作物杂志,2023, 第5期: 145–150 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2023.05.021

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

不同覆盖模式对旱地马铃薯土壤水热变化和产量的影响

张蓉1(), 陈晓文1(), 路平1, 尤艳蓉2, 周德录2, 李德明3   

  1. 1甘肃省通渭县农业技术推广中心,743300,甘肃定西
    2甘肃省农业技术推广总站,730020,甘肃兰州
    3定西市农业科学研究院,743099,甘肃定西
  • 收稿日期:2022-04-01 修回日期:2022-07-12 出版日期:2023-10-15 发布日期:2023-10-16
  • 通讯作者: 陈晓文,主要从事旱作农业技术推广工作,E-mail:chenxiaowen_666@aliyun.com.cn
  • 作者简介:张蓉,主要从事旱地农业技术研究及推广工作,E-mail:zhangr1976@163.com
  • 基金资助:
    甘肃省科技重大专项“优质抗旱加工专用马铃薯新品种选育”(GZGG-2021-5)

Effects of Different Mulching Modes on Soil Moisture, Temperature and Yield of Potato in Dry Land

Zhang Rong1(), Chen Xiaowen1(), Lu Ping1, You Yanrong2, Zhou Delu2, Li Deming3   

  1. 1Agricultural Technology Extension Center of Tongwei County, Dingxi 743300, Gansu, China
    2Gansu Agricultural Technology Extension Station, Lanzhou 730020, Gansu, China
    3Dingxi Academy of Agricultural Sciences, Dingxi 743099, Gansu, China
  • Received:2022-04-01 Revised:2022-07-12 Online:2023-10-15 Published:2023-10-16

摘要:

为探究西北半干旱区不同覆盖种植模式对马铃薯产量和土壤水热的影响,通过大田试验研究了秸秆粉碎覆盖(T1)、全膜大垄(T2)、半膜平覆(T3)、露地平作(CK)4种覆盖种植模式对当地马铃薯田土壤水热、产量及水分利用效率的影响。结果表明,与CK相比,T1、T2和T3处理分别提高马铃薯出苗至成熟期的平均土壤贮水量7.7%、3.4%和1.5%,土层间以下层土壤的增墒幅度最大。T1处理分别较CK显著降低马铃薯各生育时期和各土层的土壤温度1.3℃和1.4℃,而T2和T3处理全生育期土壤温度分别较CK明显提高了1.3℃和1.0℃。与CK相比,覆盖明显提高了马铃薯单薯重和商品薯率,且增幅均以T1处理最大。覆盖显著提高了马铃薯产量和水分利用效率,与CK相比,T1、T2和T3处理产量分别提高18.9%、17.7%和13.9%,水分利用效率分别提高16.3%、15.7%和11.9%。综合马铃薯田土壤水热利用状况、产量和水分利用效率等因素,秸秆粉碎覆盖是一种高产高效的种植方式,能显著提高旱作区马铃薯产量和水分利用效率,适宜旱作区马铃薯生产。

关键词: 秸秆粉碎覆盖, 地膜覆盖, 马铃薯, 土壤水热, 产量

Abstract:

In order to explore the effects of different mulching planting modes on potato yield and soil water and temperature in northwest semi-arid area, field experiments were conducted to study the effects of different mulching planting modes [straw crushing and mulching (T1), full film ridge (T2), half film flat mulching (T3) and open field flat planting (CK)] on soil water and temperature, yield and water use efficiency in local potato fields. The results showed that compared with CK, T1, T2 and T3 treatments could significantly increase the average soil water storage from emergence to maturity of potato by 7.7%, 3.4% and 1.5%, respectively, and the increase of soil moisture in the lower layer of soil layer was the largest. Compared with CK, T1 treatment significantly reduced the soil temperature of potato in each growth period and soil layer by 1.3℃ and 1.4℃, respectively, while the soil temperature of T2 and T3 treatments in the whole growth period was significantly higher than that of CK by 1.3℃ and 1.0℃, respectively. Compared with CK, mulching significantly improved the weight of single potato and the rate of commercial potato, and the increase was the largest in T1 treatment. Mulching significantly improved potato yield and water use efficiency. The yields of T1, T2 and T3 treatments were higher than CK by 18.9%, 17.7% and 13.9%, respectively, and the water use efficiency increased by 16.3%, 15.7% and 11.9%, respectively. Considering the soil moisture and temperature use status, yield and water use efficiency of potato field, straw crushing and mulching was a high-yield and efficient planting method, which can significantly improve the potato yield and water use efficiency in dry farming area. It was suitable for potato production in dry farming area.

Key words: Straw crushing mulching, Plastic film mulching, Potato, Soil moisture and temperature, Yield

图1

马铃薯田间种植示意图

图2

马铃薯各生育时期土壤贮水量 SW:播种期,SD:苗期,BD:现蕾期,FL:开花期,TE:块茎膨大期,SA:淀粉积累期,MT:成熟期。不同小写字母表示处理间差异达显著水平(P < 0.05)。下同

图3

马铃薯全时期各土层土壤水分

图4

马铃薯各生育时期土壤温度

图5

马铃薯全时期各土层土壤温度

表1

不同处理对马铃薯产量的影响

处理
Treatment
产量
Yield (kg/hm2)
单株结薯数
Number of potatoes per plant
单薯鲜重
Single fresh potato weight (g)
商品薯率
Commodity potato rate (%)
WUE
[kg/mm·hm2]
T1 39 470.3±480.3a 5.5±0.3a 135.6±6.6a 87.3±1.8a 127.9±1.6a
T2 39 071.0±381.6a 5.8±0.4a 128.7±15.2a 75.2±2.5b 127.2±1.2a
T3 37 800.8±164.1b 5.8±0.3a 119.9±3.6a 74.1±1.9b 123.1±0.9a
CK 33 186.8±960.6c 6.2±0.5a 98.9±8.3b 69.9±2.5b 109.9±2.2b
[1] 袁笑瑞. 西北内陆河最严格水资源管理法律制度践行研究. 西安:长安大学, 2015.
[2] 达存莹, 岳云, 贾秀苹. 甘肃省马铃薯产业发展现状及主粮化发展分析. 中国农业资源与区划, 2016(3):38-42.
[3] 雷俊, 张凯, 姚玉璧, 等. 半干旱区黑膜覆盖对马铃薯光合特性及产量的影响. 干旱气象, 2017, 35(6):1036-1041.
[4] 王红丽, 张绪成, 于显枫, 等. 黑色地膜覆盖的土壤水热效应及其对马铃薯产量的影响. 生态学报, 2016, 36(16):5215-5226.
[5] 马建涛, 程宏波, 柴守玺. 覆盖方式对旱地不同熟性马铃薯产量及土壤水分的影响. 甘肃农业大学学报, 2019, 54(2):55-64.
[6] 陈东城. 我国农用地膜应用现状及展望. 甘蔗糖业, 2014(4):50-54.
[7] 严昌荣, 刘恩科, 舒帆, 等. 我国地膜覆盖和残留污染特点与防控技术. 农业资源与环境学报, 2014, 31(2):95-102.
[8] 卜玉山, 苗果园, 周乃健, 等. 地膜和秸秆覆盖土壤肥力效应分析与比较. 中国农业科学, 2006, 39(5):1069-1075.
[9] 宋晓, 李瑜玲, 陈莉, 等. 秸秆覆盖还田对农田土壤蓄水能力及粮食产量的影响. 河北农业科学, 2014, 18(6):42-44.
[10] 霍轶珍, 丁春莲, 银花, 等. 不同材料覆盖对马铃薯田土壤水热状况及产量的影响. 干旱区资源与环境, 2019, 33(1):90-94.
[11] 钱玉平, 田慧慧, 程宏波, 等. 秸秆覆盖及播种方式对马铃薯耗水特性和产量的影响. 中国生态农业学报(中英文), 2020, 28(6):826-834.
[12] Hou X, Li R, He W, et al. Effects of planting density on potato growth,yield,and water use efficiency during years with variable rainfall on the Loess Plateau, China. Agricultural Water Management, 2020, 230:105982.
doi: 10.1016/j.agwat.2019.105982
[13] Chen Y Z, Chai S X, Tian H H, et al. Straw strips mulch on furrows improves water use efficiency and yield of potato in a rainfed semiarid area. Agricultural Water Management, 2019, 211(1):142-151.
doi: 10.1016/j.agwat.2018.09.048
[14] 于庆峰, 苗庆丰, 史海滨, 等. 秸秆覆盖量对土壤温度和春玉米耗水规律及产量的影响. 水土保持研究, 2018, 25(3):111-116.
[15] 胡广荣, 王琦, 宋兴阳, 等. 沟覆盖材料对垄沟集雨种植土壤温度、作物产量和水分利用效率的影响. 中国生态农业学报, 2016, 24(5):590-599.
[16] 程宏波, 牛建彪, 柴守玺, 等. 不同覆盖材料和方式对旱地春小麦产量及土壤水温环境的影响. 草业学报, 2016, 25(2):47-57.
doi: 10.11686/cyxb2015395
[17] 禇国江. 马铃薯大垄密栽培法. 农民致富之友, 2015(19):24.
[18] 李博文, 杨长刚, 兰雪梅, 等. 秸秆带状覆盖对旱地冬小麦产量的影响. 干旱地区农业研究, 2017, 35(2):14-20.
[19] 王芳, 程宏波, 李瑞, 等. 秸秆带状覆盖对旱地冬小麦土壤温度及产量的影响. 麦类作物学报, 2017, 37(6):777-785.
[20] 李守蕾. 旱地秸秆带状覆盖不同覆盖量对冬小麦土壤水热变化的影响. 兰州:甘肃农业大学, 2016.
[21] 买自珍, 佘萍, 买娟, 等. 半干旱区不同覆膜时期、方式与膜色对土壤水分及马铃薯水分利用效率的影响. 干旱地区农业研究, 2014, 32(1):1-10.
[22] Zhou J, Wang C, Zhang H, et al. Effect of water saving management practices and nitrogen fertilizer rate on crop yield and water use efficiency in a winter wheat-summer maize cropping system. Field Crops Research, 2011, 122(2):157-163.
doi: 10.1016/j.fcr.2011.03.009
[23] 黄彩霞, 赵德明, 柴守玺, 等. 播期对秸秆带状覆盖下冬小麦干物质积累、产量及水分利用效率的影响. 麦类作物学报, 2017, 37(12):1604-1610.
[24] 陈玉章, 田慧慧, 李亚伟, 等. 秸秆带状沟覆垄播对旱地马铃薯产量和水分利用效率的影响. 作物学报, 2019, 45(5):714-727.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2019.84097
[25] 马建涛, 陈玉章, 程宏波, 等. 覆盖方式对旱地不同熟性马铃薯土壤水热特征和产量的影响. 灌溉排水学报, 2020, 39(7):7-16.
[1] 王振龙, 宿翠翠, 周琦, 邓超超, 周彦芳. 氮肥减量配施有机肥对菊芋产量、品质及土壤质量的影响[J]. 作物杂志, 2023, (5): 104–109
[2] 刘艳, 曲航, 邢月华, 王晓辉, 宫亮. 新型氮肥对水稻生长、氮肥利用率和经济效益的影响[J]. 作物杂志, 2023, (5): 110–116
[3] 刘秋员, 李猛, 高阳光, 史孟豫, 卫云飞, 季新, 厉励, 刘亚丽, 王付娟. 减氮并调整氮肥运筹模式对常规粳稻产量及稻米品质的影响[J]. 作物杂志, 2023, (5): 131–137
[4] 杨梅, 杨卫君, 高文翠, 贾永红, 张金汕. 生物质炭与氮肥配施对灌区冬小麦干物质转运、农艺性状及产量的影响[J]. 作物杂志, 2023, (5): 138–144
[5] 吴雪琴, 刘开宇, 韩春华, 阿力木江·克来木, 崔延南, 李江余, 马春梅, 仲文帆, 赵强. 14%噻苯·敌草隆对棉花脱叶催熟及产量和品质的影响[J]. 作物杂志, 2023, (5): 164–169
[6] 管庆林, 朴晟源, 张思唯, 王俊, 雷云康, 钟秋, 赵铭钦. 中微量元素配施对雪茄烟叶光合特性、碳氮代谢及产量和质量的影响[J]. 作物杂志, 2023, (5): 187–196
[7] 田效琴, 王丹, 李卓, 刘永红, 李伟. 垄作与覆膜对油菜产量及水分利用效率的影响[J]. 作物杂志, 2023, (5): 204–211
[8] 依兵, 刘金刚, 宋殿秀, 王德兴, 赵明珠, 刘晓宏, 孙恩玉, 崔良基. 干旱地区向日葵与谷子间作的土地生产力及种间竞争力的研究[J]. 作物杂志, 2023, (5): 219–223
[9] 赵卫喆, 杜春芳, 孙璇, 姚琳, 咸拴狮, 张高杨. 摘薹对“油蔬两用”油菜经济性状与产量的影响[J]. 作物杂志, 2023, (5): 224–230
[10] 刘慧, 龙学毅, 焦岩, 王丽红. 生物炭与磷肥配施对水稻生长发育及产量的影响[J]. 作物杂志, 2023, (5): 238–248
[11] 曹庆军, 李刚, 杨浩, 娄玉勇, 杨粉团, 孔凡丽, 李辛琲, 赵新凯, 姜晓莉. 不同耕作方式对春玉米种床质量的影响及其与幼苗群体建成和产量的关系[J]. 作物杂志, 2023, (5): 249–254
[12] 张东旭, 胡丹珠, 闫金龙, 冯丽云, 邬志远, 张俊灵, 李岩华. 不同茬口晚播小麦喷施链霉菌剂对产量及光合特性的影响[J]. 作物杂志, 2023, (5): 255–263
[13] 张明伟, 丁锦峰, 朱新开, 郭文善. 稻茬过晚播小麦高产密度和氮肥调控效应分析[J]. 作物杂志, 2023, (4): 126–135
[14] 陈剑, 齐文, 蒋海凌, 钱仲仓. 西兰花废弃物堆肥对水稻秧苗素质及产量的影响[J]. 作物杂志, 2023, (4): 136–143
[15] 胡新元, 柳永强, 谢奎忠, 孙小花, 罗爱花. 旱区有机肥替代氮肥对多年连作土壤理化性质和马铃薯品质的影响[J]. 作物杂志, 2023, (4): 159–164
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