楊成存,黃金文,韓凡香,包正育,柴守璽,程宏波,馬建濤,黃彩霞,常 磊
(1.甘肅省干旱生境作物學重點實驗室/甘肅農業大學 農學院,蘭州 730070;2.蘭州城市學院 城市環境學院,蘭州 730070;3.甘肅農業大學 生命科學技術學院,蘭州 730070;4.甘肅農業大學 水利水電工程學院,蘭州 730070)
西北半干旱雨養農業區降水資源有限且利用率低,降雨少且時空分布不均,土壤水分虧缺是限制旱作區農作物高產穩產的首要因素。因此,如何抑制土壤蒸發、保墑蓄水是提升旱作區作物產量和降水利用效率的關鍵[1]。
馬鈴薯是西北半干旱區的主栽作物之一,常年播種面積達75萬hm2,位居全國第二[2]。目前,旱作區馬鈴薯生產主要以地膜覆蓋種植為主,該技術的廣泛應用,極大地提升了馬鈴薯產量及水分利用效率。諸多研究證實[3-7],地膜覆蓋具有較好的抑蒸保墑效果,能顯著提高馬鈴薯生育期內土壤水分16.4%~77.1%,進而能提高產量19.7%~73.3%。但地膜覆蓋在保墑的同時也明顯增加了膜下土壤溫度[8],在馬鈴薯生長后期,膜下長期的高溫高濕環境不利于塊莖增長及淀粉積累,易造成減產。此外,聚乙烯地膜的長期使用會致使農田“白色污染”加重,已不符合當前綠色可持續農業發展方向[9]。近年來,秸稈覆蓋種植技術逐漸被運用于旱農區作物生產中,有研究發現[10-13],秸稈覆蓋具有顯著的調溫保墑及提高作物產量的作用。在西北旱地冬小麥生產中,秸稈覆蓋能顯著提高冬小麥全生育期土壤水分 10.0%~16.2%,進而產量提高19.0%~52.1%,水分利用效率提高16.1%~61.0%[14-16]。在馬鈴薯生產上,秸稈覆蓋可顯著提高馬鈴薯生育期內土壤水分,能顯著使馬鈴薯增產10.5%~34.2%[17-18]。但秸稈覆蓋的增產效應也受覆蓋時間、方式及生態區氣候的影響較大。
甘肅旱作區玉米常年種植面積為80 萬hm2[19],玉米秸稈資源豐富,僅30%利用于飼料,大量的玉米秸稈閑置,堆放于莊前屋后,存在著安全隱患,秸稈的資源化利用問題受到更廣泛的關注[20-21]。近年來,甘肅農業大學干旱生境作物學國家重點實驗室作物高產高效栽培和生態生理研究團隊研發的利用玉米秸稈進行局部覆蓋的栽培技術得以推廣應用,能明顯增加馬鈴薯產量 10.5%~34.2%[22],但之前對馬鈴薯增產效應的研究多以秋季地表覆蓋為主,對于不同覆蓋時期及覆蓋方式下馬鈴薯產量效應的對比研究較少,且土壤溫度監測均使用曲管式地溫計,未能起到對土壤溫度的連續監測,為此,本研究設置不同地表時期覆蓋(春季覆蓋和秋季覆蓋)及覆蓋方式(秸稈帶狀覆蓋和地膜覆蓋),以傳統露地平作為對照,并使用電子地溫計連續監測土壤溫度的動態變化,研究不同覆蓋時期及覆蓋方式對旱地馬鈴薯土壤水熱變化及產量的影響,旨在進一步明確和探究旱地馬鈴薯秸稈帶狀覆蓋技術的增產機理,為旱地馬鈴薯高產栽培及農業可持續發展提供理論依據和技術支持。
試驗于2018—2019年在甘肅省通渭縣甘肅農業大學試驗基地(35°11′ N,105°19′ E)進行,該區域屬中溫帶半干旱氣候,年均氣溫和海拔分別為7.2 ℃和1 750 m,年日照時數和無霜期分別為2 100~2 430 h和120~170 d,為典型半干旱雨養農業區,為一年一熟區。多年平均降水量390.7 mm,且60%以上的降雨集中于7—9月。試驗區土壤為黃綿土,0~2.0 m土體土壤平均體積質量為1.25 g/cm3。0~20 cm耕作層土壤含有機質11.72 g/kg、全氮0.79 g/kg、速效磷 11.63 mg/kg、速效鉀122.7 mg/kg、pH為 8.5。2018年和2019年馬鈴薯生育期內有效降水分別為364.8 mm和423.9 mm,較常年分別多74.3 mm和18.6 mm,均屬豐水年份(圖1)。

圖1 2018-2019年馬鈴薯全生育期降水量及大氣溫度
試驗設秸稈帶狀秋覆蓋(FSM)、黑膜大壟秋覆蓋(FPM)、秸稈帶狀春覆蓋(SSM)、黑膜大壟春覆蓋(SPM)和露地平作(CK)共5個處理,3次重復,采用隨機區組排列,小區面積90 m2(長 18 m×5 m)。具體處理如下:
FSM:分60 cm的秸稈覆蓋帶和90 cm的種植帶,相間排列。秸稈覆蓋帶采用玉米整稈秋季進行覆蓋,覆蓋量約5.25×104株/hm2,折合風干秸稈重約9×103kg/hm2,約為1 hm2旱地玉米秸稈量;每種植帶在距離秸稈覆蓋邊緣5 cm處呈“品”字型穴播3行馬鈴薯,總帶寬150 cm,株距38 cm,行距26 cm。
SSM:秸稈覆蓋帶采用玉米整稈春季進行覆蓋,覆蓋量及種植方式同秋覆蓋處理(FSM)。
FPM:使用聚乙烯黑色地膜(幅寬120 cm,厚度 0.01 mm)地面起大壟秋季進行覆膜,大壟寬約100 cm,壟高10 cm,壟溝寬約20 cm,在大壟兩側呈“品”字型穴播2行馬鈴薯,壟寬120 cm,株距32 cm,行距60 cm。
SPM:使用聚乙烯黑色地膜地面起大壟春季進行覆膜,種植方式同秋覆蓋處理(FPM)。
露地平作(CK):傳統不覆蓋平作,播種時呈“品”字型穴播2行馬鈴薯,株距32 cm,行距 60 cm。
各處理播種密度均為5.25×104株/hm2。兩個馬鈴薯生長季均在播種前7 d對試驗地進行深翻1次(耕深0.3 m),旋耕1次(耕深0.2 m),后進行覆膜、覆稈。各小區施純氮120 kg/hm2、P2O590 kg/hm2,全部作為基肥在深翻旋耕前一次性施入,馬鈴薯生育期內不再追肥。
1.3.1 土壤含水量 用土鉆法分別在馬鈴薯苗期、現蕾期、塊莖膨大期、淀粉積累期和成熟期按0~20、20~40、40~60、60~90、90~120、120~150、150~180和180~200 cm共8個土層,在各處理馬鈴薯植株間取土樣,在(105±0.5)℃的恒溫下用烘干法測定土壤質量含水量。
土壤質量含水量=(土壤鮮質量―烘干土質量)/烘干土質量×100%
1.3.2 土壤貯水量 貯水量按公式W=h×ρ×ω×10 計算,式中:h為土層深度(cm);ρ為土壤體積質量(g/cm3);ω為土壤質量含水量(%);W為土壤貯水量(mm)。全生育期土壤平均貯水量為各生育時期土壤貯水量的算術平均值。
1.3.3 土壤溫度 采用iButton溫度記錄儀(美國Dallas半導體公司),設置為連續間隔1 h記錄監測馬鈴薯土壤5 cm、15 cm和25 cm 3個土層晝夜溫度變化。
1.3.4 水分利用效率 耗水量按公式ET=(W1-W2)+P計算,式中:ET是馬鈴薯生育期內耗水量(mm);P是有效降雨量(馬鈴薯生長時期≥5 mm);W1是播前土壤貯水量(mm);W2是收獲時土壤貯水量(mm)。水分利用效率按公式WUE=Y/ET計算,式中:WUE是水分利用效率[kg/(hm2·mm)];Y是干薯產量(kg/hm2);ET是生育期總耗水量(mm)。
1.3.5 經濟效益 成熟期按小區收獲計產,按當地市場價,馬鈴薯商品薯1.5元/kg,非商品薯 0.6元/kg,總經濟收益為商品薯與非商品薯的經濟收益之和。
1.3.6 產量測定 在馬鈴薯收獲前,各處理隨機選取15株進行室內考種,依據薯質量分大型薯(>150 g)、中型薯(75~150 g)和小型薯(<75 g),分別調查各等級薯的個數并稱量,計算商品薯率。商品薯率=(單薯鮮質量75 g以上的產量/馬鈴薯總產)×100%。馬鈴薯成熟時按小區收獲計產,折算每公頃產量。
應用Microsoft Excel 2016和SPSS 24.0軟件進行試驗數據分析,采用Duncan’s法進行差異顯著性檢驗,顯著水平為α=0.05。
由圖2可知,覆蓋能顯著改善馬鈴薯全生育期0~200 cm土壤平均貯水量,增墑效應地膜覆蓋大于秸稈帶狀覆蓋、秋覆蓋大于春覆蓋。與CK相比,覆蓋處理平均增加7.2%,其中,秸稈帶狀覆蓋和地膜覆蓋分別較CK顯著平均提高 5.8%和8.6%,秋覆蓋(9.3%)的增墑幅度大于春覆蓋(5.1%),這是由于秋季地表覆蓋能夠有效保持秋季降水并減少春季土壤蒸發,秋季覆蓋蓄水保墑效果優于春季覆蓋。具體講,2018生長季,與CK相比,秸稈帶狀覆蓋分別平均提高 3.7%,增墑幅度均以秋覆蓋(4.4%)大于春覆蓋(2.9%);地膜覆蓋平均提高6.1%,增墑幅度均以秋覆蓋(6.9%)大于春覆蓋(5.3%)。2019生長季,與CK相比,秸稈帶狀覆蓋平均提高 8.0%,增墑幅度均以秋覆蓋(10.7%)大于春覆蓋(5.4%);地膜覆蓋平均提高11.1%,增墑幅度也是秋覆蓋(15.2%)大于春覆蓋(7.0%)。

不同小寫字母表示處理間在0.05水平上差異顯著,下同
由圖3可知,覆蓋能明顯提高馬鈴薯各生育時期0~200 cm土層平均貯水量。2018年生長季,與CK相比,FPM和SPM處理分別平均提高10.0%和7.5%,受降水影響,各生育期僅淀粉積累期存在差異,FSM較CK顯著提高6.7%,其他時期各處理間無顯著差異。各時期,地膜覆蓋與秸稈帶狀覆蓋差異不顯著。2019年生長季,覆蓋處理能普遍提高馬鈴薯各生育時期土壤貯水量,與CK相比,FSM和FPM處理均能顯著提高不同生育時期土壤貯水量,平均較CK提高 11.0%~15.4%。SSM處理僅在現蕾期、塊莖膨大期和淀粉積累期存在顯著差異,分別增加 7.2%、8.6%和5.5%,其他時期與CK無顯著差異。而SPM處理除在成熟期與CK無顯著差異外,其余時期均顯著高于CK,平均增加13.9%~20.2%。同樣,地膜覆蓋與秸稈帶狀覆蓋無顯著差異。可見,秸稈帶狀覆蓋具有與地膜覆蓋相似的增墑效果,但無論是秸稈帶狀覆蓋還是地膜覆蓋,其增墑效應均以秋季覆蓋大于春季覆蓋,這主要是由于秋季覆蓋抑蒸保墑效果明顯,能夠有效增加降水入滲并有效阻止土壤水分蒸發,秋季覆蓋抑蒸保墑效果更優于春季覆蓋。

ST.苗期;BT.現蕾期;TE.塊莖膨大期;SA.淀粉積累期;MT.成熟期。下同
地表覆蓋顯著影響土壤溫度變化(圖4),秸稈帶狀覆蓋全生育期具有明顯的降溫效應,地膜覆蓋則存在增溫效應。與CK相比,秸稈帶狀覆蓋平均降低0.7 ℃,降溫幅度秋覆蓋(0.8 ℃)大于春覆蓋(0.5 ℃),同時,地膜覆蓋平均增溫 0.5 ℃,增溫幅度秋覆蓋(0.5 ℃)小于春覆蓋(0.6 ℃),主要原因在于地膜覆蓋在地表形成一層物理阻隔層,阻絕土壤熱量散失,使得土壤溫度得以保持,而秸稈帶狀覆蓋能夠有效阻止太陽輻射直接到達地面,使土壤溫度在晝夜間變化更為平緩,縮小晝夜溫差,明顯平抑了土壤溫度波動 變化。

圖4 不同處理下2018—2019年馬鈴薯各生育時期0~25 cm土壤平均溫度
具體看,2018年生長季,與CK相比,秸稈帶狀覆蓋具有普遍的降溫效應,FSM和SSM處理均能顯著降低各生育時期土壤溫度,分別降低 0.3~1.1 ℃和0.1~0.8 ℃,其FSM處理在淀粉積累期降溫幅度最大,較CK降溫1.1 ℃,秋覆蓋大于春覆蓋。地膜覆蓋存在增溫和降溫雙重效應,FPM處理除淀粉積累期降溫外,其余各生育時期存在明顯增溫效應,平均較CK增溫0.1~1.2 ℃;SPM處理在塊莖膨大和淀粉積累分別顯著降溫0.4 ℃、0.6 ℃,苗期、現蕾期和成熟期分別增溫1.3 ℃、0.4 ℃和0.2 ℃。2019年生長季,秸稈帶狀覆蓋具有明顯的降溫效應,與CK相比,FSM和SSM處理分別降低0.4~1.8 ℃和0.5~1.4 ℃,其FSM處理苗期降溫幅度最大,較CK降溫1.8 ℃,秋覆蓋大于春覆蓋。地膜覆蓋具有普遍的增溫效應,與CK相比,FPM和SPM處理分別增加0.1~1.1 ℃和0.2~1.7 ℃,其SPM處理在苗期增溫幅度最大,較CK增溫1.7 ℃,春覆蓋大于秋覆蓋。可見,覆蓋能顯著影響馬鈴薯各生育時期0~25 cm土層平均溫度變化,且秸稈帶狀覆蓋的降溫效應,秋覆蓋大于春覆蓋,地膜覆蓋增溫效應,秋覆蓋明顯小于春覆蓋。
覆蓋種植可顯著提高馬鈴薯干薯產量、鮮薯產量和水分利用效率(表1),秸稈帶狀覆蓋和地膜覆蓋分別平均較CK增加干薯產量和鮮薯產量7.6%、22.6%和9.8%、25.3%,增產幅度秋覆蓋(19.9%)大于春覆蓋(12.7%)。這主要是由于地膜覆蓋主要促進了馬鈴薯出苗,加快了生育進程,顯著提高馬鈴薯單薯質量,而秸稈帶狀覆蓋能顯著提高馬鈴薯單株結薯數,從而提高了馬鈴薯產量。地膜覆蓋與秸稈覆蓋均能顯著改善土壤水熱環境,但秋季地膜覆蓋與秸稈覆蓋抑蒸保墑效果優于春季覆蓋,從而使秋季覆蓋增產效果大于春季覆蓋。具體來看,在2018生長季,與CK相比,秸稈帶狀覆蓋和地膜覆蓋干薯產量和鮮薯產量分別增產11.9%、32.3%和10.8%、32.6%,增產幅度依次為FPM(33.9%)>SPM(31.0%)>FSM(12.2%)>SSM(10.5%)。在2019生長季,僅FPM處理干薯產量和鮮薯產量較CK顯著增產 24.1%和27.1%,其他處理與CK均無顯著差異。

表1 不同處理下2018-2019年馬鈴薯產量及水分利用效率的變化
覆蓋能明顯提高馬鈴薯水分利用效率,覆蓋處理干薯水分利用效率平均提高4.8%~13.5%。2018生長季,FSM、SSM處理干薯水分利用效率與CK均無顯著差異,而FPM、SPM處理較CK顯著提高21.3%和20.1%。2019生長季,FSM和FPM較CK顯著提高1.7%和 14.8%,SSM和SPM與CK均無顯著差異。
覆蓋增產的主要原因是顯著提高了馬鈴薯單株結薯數和單薯質量。兩個生長季,覆蓋處理單薯質量和單株結薯數分別提高2.6%~38.4%、6.1%~16.4%。具體講,在2018生長季,與CK相比,單株結薯數各處理與CK無顯著差異,單薯質量除SSM與CK無顯著差異外,FSM、FPM、和SPM處理分別增加13.8%、36.1%和38.4%。商品薯率較CK的增幅依次為SPM(18.4%)>FPM(16.4%)>FSM(15.0%)>SSM(11.1%),2019生長季,與CK相比,單株結薯數FSM和SSM分別顯著提高6.8%和16.4%,而FPM和SPM分別降低9.6%和9.6%;單薯質量FSM和SSM分別顯著增加13.8%和8.2%,FPM和SPM,較CK顯著增加26.1%和23.5%。單薯質量的增加有利馬鈴薯商品薯率的提高,商品薯率較CK的增幅依次為SPM(15.4%)>FPM(12.7%)>FSM(10.2%)>SSM(9.0%)。
兩年試驗中全生育期土壤貯水量與馬鈴薯單薯質量(r=0.796**)、干薯產量(r=0.822**)和鮮薯產量(r=0.846**)關系最密切;全生育期土壤溫度與馬鈴薯干薯產量(r=0.589*)和鮮薯產量(r=0.596*)呈顯著相關,而與單薯質量(r=0.846**)和單株結薯數(r=-0.856**)關系最顯著(表 2)。表明,覆蓋后土壤貯水量的增加對馬鈴薯干薯產量和鮮薯產量的提高顯著高于溫度變化引起的差異;覆蓋后秸稈帶狀覆蓋的降溫效應有利于提高馬鈴薯單株結薯數和淀粉積累,進而提高產量。可見,覆蓋種植馬鈴薯增產的原因主要是通過提高馬鈴薯單株結薯和單薯質量數來實現,秸稈帶狀覆蓋的降溫保墑效應有利于馬鈴薯淀粉積累,更有利于馬鈴薯塊莖生長,進而提高馬鈴薯產量,這也是半干旱區秸稈帶狀覆蓋種植馬鈴薯較CK顯著增產的重要機制。

表2 不同覆蓋處理下馬鈴薯全生育土壤水熱與產量及產量要素的相關性
本研究中,秸稈帶狀覆蓋是將大量的閑置廢棄的玉米秸稈就地利用,因此將秸稈投入成本按0元/hm2計算。由表3可知,兩個生長季中,FSM和SSM均能明顯提高馬鈴薯純經濟收益和產投比且最高;FPM和SPM雖能明顯增加各品種馬鈴薯純經濟收益,但其產投比普遍不如FSM和SSM。具體表現為:2018生長季,與CK相比,FSM和SSM分別增加純收入和產投比34.6%、30.9%和39.2%、36.3%,FPM和SPM分別增加純收入44.5%和41.7%,但產投比基本一致。2019生長季,與CK相比,FSM和SSM處理分別增加純收入和產投比26.5%、22.3%和35.9%、32.3%,FPM和SPM分別增加純收入31.4%和6.8%,FPM增加20.1%,而SPM降低純收入 4.5%,FPM和SPM降低產投比6.0%和 18.5%。秸稈帶狀秋覆蓋與地膜秋覆蓋純經濟收益更優于春覆蓋,地膜覆蓋處理的產投比明顯低于CK,可見,與CK相比,秸稈帶狀覆蓋在馬鈴薯上是節本且高效的種植技術。

表3 不同處理下2018—2019年馬鈴薯經濟效益分析
覆蓋栽培能夠提高自然降水的有效利用,減少地表蒸發,改善土壤墑情,蓄水保墑作用顯著,從而影響旱地馬鈴薯田土壤水熱環境,但不同覆蓋方式和時期對土壤水熱的影響不同。李娜娜等[23]研究表明,地膜秸稈二元覆蓋能夠集雨提墑,有效阻止水分蒸發,增強旱地作物對深層土壤水分上升和利用,有利于加快水分在土壤-植物-大氣間的運轉。霍軼珍等[24]研究發現,秸稈覆蓋能抑制土壤蒸發,增加降水入滲,能夠顯著改善馬鈴薯生育期土壤水分。本研究表明,地膜和秸稈覆蓋處理其土壤增墑都顯著高于露地平作,增墑作用顯著,在馬鈴薯全生育期,由于地膜覆蓋阻止了土壤水分的蒸發,促進了作物對土壤深層水分的調用,秸稈覆蓋可降低地表蒸發,具有明顯的保水效應,這與李輝等[25]研究結果一致。夏芳琴等[26]研究表明,秋季覆蓋能夠保持秋季降水并減少春季土壤蒸發,秋季覆蓋蓄水保墑效果優于春季覆蓋,這與本研究結果相似。地膜覆蓋對馬鈴薯生育期土壤具有顯著的增溫效果,玉米秸稈覆蓋具有顯著的降溫效果[27]。玉米秸稈覆蓋種植在平衡土壤溫度方面效果明顯,且玉米秸稈覆蓋能夠很好地降低馬鈴薯生育期地表溫度,有利于馬鈴薯生長[28];Wu等[29]采用傳統水銀地溫計在玉米各生育時期測定土壤溫度,研究表明,地膜覆蓋能提高玉米生育期的土壤溫度,從而提高出苗率,加快生長進程。但本研究采用電子溫度計在馬鈴薯全生育期連續監測土壤溫度,結果表明,地膜覆蓋增溫效果明顯,但溫度過高不利于馬鈴薯薯塊的形成與膨大;而秸稈帶狀覆蓋較露地平作降溫效果顯著,能夠明顯抑制土壤溫度波動變化,這是由于秸稈帶狀覆蓋能夠有效阻止太陽輻射直接到達地面,使土壤溫度在晝夜間變化更為平緩,更有利于馬鈴薯塊莖的形成與膨大,且地膜秋覆蓋的土壤增溫效果更優于春覆蓋,秸稈帶狀秋覆蓋的土壤降溫效果更優于春覆蓋,這與張淑敏等[30]和Chen等[10]的研究結果一致。
覆蓋栽培能夠更有效地保持和利用水分,在降雨有限水平下,能夠顯著提高產量和水分利用效率[31-33]。Zhang等[34]研究表明,覆蓋措施對土壤水分有效利用、降水利用和作物生產力均有顯著的促進作用,顯著提高了玉米籽粒產量、水分利用效率。Hou等[35]在干旱條件下,秸稈覆蓋在提高馬鈴薯塊莖產量和水分利用效率方面均優于地膜覆蓋。這與本研究結果不一致,原因可能是本研究兩年試驗都在豐水年份進行,降雨充沛,具有良好的水熱環境,地膜覆蓋促進了馬鈴薯出苗,加快了生育進程,顯著提高馬鈴薯單薯質量,秸稈帶狀覆蓋在馬鈴薯塊莖膨大期和淀粉積累期降溫幅度較大,顯著提高馬鈴薯單株結薯數,從而提高了馬鈴薯產量。鄧浩亮等[36]研究表明,地膜覆蓋種植可以顯著改善玉米土壤水熱環境,增溫保墑效果顯著,進而顯著提高玉米產量和水分利用效率。本研究結果表明,覆蓋處理均能顯著提高產量和水分利用效率,且秋覆蓋提高幅度更優于春覆蓋,這與普雪可等[37]和毛安然等[38]的研究結果一致。Li等[39]研究表明,地膜覆蓋和秸稈覆蓋能分別使馬鈴薯增產24.3%和16.0%,水分利用效率分別提高28.7%和5.6%。本研究得到相似結論,即秸稈帶狀覆蓋和地膜覆蓋能夠顯著改善土壤水熱環境,顯著提高旱地馬鈴薯產量及水分利用效率,且秋覆蓋的產量和經濟效益更優于春覆蓋,其中秸稈帶狀秋覆蓋具有較高的經濟效益。
從田間實際生產角度考慮,甘肅中部馬鈴薯主產區都以小農戶為主,秸稈帶狀覆蓋技術采用人工覆蓋秸稈的方式,依靠現有小型機械即可完成,充分利用了閑置的玉米秸稈資源,從而避免秸稈焚燒引起的安全問題及環境污染。與人工覆蓋地膜相比,甘肅中部馬鈴薯主產區的小農戶大部分還是需要多人合作進行人工覆蓋地膜,收獲時需人工清理地膜,而相比秸稈帶狀覆蓋技術,其操作更為簡單、方便、快捷,可顯著降低勞動強度和投入成本。
覆蓋種植能明顯調控馬鈴薯全生育期土壤溫度,秸稈帶狀覆蓋能明顯降低馬鈴薯全生育期土壤溫度0.5~0.8 ℃,降溫幅度秋覆蓋大于春覆蓋,而地膜覆蓋則增加了馬鈴薯全生育期土壤溫度0.5~0.6 ℃,增溫幅度春覆蓋大于秋覆蓋。秸稈帶狀覆蓋和地膜覆蓋均具有顯著的蓄水保墑作用,分別顯著較CK提高馬鈴薯全生育期0~200 cm土層土壤水分5.8%和8.6%,產量7.6%和22.6%及水分利用效率4.8%和13.5%,且增墑、增產幅度秋覆蓋大于春覆蓋。秸稈帶狀覆蓋具有降溫、增墑作用,這正好利于西北半干旱雨養農業區馬鈴薯生長發育,增產效果明顯,是適宜于西北半干旱區推廣應用。