张茂明
(黑龙江省农业科学院佳木斯分院,黑龙江 佳木斯 154007)
水稻育秧棚稻草覆盖马铃薯栽培技术的研发很好地解决了黑龙江省水稻育秧棚移苗后闲置撂荒的问题[1],然而,随着现代科技的发展,现代化农业机械在生产中被广泛使用,水稻在收获时秸秆直接粉碎还田,稻草的收集成为一个新的难题。
为了解决稻草收集难的问题,急需找到其代替物,故利用稻壳代替稻草进行覆盖栽培可行性试验,因为稻壳具有廉价、易收集的特点,且稻壳中约含40%的粗纤维(包括木质素纤维和纤维素)和20%左右的五碳糖聚合物(主要为半纤维素)[2],其一般含水量为12%左右,含碳36.00%、氮0.48%、磷0.32%、钾0.27%,与稻草的含量组成情况大致相似,但稻壳的硅酸含量比稻草要高得多[3]。稻壳是农作物的附属资源之一,可以作为有机基质栽培作物,施用方便、省工[4]。科研人员已经成功将稻壳覆盖应用于鲜花、蔬菜、中药材等作物栽培中[4-7],但应用于马铃薯栽培中尚未见报道。因此,将稻壳作为代替稻草的材料进行马铃薯轻简化栽培试验,可以为水稻种植户提供马铃薯生产技术支持,提高东北地区水稻育秧棚的利用效率。
参试马铃薯品种为“尤金885”脱毒种薯,购自黑龙江省田友种业有限公司。稻草取自黑龙江省农业科学院佳木斯分院水稻试验田,稻壳由佳木斯市通四海稻米油深加工有限公司提供。
试验在黑龙江省农业科学院佳木斯分院水稻育秧棚中进行。将水稻育秧棚分成12个长8 m、宽6 m的小区,小区间过道宽0.5 m。设4个处理:处理1(稻壳覆盖厚度为15 cm)、处理2(稻壳覆盖厚度为10 cm)、处理3(稻草覆盖厚度为15 cm)、处理4(稻草覆盖厚度为10 cm,CK,常规栽培),每个处理重复3次,随机区组设计。
水稻秧苗移栽大田后育秧棚空出,于5月25日播种马铃薯,以芽眼朝下的方式将种薯按照株距30 cm、行距40 cm直接摆在地表上,将基肥一次性混撒在距种薯8 cm的地表行间,处理1、2将稻壳直接覆盖到设计厚度,处理3、4采用顺畦方向且草尖对草尖的方式将稻草覆盖到设计的厚度即可。8月30日收获。
分别于6月15日、6月20日调查出苗率,7月30日每小区每垄隔株取10株调查株高、茎粗、主茎数。每株选取距覆盖物表面15 cm处测量茎粗,对于有多个主茎的植株,取平均值[8]。秋季小区全部收获测产,统计绿薯率、商品薯率,其中单个薯质量≥50 g确定为商品薯[9-10]。绿薯率=变绿的马铃薯质量/马铃薯总质量×100%,商品薯率=商品薯质量/马铃薯总质量×100%。
试验数据采用Excel 2010软件计算,DPS 7.05软件进行差异显著性分析。
由2次调查结果可见(表1),稻壳覆盖马铃薯的出苗率整体高于稻草覆盖马铃薯的出苗率,出苗率从大到小表现为:处理2>处理1>处理4(CK)>处理3,且处理1、2、4间均无显著差异,但均极显著高于处理3。同一覆盖材料下,稻壳覆盖厚度为10 cm的马铃薯出苗率高于稻壳覆盖厚度为15 cm的处理,稻草覆盖厚度为10 cm的马铃薯出苗率高于稻草覆盖厚度为15 cm的处理。
表1 不同处理对马铃薯出苗率的影响
由表2可知,总体来说,不同处理对马铃薯植株生长发育的影响不大,对植株的茎粗、株高无显著影响。稻壳覆盖马铃薯植株的主茎数整体高于稻草覆盖马铃薯植株的主茎数,其中稻壳覆盖厚度为10 cm(处理2)时,植株的主茎数达1.62个,显著高于其他3个处理,极显著高于稻草覆盖的2个处理(处理3和处理4)。
表2 不同处理对马铃薯农艺性状的影响
由表3可以看出,4个处理的马铃薯绿薯率从低到高依次为:处理1<处理3<处理2<处理4(CK);商品薯率从高到低依次为:处理1>处理3>处理2>处理4(CK);产量从高到低依次为:处理1>处理2>处理3>处理4(CK)。4个处理中,稻壳覆盖厚度为15 cm(处理1)的马铃薯绿薯率为5.33%,商品薯率为88.26%,667 m2产量达1 840.60 kg,较对照增产12.24%,各指标均优于其他处理,且绿薯率、产量与其他处理差异极显著。同一覆盖材料下,稻壳覆盖厚度为15 cm(处理1)的马铃薯的绿薯率、商品薯率与产量均优于稻壳覆盖厚度为10 cm的处理(处理2);稻草覆盖厚度为15 cm(处理3)的马铃薯绿薯率、商品薯率与产量均优于稻草覆盖厚度为10 cm的处理(处理4)。不同覆盖材料下,稻壳覆盖厚度10 cm(处理2)与稻草覆盖厚度为15 cm(处理3)的马铃薯绿薯率、商品薯率、产量差异均不显著,但与CK差异均达极显著水平。
表3 不同处理对马铃薯绿薯率、商品薯率与产量的影响
近年来秸秆还田在生产中应用的越来越多,研究表明,秸秆覆盖有利于土壤有机质的积累,增加了有效土壤水库容量,提高了作物的产量和品质[11-13]。本试验中水稻育秧棚内稻壳覆盖厚度为15 cm的马铃薯出苗率高达93.2%,绿薯率为5.33%,商品薯率为88.26%,667 m2产量为1 840.60 kg。此栽培方式下马铃薯的绿薯率最低、商品薯率与产量最高。通过以上试验说明在水稻育秧棚内,稻壳覆盖厚度为15 cm的马铃薯轻简化栽培方式是一种可行、有效的栽培技术。
试验中出苗率最低的是稻草覆盖厚度为15 cm的马铃薯,出苗率为86.5%(6月20日),这是由于稻草的吸水性较强,当稻草覆盖厚度达到15 cm时,会影响到马铃薯的出苗率,并且由于稻草的长度一般在70~80 cm,遮蔽性强,需要人工引苗。
马铃薯表面的绿色状是叶绿素的着色,本身是没有毒害的,但是它反映了马铃薯中茄碱量的升高。当马铃薯长期暴露在阳光下时,其中的茄碱量就会增加,这是马铃薯为了防止被食草动物吃掉而形成的一种自我保护方式。茄碱是一种有毒物质,0.2~0.5 g茄碱足以使一个成年人丧命。本试验中处理2、处理3、处理4的绿薯率较高,处理4的商品薯率最低,是由于稻草覆盖的间隙较大造成的,加之10 cm的覆盖厚度不足,易致强光照射后形成绿薯,但是覆盖过厚又会影响出苗率。试验中尤以稻壳15 cm覆盖马铃薯的绿薯率最低,商品薯率最高;因此,可以考虑将稻草分割成段覆盖马铃薯进行下一步试验研究。
马铃薯是需水量较大的作物,尤其是孕蕾至花期需要大量的水分[14]。稻壳的吸水性、蓄水性弱于稻草,所以在马铃薯整个生育过程中要注意观察稻壳的含水量,适时喷水,以保证马铃薯正常生长的需要。
试验发现水稻育秧棚内稻壳覆盖马铃薯的轻简化栽培方式在马铃薯生育过程中发病率低、田间杂草少[15],少量或无需施用农药,是一种相对绿色的可推广的种植方式。