干旱區不同覆膜方式對‘青薯9號’集雨保墑效果及產量的影響

武漢軍，姚文濤，郭美玲，王芳萍*

（1.甘肅省定西市安定區農業技術推廣服務中心，甘肅 定西 743300；2.甘肅省通渭縣第三鋪鄉農業站，甘肅 通渭 743325；3.中國科學院西北高原生物研究所，青海 西寧 810008；4.中國科學院大學，北京 100049；5.青海省寒區恢復生態學重點實驗室，青海 西寧 810008）

馬鈴薯產量高，產品用途廣，是西北黃土高原半干旱區三大主要作物之一[1]。馬鈴薯品種‘青薯9號’耐旱、耐寒，抗晚疫病、環腐病，芽眼淺，皮薄，綜合農藝性狀優良[2]，目前已在甘肅中部地區廣泛引種并種植。

水分是中國北方地區影響農作物生長的主要限制因子，地膜覆蓋栽培技術因其增溫保墑、抗旱保苗、改善土壤生態環境、活化土壤養分、提高養分有效性和利用效率等顯著特點，已成為干旱、半干旱地區馬鈴薯種植中大面積推廣應用的熱點農業栽培技術[3-7]。近年來，隨著農業機械化的不斷普及，已研發了各種不同的機械化覆膜技術。不同覆膜技術對同一品種的增產效果不盡相同[6-10]。

定西市是“中國馬鈴薯之鄉”[1]，是全國最適宜種植馬鈴薯的三大區域之一。‘青薯9號’自2010年開始引進定西，主要種植區域分布在定西地區的臨洮、隴西、通渭和安定區。然而，目前不同地膜覆蓋方式對該新品種生長和產量的影響仍不明確。為了進一步提高該品種的單產水平，挖掘生產潛力，本研究設置了不同地膜覆蓋條件，研究該品種的集雨節水保墑增產效果，為今后該區和同類地區馬鈴薯‘青薯9號’的大面積推廣提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗設在定西市魯家溝鎮，試驗地為黑麻壚土旱川地。海拔1 720 m，年平均降雨量300 mm，年平均氣溫6.3℃，≥10℃有效積溫2 239.1℃[11]。0～30 cm耕層土壤有機質含量9.38 g/kg，速效氮115 mg/kg，速效磷13.6 mg/kg，速效鉀137 mg/kg。前茬作物為馬鈴薯，播種時肥力中等。深耕整地施沃地利復合肥（N 20%，P2O520%，K2O 20%，Zn+B 0.5%～3.0%）750 kg/hm2，撒可富馬鈴薯專用肥（N 16%，P2O512%，K2O 12%）750 kg/hm2。

1.2 試驗材料

供試馬鈴薯品種為‘青薯9號’，從定西市薯峰公司購買。覆膜材料厚0.01 mm，普通聚乙烯地膜。

1.3 試驗方法

試驗采用單因素隨機區組設計，4個處理。分別為處理1：雙壟全膜覆蓋壟側栽培；處理2：全膜大壟側播；處理3：全膜大壟側播+膜上覆土；處理4：露地播種（CK）。每個處理3次重復。各處理開始覆膜時間為2015年5月。小區面積30 m2（7.5 m×4.0 m），隨機排列。5月8日播種，播種密度60 000株/hm2。試驗期間，觀察記載馬鈴薯的物候期與不同生育時期土壤耕層含水量。10月10日收獲，收獲時以單株和小區產量為單位進行計產和考種。其他田間管理措施為通用常規方法[10]。

1.4 數據測定與處理

數據測定與處理參照李繼明[10]方法，用烘干法測定土壤含水量，其中苗期、現蕾期和塊莖膨大期測定時間分別為6月3日，6月30日和9月10日。7月20日測定株高，測定時每小區隨機抽取30株進行測量。收獲時測定塊莖生長狀況，包括塊莖分布狀況和塊莖數目2個指標，每個處理隨機抽取30株樣本進行觀察。稱量法進行產量與大薯率測定。以50 g以下為中小薯，50 g以上為大薯的分級標準。大薯所占的重量百分比為大薯率。數據用Excel 2003和SAS 9.3進行統計和方差分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理土壤耕層含水量變化

不同方式地膜覆蓋土壤耕層含水量均增加，對土壤耕層含水量的影響明顯（表1）。與對照相比，在苗期、現蕾期和塊莖膨大期，雙壟全膜覆蓋壟側栽培土壤含水量分別增加15.18%、13.46%和27.43%，全膜大壟側播栽培土壤含水量分別增加10.19%、11.30%和27.27%，全膜大壟側播+膜上覆土處理土壤含水量分別增加20.95%、17.19%和35.44%。在所有觀測時期處理3保水效果都顯示最好（表1）。

2.2 不同處理馬鈴薯物候期

地膜覆蓋可影響馬鈴薯生長的農田小氣候，與對照相比，除了出苗期，其他各處理下馬鈴薯現蕾期和開花期均有不同程度提前，而枯萎期延遲（表2）。其中雙壟全膜覆蓋壟側栽培和全膜大壟側播+膜上覆土處理現蕾期和開花期分別可提前2和5 d，全膜大壟側播栽培現蕾期和開花期分別可提前1和3 d。雙壟全膜覆蓋壟側栽培和全膜大壟側播+膜上覆土處理枯萎期都可延遲4 d，全膜大壟側播栽培枯萎期可延遲6 d。

表1 不同處理土壤耕層含水量（%）（0～30 cm）Table 1 Soil moisture content under different treatments(0-30 cm)

表2 不同處理馬鈴薯物候期Table 2 Potato phenological phase under different treatments

2.3 不同處理馬鈴薯經濟性狀和產量

與對照相比，所有覆膜處理均提高了馬鈴薯產量（表3，表4）。所有處理中，雙壟全膜覆蓋側播處理效果最好，其平均塊莖重和大薯率較對照分別增加0.3 kg/粒、36個百分點。折合產量方差分析顯示，雙壟全膜覆蓋側播處理馬鈴薯產量顯著高于其他處理和對照，可達32 367 kg/hm2，較對照增產18 923 kg/hm2，增產率為141%（表4）。說明雙壟全膜覆蓋側播處理是‘青薯9號’在定西地區的最適宜栽培方法。

表3 不同處理馬鈴薯生長和經濟性狀Table 3 Potato growth and economic characters under different treatments

表4 不同處理馬鈴薯產量Table 4 Potato yields under different treatments

3 討 論

覆膜栽培是干旱區農業生產中應對水分不足的有效方式[6,10]。覆膜可使降水通過壟上膜面匯集滲入膜下，同時可以最大限度地減少土壤水分的無效蒸發。本試驗覆膜栽培保水效果明顯，滿足了馬鈴薯‘青薯9號’生長期的水分需求。與已有的研究結果相似[9-12]，由于覆膜后土壤環境的改變，本試驗覆膜處理馬鈴薯都顯示不同程度生育期提前，生長期延長現象，這些物候特征變化有利于薯塊養分的積累，進而提高覆膜馬鈴薯產量。

在所有覆膜方法中，全膜大壟側播+膜上覆土處理保水保墑效果最好，但其產量在覆膜處理中顯示最低，這可能與膜上覆土處理對膜下土壤溫度和光照的影響有關。由于膜上覆土阻礙了膜下土壤受光度，使得地溫降低，植物根系生理活動強度降低，水分蒸騰散失也將減小，從而維持了較高的土壤含水量。但同時，由于地溫降低，土壤微生物活性受到影響，進而影響到土壤理化性質、養分釋放以及植物根對養分的吸收，這可能是導致覆膜處理中膜上覆土處理產量最低的原因。因此，選擇膜上覆土處理應同時考慮栽培地的氣溫條件，避免處理后因地溫過低而影響作物產量。

比較所有覆膜處理，雙壟全膜覆蓋側播處理的產量最高，較對照增產18 923 kg/hm2，增產率為141%。因此，在定西市馬鈴薯‘青薯9號’產業發展中，可大力推廣雙壟全膜覆蓋側播處理栽培技術。

[參考文獻]

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