李永琴 李繼明
(1.定西市安定區(qū)農(nóng)業(yè)廣播電視學(xué)校 甘肅定西743000;2.定西市安定區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心 甘肅定西743000)
定西市安定區(qū)位于甘肅省中部,境內(nèi)溝壑縱橫,干旱少雨,土壤貧瘠,有機(jī)質(zhì)含量低,但獨(dú)特的地理環(huán)境適宜馬鈴薯種植。近幾年來,馬鈴薯種植面積保持在65萬(wàn)hm2以上,同時(shí),玉米種植面積在3萬(wàn)hm2左右,每年都會(huì)產(chǎn)生大量的秸稈。采用馬鈴薯草膜雙覆蓋壟作滴灌栽培技術(shù),既可以實(shí)現(xiàn)秸稈還田,培肥地力,也可以利用地膜和秸稈的保墑保溫作用,實(shí)現(xiàn)馬鈴薯的高產(chǎn)。為進(jìn)一步探索研究馬鈴薯草膜雙覆蓋壟作滴灌節(jié)水栽培技術(shù)的增產(chǎn)機(jī)理,筆者開展了此項(xiàng)試驗(yàn),以期為旱作區(qū)馬鈴薯節(jié)水栽培和高產(chǎn)高效提供科學(xué)依據(jù)。
試驗(yàn)設(shè)在魯家滴鎮(zhèn)小岔口村的馬鈴薯生產(chǎn)基地中,基地內(nèi)滴灌設(shè)施齊全,試驗(yàn)地為黑壚土,前茬作物玉米。試驗(yàn)地海拔1 725 m,年平均降雨量380 mm,平均氣溫6.3℃,≥10℃有效積溫2 239.1℃。在播前整地時(shí),施入腐熟農(nóng)家肥30 000 kg/hm2,撒可富馬鈴薯專用肥(15∶15∶10)1 200 kg/hm2。
玉米秸稈,由當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶提供。黑色地膜,由蘭州金土地有限公司提供。馬鈴薯品種為青薯9號(hào),由定西百泉馬鈴薯公司提供。
試驗(yàn)采取不同覆蓋模式單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),共設(shè)4個(gè)處理。處理1,草膜雙覆蓋壟作滴灌(秸稈覆蓋量為600 kg/畝,處理3同);處理2,壟膜滴灌;處理3,覆草壟作滴灌;處理4,壟作滴灌(CK)。小區(qū)面積35.2 m2(4.4 m×8.0 m),每小區(qū)種4壟,每壟長(zhǎng)8 m,3次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組排列。播種密度67 500株/hm2。
各處理種植方法如下。
草膜雙覆蓋壟作滴灌:機(jī)械或人工起壟,壟距110 cm,壟寬70 cm,壟高30 cm,滴寬40 cm。在壟上穴播2行馬鈴薯,行距40 cm,對(duì)齊方式點(diǎn)種。將玉米秸稈粉碎成2~4 cm的細(xì)碎秸稈,按小區(qū)內(nèi)壟寬、壟長(zhǎng)折算每個(gè)壟面覆蓋的秸稈量,播種后每個(gè)壟上中間部位鋪設(shè)滴灌帶,覆蓋均勻玉米秸稈5.94 kg,然后在壟面上覆蓋幅寬100 cm的地膜將壟蓋嚴(yán)實(shí),并在膜上覆土2~3 cm。
壟膜滴灌:機(jī)械或人工起壟覆膜,壟距110 cm,壟寬70 cm,滴寬40 cm,壟高30 cm。在壟上穴播2行馬鈴薯,行距40 cm,對(duì)齊方式點(diǎn)種。播種后每個(gè)壟上中間部位鋪設(shè)滴灌帶,然后壟面上覆蓋幅寬100 cm的地膜將壟蓋嚴(yán)實(shí),并在膜上覆土2~3 cm。
覆草壟作滴灌:機(jī)械或人工起壟,壟距110 cm,壟寬70 cm,滴寬40 cm,壟高30 cm。在壟上穴播2行馬鈴薯,行距40 cm,對(duì)齊方式點(diǎn)種。播種后每個(gè)壟上中間部位鋪設(shè)滴灌帶,壟上覆蓋玉米秸稈5.94 kg,再在秸稈上撒上一定量的細(xì)土以防大風(fēng)侵蝕。
壟作滴灌:機(jī)械或人工起壟,壟距110 cm,壟寬70 cm,滴寬40cm,壟高30 cm。在壟上穴播2行馬鈴薯,行距40 cm,對(duì)齊方式點(diǎn)種,播種后每個(gè)壟上中間部位鋪設(shè)滴灌帶,用土壓牢滴灌帶,將播種孔用土蓋平。
試驗(yàn)于2020年4月25日播種,各處理灌水量和灌水次數(shù)一致,全生育期滴灌水4次,總灌水量240 m3,分別在發(fā)棵期40 m3、初花期60 m3、盛花期80 m3、終花期60 m3滴灌。其他管理措施同大田。
1.4.1 生育期觀察記載 觀察不同處理馬鈴薯的播種期、苗期、現(xiàn)蕾期、初花期、盛花期、終花期及成熟期共7個(gè)生育時(shí)期。
1.4.2 土壤水分測(cè)定時(shí)間與方法 分別在馬鈴薯播種期、苗期、現(xiàn)蕾期、開花期、塊莖膨大期及成熟期測(cè)定。 測(cè)定深度為0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm、60~80 cm、80~100 cm共5個(gè)土層。在壟面沿行向在2株馬鈴薯中間位置采用烘干法測(cè)定。
1.4.3 土壤溫度測(cè)定時(shí)間與方法 用曲管地溫表分別在馬鈴薯播種期、苗期、現(xiàn)蕾期、開花期、塊莖膨大期及成熟期,選擇天氣晴朗的一天,于早上11:00沿行向在2株馬鈴薯中間位置測(cè)定不同土層的地溫。測(cè)定深度分別為0、5 cm、10 cm、15 cm、20 cm 5個(gè)土層。
1.4.4 生物學(xué)性狀及產(chǎn)量測(cè)定 成熟期每小區(qū)取5株考種,測(cè)定生物學(xué)性狀;按小區(qū)收獲,單收單打,測(cè)定生物產(chǎn)量和塊莖產(chǎn)量。
數(shù)據(jù)采用Excel 2003和統(tǒng)計(jì)分析軟件 (SAS)進(jìn)行方差分析和統(tǒng)計(jì)。
由表1可以看出,各處理出苗期最早的是壟膜滴灌處理,是5月19日,較對(duì)照壟作滴灌處理早9 d;其次是草膜雙覆蓋壟作滴灌處理,是5月23日,較對(duì)照壟作滴灌處理早5 d;最遲的是覆草壟作滴灌處理,是5月26日,較對(duì)照壟作滴灌處理早2 d。成熟期最早的是壟膜滴灌處理,是10月4日,較對(duì)照壟作滴灌處理早12 d;其次是草膜雙覆蓋壟作滴灌處理,是10月8日,較對(duì)照壟作滴灌處理早8 d;最遲的是覆草壟作滴灌處理,是10月12日,較對(duì)照壟作滴灌處理早4 d。
表1 不同處理對(duì)馬鈴薯生育期的影響
由表2可以看出,在出苗期,0~100 cm土層含水量最高的是壟膜滴灌處理,平均含水量是10.32%,較對(duì)照壟作滴灌處理高0.68個(gè)百分點(diǎn),其次是草膜雙覆蓋壟作滴灌處理,平均含水量是9.68%,較對(duì)照壟作滴灌處理高0.04個(gè)百分點(diǎn),最低的是覆草壟作滴灌處理,平均含水量是9.36%,較對(duì)照壟作滴灌處理低0.28個(gè)百分點(diǎn);在現(xiàn)蕾期,0~100 cm土層含水量最高的是草膜雙覆蓋壟作滴灌處理,平均含水量是11.32%,較對(duì)照壟作滴灌處理高1.12個(gè)百分點(diǎn),其次是壟膜滴灌處理,平均含水量是10.56%,較對(duì)照壟作滴灌處理高0.36個(gè)百分點(diǎn),最低的是覆草壟作滴灌處理,平均含水量是10.3%,較對(duì)照壟作滴灌處理高0.1個(gè)百分點(diǎn);在盛花期,0~100 cm土層含水量最高的是草膜雙覆蓋壟作滴灌處理,平均含水量是11.5%,較對(duì)照壟作滴灌處理高0.26個(gè)百分點(diǎn),其次是壟膜滴灌處理,平均含水量是11.26%,較對(duì)照壟作滴灌處理高0.02個(gè)百分點(diǎn),最低的是覆草壟作滴灌處理,平均含水量是11.16%,較對(duì)照壟作滴灌處理低0.08個(gè)百分點(diǎn);在成熟期,0~100 cm土層含水量最高的是覆草壟作滴灌處理,平均含水量是10.92%,較對(duì)照壟作滴灌處理高1.26個(gè)百分點(diǎn),其次是草膜雙覆蓋壟作滴灌處理,平均含水量是10.74%,較對(duì)照壟作滴灌處理高1.08個(gè)百分點(diǎn),最低的是壟膜滴灌處理,平均含水量是9.96%,較對(duì)照壟作滴灌處理高0.3個(gè)百分點(diǎn)。
表2 不同種植模式馬鈴薯各生育期土壤水分含量的影響(單位:%)
由表3可以看出,在出苗期,0~20 cm土壤地溫最高的是草膜雙覆蓋壟作滴灌處理,平均溫度是15.2℃,較對(duì)照壟作滴灌處理高1.65℃,其次是壟膜滴灌處理,平均溫度是14.83℃,較對(duì)照壟作滴灌處理高1.28℃,最低的是覆草壟作滴灌處理,平均溫度是14.75℃,較對(duì)照壟作滴灌處理高1.2℃;在現(xiàn)蕾期,0~20 cm土壤地溫最高的是壟膜滴灌處理,平均溫度是19.58℃,較對(duì)照壟作滴灌處理高4.7℃,其次是草膜雙覆蓋壟作滴灌處理,平均溫度是17.15℃,較對(duì)照壟作滴灌處理高2.27℃,最低的是覆草壟作滴灌處理,平均溫度是15.73℃,較對(duì)照壟作滴灌處理高0.85℃;在盛花期,0~20 cm土壤地溫最高的是壟膜滴灌處理,平均溫度是26.43℃,較對(duì)照壟作滴灌處理高4.78℃,其次是覆草壟作滴灌處理,平均溫度是23.1℃,較對(duì)照壟作滴灌處理高1.45℃,最低的是,草膜雙覆蓋壟作滴灌處理,平均溫度是23.05℃,較對(duì)照壟作滴灌處理高1.4℃;在成熟期,0~20 cm土壤地溫最高的是草膜雙覆蓋壟作滴灌處理,平均溫度是16.3℃,較對(duì)照壟作滴灌處理高1.6℃,其次是壟膜滴灌處理,平均溫度是14.6℃,較對(duì)照壟作滴灌處理低0.1℃,最低的是覆草壟作滴灌處理,平均溫度是14.13℃,較對(duì)照壟作滴灌處理低0.57℃。
表3 不同種植模式馬鈴薯各生育期0~20 cm土壤地溫變化(單位:℃)
由表4可以看出,出苗率最高的是覆草壟作滴灌處理,為98.8%,較對(duì)照壟作滴灌處理高0.7個(gè)百分點(diǎn),其次是壟膜滴灌處理,為98.5%,較對(duì)照壟作滴灌處理高0.4個(gè)百分點(diǎn),最低的是草膜雙覆蓋壟作滴灌處理,為98.2%,較對(duì)照壟作滴灌處理高0.1個(gè)百分點(diǎn);株高最高的是草膜雙覆蓋壟作滴灌處理,為95.3 cm,較對(duì)照壟作滴灌處理高8.8 cm,其次是覆草壟作滴灌處理,為93.7 cm,較對(duì)照壟作滴灌處理高7.2 cm,最低的是壟膜滴灌處理,為92.3 cm,較對(duì)照壟作滴灌處理高5.8 cm;單株薯塊重最高的是草膜雙覆蓋壟作滴灌處理,為0.78 kg,較對(duì)照壟作滴灌處理高0.16 kg,其次是覆草壟作滴灌處理,為0.73 kg,較對(duì)照壟作滴灌處理高0.11 kg,最低的是壟膜滴灌處理,為0.69 kg,較對(duì)照壟作滴灌處理高0.07 kg;大中薯率最高的是草膜雙覆蓋壟作滴灌處理,為72.5%,較對(duì)照壟作滴灌處理高13.8個(gè)百分點(diǎn),其次是壟膜滴灌處理,為69.5%,較對(duì)照壟作滴灌處理高10.8個(gè)百分點(diǎn),最低的是覆草壟作滴灌處理,為64.3%,較對(duì)照壟作滴灌處理高5.6%。
表4 不同種植模式對(duì)馬鈴薯經(jīng)濟(jì)性狀的影響
由表5可以看出,各處理產(chǎn)量最高的是草膜雙覆蓋壟作滴灌處理,為53 665 kg/hm2,較對(duì)照壟作滴灌處理增產(chǎn)12 548 kg/hm2,增產(chǎn)率30.5%;其次是覆草壟作滴灌處理,為48 939 kg/hm2,較對(duì)照壟作滴灌處理增產(chǎn)7 822 kg/hm2,增產(chǎn)率19.0%;最低的是壟膜滴灌處理,為44 915 kg/hm2,較對(duì)照壟作滴灌處理增產(chǎn)3 798 kg/hm2,增產(chǎn)率7.8%。對(duì)產(chǎn)量結(jié)果進(jìn)行方差分析,F(xiàn)=3.52<F0.05=4.76,各處理間差異不顯著。
表5 不同種植模式對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量的影響
安定區(qū)干旱少雨,秸稈還田后不易腐爛,秸稈還田效果差。通過地膜覆蓋和滴灌的方式,可提高秸稈腐爛程度,加速還田。試驗(yàn)采用地膜覆蓋和秸稈覆蓋的方式,研究不同覆蓋方式對(duì)土壤水分、溫度、作物產(chǎn)量等的影響。結(jié)果表明,采用草膜雙覆蓋壟作滴灌處理,前期增溫效果明顯,后期遮陽(yáng)降溫、蓄水保墑,單株薯塊重、大中薯率也高于其他處理,產(chǎn)量最高,為53 665 kg/hm2,較對(duì)照壟作滴灌處理增產(chǎn)12 548 kg/hm2,增產(chǎn)率30.5%。因此,在繼續(xù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,可進(jìn)行草膜雙覆蓋壟作滴灌馬鈴薯種植技術(shù)推廣。