大和淀粉的積累等因素有關[32]。

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