梁淑敏 ,杨琼芬 ,刘 飞 ,卢丽丽 ,白建明 ,王 颖 ,李燕山 ,蒋 伟 ,李先平 ,隋启君
(1.云南省农业科学院经济作物研究所,云南省马铃薯工程技术研究中心,云南昆明650205;2.农业部云贵高原马铃薯与油菜科学观测试验站,云南昆明650200;3.鲁甸县水磨镇农业技术推广站,云南鲁甸657100)
云南省作为我国马铃薯生产的第四大省份[1],周年生产成为云南省马铃薯生产的优势[2-3]。四季如春的气候条件和冬季充足的阳光使大春马铃薯生产潜力巨大[1],但截至2013年,国内马铃薯的平均产量为17 t/hm2,仅为世界平均水平的88%[4]和发达国家的48.6%[5]。因此,迫切需要通过变更耕作和种植方式来提高马铃薯单产水平[6-8]。
采用健康无病的优质种薯是发挥我国马铃薯生产潜力、提高产量的关键[9]。目前,云南省的马铃薯种植面积在60万hm2以上[10-11],按每公顷需要2 000 kg种薯计算[12],需种量为112.8万~120.0万t。种薯需要打破休眠,否则影响产量[13],而马铃薯种薯的繁育时间长达0.5 a之久[12],同时需要选择海拔高、温度低、降水充足、气候冷凉湿润的地区作为种薯繁育基地[12]。面对严苛的种薯繁育时间和地点要求,如何提高种薯繁育基地的种薯繁育效率和种薯单产、降低种薯生产成本[14],对云南省的马铃薯生产至关重要。
马铃薯是云南省第三大粮食作物[2],滇东北是云南省大春马铃薯的高产稳产区域,居于乌蒙山腹地,属高海拔冷凉地区,全年气候温和,光照充足,坝区土壤主要以沙壤及黄壤为主,山区主要以黄壤及灰泡土为主[15],是优质马铃薯种薯繁育基地[16]。春旱、夏季多雨,空气湿度大,低温寡照天气使晚疫病极易暴发、导致单产水平低,这是该区目前马铃薯栽培主要存在的问题。“抱窝”栽培技术是20世纪70年代在我国北方(大连市)提出的一种马铃薯高产栽培技术,采用稀植、分次培土栽培[17-18],最大限度地利用马铃薯的主茎及分枝,提高单株结薯数和单株产量,以获得马铃薯单位面积高产。但该技术在南方马铃薯主栽区能否获得理想的产量,对晚疫病是否能够有所缓解,目前还不明确。
本研究在滇东北典型的大春马铃薯一季作模式下,比较研究简化“抱窝”栽培模式与常规栽培模式对马铃薯产量及效益的影响,以期为该区选择适宜的栽培模式、实现种薯生产节本增效提供理论和技术支持。
供试品种为脱毒马铃薯一级种薯YS505,由昆明云薯有限公司提供。种薯切块,简化“抱窝”栽培切成110 g左右,常规栽培切成85 g左右。
试验在云南省昭通市鲁甸县水磨镇进行。土壤类型为黄壤土。海拔2 400 m。试验采用大面积种植,处理为简化“抱窝”栽培模式,对照(CK)为常规大垄双行栽培模式。收获时随机选择4个5 m×5 m面积的马铃薯种植区域进行测产。
简化“抱窝”栽培:行距90 cm,株距60 cm,密度 17 925株 /hm2,播深 20~30 cm,改过去“抱窝”栽培的多次培土为一次高培土;底肥施农家肥30t/hm2,普钙1500kg/hm2,尿素300kg/hm2,硫酸钾300kg/hm2,追施尿素375 kg/hm2。常规大垄双行栽培:宽行距100cm,窄行距40cm,株距38cm,密度5.25万株/hm2,播深 15~20 cm;底肥施农家肥 15 t/hm2,普钙1 200 kg/hm2,尿素 225 kg/hm2,硫酸钾 225 kg/hm2,追施尿素300 kg/hm2。2种栽培技术管理方式一致。2017年3月15日播种,9月25日苗枯,10月10日收获。5月15日人工除草一次,6月12日追肥培高土,晚疫病采用喷施霜脲锰锌1 000倍液+银发利2 500倍液进行防治,共喷4次。
收获时进行商品薯率、小区产量测定,均取4次重复的平均值,其中,商品薯率测定:薯块按150 g以上(大薯),75~150 g(中薯),小于 75 g(小薯)分级称质量,75 g以上计算商品薯率。调查小区畸形薯个数和分枝数(每个处理调查30株)。繁殖系数是指单位面积上收获的不同规格块茎作为种薯折合成种块数占播种株数的比值,计算方法参见文献[19]。
由表1可知,简化“抱窝”栽培技术与常规对照相比,通过显著增加分枝数,提高了单株产量和单个块茎质量(比CK增加了74 g/个),最终显著增加了单位面积产量。但是对于畸形率(略高于CK)、小薯个数和商品率没有显著影响,而且由于实收株数显著低于常规对照,对大中薯个数和总薯个数也显著降低。
表1 2种栽培技术对马铃薯分枝数产量及产量构成因素的影响
由于乌蒙山区目前机械化程度低,整地、开沟及挖塘目前还主要靠人工操作。从表2可以看出,2种栽培模式的田间作业,简化“抱窝”比常规栽培在播种及施肥的环节上多用工15人次/hm2;整个生育期间其余的田间作业用工数一致。
表2 2种栽培技术对田间作业用工人数的对比 人次/hm2
从表3,4可以看出,与对照相比,简化“抱窝”栽培技术主要节约种子费约7 500元/hm2,节约总成本690元/hm2;总收益增加了18 906.9元/hm2,纯收入增加了19 596.9元/hm2。
表3 2种栽培技术对生产成本的对比 元/hm2
表4 2种栽培技术总收益和纯收入的对比
查阅1970—2017年的文献,为获得“抱窝”栽培高产,对密度要求争议最大,范围在3.00万~14.25万株/hm2[20-21],但主要推荐密度在4.5万~6.0 万株 /hm2[22-23],沈学善等[20]研究认为,3.0 万~3.9万株/hm2的密度过低,而刘全国[23]则推荐密度为3.333万株/hm2[21],赵德柱等[24]研究认为,在云南东北部以20 835株/hm2为宜,但产量与15 630株/hm2的密度差异不显著。本研究的密度为17 925株/hm2,是目前文献上推荐密度的30%~50%。赵德柱等[24]研究认为,目前产量不高或减产的原因是由种植密度过大造成的。本研究认为,滇东北夏季低温寡照气候极易诱发晚疫病的暴发,密度过大会增加晚疫病的发病程度,而“抱窝”稀植在一定程度上缓解了晚疫病的防控压力,创新研究方法和栽培技术对晚疫病防控减量化具有重要意义。
在品种选择上,文献上报道的“抱窝”栽培的品种也不尽相同,有推荐波友一号、费乌瑞它、秦芋30、大西洋、克新、荷兰 15、合作 88 等[17,20-21]。造成“抱窝”栽培密度存在差异的原因可能与品种特性不同有关,品种的生育期长短、生长势强弱及结薯性能决定抱窝栽培技术是否高产,意味着不是所有的品种都适宜“抱窝”栽培。因此,“抱窝”栽培要选择适宜的品种。本研究选择YS505,该品种生育期为中熟品种,具有结薯多、生长势强、耐旱等特性,非常适宜简化“抱窝”栽培。
近50 a来,“抱窝”栽培技术最主要的特点是分次培土,利用主茎节上的腋芽即分枝形成较多的匍匐茎,促进分层结薯,增加结薯个数,提高产量。本研究主要通过增加分枝数,促进结薯,提高了产量。目前,大部分研究推荐培土次数在3~5次[21-23],少数推荐2~3次[25],而本研究采用深播种一次高培土,简化了“抱窝”栽培的田间作业。
“抱窝”栽培产量报道最高在75 000 kg/hm2以上,比对照增产22 500~37 500 kg/hm2,最高单株产量6.1 kg。本研究产量为68 925 kg/hm2,比对照增产15 300 kg/hm2,最高单株产量为8 kg,平均单株产量为3.85 kg,主要是由于“抱窝”栽培显著增加了分枝数,提高了单株产量和单个块茎质量(比CK增加了74 g/个),增加了繁殖系数(为对照的2.4倍左右),最终显著增加了单位面积产量和种薯繁育效率。这与刘全国[21]和赵德柱等[24]稀植(密度为33 330株/hm2)增加了单株产量、使产量增加的研究结果一致,但与其稀植增加了结薯数和大薯率的研究结果不一致[21,24]。
对于“抱窝”栽培经济效益方面,有关文献报道并不多见,本研究中,简化“抱窝”栽培技术比对照可节约成本(种薯)7 470元/hm2左右,比对照增产15 300 kg/hm2,因此,纯收入比对照提高了19 596.9 元 /hm2。
本研究表明,简化“抱窝”栽培技术简化了田间作业,节约了种薯成本,提高了生产效益,是适宜于滇东北的一种节本增效简化栽培技术,同时创新研究方法和栽培技术为降低西南地区晚疫病防控压力以及种薯繁育提供了新的思路。