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摘要：田间试验研究了露地种植、秸秆覆盖和地膜覆盖对马铃薯产量和水分利用效率的影响。结果表明，秸秆覆盖和地膜覆盖均显著提高了马铃薯地上地下生物量，同时也提高了马铃薯块茎产量和水分利用效率。与露地种植相比，秸秆覆盖和地膜覆盖马铃薯块茎产量分别增加55.86%、78.05%，水分利用效率分别提高17.38%、26.13%。
关键词：地面覆盖方式;马铃薯;产量;水分利用效率
中图分类号：S532 文献标志码：A 文章编号：1001-1463（2021）06-0004-04
doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2021.06.002
Effects of Ground Covering Methods on Potato Yield and Water
Use Efficiency
HUANG Kai， HE Wanchun， QUAN Xiaobing， HAN Jingren
（Dingxi Academy of Agricultural Sciences， Dingxi Gansu 743000， China）
Abstract：Field experiments were conducted to study the effects of open field planting， straw mulching and plastic film mulching on potato yield and water use efficiency. The results showed that the straw mulching and plastic cover significantly improve potato underground biomass on the ground， but also improves the potato tuber yield and water use efficiency. Compared with open field， straw mulch and plastic film mulch increased potato tuber yield by 55.86% and 78.05%， respectively， and increased water use efficiency by 17.38% and 26.13%， respectively.
Key words：Ground covering method;Potato;Yield;Water use efficiency
马铃薯是粮菜兼用型作物，也是中国第三大粮食作物，为保障中国粮食安全发挥了巨大作用[1 - 3 ]。马铃薯作为定西地区主要的经济作物，对于定西市经济发展和农民增收具有重大意义[4 - 5 ]。目前，大多数地区采用传统露地种植的方式种植马铃薯，但产量一直不高。这主要是由于春季土壤蒸发强烈，致使地表水分大量流失，降低了马铃薯出苗 率[4 ];同时由于水分蒸发量大，导致土壤含水量不足，阻碍了马铃薯的生长发育[6 - 7 ]，最终影响了产量[8 ]。秸秆覆盖能增加降水入渗、协调土壤水分分配等优势，可在保证高效用水的情况下最大程度增强土壤蓄水能力，使得马铃薯根系有效吸收利用土壤水分，进而加快马铃薯地上及地下两部分的生长，从而达到增产的目的[9 ]。秸秆覆盖能通过减少地面获得的长波辐射而提高苗期土壤温度，且与地膜相比可降低马铃薯发育后期的高温胁迫，避免出现烧苗现象，从而有利于提高马铃薯产量[8 ]。我们在定西市安定区试验观察了不同覆盖方式对马铃薯产量和水分利用效率的影响，以期为定西马铃薯产业的健康可持续绿色发展做出贡献。
1 材料与方法
1.1 供试品种
供试马铃薯品种为陇薯10号原种，由甘肃省定西市农业科学研究院提供。
1.2 试验设计
试验设在定西市农业科学研究院良种繁育基地。供试土壤耕层含有机质20.1 g/kg、全氮0.8 g/kg、碱解氮88.6 mg/kg、速效磷26.7 mg/kg、速效钾231.4 mg/kg，pH 8.1。试验共设3个处理，处理1为露地种植（CK），无覆盖物;处理2为秸秆覆盖，马铃薯种植后在2行之间用玉米秸秆平铺覆盖，秸秆用量1 000 kg/hm2，长度10 cm;处理3为地膜覆盖，以幅宽120 cm黑色地膜覆盖，于膜侧种植。各处理均为垄上种植，垄呈“弓”形，垄高10 cm，垄面宽45 cm。播前一次性施入N 150 kg/hm2、P2O5 135 kg/hm2、K2O 135 kg/hm2作基肥。试验随机区组排列，重复3次，小区面积80 m2（8 m×10 m）。种植密度67 500株/hm2。在马铃薯生育期间，按照降水情况进行灌溉，灌溉方式为滴灌，年总灌溉量为195.3 mm。试验于2019年4月11日播种，9月25日收获，田间管理同大田。
1.3 调查测定项目
分别于盛花期（7月20日）、块茎膨大期（8月15日）和成熟期（9月15日）取樣3次，每次5株，分不同器官称鲜重，并统计马铃薯块茎数，商品薯率（单薯重≥70 g为商品薯）。
1.4 样品采集与分析
马铃薯苗期调查统计各处理出苗率，收获时调查马铃薯块茎产量、产量性状和商品薯率。用烘干法测定播前、关键生育期、收获后土壤0～100 cm土壤含水量，计算水分利用效率（WUE）。 水分利用效率（WUE）=Y/ETa，Y为马铃薯产量，Eta为全生育期实际蒸散量。
实际蒸散量（ETa）= 播前土壤贮水量+降水量+补灌量-收后土壤贮水量。
补灌量：作物生育期补充灌溉的水量。
贮水量= 重量含水量×土壤容重×土壤层厚度。
1.5 数据处理
用Excel 2010进行数据统计，SPSS 19对数据进行方差分析和最小显著性检验（LSR法）。
2 结果与分析
2.1 不同处理对马铃薯各生育期地上部和根鲜重的影响
不同处理对马铃薯各生育期地上部和根鲜重的影响见表1。可知，马铃薯地上部和根鲜重随着生育进程的推进呈先增后减的趋势，在块茎膨大期达到最大值。秸秆覆盖和地膜覆盖处理地上部和根鲜重均高于露地种植。在成熟期，秸秆覆盖和地膜覆盖地上部鲜重比露地种植分别高70.67%、73.10%，根鲜重比露地种植分别高25.45%、33.04%。主要是由于秸秆覆盖和地膜覆盖有利于土壤水分的保存，从而促进了马铃薯的生长发育。
2.2 不同处理对马铃薯生育期块茎动态变化的影响
从表2可知，马铃薯块茎数和块茎重均随着生育进程的推进逐渐增加，在成熟期达到最大值。秸秆覆盖和地膜覆盖能够显著提高马铃薯单株块茎重和平均单薯重量，在成熟期，与露地种植相比，单株块茎重分别高42.07%、65.48%，平均单薯重量分别高24.60%、31.01%。
2.3 不同处理对马铃薯块茎产量和商品薯率的影响
由表3可知，不同处理对马铃薯产量和商品薯率有显著影响。与露地种植相比，秸秆覆盖和地膜覆盖马铃薯块茎产量分别增加97.58%、95.13%，商品薯率分别增加23.27、17.51百分点。说明秸秆覆盖和地膜覆盖有利于干旱地区马铃薯块茎产量的形成。
2.4 不同处理对水分利用效率的影响
由表4可以看出，与露地种植比较，秸秆覆盖和地膜覆盖提高了马铃薯水分利用效率，秸秆覆盖和地膜覆盖马铃薯水分利用效率分别较露地种植高26.13%、17.38%。这主要是由于秸秆覆盖和地膜覆盖有利于土壤水分的保存，从而为马铃薯的生长发育提供良好的条件。
3 结论及讨论
在干旱地区，水分是马铃薯生长发育的关键因素，是马铃薯高产的关键。本试验表明，秸秆覆盖能显著提高马铃薯地上地下生物量，与露地种植相比，马铃薯块茎产量提高97.58%、商品薯率提高23.27百分点，水分利用效率提高26.13%;其次是地膜覆盖，与露地种植相比，块茎产量增加95.13%、商品薯率提高17.51百分点，水分利用效率提高17.38%，这和常逢虎[9 ]的研究结果相似。说明秸秆覆盖能够抑蒸保墒、增加降水入渗、协调土壤水分分配，从而能够保证在高效用水的情况下最大程度增强土壤蓄水能力，使得马铃薯根系有效吸收利用土壤水分，进而加快马铃薯地的生长发育，从而能够形成更高的马铃薯块茎产量。
参考文献：
[1]高 康，何蒲明. 马铃薯主粮化战略研究[J]. 合作经济与科技，2018（14）：33-35.
[2] 梁丽娜，刘 雪，唐 勋，等. 干旱胁迫对马铃薯叶片生理生化指标的影响[J]. 基因组学与应用生物学，2018，37（3）：1343-1348.
[3] 李 辉，柴守玺，常 磊，等. 西北半干旱区秸秆带状覆盖对土壤水分及马铃薯产量的影响[J]. 水土保持学报，2017，31（6）：148-156.
[4] 纪晓玲，張 静，乔文远，等. 不同覆盖方式对旱地马铃薯产量和水分利用效率的影响[J]. 干旱地区农业研究，2016，34（6）：58-62.
[5] 纪晓玲，张 雄，张 静，等. 不同覆盖方式对马铃薯光合特性及产量的影响[J]. 西北农业学报，2018，27（6）：819-825.
[6] 陈自雄，杨荣洲，何万春. 施氮水平对水地覆膜马铃薯农艺性状和产量的影响[J]. 甘肃农业科技，2020（8）：68-72.
[7] 何万春，谭伟军，王 娟，等. 6种微生物菌剂对全膜马铃薯生长发育和产量的影响[J]. 甘肃农业科技，2017（11）：54-58.
[8] 马生发. 马铃薯不同覆盖栽培方式对土壤环境和产量的影响[J]. 陇东学院学报，2013，
24（3）：48-51.
[9] 常逢虎. 不同覆盖种植方式对旱地马铃薯产量的影响[J]. 农业科技与信息，2020（10）：40-41.
（本文责编：杨 杰）
关键词：地面覆盖方式;马铃薯;产量;水分利用效率
中图分类号：S532 文献标志码：A 文章编号：1001-1463（2021）06-0004-04
doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2021.06.002
Effects of Ground Covering Methods on Potato Yield and Water
Use Efficiency
HUANG Kai， HE Wanchun， QUAN Xiaobing， HAN Jingren
（Dingxi Academy of Agricultural Sciences， Dingxi Gansu 743000， China）
Abstract：Field experiments were conducted to study the effects of open field planting， straw mulching and plastic film mulching on potato yield and water use efficiency. The results showed that the straw mulching and plastic cover significantly improve potato underground biomass on the ground， but also improves the potato tuber yield and water use efficiency. Compared with open field， straw mulch and plastic film mulch increased potato tuber yield by 55.86% and 78.05%， respectively， and increased water use efficiency by 17.38% and 26.13%， respectively.
Key words：Ground covering method;Potato;Yield;Water use efficiency
马铃薯是粮菜兼用型作物，也是中国第三大粮食作物，为保障中国粮食安全发挥了巨大作用[1 - 3 ]。马铃薯作为定西地区主要的经济作物，对于定西市经济发展和农民增收具有重大意义[4 - 5 ]。目前，大多数地区采用传统露地种植的方式种植马铃薯，但产量一直不高。这主要是由于春季土壤蒸发强烈，致使地表水分大量流失，降低了马铃薯出苗 率[4 ];同时由于水分蒸发量大，导致土壤含水量不足，阻碍了马铃薯的生长发育[6 - 7 ]，最终影响了产量[8 ]。秸秆覆盖能增加降水入渗、协调土壤水分分配等优势，可在保证高效用水的情况下最大程度增强土壤蓄水能力，使得马铃薯根系有效吸收利用土壤水分，进而加快马铃薯地上及地下两部分的生长，从而达到增产的目的[9 ]。秸秆覆盖能通过减少地面获得的长波辐射而提高苗期土壤温度，且与地膜相比可降低马铃薯发育后期的高温胁迫，避免出现烧苗现象，从而有利于提高马铃薯产量[8 ]。我们在定西市安定区试验观察了不同覆盖方式对马铃薯产量和水分利用效率的影响，以期为定西马铃薯产业的健康可持续绿色发展做出贡献。
1 材料与方法
1.1 供试品种
供试马铃薯品种为陇薯10号原种，由甘肃省定西市农业科学研究院提供。
1.2 试验设计
试验设在定西市农业科学研究院良种繁育基地。供试土壤耕层含有机质20.1 g/kg、全氮0.8 g/kg、碱解氮88.6 mg/kg、速效磷26.7 mg/kg、速效钾231.4 mg/kg，pH 8.1。试验共设3个处理，处理1为露地种植（CK），无覆盖物;处理2为秸秆覆盖，马铃薯种植后在2行之间用玉米秸秆平铺覆盖，秸秆用量1 000 kg/hm2，长度10 cm;处理3为地膜覆盖，以幅宽120 cm黑色地膜覆盖，于膜侧种植。各处理均为垄上种植，垄呈“弓”形，垄高10 cm，垄面宽45 cm。播前一次性施入N 150 kg/hm2、P2O5 135 kg/hm2、K2O 135 kg/hm2作基肥。试验随机区组排列，重复3次，小区面积80 m2（8 m×10 m）。种植密度67 500株/hm2。在马铃薯生育期间，按照降水情况进行灌溉，灌溉方式为滴灌，年总灌溉量为195.3 mm。试验于2019年4月11日播种，9月25日收获，田间管理同大田。
1.3 调查测定项目
分别于盛花期（7月20日）、块茎膨大期（8月15日）和成熟期（9月15日）取樣3次，每次5株，分不同器官称鲜重，并统计马铃薯块茎数，商品薯率（单薯重≥70 g为商品薯）。
1.4 样品采集与分析
马铃薯苗期调查统计各处理出苗率，收获时调查马铃薯块茎产量、产量性状和商品薯率。用烘干法测定播前、关键生育期、收获后土壤0～100 cm土壤含水量，计算水分利用效率（WUE）。 水分利用效率（WUE）=Y/ETa，Y为马铃薯产量，Eta为全生育期实际蒸散量。
实际蒸散量（ETa）= 播前土壤贮水量+降水量+补灌量-收后土壤贮水量。
补灌量：作物生育期补充灌溉的水量。
贮水量= 重量含水量×土壤容重×土壤层厚度。
1.5 数据处理
用Excel 2010进行数据统计，SPSS 19对数据进行方差分析和最小显著性检验（LSR法）。
2 结果与分析
2.1 不同处理对马铃薯各生育期地上部和根鲜重的影响
不同处理对马铃薯各生育期地上部和根鲜重的影响见表1。可知，马铃薯地上部和根鲜重随着生育进程的推进呈先增后减的趋势，在块茎膨大期达到最大值。秸秆覆盖和地膜覆盖处理地上部和根鲜重均高于露地种植。在成熟期，秸秆覆盖和地膜覆盖地上部鲜重比露地种植分别高70.67%、73.10%，根鲜重比露地种植分别高25.45%、33.04%。主要是由于秸秆覆盖和地膜覆盖有利于土壤水分的保存，从而促进了马铃薯的生长发育。
2.2 不同处理对马铃薯生育期块茎动态变化的影响
从表2可知，马铃薯块茎数和块茎重均随着生育进程的推进逐渐增加，在成熟期达到最大值。秸秆覆盖和地膜覆盖能够显著提高马铃薯单株块茎重和平均单薯重量，在成熟期，与露地种植相比，单株块茎重分别高42.07%、65.48%，平均单薯重量分别高24.60%、31.01%。
2.3 不同处理对马铃薯块茎产量和商品薯率的影响
由表3可知，不同处理对马铃薯产量和商品薯率有显著影响。与露地种植相比，秸秆覆盖和地膜覆盖马铃薯块茎产量分别增加97.58%、95.13%，商品薯率分别增加23.27、17.51百分点。说明秸秆覆盖和地膜覆盖有利于干旱地区马铃薯块茎产量的形成。
2.4 不同处理对水分利用效率的影响
由表4可以看出，与露地种植比较，秸秆覆盖和地膜覆盖提高了马铃薯水分利用效率，秸秆覆盖和地膜覆盖马铃薯水分利用效率分别较露地种植高26.13%、17.38%。这主要是由于秸秆覆盖和地膜覆盖有利于土壤水分的保存，从而为马铃薯的生长发育提供良好的条件。
3 结论及讨论
在干旱地区，水分是马铃薯生长发育的关键因素，是马铃薯高产的关键。本试验表明，秸秆覆盖能显著提高马铃薯地上地下生物量，与露地种植相比，马铃薯块茎产量提高97.58%、商品薯率提高23.27百分点，水分利用效率提高26.13%;其次是地膜覆盖，与露地种植相比，块茎产量增加95.13%、商品薯率提高17.51百分点，水分利用效率提高17.38%，这和常逢虎[9 ]的研究结果相似。说明秸秆覆盖能够抑蒸保墒、增加降水入渗、协调土壤水分分配，从而能够保证在高效用水的情况下最大程度增强土壤蓄水能力，使得马铃薯根系有效吸收利用土壤水分，进而加快马铃薯地的生长发育，从而能够形成更高的马铃薯块茎产量。
参考文献：
[1]高 康，何蒲明. 马铃薯主粮化战略研究[J]. 合作经济与科技，2018（14）：33-35.
[2] 梁丽娜，刘 雪，唐 勋，等. 干旱胁迫对马铃薯叶片生理生化指标的影响[J]. 基因组学与应用生物学，2018，37（3）：1343-1348.
[3] 李 辉，柴守玺，常 磊，等. 西北半干旱区秸秆带状覆盖对土壤水分及马铃薯产量的影响[J]. 水土保持学报，2017，31（6）：148-156.
[4] 纪晓玲，張 静，乔文远，等. 不同覆盖方式对旱地马铃薯产量和水分利用效率的影响[J]. 干旱地区农业研究，2016，34（6）：58-62.
[5] 纪晓玲，张 雄，张 静，等. 不同覆盖方式对马铃薯光合特性及产量的影响[J]. 西北农业学报，2018，27（6）：819-825.
[6] 陈自雄，杨荣洲，何万春. 施氮水平对水地覆膜马铃薯农艺性状和产量的影响[J]. 甘肃农业科技，2020（8）：68-72.
[7] 何万春，谭伟军，王 娟，等. 6种微生物菌剂对全膜马铃薯生长发育和产量的影响[J]. 甘肃农业科技，2017（11）：54-58.
[8] 马生发. 马铃薯不同覆盖栽培方式对土壤环境和产量的影响[J]. 陇东学院学报，2013，
24（3）：48-51.
[9] 常逢虎. 不同覆盖种植方式对旱地马铃薯产量的影响[J]. 农业科技与信息，2020（10）：40-41.
（本文责编：杨 杰）