马铃薯覆膜栽培不同揭膜时期的综合效应分析
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摘要 为明确马铃薯覆膜栽培的适合揭膜时期，开展了马铃薯覆膜栽培不同揭膜时期的综合效应试验。结果表明，覆膜栽培在马铃薯生育前期具有提高含水量、增温、增强透光率的作用。在块茎形成期揭膜其土壤含水量保持在15.7%～24.6%之间、温度保持在12.3～19.8 ℃之间、光合强度高于覆膜地19.7%，昼夜温差较覆膜地提高0.9 ℃，经济产投比达到2.65，分别较发芽期、幼苗期、块茎增长期揭膜高14.7%、14.2%和23.3%。
关键词 马铃薯;覆膜栽培;揭膜时期;效应分析
中图分类号 S532 文献标识码 A
文章编号 1007-5739（2019）23-0069-02 开放科学（资源服务）标识码（OSID）
盐池县位于宁夏东部，全境处于中部干旱带。地理坐标为东经106°30′～107°47′、北纬37°04′～38°10′，平均海拔1 600 m。年太阳辐射值140 kJ/cm2，年均气温7.7 ℃，≥10 ℃的积温2 944.9 ℃，无霜期128 d，绝对无霜期100 d，年均降水量300 mm且70%集中在7—9月，干燥度7.1，形成了冬长夏短、春迟秋早、冬寒夏热、昼夜温差大、干旱少雨、蒸发强烈、日照充足、光能资源丰富的气候特点。盐池县马铃薯年均种植面积1.67万hm2，研究适合这一气候特点的马铃薯耕作方式并配合与之相适宜的覆（揭）膜技术，以提高自然资源的利用率，达到增产增收的目的。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验在盐池县南部黄土丘陵区的大水坑镇摆宴井村进行，以井灌为水源。供试土壤为黄土母质发育的中壤黑垆土，土层深厚，土质疏松，透气性好。试验田0～20 cm耕层土壤有机质含量18.1 g/kg、全氮4.12 g/kg、碱解氮2.131 mg/kg、全磷0.86 g/kg、速效磷9.13 mg/kg、土壤容重1.23 g/cm3。前茬为胡麻，中等肥力，具有代表性。
1.2 试验设计
试验共设4个揭膜时期处理，分别为发芽期、幼苗期、块茎形成期、块茎增长期。揭膜试验每段长20 m，3次重复，采用随机区组排列。
1.3 试验实施
供试马铃薯品种为宁薯4号（晚熟品种）。于4月20日用宁夏农业机械化技术推广站与宁夏新大众机械股份有限公司联合研制的2CMDF-2型多功能马铃薯种植机，一次性完成施肥、喷洒农药、铺设滴灌带、播种、铺膜、起垄、覆土作业，选用厚度0.01 mm、幅宽110 mm的农膜;其他管理同大田。
1.4 调查内容与方法
在揭膜后不定期测定0～40 cm土壤含水量、观测5～10 cm地温、记载生育期状况、人工投入量、覆膜量、灌水量;调查马铃薯市场中准价，收获期分小区收获地上部生物量称重。
2 结果与分析
2.1 水分效应
据4月20日至5月15日发芽期测定，覆膜地0～40 cm土壤含水量平均為15.7%，高于4月28日揭膜地3.4%。虽然揭膜后土壤含水量有所降低，但此期间种薯因自身含有水分且具备一定抗旱能力，加之蒸腾耗水量少，并未对发芽产生不利影响。经过20 d的水分蒸腾，试验地已接近马铃薯凋萎含水量，于5月10日采取了225 m3/hm2和450 m3/hm2的补灌措施。5月16日至6月3日出苗期测定，覆膜地土壤含水量平均为22.6%，高于5月16日（发芽期）揭膜地4.6%，实现了当地“苗高半尺前适当干旱，苗高半尺后及时灌水”的农艺要求。6月4日至7月4日块茎形成期测定，在5月30日补灌180 m3/hm2和300 m3/hm2的条件下，覆膜地土壤含水量平均为24.6%，高于6月3日（幼苗期）揭膜地2.7%。7月5—30日块茎增长期测定，7月5日（块茎形成期）揭膜地土壤含水量21.3%，覆膜地土壤含水量平均高3.2%。这期间5次共降雨56.3 mm，揭膜地含水量上升为25.6%，覆膜地增至27.4%，晴天7 d后，揭膜地减少至23.1%，而覆膜地仍维持在26.3%的较高水平。地膜栽培处理方式马铃薯的耗水量低[1]，地膜覆盖种植可使灌溉用水减少50%[2]。
2.2 温度效应
据观测，在发芽期，覆膜地5～10 cm地温平均为12.3 ℃，较揭膜地块高3.7 ℃，覆膜较揭膜平均芽长0.3 cm，根长2.1 cm。说明地温的提高有利于早发芽、多发根，从而促进快出苗。在苗期，覆膜地平均地温为15.4 ℃，较揭膜地块高2.7 ℃，地温的提高使覆膜地早出苗3.5 d，叶面积系数平均大于揭膜地0.32，葡匐茎也多2.6条，有利于出苗、培养壮苗与地上部茎叶的快速生长，并为马铃薯结薯并获得高产打下了良好的基础。在块茎形成期，覆膜地块平均地温为19.8 ℃，较揭膜地块高3.2 ℃，这一时期由于以地上部茎叶和地下块茎生长为中心，温度的提高加快了地上部生长向地下部生长进程，覆膜地块每条茎顶端的小茎数量较揭膜地增加0.65个。在块茎增长期，正处于当地雨热同季高峰期，覆膜地块平均地温达23.2 ℃，较揭膜地块高3.1 ℃，昼夜温差也由前3个生育期平均6.3 ℃下降至1.3 ℃，高温、阴雨天气使覆膜地开始出现茎叶徒长，块茎较揭膜地少0.86块/株，葡匐茎形成枝条数则较揭膜多0.33条/株，随着增温越高，马铃薯每株薯块数明显下降[3]。 姚玉壁等[4]研究表明，西北半干旱地区马铃薯块茎膨大期的气温敏感期一般在7月，成熟期对气温的敏感性也显著提高。
2.3 光照效应
据测定，覆膜地块在发芽期、幼苗期、块茎形成期的平均光照强度分别为28.4%、24.6%和15.2%，分别较揭膜地块高0.36%、0.47%和1.23%;在块茎增长期，由于覆膜地茎叶徒长，植株间开始相互遮荫，加之阴雨天气增多增强、通风透光条件变差，使透光率开始逐步下降。据7月30日测定可知，覆膜地由块茎形成期的6.78 mg CO2/（dm2·h）下降至4.83 mg CO2/（dm2·h），揭膜地光合强度达5.78 mg CO2/（dm2·h），高于覆膜地19.7%，昼夜温差较覆膜地提高0.9 ℃，促进了马铃薯养分的制造并快速向块茎集结。随着降雨集中期的进一步延续，弱光与短日照会使马铃薯光合強度进一步降低。秦玉芝等[5]研究表明，长期弱光迫使马铃薯叶片光合效率下降，同时对强光的利用能力减弱。
2.4 经济效应
据测定可知，发芽期、幼苗期、块茎形成期、块茎增长期揭膜处理马铃薯的平均经济产量分别为27 590、27 759、31 620、25 708 kg/hm2，按当地市场中准价1.2元/kg计算，经济产投比分别为2.31、2.32、2.65、2.15。由此可看出，块茎增长期揭膜产投比最低，发芽期与幼苗期差别不大，块茎形成期揭膜的产投比最高。
3 结论与讨论
试验结果表明，在马铃薯块茎形成期揭膜其土壤含水量保持在15.7%～24.6%之间、温度保持在12.3～19.8 ℃之间、光合强度高于覆膜地19.7%，昼夜温差较覆膜地提高0.9 ℃，经济产投比达到2.65，分别较发芽期、幼苗期、块茎增长期揭膜高14.7%、14.2%和23.3%。覆膜栽培在马铃薯生育前期具有提高含水量、增温、透光的功效，但在块茎增长期则出现地温升高、透光差、茎叶徒长、块茎生长慢等劣势[6]。覆膜栽培在马铃薯生产中具有不可替代的优势，如何趋利避害、充分发挥其覆盖效应尚需进一步研究。
4 参考文献
[1] 范士杰，王蒂，张俊莲，等.不同栽培方式对马铃薯土壤水分状况和产量的影响[J].草业学报，2012，21（2）：271-279.
[2] 田峰.马铃薯覆膜垄盖栽培技术的综合效应[J].现代农业科技，2017（14）：50.
[3] 肖国举，仇正跻，张峰举，等.增温对西北半干旱区马铃薯产量和品质的影响[J].生态学报，2015，35（3）：830-836.
[4] 姚玉璧，王润元，邓振镛，等.黄土高原半干旱区气候变化及其对马铃薯生长发育的影响[J].应用生态学报，2010，21（2）：379-385.
[5] 秦玉芝，邢铮，邹剑锋，等.持续弱光胁迫对马铃薯苗期生长和光合特性的影响[J].中国农业科学，2014，47（3）：537-545.
[6] 李浩然，曹君迈，陈彦云.不同覆膜栽培方式对雨养区马铃薯光合日变化及产量的影响[J].江苏农业科学，2018（15）：51-54.
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