旱地黑色全膜垄上微沟技术对土壤水分及马铃薯性状和产量的影响

张 婷

（白银市平川区农业技术推广中心，甘肃 白银 730913）

如何高效利用自然降水资源，最大程度地发挥其增产作用，始终是旱地农业生产和科研工作者寻求解决的关键问题[1]。位于甘肃省白银市平川区东南部的田乡五星村，冬春风沙较大，夏秋干旱少雨，常年昼夜温差较大，年最高气温39 ℃，最低温度为-23.8 ℃，平均海拔为1 980 m，年均降水量＜200 mm，属典型温带大陆性半干旱气候；土壤为耕种灰钙土，土壤表现为缺氮，少磷，富钾，肥力低而均匀。试验地就设在此处的白银市五丰农业开发有限责任公司，海拔1 970 m。近年来，国内对旱地马铃薯地膜覆盖栽培模式研究较多[2-4]，本文将在前人研究的基础上，通过实地试验，探讨旱地黑色全膜垄上微沟技术对土壤水分及马铃薯性状及产量的影响，最大限度地实现降水资源的集中储存和高效利用，保障白银市平川地区马铃薯的产量及品质。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试作物

供试的马铃薯品种为青薯2号，前茬未种植任何农作物。

1.1.2 供试肥料

马铃薯专用肥（50 kg/袋，N-P-K 配比为10-15-20），供试肥料由安徽六国化工股份有限公司生产；施用量为25 kg/667 m2。

1.1.3 供试材料

0.01 mm聚乙烯农用黑地膜。

1.2 试验设计

试验设计3 个处理，分别为黑色全膜垄上微沟、黑色半膜高垄覆盖、露地种植，各种植5 带，设3 次重复。黑色全膜垄上微沟处理，地膜幅宽120 cm，垄宽70 cm、垄高15 cm，沟宽50 cm，全地面覆盖，同时微沟内每隔50 cm打1个渗水孔；黑色半膜高垄覆盖处理，地膜幅宽120 cm，垄宽70 cm、垄高15 cm；露地种植行距55 cm，株距约40 cm。以上处理均垄上播种2 行马铃薯，马铃薯种植为“品”字型穴播。

1.3 测定项目和测定方法

1.3.1 土壤水分测定

在出苗期、开花初期、淀粉积累期、收获期，用土钻法均匀在种植带2 行间取土样，各小区按0～20、20～40、40～60、60～80、80～100 cm 等5 个土层取土样，用烘干法测定土壤含水量。计算公式为：

1.3.2 实产测定

马铃薯完全成熟后，每个小区随机选取（3 带10 m长）的小区进行考种，并且依据薯块体质量分为3 个等级：大薯＞150 g、中薯50～150 g、小薯＜50 g，分别调查单株结薯数量和单株结薯质量，计算大中薯数率和大中薯质量率。取3次重复的平均值折算单位面积产量。

1.4 统计分析

将测定数据采用Excel 和SPSS 系统分析软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对马铃薯生长期间土壤相对含水量的影响

5 月9 日播种后，对各处理情况下马铃薯主要生育期0～20、20～40、40～60、60～80、80～100 cm土层相对含水量进行测定，结果如表1所示。

表1 马铃薯生长期间土壤相对含水量Tab.1 Relative soil moisture content during potato growth

从表1可以看出，整个生育期内不同处理方式对不同土层相对含水量的影响也不相同，0～40 cm 土层呈现“高—低—高—高”变化趋势，而40～80 cm 土层则呈现“高—低—高—低”变化趋势，但在整个生育期黑色全膜垄上微沟处理的相对含水量均高于黑色半膜高垄覆盖处理和露地种植。黑色半膜高垄覆盖种植模式下，马铃薯生育期内降雨经垄面集流后通过垄沟直接渗入地下，大垄中间部位土壤始终较干，而马铃薯正好种植在大垄垄侧，这样不利于马铃薯生长和降水的高效利用[5-6]。在出苗期，黑色全膜垄上微沟处理的土层相对含水量比黑色半膜高垄覆盖处理高出0.69%，比露地种植高出1.45%，更好地保证了马铃薯出苗所需的水分；在开花期，因为降水少，马铃薯需水量大，导致土层相对含水量整体偏低，但黑色全膜垄上微沟处理的土层相对含水量比黑色半膜高垄覆盖处理高出0.65%，较露地种植则高出1.62%，能较好地促进马铃薯开花，有利于提高结薯率；在淀粉积累期，黑色全膜垄上微沟处理的土层相对含水量比黑色半膜高垄覆盖处理高出0.31%，比露地种植高1.28%，为马铃薯块茎膨大提供充足的水分，确保马铃薯增产；在收获期，黑色全膜垄上微沟处理的土层相对含水量比黑色半膜高垄覆盖处理高出0.69%，较露地种植高出1.19%。由此可见，黑色全膜垄上微沟处理能够较好地改善土壤水分状况，提高土壤含水量，集雨保墒作用更好。

2.2 不同处理对马铃薯生物性状的影响

不同处理对马铃薯生物性状的影响如表2 所示。由表2可知，黑色全膜垄上微沟处理的马铃薯生物性状均比黑色半膜高垄覆盖和露地种植表现显著，其中株高比黑色半膜高垄覆盖高3.7 cm；茎粗高出0.92 cm；根茎叶质量高1.059 kg；分枝数差别不大，小区株数高出39 株；单株结薯数多出1.4 个，商品薯数多出88 个。由此可见，黑色全膜垄上微沟处理更好地提供了马铃薯生长所欲的水分，特别是在出苗率、株高、茎粗等方面，促使马铃薯更好的生长，提高了单株结薯和商品薯数量。

表2 不同处理对马铃薯生物性状的影响Tab.2 Effects of different treatments on biological characteristics of potato

2.3 马铃薯不同处理对马铃薯经济性状和产量的影响

不同处理对马铃薯经济性状和产量的影响如表3所示。

表3 不同处理对马铃薯经济性状和产量的影响Tab.3 Effects of different treatments on economic characters and yield of potato

由表3可知，黑色全膜垄上微沟处理比黑色半膜高垄覆盖处理马铃薯有更好的经济性状和产量。单株薯质量上，黑色全膜垄上微沟处理比黑色半膜高垄覆盖处理高0.39 kg；在商品薯质量上，黑色全膜垄上微沟处理比黑色半膜高垄覆盖处理高7.49 kg；在商品薯率上，黑色全膜垄上微沟处理比黑色半膜高垄覆盖处理高4.54%。说明黑色全膜垄上微沟处理大薯更多，其有效的保水性给马铃薯的生长块茎膨大提供了充足的水分。同时，黑色全膜垄上微沟处理对马铃薯产量的提高也有显著影响，比较发现，黑色全膜垄上微沟处理能明显提高马铃薯产量和商品率，在小区测产中，黑色全膜垄上微沟处理比黑色半膜高垄覆盖处理产量提高了15.46 kg，折合单产提高了132.54 kg/667 m2，增产率10.68%；比露地种植提高了22.91 kg，折合单产提高了287.32 kg/667 m2，增产率26.45%。

3 结论

马铃薯黑色全膜垄上微沟技术在当地较为适宜，尤其在本地极度干旱山区马铃薯黑色全膜垄上微沟技术在集雨、保墒方面效应明显，增产效果显著，与黑色半膜高垄覆盖相比增产132.54 kg/667 m2，增产率10.68%；与露地种植相比增产287.32 kg/667 m2，增产率26.45%。另外，马铃薯黑色全膜垄上微沟技术还可以有效抑制杂草和减少绿头薯[7]，优化了马铃薯生长环境。马铃薯黑色全膜垄上微沟技术在平川当地干旱山区和同类适宜地区推广应用前景广阔。