羅愛花，陸立銀，胡新元，謝奎忠，柳永強(qiáng)

（1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院馬鈴薯研究所，甘肅 蘭州 730070；2.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，甘肅 蘭州 730070）

隨著馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略的不斷推進(jìn)，馬鈴薯成為中國四大糧食作物之一，馬鈴薯產(chǎn)業(yè)也在保障國家糧食安全、保護(hù)生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定等方面發(fā)揮著越來越重要的作用[1]。篩選出適宜各生態(tài)區(qū)域的主糧化品種是馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略的迫切需求[2,3]。甘肅省馬鈴薯種植主要集中在旱作雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)[4]，因此探索旱作雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)，尤其是作為優(yōu)質(zhì)種薯繁育基地的高寒陰濕旱作區(qū)適宜種植的馬鈴薯主糧化需求的新品種（系）及其高效栽培技術(shù)具有重要的實(shí)踐意義。為此，2017 年選取2 個(gè)馬鈴薯主糧化品種（‘隴薯7 號(hào)’、‘隴薯9 號(hào)’）原種，開展覆膜、大壟、氮肥減量施用等栽培措施對2 個(gè)馬鈴薯主糧化品種植株葉片生理參數(shù)、田間枯萎病發(fā)病率、產(chǎn)量及其經(jīng)濟(jì)效益的影響研究，以期能為甘肅省馬鈴薯產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供科技和理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)點(diǎn)設(shè)在甘肅省渭源縣會(huì)川鎮(zhèn)，該區(qū)位于N 35°06.480'，E 103°58.840'；海拔2 276 m；試驗(yàn)地環(huán)境：平坦川地，旱作雨養(yǎng)，年降雨量在500 mm左右；土壤為黑麻土。前茬作物為馬鈴薯。

1.2 試驗(yàn)材料

馬鈴薯：‘隴薯7號(hào)’原種，‘隴薯9號(hào)’原種。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2017年4月在甘肅省定西市渭源縣甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院馬鈴薯研究所會(huì)川實(shí)驗(yàn)基地進(jìn)行。采取裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，主區(qū)為品種（2個(gè)主糧化品種），副區(qū)為栽培模式（5個(gè)）。5個(gè)栽培模式描述如下：A露地，常規(guī)施肥（N∶P∶K=10∶8∶5）kg/667m2，壟作，單行，壟距90 cm（CK1）；B 黑膜覆蓋，常規(guī)施肥（同上），壟作，單行，壟距90 cm（CK2）；C黑膜覆蓋，氮肥減量10%（N∶P∶K=9∶8∶5）kg/667m2，壟作，單行，壟距90 cm；D 黑膜覆蓋，氮肥減量20%（N∶P∶K = 8∶8∶5）kg/667m2，壟作，單行，壟距90 cm；E 黑膜覆蓋，常規(guī)施肥（同上），壟作，雙行，壟距120 cm。共計(jì)10個(gè)處理，每個(gè)小區(qū)5壟，A～D處理小區(qū)面積為36 m2，E處理小區(qū)面積為48 m2，3 次重復(fù)。小區(qū)間留1 m 走道。各處理馬鈴薯播種密度保持4 200 株/667m2。

1.4 田間管理

試驗(yàn)于2017 年4 月23 日播種。播前施農(nóng)家肥2 500 kg/667m2，N、P、K 源分別為 尿 素（N 46%，山東瑞星化工有限公司）、磷酸二銨[N 18%，P2O546%，云天化三環(huán)嘉吉化肥（北京）有限公司]、硫酸鉀[K2O 52%，中農(nóng)（天津）化肥有限公司]，按照小區(qū)折算并稱量所需化肥用量，播前按小區(qū)撒施后起壟、點(diǎn)播。其他田間管理同當(dāng)?shù)卮筇?。自現(xiàn)蕾期開始用4.5%高效氯氰菊酯乳油防治蚜 蟲30 mL/667m2，兌 水30～40 kg/667m2噴 霧；72.2%霜霉威鹽酸鹽（陜西康澤化工有限公司）1 000倍液葉面噴施防治晚疫病，每7 d噴施1次，視田間情況，本次試驗(yàn)共噴施3次。

1.5 測定項(xiàng)目

光合生理參數(shù)測定：采用美國基因公司生產(chǎn)的Li-6400 XT 便攜式光合作用系統(tǒng)在淀粉積累期（9 月12 日）每個(gè)處理選擇3～5 株健康植株頂部第4 層葉片進(jìn)行馬鈴薯葉片光合生理參數(shù)的測定，具體包括凈光合速率（Pn，μmolCO2/m2·s）、氣孔導(dǎo)度（Gs，molH2O/m2·s）、胞間二氧化碳濃度（Ci，μmolCO2/mol）和蒸騰速率（Tr，mmolH2O/m2·s）。

SPAD（相對葉綠素含量）：采用便攜式葉綠素儀SPAD-502，在淀粉積累期（9月12日）每個(gè)處理測定3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)選擇5株健康植株頂部第4層葉片進(jìn)行測定。

測產(chǎn)：收獲時(shí)按小區(qū)收獲，折算成單位面積產(chǎn)量。

經(jīng)濟(jì)收益=總收益-總投入

其中，總投入計(jì)算如下：單位面積（667m2）總投入包括種薯用量200 kg（單價(jià)2.4 元/kg）、地膜90元、化肥145元、農(nóng)藥80元、人工240元。

總收益具體指收獲后的馬鈴薯一級(jí)種產(chǎn)量收益，按單價(jià)1.0元/kg計(jì)算。

馬鈴薯枯萎病發(fā)病率田間調(diào)查：在馬鈴薯淀粉積累期（9月12日），每個(gè)處理隨機(jī)選取3壟，以每壟實(shí)際馬鈴薯植株數(shù)與枯萎病發(fā)病植株數(shù)之比的百分?jǐn)?shù)作為馬鈴薯枯萎病發(fā)病率。

數(shù)據(jù)分析采用Excel 2010和SPSS 13.0，多重比較用新復(fù)極差法（Duncan's法）。

2 結(jié)果與分析

2.1 栽培措施對2個(gè)馬鈴薯主糧化新品種原種葉片光合生理參數(shù)的影響

對2個(gè)馬鈴薯主糧化品種的光合生理參數(shù)的測定與統(tǒng)計(jì)分析（表1）表明，在本試驗(yàn)環(huán)境和氣候條件下，栽培措施如種植方式以及適量減施氮肥措施對‘隴薯7號(hào)’葉片光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間二氧化碳濃度和蒸騰速率的影響均不顯著。處理間比較，處理A‘隴薯7號(hào)’原種葉片光合速率居中，‘隴薯9號(hào)’原種葉片光合速率最低。處理A 與處理B 之間‘隴薯9號(hào)’原種葉片光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間二氧化碳濃度和蒸騰速率僅在0.05水平差異顯著。處理A與處理C之間‘隴薯9號(hào)’原種葉片光合速率和蒸騰速率的差異顯著。常規(guī)施肥（處理B）、氮肥減量10%（處理C）、氮肥減量20%（處理D）處理間比較，適量減少氮肥用量對2個(gè)主糧化馬鈴薯品種‘隴薯7號(hào)’原種、‘隴薯9號(hào)’原種植株葉片光合速率的影響均不顯著。

2.2 栽培措施對2個(gè)馬鈴薯主糧化品種葉片相對葉綠素含量的影響

葉綠素作為葉片光合作用的基礎(chǔ)物質(zhì)，是反映植物豐產(chǎn)性能的生理指標(biāo)之一。葉綠素含量因植物種類、品種和生育期不同而存在差異。在淀粉積累期對5個(gè)處理的2個(gè)馬鈴薯主糧化品種葉片相對葉綠素含量進(jìn)行測定。統(tǒng)計(jì)分析（表2）表明同一品種不同處理間葉片SPAD值存在顯著差異，同一處理品種間葉片SPAD值亦存在差異?！]薯9號(hào)’原種各處理葉片SPAD值均高于‘隴薯7號(hào)’原種。

馬鈴薯‘隴薯7號(hào)’原種、‘隴薯9號(hào)’原種葉片SPAD值處理A均高于處理B，統(tǒng)計(jì)分析表明黑膜覆蓋處理B 對‘隴薯9 號(hào)’原種葉片SPAD 值的影響顯著；相同密度條件下處理E‘隴薯7號(hào)’原種和‘隴薯9號(hào)’原種葉片SPAD值明顯高于處理B。

2.3 栽培措施對2個(gè)馬鈴薯主糧化品種田間枯萎病發(fā)病率的影響

栽培措施對馬鈴薯田間枯萎病發(fā)病情況存在基因型差異。統(tǒng)計(jì)分析表明，栽培措施對2個(gè)馬鈴薯主糧化品種‘隴薯7號(hào)’原種、‘隴薯9號(hào)’原種田間枯萎病發(fā)病率均具有顯著影響。在相同的施肥條件下，以露地處理A為對照，處理B‘隴薯7號(hào)’原種田間枯萎病發(fā)病率顯著高于對照，且差異極顯著；處理E‘隴薯7號(hào)’原種田間枯萎病發(fā)病率與對照（處理A）差異并不顯著；處理B與處理E之間‘隴薯9號(hào)’原種田間枯萎病發(fā)病率差異極顯著（表2）。

2.4 栽培措施對2個(gè)馬鈴薯主糧化品種產(chǎn)量的影響

種植方式對作物產(chǎn)量構(gòu)成因素產(chǎn)生影響，因而最終形成的經(jīng)濟(jì)效益亦不同。馬鈴薯鮮薯產(chǎn)量是衡量田間栽培措施的重要指標(biāo)之一?；蛐筒煌?，馬鈴薯塊莖產(chǎn)量不同。栽培措施對不同基因型馬鈴薯塊莖產(chǎn)量的影響存在差異。處理間比較，處理A‘隴薯7 號(hào)’原種和‘隴薯9 號(hào)’原種塊莖鮮薯產(chǎn)量都最低，分別為2 000和1 982 kg/667m2，而處理E‘隴薯7號(hào)’原種和‘隴薯9號(hào)’原種塊莖鮮薯產(chǎn)量都最高，分別為2 515和2 555 kg/667m2。以處理A為對照，‘隴薯7號(hào)’原種和‘隴薯9號(hào)’原種處理B的塊莖產(chǎn)量分別較對照增產(chǎn)486 kg/667m2，24.3%；增產(chǎn)530 kg/667m2，26.7%，統(tǒng)計(jì)分析差異均達(dá)顯著水平。在相同的施肥條件下覆膜、大壟均有助于提高2個(gè)馬鈴薯主糧化新品種塊莖產(chǎn)量，尤其有助于提高‘隴薯9號(hào)’原種塊莖產(chǎn)量。相同的栽培模式下，以處理B 為對照，處理C和處理D‘隴薯7號(hào)’原種和‘隴薯9號(hào)’原種塊莖鮮薯產(chǎn)量分別降低1.3%、4.3%和7.6%、8.6%。但統(tǒng)計(jì)分析表明處理間差異不顯著，表明適量減施氮肥在保持塊莖鮮薯產(chǎn)量下降不顯著的前提下，有利于實(shí)現(xiàn)馬鈴薯的綠色高效生產(chǎn)（表3）。

表1 不同處理對2個(gè)馬鈴薯主糧化品種葉片光合生理參數(shù)的影響Table 1 Effects of different treatments on photosynthetic physiological parameters of potato leaves of two stable food varieties

表2 不同栽培措施對馬鈴薯主糧化品種葉片SPAD值及田間枯萎病的影響Table 2 Effects of different cultivations on SPAD values of leaves and Fusarium wilt of two stable food potato varieties

表3 不同栽培措施對馬鈴薯主糧化品種塊莖產(chǎn)量的影響Table 3 Effects of different cultivations on tuber yield of two stable food potato varieties

2.5 栽培措施對2個(gè)馬鈴薯主糧化品種經(jīng)濟(jì)效益的影響

栽培措施對馬鈴薯塊莖產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響存在基因型差異。栽培模式不同，馬鈴薯生產(chǎn)成本存在差別。馬鈴薯生產(chǎn)成本主要包括種薯、化肥、地膜、農(nóng)藥、人工等的投入。馬鈴薯生產(chǎn)收益主要為鮮薯。通過對不同處理間馬鈴薯生產(chǎn)成本與收益進(jìn)行比較，以處理A 為對照，各處理均較對照明顯增收，其中處理E 最高增收425 和483元/667m2（表4）。

2 個(gè)馬鈴薯主糧化品種90 cm 寬壟單行黑膜覆蓋（處理B）較露地（處理A）分別增收396 和440元/667m2。相同種植模式下，隨著氮肥施用量以10%的幅度遞減（處理C、D），2個(gè)品種的生產(chǎn)收益分別較對照（處理B）降低27 和96 元/667m2；185 和206元/667m2。由此可見，高寒陰濕旱作區(qū)采用覆膜大壟栽培模式2個(gè)馬鈴薯主糧化品種原種田間塊莖產(chǎn)量最高，適量減施氮肥則更符合馬鈴薯集約、經(jīng)濟(jì)高效、安全的生產(chǎn)要求。

3 討 論

馬鈴薯枯萎病在全國馬鈴薯種植區(qū)均有發(fā)生，且危害逐年加劇，不僅導(dǎo)致馬鈴薯減產(chǎn)、商品性下降，更成為中國馬鈴薯產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的制約因素[5-8]。本試驗(yàn)結(jié)果表明栽培措施對2 個(gè)馬鈴薯主糧化品種原種田間枯萎病發(fā)病率具有顯著影響，且不同基因型對田間枯萎病的抗病性存在差異。在相同的施肥和種植模式下，黑色地膜覆蓋2個(gè)品種田間枯萎病的發(fā)病率顯著高于露地。氮肥用量較常規(guī)對照減少10%則有利于降低‘隴薯9號(hào)’原種田間枯萎病發(fā)病率。這和王曉麗等[9]認(rèn)為合理施肥均能延緩植物枯萎病的發(fā)病的研究結(jié)果基本一致。但是，為有效控制田間馬鈴薯枯萎病的發(fā)生，減少危害、降低損失，今后可進(jìn)一步開展不同栽培措施條件下引起馬鈴薯主糧化品種田間枯萎病發(fā)生的病原菌種類以及發(fā)病條件的研究[10]，進(jìn)而為馬鈴薯主糧化品種高效栽培生產(chǎn)過程中制定有效的田間枯萎病防治措施提供依據(jù)。

馬鈴薯的傳統(tǒng)種植以手工為主，種植成本較高，效益較低。黃英博[11]的研究表明機(jī)械化作業(yè)與傳統(tǒng)的人工栽培相比效益顯著提高。馬鈴薯機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)要求農(nóng)業(yè)技術(shù)和農(nóng)藝措施統(tǒng)籌配合，按照“高產(chǎn)高效、資源節(jié)約、生態(tài)環(huán)?！钡陌l(fā)展理念，需要不斷推進(jìn)馬鈴薯生產(chǎn)過程農(nóng)機(jī)農(nóng)藝深度融合，最終實(shí)現(xiàn)提高馬鈴薯的產(chǎn)量和質(zhì)量，減少勞動(dòng)力的投入，節(jié)約成本，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的目的。本試驗(yàn)證明采用120 cm 大壟、雙行既能高產(chǎn)、高效，亦有利于馬鈴薯生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。有研究表明減肥、減藥降低了馬鈴薯化肥用量及農(nóng)藥殘留，品質(zhì)一定是有所改善的。本次試驗(yàn)中以高寒陰濕旱作區(qū)馬鈴薯常規(guī)施肥為對照，單位面積氮肥用量減少10%～20%，馬鈴薯塊莖鮮薯產(chǎn)量減低幅度在32～216 kg/667m2，經(jīng)濟(jì)收益減少27～206 元/667m2，統(tǒng)計(jì)分析表明這種降低影響并不顯著。因此高寒陰濕旱作區(qū)采用黑膜覆蓋、120 cm 大壟雙行栽培、氮肥適量減施栽培措施均有利于實(shí)現(xiàn)馬鈴薯主糧化品種‘隴薯7號(hào)’、‘隴薯9 號(hào)’原種高產(chǎn)高效生產(chǎn)目標(biāo)。至于減少到哪個(gè)程度馬鈴薯的產(chǎn)量和收益會(huì)受到較大的影響則需要進(jìn)一步的試驗(yàn)研究。

表4 不同栽培措施對馬鈴薯主糧化品種經(jīng)濟(jì)效益的影響Table 4 Effects of different cultivations on economic benefits of two stable food potato varieties