马铃薯高产栽培技术要素的优化

谢哲权，赵 索，董 扬

（1.汕头市农产品质量安全中心，广东 汕头 515000；2.汕头市果树研究中心，广东 汕头 515000；3.黑龙江省农业科学院齐齐哈尔分院，黑龙江 齐齐哈尔 161000）

0 引言

马铃薯（Solanum tuberosum），又称土豆、洋芋等，是茄科茄属的一年生双子叶植物，以块茎进行无性繁殖。由于马铃薯含有淀粉、糖、VC、蛋白质等丰富的营养价值被誉为“十全十美的食物”，同时马铃薯也被用作轻工业生产和食品产业链加工的原料[1]。马铃薯也是我国重要的粮食作物与经济作物[2]。近年来，我国的马铃薯生产在国际上具有举足轻重的地位，播种面积和总产量均已居世界第1 位[3]，在马铃薯主粮化的种植目标指引下，南方马铃薯种植面积不断增加[4]。马铃薯适应性强、产量高、粮菜饲兼用，加工用途多，经济效益好，对保障国家粮食安全、帮助贫困地区增收、振兴地区经济意义重大[5]。近年来，随着马铃薯在中国乃至全球主食化战略的推进，人们的消费结构和马铃薯的市场需求发生了很大变化[6]。

广东省汕头市粮食生产以水稻栽培为主，主要在水稻收获后，利用冬闲地栽培马铃薯，因其栽培季节多在秋冬或冬春2 季，同时作为重要的倒茬作物，可以避免由于常年单一作物种植，导致土壤出现养分偏耗、微生物群落结构失衡、病原菌菌群富集等问题。种植地上部的植物多样性会对地下部的微生物多样性产生影响，同时，不同作物与土壤生物间在多方面的相互作用，改变作物根际环境，促进各类微生物菌群的繁殖，改良土壤酶活性和微生物活性。因此马铃薯的倒茬种植对于土壤微生物多样性的修复具有重要作用。汕头地区无霜期在300 d 以上，年平均温度18～24 ℃，年降雨量在1 000～3 000 mm 之间，属于海洋性气候，夏长冬暖，四季不分明，栽培的品种类型应选用对光照不敏感的中晚熟品种。该区是目前中国重要的商品薯出口基地，也是目前马铃薯发展最为迅速的地区。随着马铃薯产业的发展，探索通过改进耕作栽培措施提高马铃薯的生产水平显得尤为必要。马铃薯的传统种植方式是起垄种植，产量受当季降水的制约，同时还影响马铃薯块茎的品质。长期以来马铃薯单产不高，重育种、轻栽培，栽培管理粗放一直是限制其生产发展的主要原因。

王臣等[7]和商美新等[8]的研究指出合理的灌溉定额和施氮量更有利于马铃薯产量的提高，但过量施入氮肥会降低马铃薯产量[9]。为提高马铃薯产量，很多农户盲目过量施用化肥，导致土壤板结、土地硬化、土壤肥力下降，不仅影响马铃薯的产量和品质，还会造成严重的污染问题[10]。针对这一系列问题，通过设立正交试验，研究不同株距、垄距、覆膜、喷施叶面肥、底肥施用量与露地滴灌等不同条件下对马铃薯植株的光合特性和产量的影响，旨在确立适合汕头市的马铃薯块茎种植方式和适宜的肥水管理制度，为当地农民提供优质高产的马铃薯栽培技术和水分管理技术。

1 试验设计与方法

1.1 试验材料

试验于2020—2021 年在汕头市澄海区进行。供试马铃薯品种为克新4 号、费乌瑞他、黄麻子、中薯5号。试验区地势平坦，肥力水平中等，前作为水稻。试验地土壤理化性质见表1。

表1 供试土壤基本理化性状

1.2 试验设计

2020—2021 年试验采用混合水平正交设计L16（44×23），根据试验计划表进行试验（见表2），16个处理，3次重复，各小区随机排列，以常规栽培为对照CK。对照表中小区处理每垄上安装一条旁壁式滴灌带，另一部分处理进行相同水量的漫灌。在出苗后30 d 和45 d 在对照表中小区处理喷施2 次6%的叶面宝叶面肥，另一部分喷等量的水为对照。各处理小区长为6 m，宽为5m，面积为30 m2，小区四周设保护行。

表2 正交设计试验表

于2020 年10 月20 日及2021 年1 月10 号播种，采用稻草覆盖覆土栽培技术，每穴播1个催好芽的种薯，覆土厚度在8cm 左右。播种后管理技术同马铃薯常规栽培管理。

株距：1—20 cm；2—25 cm；3—30 cm；4—35 cm。

垄距：1—65 cm；2—80 cm；3—90 cm；4—100 cm。

品种：1—克新4 号；2—费乌瑞他；3—黄麻子；4—中薯5 号。

肥料：1—马铃薯专用肥1 800 kg/hm2；2—马铃薯专用肥2 100 kg/hm2；3—马铃薯专用肥2 400 kg/hm2；4—马铃薯专用肥2 700 kg/hm2（营养成分：有机质≥45%，有益活性菌≥3 亿/g，土壤酵母素≥26%，含硅有机稀土≥2.4%，Pe 重茬原粉≥4.1%，农用甲壳素≥5.2%，中、微量元素≥5%。）。

覆膜：1—覆膜；2—不覆膜。

滴灌：1—滴灌；2—漫灌。

叶面肥：1—喷施叶面肥；2—不喷施页面肥（0.6%叶面宝）。

1.3 测定项目

1.3.1 不同处理对马铃薯光合能力的影响

在马铃薯出苗期（出苗后30 d）、始花期（出苗后50 d）及成熟期（出苗后60 d），选晴朗无云的上午，用美国LI-6400 型光合仪测定叶片的光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）和蒸腾速率（Tr）。测定时采用开放式气路，光强、温度、湿度和CO2浓度均与外界条件相同，每处理测定10株，重复测定2次。

1.3.2 不同处理对马铃薯产量的影响

系统观察，对薯秧比、大薯率、单株薯重，产量测定采取小区测产方式。

1.4 数据分析方法

采用Excel2007 和DPS 数据处理系统分析试验数据。

2 结果

2.1 各处理对马铃薯光合能力的影响

马铃薯栽培需要较高的叶片光合能力，促进光合产物的合成和积累，为果实生长提供物质和能量基础。从表3 可以看出光合速率Pn 在2020 年测得处理1、处理3、处理8、处理10 表现最优，显著高于其他各处理（P＜0.05）；2021 年测得处理1、处理3、处理8、处理10、处理12 显著高于其他各处理（P＜0.05）。气孔导度Gs 在2020 年测得处理1、处理5、处理8、处理10、处理12 显著高于其他各处理（P＜0.05）；2021 年测得处理3、处理8、处理11、处理10 显著高于其他各处理（P＜0.05）。胞间CO2浓度Ci 在2020 年测得的处理3、处理8、处理10、处理9 显著高于其他各处理（P＜0.05）；2021年测得处理1、处理3、处理8、处理9、处理10 显著高于其他各处理（P＜0.05）。蒸腾速率Tr 在2020年测得处理1、处理3、处理8、处理10、处理12显著高于其他各处理（P＜0.05）；2021 年测得处理1、处理3、处理10、处理8 显著高于其他各处理（P＜0.05）。

表3 2020—2021年各处理对马铃薯光合能力的影响

2.2 不同处理对马铃薯产量的影响

由表4 可以看出2020 年测得处理1、处理3、处理8、处理10 单株薯重和小区产量显著高于其他各处理（P＜0.05）；2021 年测得处理1、处理3、处理8、处理9、处理10、处理11、处理13、处理15单株薯重和小区产量显著高于其他各处理（P＜0.05）。2020 年测得处理1、处理3、处理8、处理9、处理10 大薯率显著高于其他各处理（P＜0.05）；2021 年测得处理10 大薯率显著高于其他各处理（P＜0.05）。2020 年测得处理1、处理3、处理8、处理9、处理10 薯秧比显著高于其他各处理（P＜0.05）；2021 年测得处理1、处理3、处理8、处理10 薯秧比显著高于其他各处理（P＜0.05）。

表4 2020—2021年各处理对马铃薯产量的影响

3 结语

近年来，随着农业生产结构的调整，马铃薯的种植面积不断扩大，由于品种特异性的缺失，受不同地理环境和气候条件等方面的影响，马铃薯品种在不同的主产区种植条件下长势、物候期以及种薯产量也有所不同［11］。筛选适宜当地种植的高产优质的马铃薯品种，建立马铃薯配套栽培体系显得尤为重要。通过对不同马铃薯品种进行比较试验，结果可为品种的生产示范和推广利用提供科学依据。采用80 cm 垄距，通风透光能力增强，降低了田间湿度，减少病源菌侵染机会，便于人工和机械田间作业。缩小株距到30 cm（种植株数基本上与小垄相同 ）种植马铃薯较60 cm 或70 cm 种植单株结薯率增多，同时，减少了块茎由于二次生长引起的畸形、裂沟及青皮现象，明显提高了块茎的外观品质和营养品质。为确定马铃薯专用肥的施用量，在当地进行了田间试验。通过对2020—2021 年的试验结果分析，按照“品质优先、全面兼顾”的原则，优化栽培技术要素，结果为按处理10（株距30 cm、垄距80 cm、马铃薯专用肥施肥量2 100 kg/hm2或2 400 kg/hm2、覆膜、滴灌、喷施叶面肥）处理后的马铃薯产量和品质均显著高于其它处理，处理10 在两年的试验中表现比较稳定，其它处理在两年的优化试验中表现不稳定。

采用轮作模式可导致土壤微生物的种群结构和数量产生差异，而且轮作对土壤养分吸收的不同，影响到微生物的活性和繁殖力的差异。马铃薯根系分泌物中存在化感物质已有报道[12]，由于马铃薯具有耐瘠薄、高产、稳产、适应性广、增产潜力大、产业链长、营养丰富等特点，因此其作为汕头地区倒茬的重要作物有一定优势，其根系分泌物及土壤根区微生物群落的结构变化则有待进一步研究。