不同种植模式对湘南地区冬作马铃薯农艺性状及产量的影响

范祺祺，周华兰，刘跃荣，蔡 明，邓永强，张 芳，邓玉萍，胡新喜

（1. 郴州市农业科学研究所，湖南 郴州 423000；2. 湖南农业大学园艺学院，湖南省马铃薯工程技术研究中心，蔬菜生物学湖南省重点实验室，湖南 长沙 410128）

我国粮食消费需求仍呈刚性增长趋势，受耕地、水资源的制约和种植效益的影响，水稻、小麦等粮食作物持续增产的成本提高、空间变小、难度加大，需要开拓粮食增产的新途径。随着我国“马铃薯主粮化战略”的提出，马铃薯已成为了我国的第四大主粮。马铃薯喜凉，具有耐寒、耐旱、耐贫薄，适应性广等特点，在全国各地均有种植。湘南地区的马铃薯种植多采用冬作方式，可实现与水稻等大宗粮食轮作增产。充分利用湘南地区冬季气候和土地资源，开发利用湘南地区冬闲田种植马铃薯的潜力巨大，且冬作马铃薯的收获期正处春季蔬菜供应淡季，鲜薯的市场需求较大，生产效益明显。但湘南地区冬季马铃薯出苗期易受低温寒害及霜冻的影响，块茎形成和增长期则易受高温影响。马铃薯块茎形成和增长的最适温度为16～18℃[1]，当温度高于25℃时块茎会停止生长，影响马铃薯产量[2]。冬作马铃薯成熟期正值南方春季，降水丰沛、气温回暖，高温高湿胁迫并存，加重马铃薯晚疫病的发生从而造成减产[3]。收获期多为4、5 月，由于雨水增多，不仅增加了采收难度，而且收获的马铃薯含水量偏高，不利于储存，商品薯需在短期内集中上市，这在一定程度上也增加了马铃薯生产的风险[4]。因此，如何有效调控湘南地区冬作马铃薯的生育期是冬作马铃薯实现高产的关键。

种植密度是影响马铃薯品质的主要因素之一[5]，在不同的栽培密度下，马铃薯会表现出不同的农艺性状[6]，种植密度对马铃薯的产量与品质都有一定影响，密度与产量呈抛物线关系[7]。种植密度还会影响田间小气候环境，过度密植时由于田间湿度加大会增加晚疫病发病的风险。湘南地区冬作马铃薯栽培需采用一定的抗寒措施，以促进马铃薯早出苗、早收获。马铃薯的抗寒栽培措施多采用地膜覆盖栽培，具有增温保墒、抗寒保苗、改善土壤生态环境、活化土壤养分、提高养分有效性和利用效率等显著特点[8]。湘南地区冬、春季也可采用小拱棚育苗，小拱棚+地膜覆盖可提高土壤温度和地表气温，提早出苗17～21 d，但会增加成本，后期还会因土壤板结而影响马铃薯产量[9]。为了探索适合湘南地区冬作马铃薯栽培的合理覆盖方式和种植密度，笔者研究了不同覆盖方式和不同种植密度对马铃薯农艺性状和产量的影响，以期为湘南地区冬作马铃薯的高产高效栽培提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试品种：供试马铃薯品种为兴佳2 号。

试验地：试验在郴州市苏仙区马头岭村曾家湾蔬菜基地进行，土壤为黏土土质，前茬作物为花椰菜。在播种前10 d 用旋耕机进行旋耕，深度达30 cm 以上。沟施硫酸钾型三元复合肥（N-P2O5-K2O=18-5-26）100 kg/667m2作基肥。

1.2 试验方法

采用播种密度和覆盖方式双因子试验，单垄双行种植，宽行90 cm，窄行30 cm。播种密度设5 500、4 400 和3 700 株/667m23 种，即株距分别为20、25和30 cm；覆盖方式设地膜+拱棚、地膜和露地3 种。共9 个处理，小区面积为14.5 m2。采用随机区组排列，重复3 次。于2020 年12 月23 日播种，2021 年4 月30 日收获。

1.3 测定项目

在马铃薯出苗期统计出苗日期和出苗率。在马铃薯膨大期每小区随机选取10 株测量株高、茎粗和主茎数。收获时测定小区产量，并调查单株块茎数、单株块茎重和单薯重；块茎称重后按照大小分级，单薯重≥50 g 的为商品薯，其他为非商品薯，并统计商品薯率。

1.4 数据分析

采用SPSS 23.0 软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 覆盖方式与种植密度对马铃薯出苗的影响

由表1 可知，不同覆盖方式对马铃薯出苗的影响较大，最早出苗的是地膜+拱棚覆盖（2 月12 日），其次为地膜覆盖（2 月17 日），露地栽培的出苗最晚（3 月5 日），地膜+拱棚比地膜覆盖提早5 d 出苗，地膜覆盖比露地栽培提早16 d 出苗；地膜+拱棚覆盖的出苗率为93.33%～95.28%，地膜覆盖的出苗率为94.17%～95.00%，露地栽培的出苗率为89.58%～92.71%，且露地栽培中的种植密度3 700 株/667m2处理显著低于所有地膜覆盖处理和地膜+拱棚中的种植密度5 500 株/667m2处理，但同一覆盖方式中各种植密度处理间没有显著性差异。

表1 不同覆盖方式与种植密度对马铃薯出苗的影响

2.2 覆盖方式与种植密度对马铃薯生长的影响

由表2 可知，地膜+拱棚覆盖的株高为46.93～50.13 cm、茎粗为11.45～12.44 mm、主茎数为1.20～1.33个，各种植密度处理间均无显著性差异；地膜覆盖的株高为46.33～47.47 cm、茎粗为11.99～12.58 mm、主茎数为1.27～1.53 个，各种植密度处理间也均无显著性差异；露地栽培的株高为49.07～51.07 cm、茎粗为12.91～13.35 mm、主茎数为1.00～1.20 个，各种植密度处理间也均无显著性差异。但露地栽培中4 400株/667m2处理的茎粗显著粗于地膜+拱棚覆盖中的5 500 株/667m2处理，地膜覆盖中的3 700 株/667m2处理的主茎数显著多于露地栽培中的3 700 和5 500株/667m22 个处理。另外，相关性分析结果表明，覆盖方式与株高、茎粗和主茎数均存在显著相关性。

表2 不同覆盖方式与种植密度对马铃薯生长的影响

2.3 覆盖方式与种植密度对马铃薯产量及其构成因子的影响

由表3 可知，地膜+拱棚覆盖、地膜覆盖和露地栽培各处理的产量分别为2 361.33～2 805.00、2 053.33～2 236.67 和789.33～1 466.67 kg/667m2，以地膜+拱棚覆盖、种植密度为5 500 株/667m2的产量最高，为2 805.00 kg/667m2，显著高于露地栽培各处理的产量，露地栽培各处理间的产量有随种植密度的增加而显著增加的趋势；地膜+拱棚覆盖、地膜覆盖和露地栽培各处理的单株块茎重分别为510.00～653.33、406.67～577.33 和213.33～266.67 g，以地膜+拱棚覆盖中的种植密度为4 400 和3 700 株/667m2处理以及地膜覆盖中的种植密度为3 700 株/667m2处理的单株块茎重较重，且显著重于露地栽培的各处理；地膜+拱棚覆盖、地膜覆盖和露地栽培各处理的单株结薯数分别为3.27～4.27、3.47～4.00 和2.33～2.67 个，以地膜+拱棚覆盖中的种植密度为3 700 株/667m2的单株结薯数最多，且显著多于露地栽培的各处理；地膜+拱棚覆盖、地膜覆盖和露地栽培各处理的单薯重分别为173.84～189.63、130.93～183.68 和129.88～151.51 g，各处理间均无显著性差异；地膜+拱棚覆盖、地膜覆盖和露地栽培各处理的商品薯率分别为71.91%～81.65%、77.74%～84.92%和43.05%～51.28%，且地膜+拱棚覆盖和地膜覆盖各处理的商品薯率均显著高于露地栽培各处理。相关性分析结果表明，覆盖方式与产量、单株块茎重、单株结薯数均存在极显著的相关性，与单薯重、商品薯率也存在显著的相关性。

表3 不同覆盖方式与种植密度对马铃薯产量及其构成因子的影响

3 小 结

该试验结果表明，覆盖栽培有利于马铃薯提早出苗，以地膜+拱棚覆盖时马铃薯出苗最早，分别比地膜覆盖和露地栽培提早5 和21 d，以露地栽培中的种植密度3 700 株/667m²处理的出苗率最低，但同一覆盖方式中各种植密度处理间的出苗率没有显著性差异；各处理间的株高无显著性差异，但露地栽培中4 400 株/667m2处理的茎粗显著粗于地膜+拱棚覆盖中的5 500 株/667m2处理，地膜覆盖中的3 700株/667m2处理的主茎数显著多于露地栽培中的3 700和5 500 株/667m22 个处理，相关性分析结果表明，覆盖方式与株高、茎粗和主茎数均存在显著相关性。产量以地膜+拱棚覆盖、种植密度为5 500 株/667m2最高，为2 805.00 kg/667m2，显著高于露地栽培各处理的产量；单株块茎重以地膜+拱棚覆盖中的种植密度为4 400 和3 700 株/667m2处理以及地膜覆盖中的种植密度为3 700 株/667m2处理的较重，且显著重于露地栽培的各处理；单株结薯数以地膜+拱棚覆盖中的种植密度为3 700 株/667m2的最多，且显著多于露地栽培的各处理；单薯重各处理间均无显著性差异；商品薯率是地膜+拱棚覆盖和地膜覆盖各处理均显著高于露地栽培各处理；相关性分析结果表明，覆盖方式与产量、单株块茎重、单株结薯数均存在极显著的相关性，与单薯重、商品薯率也存在显著的相关性。虽然地膜+拱棚覆盖中种植密度为5 500 株/667m2处理的产量最高，达2 805.00 kg/667m2，显著高于露地栽培各处理的产量，但地膜+拱棚覆盖与地膜覆盖各处理间的马铃薯产量、单株块茎重、单株结薯数、单薯重、商品薯率均无显著性差异，考虑到用工及成本因素，以采用地膜覆盖、种植密度为5 500 株/667m2为最佳种植方式。