不同类型地膜覆盖的抑草与水热效应及其对马铃薯产量和品质的影响

张淑敏 宁堂原 刘 振 王 斌 孙 涛 张学鹏 贺贞昆 杨 燕 米庆华



不同类型地膜覆盖的抑草与水热效应及其对马铃薯产量和品质的影响

张淑敏 宁堂原*刘 振 王 斌 孙 涛 张学鹏 贺贞昆 杨 燕 米庆华

山东农业大学作物生物学国家重点实验室 / 农业部作物水分生理与抗旱种质改良重点实验室, 山东泰安 271018

地膜覆盖被广泛应用于马铃薯栽培中, 随之而来的白色污染以及杂草问题十分严重。为筛选适宜黄淮海地区的马铃薯专用地膜, 以马铃薯品种荷兰15为供试材料, 在2013—2015年进行大田定位试验, 设置黑白配色地膜(BW)、透明生物降解地膜(BI)和普通聚乙烯地膜(CK)覆盖3个处理, 研究其抑草与水热效应及其对马铃薯产量和品质的影响。结果表明, 与CK相比, BW和BI分别减少杂草密度44.1%~58.5%和26.7%~38.3%。马铃薯生育前期, CK增温效果明显; 在淀粉积累期, BW的温度日变化幅度较小, 控温效果显著。干旱年份(2014) BW保墒效果显著优于BI和CK。与CK相比, 降水正常(2013)和干旱年份BW分别增产6.2%和8.2%; 干旱年份BI增产7.1%; 而湿润年份(2015), 不同地膜处理间马铃薯产量无显著差异。与CK相比, BW处理淀粉含量提高18.3%~37.6%, BI提高7.0%~28.9%; BW维生素C含量提高1.0%~4.3%; BW与BI均显著降低了马铃薯块茎中蛋白质含量。因此, 用黑白配色地膜和生物降解地膜替代普通地膜, 可降低膜下杂草密度, 创造更适宜的土壤温度和水分条件, 有利于马铃薯增产和改善品质。

地膜; 土壤水热效应; 马铃薯; 产量; 品质

中国是马铃薯生产和消费大国, 种植面积和总产量稳步上升, 目前面积约550万公顷[1]。为了实现主粮种类多样化、营养多元化, 提升粮食安全水平, 2015年1月农业部正式启动马铃薯主粮化战略, 将其作为我国的第四主粮[2]。地膜覆盖是马铃薯增产的重要技术手段, 研究表明覆膜能使地表温度提高0.4~7.3℃, 满足种薯萌发和根系生长对温度的要求, 并促进植株营养器官快速生长, 有利于结薯[3]。然而, 传统地膜覆盖目前还存在一些问题, 首先, 由于后期管理不当, 容易导致作物徒长、倒伏, 以及部分作物出现早衰; 其次, 膜下杂草较多, 与作物争夺养分和水分[4], 而为防治草害需在覆膜前使用除草剂, 又易导致土壤和地下水污染而加剧生态环境恶化, 降低了作物的品质[5]; 同时, 传统地膜难以分解, 碎残膜片容易残留于土壤耕层且残留量日益增加, 对作物可持续生产构成威胁[6]。与普通地膜增温、保墒性能接近的环保地膜的研制与应用, 是解决上述问题的有效途径[7-8]。因此, 在马铃薯主粮化战略的前提下, 为了解决普通地膜的白色污染、提高马铃薯块茎产量与品质, 确保马铃薯产业化与可持续性发展, 需要筛选适合马铃薯专用的环保地膜。

近年来, 大量研究集中在生物降解地膜和配色地膜等功能性环保地膜在作物上的应用。生物降解地膜替代普通地膜在生产中推广应用意义重大, 可显著减少应用普通地膜带来的白色污染等问题[9]。同时, 与普通地膜相比, 降解地膜可提高马铃薯的出苗率[10]。黑白配色地膜不仅有增温、保墒等功能, 而且具有除草和调节地温的作用[11]。已有研究表明, 地膜覆盖能保证耕层有较高的温度和含水量, 促使马铃薯早生快发, 能在一定程度上解决其播种时土壤低温和水分不足等问题[12]。然而, 马铃薯为喜凉不耐高温的作物, 茎叶生长最适温度是20~29℃, 高于42℃或低于7℃时, 茎叶停止生长; 块茎形成和膨大的最适温度为14~22℃, 高于25℃时生长趋于停止[13]。淀粉积累期的土壤高温和干旱会显著降低马铃薯的产量, 而配色地膜可通过降低后期土壤温度而增产[14]。在地膜覆盖下, 降低盛花期至收获期的土壤温度, 有利于提高产量[11]。也有研究表明, 苗期较高的土壤温度和含水量、后期较高的土壤含水量和较低的温度, 有利于实现水热对马铃薯生长的协同作用, 能显著增产[15]。但是, 黑白配色地膜和生物降解地膜覆盖对马铃薯的抑草与水热效应及其对马铃薯产量和品质的影响鲜见报道。因此, 选择合适的能够抑制杂草、并实现土壤水热状况与马铃薯生长的协同作用, 是马铃薯高产高效栽培亟待研究的问题。为此, 本研究以普通地膜为对照, 比较了黑白配色地膜与生物降解地膜覆盖对土壤温度和含水量、杂草发生、马铃薯产量和品质的影响, 旨在选择一种马铃薯专用地膜, 为马铃薯地膜覆盖栽培提供资源支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

山东省泰安市山东农业大学农学实验站(36°9′N, 117°9′E)地处典型的半湿润灌溉农区, 多年(1971— 2000)平均降雨量为688.3 mm, 冬春少雨, 易发生季节性干旱, 多年平均气温13.0℃。试验地土壤质地为沙壤土, 土层深厚, 含全氮0.08%、速效磷29.13 mg kg–1、速效钾11.63 mg kg–1、有机质1.06%, pH 6.2, 肥力中等。

2013—2015年马铃薯3个生长季的降雨量见图1。2013年降雨主要集中在覆膜后60~90 d, 降雨总量为84.5 mm。2014年降雨量少, 降雨总量为44.5 mm, 平均气温变化较为缓和, 温度长期维持在15~25℃之间。2015年降雨多, 降雨总量为119.2 mm, 气温在覆膜后30 d左右变化幅度较大, 其后均维持在20~25℃左右。2013、2014和2015年分别代表了正常、干旱和湿润年份。

1.2 试验材料与设计

采用随机区组设计, 3个处理, 分别为黑白配色地膜(BW)、生物降解地膜(BI)、普通地膜(CK), 每个处理重复3次。其中, 黑白配色地膜、生物降解地膜由山东农业大学研制、山东企鹅塑胶集团有限公司生产, 厚度0.008 mm, 宽度90 cm。黑白配色地膜为黑-白-黑三条带, 每个条带宽度为30 cm, 白色条带为透明条带。生物降解地膜是专门为马铃薯设计的, 主要组分为聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、聚乳酸, 降解期为90 d左右, 透明, 能够完全降解。普通地膜由山东企鹅塑胶集团有限公司生产, 透明。

马铃薯品种为荷兰15, 每年3月8日前后起垄播种, 垄距45 cm, 播种前选取单芽薯块点播, 间距20 cm, 每垄种植2行, 行距为25 cm, 每小区种8垄, 用种量为2250 kg hm–2。均匀施入辛硫磷(15 kg hm–2)和复合肥(22 000 kg hm–2, 15-15-15 NPK)。用2.5%咯菌腈悬浮种衣剂处理, 用量300 mL hm–2。垄中间铺设滴灌带, 不用除草剂, 生育期间灌溉3~4次, 每次600 m3hm–2。6月15日前后收获。

1.3 测定项目和方法

1.3.1 地膜降解速度 覆膜后每10 d观测一次。参照杨惠娣和唐赛珍[16]的地膜降解分级方法, 0级为未出现裂纹; 1级为开始出现裂纹; 2级为田间25%地膜出现细小裂纹; 3级为出现2.0~2.5 cm裂纹; 4级为出现均匀网状裂纹, 无大块地膜存在; 5级为垄面上基本无地膜存在。

1.3.2 马铃薯生育期 观察马铃薯的生育状况和物候期, 并记录。

1.3.3 杂草多样性 马铃薯收获时, 选取1 m2,参照中国农田杂草彩色图谱[17], 调查杂草种类、数量和密度, 每个处理重复3次。杂草抑制率 = (对照杂草密度–地膜处理杂草密度)/对照杂草密度×100%。

1.3.4 土壤温度、含水量 将土壤温度和含水量(体积含水量, %)传感器插入测定垄的正中间位置, 探头深度距垄表层土壤10 cm, 每30 min自动采集数据1次。于马铃薯每个生育时期选取10 d数据, 计算该时期的土壤平均温度和平均含水量。

1.3.5 马铃薯产量 随机选取有代表性的5 m2小区, 收获全部马铃薯薯块, 分成3个等级, 重量大于200 g的为1级, 100~200 g之间为2级, 重量小于100 g的为3级。大薯率= (1级薯重+2级薯重)/总薯重。

1.3.6 马铃薯块茎含水量 采用烘干称重法, 精确度为0.01 g。从每小区分别随机取3枚马铃薯块茎, 带回室内洗净擦干, 测定薯块鲜重, 然后切片, 放在105℃的恒温箱内烘30 min, 随后将温度下降到80℃, 继续烘至恒重, 测定干重, 计算含水量。

1.3.7 马铃薯块茎品质 取马铃薯新鲜块茎, 洗净擦干。用比重法测定淀粉含量; G-250比色法测定蛋白质含量; 2,6-D滴定法测定维生素C含量。

1.4 统计分析

用Microsoft Excel 2003、DPS7.05统计分析软件处理数据, 用LSD法分别检验每一年数据的差异显著性, 用OriginPro 8.0作图。

2 结果与分析

2.1 不同地膜的降解情况

由表1可以看出, 普通地膜和黑白配色地膜在马铃薯收获时出现裂纹。生物降解地膜在马铃薯块茎形成期开始出现裂纹, 但不同年份降解速率有显著差异, 2014年降解较快, 成熟期降解达4级, 而2013年和2015年达3级。

表1 地膜降解情况分级

0~5: 地膜降解分级指标。0: 未出现裂纹; 1: 开始出现裂纹; 2: 田间25%地膜出现细小裂纹; 3: 地膜出现2.0~2.5 cm裂纹; 4: 地膜出现均匀网状裂纹, 无大块地膜存在; 5: 垄面上基本无地膜存在。

0–5: film degradation classification index. 0: no crack; 1: cracks begin to appear; 2: hairline cracks appear in 25% of the film; 3: film appears 2.0–2.5 cm cracks; 4: film cracks become uniform mesh, no large pieces of film exist; 5: basically no film exist in ridge surface.

2.2 不同地膜覆盖对马铃薯重要生育时期的影响

由表2可以看出, 黑白配色地膜比普通地膜和生物降解地膜覆盖的马铃薯出苗晚, 分别晚4~5 d和2~4 d。但开花期后, 3种地膜覆盖马铃薯的生育时期差异变小, 仅差0~2 d。

2.3 不同地膜覆盖对杂草多样性的影响

2013年共发现马唐、茼麻、反枝苋、藜、狗尾草、葎草6种杂草, 而2014年和2015年共发现马唐、茼麻、反枝苋、藜、狗尾草、葎草、鸭跖草7种杂草(表3)。3年中, 优势杂草种群均为马唐和狗尾草。不同类型地膜覆盖条件下, 杂草密度差异显著, 其中, BW处理抑制杂草生长效果最好。3年数据显示, BW杂草抑制率达44.1%~58.5%; 而BI杂草抑制率相对较低, 约26.7%~38.3%。

表2 不同地膜对马铃薯重要生育时期的影响

表3 不同地膜覆盖处理下杂草种类和密度

(续表3)

同行中标以不同字母的值在同一年度各处理间存在0.05概率水平的显著差异。

Values within a line followed by different letters are significantly different within the same year among treatments at the 0.05 probability level.

2.4 不同地膜覆盖对土壤温度和含水量的影响

2.4.1 不同地膜覆盖对土壤10 cm温度的影响

由图2可以看出, 马铃薯不同生育期, CK处理下土壤10 cm处温度均大于其他2个处理, 仅2013年淀粉积累期出现低于BI处理的情况。与黑白配色地膜和生物降解地膜相比, 普通无色地膜更利于提高土壤温度, 且3年中, 在马铃薯块茎膨大期之前, CK处理下的土壤10 cm温度显著高于BW和BI, 平均比BW和BI处理高0.59℃和0.53℃; 淀粉积累期以后, 由于外界气温不断升高, CK与BW和BI差距逐渐缩小。

随着外界温度的变化, BI和BW处理下的土壤温度日平均变化幅度较小, 分别为6.38℃和6.39℃; 而CK处理下的土壤温度日变化幅度相对较大, 为6.61℃(图3)。2013年, 当外界温度达到峰值时, 土壤温度的维持能力为BW>CK>BI; 在2014年的持续高温干旱条件下, CK处理下的土壤温度变化幅度较大, 土壤温度的维持能力为BW>BI>CK; 2015年, 由于水分供应相对充足, BW、BI与CK维持土壤温度的效果相当, 且变化幅度为3年中最小。

2.4.2 不同地膜覆盖对10 cm土壤含水量的影响

由图1和表4可知, 2013年和2015年降水较多, 各处理间土壤10 cm处含水量均比较高, 其中CK的土壤含水量相对较高。生物降解地膜进入马铃薯淀粉积累期后破损率较高, 利于土壤蒸发, BI处理土壤含水量显著降低。而2014年降水不足, 外界温度变化幅度较小且均维持在较高水平, 使得地膜覆盖下的土壤含水量普遍较低, 其中BI和CK 10 cm土壤含水量相对较低, 而BW处理土壤含水量相对较高, 维持在38.26%~39.92%, 即干旱年份BW保墒效果较为显著。

2.5 不同地膜覆盖对马铃薯产量和品质的影响

由表5可以看出, 与CK相比, 2014年BI增产7.1%, 2013年和2014年BW分别增产6.2%和8.2%; 而2015年马铃薯各处理间产量差异并不显著。2014年的马铃薯产量比2013年和2015年显著降低(图4)。3年的马铃薯平均大薯率, BI、BW和CK分别为51.3%、51.9%和53.7%。

VP:苗期; TI: 块茎形成期; BS: 块茎膨大期; SA: 淀粉积累期; MS: 成熟期。图柱上不同字母表示同一年度各处理间在0.05水平上差异显著。BW: 黑白配色地膜; BI: 透明生物降解地膜; CK: 普通聚乙烯地膜。

VP: vegetative period; TI: tuber initiation stage; BS: bulking stage; SA: starch accumulation; MS: maturation stage. Bars represented by different letters are significantly different among treatments at the 0.05 probability level within the same year. BW: black-white match color film; BI: biodegradable film; CK common plastic film.

表4 不同地膜对10 cm土壤体积含水量的影响

同行中标以不同字母的值在同一年度各处理间存在0.05概率水平的显著差异。

Values within a line followed by different letters are significantly different within the same year among treatments at the 0.05 probability level.

缩写同图2。Abbreviations are the same as those given in Figure 2.

不同地膜覆盖对马铃薯块茎品质影响显著(表5)。与CK相比, BW的淀粉含量提高18.3%~37.6%, BI提高7.0%~28.9%; BI除2014年外对马铃薯块茎维生素C含量影响不显著, BW则显著提高了1.0%~ 4.3%; BW与BI均降低了马铃薯块茎的蛋白质含量。与CK相比, BW显著提高了各年份马铃薯块茎的含水量, 而BI仅2015年有显著提高。

3 讨论

3.1 不同类型地膜覆盖的抑草效应

本研究表明黑白配色地膜和生物降解地膜均可显著降低杂草的密度, 抑草效果优于普通地膜。已有研究表明, 马铃薯全部采用黑色地膜覆盖栽培, 其透光率低, 辐射热透过少, 土壤增温幅度较透明膜小, 能防止高温对作物的不良影响、抑制杂草生长并防止马铃薯变绿[18]。徐康乐等[14]研究表明, 配色地膜垄顶透明部分对光的吸收能力强, 有利于前期增温, 垄的侧面和底部黑色部分有利于防除杂草和减少块茎见光, 在防除杂草和防止马铃薯块茎表皮变绿方面有明显效果; 黑色地膜的防草效果优于配色膜, 但其前期提温较慢, 透光率低, 出苗晚、长势弱, 因而产量不如配色地膜。可见, 相比于普通无色地膜, 黑白配色地膜和黑色地膜均能够有效利用其黑色条带抑制膜下杂草的光合作用和生长, 具有显著的抑草效应, 但配色地膜能更好地兼顾抑草和增温保墒作用、利于马铃薯生长。而降解地膜的抑草机制与配色地膜不同, 其原因可能是在马铃薯生长后期生物降解地膜开始降解, 适宜的土壤温度和水分促进了马铃薯的生长, 增强了马铃薯的竞争力, 从而抑制了杂草的生长。本研究中, 各处理均未喷除草剂, 而配色地膜和生物降解地膜有显著的抑草效果, 在覆盖栽培中可以降低或不用除草剂。

T: 单薯块重量在100 g以下的薯块总重量; S: 单薯块重量在100~200 g之间的薯块总重量; F: 单薯块重量在200 g以上的薯块总重量。图柱上不同字母表示同一年度各处理间在0.05水平上差异显著。其他缩写同图2。

T: total weight of single potato below 100 g; S: total weight of single potato between 100 g to 200 g; F: total weight of single potato more than 200 g. Bars represented by different letters are significantly different among treatments at the 0.05 probability level within the same year. Other abbreviations are the same as those given in Figure 2.

3.2 不同类型地膜覆盖的土壤水热效应

马铃薯为喜凉不耐高温的作物, 茎叶生长最适温度是20~29℃, 高于42℃或低于7℃时, 茎叶停止生长; 块茎形成和膨大的最适温度为14~22℃, 高于25℃时生长趋于停止[13]。盛花期后马铃薯生长以地下部分为主, 对土壤水分的消耗进一步加大, 薯块膨大期为马铃薯水分消耗最多的时期[18]。苗期较高的土壤温度和含水量, 后期较高的土壤含水量和较低的温度, 有利于马铃薯生长, 能显著增产[15]。本研究表明, 普通地膜增温保墒效果较为明显, 然而随着外界温度的不断升高, 后期膜下温度过高, 反而不利于马铃薯薯块的形成与膨大。特别是在2014年的持续高温干旱条件下, 一天中存在较长时间膜下温度超出淀粉积累的最适温度(温度高于25℃), 淀粉积累变慢, 产量降低。与普通地膜相比, 不同年份下黑白配色地膜与生物降解地膜覆盖下的土壤温度均更适宜薯块的膨大。在马铃薯成熟期, 各处理的土壤含水量呈现逐渐降低趋势, 生物降解地膜维持水分的能力相对较差, 这与外界温度升高、土壤水分蒸发以及马铃薯耗水量增加等因素有关。地膜覆盖在土壤表面设置了一层物理阻隔抑制了土壤水分蒸发[19], 而降解地膜开始降解后, 土壤表面的物理阻隔面积减少, 蒸发量大大增加, 土壤含水量显著下降[10]。Gao等[20]发现, 地膜覆盖在丰水年份具有良好的贮水保水作用, 而在干旱年份效果则不显著。本试验中, 正常和湿润年份, 普通地膜的保墒效果较好; 在干旱年份生物降解地膜和普通地膜土壤10 cm处含水量较低, 而配色地膜因膜下温度低、水分蒸发较少, 土壤含水量较高。因此, 与普通地膜相比, 配色地膜和生物降解地膜能够创造苗期较高的土壤温度和含水量、后期较高的土壤含水量和较低的温度, 更适于马铃薯生长和淀粉积累。本试验中, 配色地膜的水热效应与马铃薯的需求吻合度优于生物降解地膜, 说明生物降解地膜还需改进。

表5 不同类型地膜对马铃薯产量和品质的影响

同列中标以不同字母的值在同一年度各处理间存在0.05概率水平的显著差异。

Values within a column followed by different letters are significantly different within the same year among treatments at the 0.05 probability level.

3.3 不同类型地膜覆盖对马铃薯产量和品质的影响

马铃薯块茎营养丰富, 其中淀粉、蛋白质和维生素等营养物质是衡量马铃薯块茎品质的主要指标, 而这些营养物质含量除由遗传学控制外, 还受温度、水分、土壤特性等生态因素影响[13]。地膜覆盖具有保水、增温、除草、改善光照条件等作用, 有利于作物生长发育, 从而促进作物高产优质[3, 5, 10]。本研究表明, 黑白配色地膜提高了马铃薯产量; 与普通地膜相比, 生物降解地膜在正常和干旱年份有增产效果。增产的主要原因是, 与普通地膜相比, 黑白配色地膜和生物降解地膜覆盖具有相同或相近的增温保墒效果, 而且可以降低马铃薯生长后期土壤高温的不利影响, 并在一定程度上减少杂草与马铃薯的竞争。同时, 降解地膜与黑白配色地膜可不同程度地提高块茎中的淀粉含量和维生素C含量, 降低块茎中的蛋白质含量。这是因为土壤温度和水分条件的改善, 在提高马铃薯产量的同时改善了品质[21]。已有研究表明, 长期高温会导致干物质向块茎中转移受阻, 影响马铃薯的品质[22]。在适宜的范围内, 马铃薯块茎淀粉含量随生育期内, 特别是在结薯期, 土壤温度平均日较差的增加而升高[23]。宋娜等[25]研究表明, 与维持田间含水量40%相比, 含水量为70%时马铃薯块茎质量、块茎淀粉含量、块茎维生素C含量、块茎蛋白质含量均显著提高[24]。但土壤过湿或干湿交替会引起马铃薯块茎的次生生长, 导致淀粉水解成糖分以供应块茎生长部分的需要, 使得块茎淀粉含量下降。生长期间土壤过湿也将导致块茎维生素C含量降低[26]。本试验中, 与普通地膜相比, 黑白配色地膜和生物降解地膜提高了块茎淀粉含量和维生素C含量、降低了蛋白质含量, 也与土壤温度和含水量有关。因为配色地膜抑制了块根膨大期高温, 且后期土壤含水量较高, 有利于淀粉等营养物质的积累与转化。而生物降解地膜则主要是因为抑制了后期高温, 且增加了土壤温度平均日较差。秦舒浩等研究表明, 马铃薯播种后75 d揭膜显著提高了产量, 并提高了薯块可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸、Vc和淀粉含量, 且其产量品质优于不揭膜或较早较晚揭膜处理[27]。这也反证了降解地膜的适期降解对马铃薯产量和品质有利。与后期揭膜类似, 降解地膜的降解不仅有利于降温, 而且有利于接纳雨水。本试验中, 降解地膜后期土壤含水量较低, 可能与降解较早或者马铃薯耗水较多有关。因此, 用黑白配色地膜和生物降解地膜替代普通地膜有利于增产和改善品质。但由于生物降解地膜目前成本仍较高, 影响了其大面积推广使用[28]。可是如果考虑到普通地膜污染的影响和回收再利用成本等, 生物降解地膜的应用前景将非常广泛。

4 结论

与普通地膜相比, 黑白配色地膜具有较好的控温保墒效果, 可以抑制杂草生长, 马铃薯产量提高和品质改善; 而生物降解地膜前期的保温保墒效果与普通地膜相当, 后期可抑制膜下温度过度升高, 增产和改善品质效果也很显著。因此, 为了减轻普通地膜的白色污染、缓解其膜下杂草较多和后期温度较高等不利因素, 创造更适宜的生态环境, 提高马铃薯产量并改善品质, 生产上可以选择黑白配色地膜和生物降解地膜替代普通地膜。

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Weed Infestation, Soil Moisture, and Temperature under Mulching Cultivation with Different Films and the Effects on Yield and Quality of Potato

ZHANG Shu-Min, NING Tang-Yuan*, LIU Zhen, WANG Bin, SUN Tao, ZHANG Xue-Peng, HE Zhen-Kun, YANG Yan, and MI Qing-Hua

State Key Laboratory of Crop Biology / Key Laboratory of Crop Water Physiology and Drought-tolerance Germplasm Improvement, Ministry of Agriculture, Tai’an 271018, China

Plastic film mulching is widely used on potato cultivation, however, leads to a serious “white pollution” and weed infestation. Three types of films including black-white match color film (BW), biodegradable film (BI), and common plastic film (CK), were used on mulching potato variety Helan 15 from 2013 to 2015, to study their effects on weed infestation, soil moisture and temperature, and yield and quality of potato in North China. BW and BI significantly decreased weeds densities by 44.1% to 58.5% and 26.7% to 38.3% compared with CK, respectively. CK had a higher warming effect than BW and BI during the earlier stages of potato growth, while BW had relatively small variations in daily temperature at the starch accumulation stage. Compared with CK and BI, BW treatment stored more soil moisture in the dry year (2014). Compared with CK, yields of BW in the normal (2013) and dry year (2014) increased by 6.2% and 8.2% respectively, and that of BI increased by 7.1% in dry year. However, there was no significant difference in yield between treatments in the wet year (2015).Compared with CK, the starch content in tubers of BW and BI increased by 18.3% to 37.6% and 7.0% to 28.9%, respectively; the vitamin C content of BW increased by 1.0% to 4.3%; however, the protein contents of BW and BI were lower. Therefore, mulch farming with black-white match color film and biodegradable film instead of common plastic film can decrease weeds densities and create suitable soil temperature and moisture conditions for improving yield and quality of potato.

Plastic film; Soil moisture and temperature; Potato; Yield; Quality

10.3724/SP.J.1006.2017.00571

本研究由国家科技支撑计划项目(2012BAD11B01), 国家公益性行业(农业)科研专项(201103001, 201503121-05)和山东省科技发展计划项目(2014GNC111007)资助。

The study was supported by the National Science and Technology Research Projects of China (2012BAD11B01), the Special Fund for Agro-Scientific Research in the Public Interest (201103001, 201503121-05), and the Shandong Provincial Technology Development Program (2014GNC111007).

宁堂原, E-mail: ningty@163.com

E-mail: nxzhangsm@126.com, Tel: 13615383983

2016-02-09;

Accepted(接受日期): 2017-01-21;

Published online(网络出版日期): 2017-02-17.

URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20170217.1020.032.html