不同株行距对马铃薯生长及产量的影响

吴文荣,袁 丁,杨 柳

(河北北方学院农林科技学院,河北张家口075000)

马铃薯作为一种优质的粮菜兼用作物,以其光合生产效率高、产业链长、开发潜力巨大的优势在中国农业生产中扮演着重要角色[1].马铃署不仅富含淀粉、蛋白质、纤维等营养物质,营养全面,还具有食用价值,且有止痛、通便等药用价值.此外,马铃薯具有很大的工业价值,如炸薯条、炸薯片、速溶全粉以及花样繁多的糕点、蛋卷等.马铃薯的鲜茎叶通过青贮,可作饲料,中国一些地区利用马铃薯茎叶做绿肥,其肥效与紫云英相似[2,3].种植密度是构成马铃薯产量的重要因素之一,密度增加,产量也相应增加,但商品率随着密度的增加而减少.密度过大时,小薯的比例也随之增多,且播种时不易操作[4].通过改变株行距种植马铃薯,即改变马铃薯植株在田间的分布情况,达到田间通风,光照合理,使土壤温度、含水量、容重、养分含量等也发生着细微改变,从而影响了田间马铃薯对土壤水分的利用、养分的吸收及光合的利用,最终导致马铃薯的生长和产量受到不同程度的影响[5,6].

本试验采用相同的种植密度、不同的株行距种植马铃薯——大西洋品种,通过对苗期出苗率、出苗整齐度及苗期植株的性状指标测定,生长时期的植株长势 (株高、冠幅、茎粗)及马铃薯最终产量指标测定和经济效益的分析,找出适合张家口地区大西洋品种种植的株距和行距,从而提高大西洋品种在当地种植的产量和商品薯率,为种植者带来更好的经济效益.

1 材料与方法

1.1 试验地点

河北北方学院南校区农场试验田,地块前茬作物是大豆,地势平坦,肥力均等.耕层土壤 (0～20 cm)肥力情况如下：碱解氮含量60.8 mg/kg,速效磷含量8.3 mg/kg,速效钾含量209.9 mg/kg,有机质12.3 g/kg,土壤容重1.25 g/cm3,p H=8.05,盐分小于1.0%.

1.2 试验材料

供试马铃薯品种为大西洋 (原种),从张家口市农业科学院马铃薯所购得.

1.3 试验设计

通过对张家口市沙岭子镇及张家口市察北管理区马铃薯种植模式的调查,本试验设五个处理：具体处理如下：不同“株距×行距”分别为：36 cm×50 cm(处理1)、30 cm×60 cm(处理2,沙岭子当地农民常采用的株行距,非机械化种植)、25.7 cm×70 cm(处理3)、22.5 cm×80 cm(处理4)、20 cm×90 cm(处理5)(处理4和处理5是察北管理区常采用的株行距,机械化种植),每个处理种植密度均为55583株∕hm2.随机区组设计,每处理3次重复,行长8 m,每处理播种234株,处理间留过道,四周设置保护行.

2009年4月28日播种,10月10日收获.所有处理亩施马铃薯复合肥料100 kg,均匀施肥,分别在幼苗刚出土、幼苗高10 cm左右、15 cm左右时进行中耕培土,其他田间管理同当地生产田.

1.4 测定指标及方法

苗期性状指标测定：出苗时记录出苗时间、出苗数、出苗所需天数及出苗整齐度.苗期性状指标采用随机抽样法测定,每个处理随机取样15株 (每个重复取样5株),带回实验室测定定单株干物质重 (烘干法)、根容量 (排水法)、茎粗 (直尺法)、根数 (平均数法)、根长 (平均数法)[7].

生长期植株长势测定：出苗一个月后,采用随机抽样法,每个处理取样30株 (每个重复取样10株),将所抽取的马铃薯做上标记,测其株高 (直尺法)、冠幅 (直尺法)、茎粗[8](线绳法),计算平均值,之后每隔7 d测定一次标记的马铃薯,直至地上生长结束.

收获后测定产量性状指标：收获后按薯块大小进行分级,100 g以下的为小薯,100～150 g的为中薯,150～400 g的为大薯,400 g以上的为特大薯,分别测定每处理特大薯、大薯、中薯、小薯、畸形薯的个数与重量,折算hm2产量及商品薯率 (商品薯包括特大薯、大薯和中薯),并分析经济效益 (hm2纯收入=hm2产值-hm2投入).

1.5 数据处理

用Excel、SPSS11.5软件对原始数据进行整理分析.

2 结果与分析

2.1 不同株行距对马铃薯出苗率和出苗整齐度的影响

表1 不同株行距对马铃薯的出苗率和出苗整齐度的影响

从表1可以看出,五种处理对马铃薯出苗率和出苗整齐度影响不大,因此,不同株行距对马铃薯的出苗影响较小.

2.2 不同株行距对马铃薯苗期性状指标的影响

从表2可以看出,5个处理的马铃薯出苗日期大致相同,出苗所需天数基本一致,相对而言,处理1和处理3出苗最早、所需天数最短.就单株干物质、茎粗、根数、根长、根容量几个指标来看,处理3的马铃薯均优于其他处理.说明株行距为25.7 cm×70 cm的处理在苗期利于形成壮苗,作物株高和生物量的积累是作物产量形成的基础[9],处理3为后期块茎膨大打下了基础.

表2 不同株行距对马铃薯苗期性状指标的影响

2.3 不同株行距对马铃薯株高、冠幅、茎粗的影响

图1 不同株行距对马铃薯株高的影响

图3 不同株行距对马铃薯茎粗的影响

从图1、2、3可以看出,处理5的株高、冠幅表现最好,增大行距,垄间通风,同时利于培土保墒,促进植株生长.处理3的株高、冠幅和其它处理差异不大,但茎粗明显好于其他处理.处理4、5的茎粗相对其它处理明显表现出弱些.说明适当增加行距利于作物植株向上生长,但有徒长的趋势.

表3 不同株行距对马铃薯产量的影响

2.4 不同株行距对马铃薯产量的影响

从表3可以看出,25.7 cm×70 cm的处理对大西洋的小区产量为171.9 kg,折合公顷产量为40 771.24 kg,高于其它四个处理,相对于处理2(30 cm×60 cm)增产了20.7%.方差分析也表明,处理3在公顷产量上与其它处理存极显著差异,这说明25.7 cm×70 cm的株行距能够提高马铃薯的亩产量.处理4、5产量较低可能和生长期植株徒长有关,生物量的积累是作物产量形成的基础[9],用于植株的生长则影响地下块茎的膨大.

2.5 不同株行距对马铃薯商品薯率的影响

表4 不同株行距对马铃薯商品薯的影响

从表4可以看出,处理3的商品薯率最高;方差分析表明,处理3与处理1、处理2、处理4、处理5的商品薯率差异达到极显著水平.且处理3的畸形薯个数最少,特大薯、大薯个数最多.说明采用25.7 cm×70 cm的株行距种植的马铃薯,其亩产量、商品薯率显著高于其他处理,且畸形薯率低于其他处理.这可能是因为处理4、5相对处理3增加行距减少株距,植株间会发生养分竞争,导致大薯率减少,小薯率增加,而处理1相对处理2适当减小了行距,加大了株距,影响了中耕培土保墒,从而影响薯块的膨大.因此采用25.7 cm×70 cm的株行距种植大西洋,提高大薯率的同时也提高了产量.

适宜的株行距,利于形成壮苗,为后期的马铃薯块茎膨大打下基础,同时适宜的行距利于中耕培土,形成垄台,调节马铃薯块茎所处的环境,使马铃薯对田间土壤水分、养分合理利用,植株的光合产物迅速向地下块茎运输,促进块茎迅速膨大,形成大薯,而不是造成植株徒长[10].

2.6 不同株行距对经济效益的影响

表5 不同株行距种植的马铃薯经济效益比较

五个处理的种植成本相同,约10 500.00元/hm2(包括种薯费用、肥料费用、浇水、除草、病虫害防治等费用),2009年10月份马铃薯在张家口地区的市场价格平均为1.8元/kg,收获后立刻上市销售,纯收入以处理3最高.

通过对每亩马铃薯的纯收入进行计算,得到不同株行距种植的经济效益.从表5可以看出,处理3的纯收入最高,为47 895.00元/hm2,比处理2增收14 039.85元/hm2,处理4的纯收入为36 756.00元/hm2,比处理2略有增加,而处理1和处理5分别比处理2减收3 247.65元/hm2、4 222.35元/hm2.因此,在人工种植的条件下,25.7 cm×70 cm株行距播种能够调高商品薯率,提高经济效益.

3 讨论与结论

人们对马铃薯需求量的日益加大,迫切要求马铃薯种植者改变原有的传统栽培模式,以提高马铃薯的单位产量和经济效益[11].改变马铃薯的株行距即改变马铃薯在田间的分布情况.传统的农户种植模式一直习惯于30 cm×60 cm株行距.在此基础上人工种植适当增加行距,利于播种、除草、中耕和培土.机械化种植马铃薯,需要地势平坦地区.但在山区,农户仍然使用牲畜播种,人工除草、中耕,采用人工畜力劳作[12,13].

本试验在传统的大西洋株行距基础上,不改变种植密度,通过改变株行距进行种植,以处理3(25.7 cm×70 cm)表现最好.生长期植株枝叶平展,代谢旺盛,未发生徒长现象.收获时产量最高,且大中薯率相对其它处理有所增加.说明合适的株行距可使单株结薯数增加,大中薯率增加,平均薯块数提高,从而提高马铃薯的总产量,这与韩秀峰等人的研究结果一致[14].

张家口地区的气候条件非常适合种植马铃薯,但在山区受地形限制,无法进行机械化作业,只能人工畜力共同劳作.25.7 cm×70 cm的株距和行距种植大西洋品种,产量、大中薯率均高于其它处理,25.7 cm×70cm的行距保证了马铃薯大西洋的产量并提高了其亩收入,同时在保证种植密度及亩株数不变的情况下,行距加大利于中耕、除草和培土,形成垄台,垄间保墒.建议在张家口非机械化种植马铃薯地区,选用25.7 cm×70 cm的株行距种植.

本研究只是针对马铃薯品种之一——大西洋进行了不同株行距的种植试验,大西洋品种具有植株茎杆粗壮,长势中等、紧凑等生长特征.不同品种具有不同的生长特性,对于其它品种此株行距是否适合有待今后进一步的试验证实.

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