全覆膜壟作種植對旱作馬鈴薯生長和土壤特性的影響

　　摘要：針對內(nèi)蒙古長城沿線丘陵區(qū)土壤保水保肥性差，春旱嚴重及馬鈴薯產(chǎn)量和降雨利用率低的問題，采用地膜覆蓋和壟作種植相結(jié)合的技術(shù)手段，通過連續(xù)２年的田間試驗，研究了露地平作（ＣＫ）、全膜壟作（全膜雙壟壟上播（Ａ１）、全膜單壟壟上播（Ａ２）、全膜單壟壟上微溝播（Ａ３））和全覆膜平作（Ａ４）５種栽培方式對旱作農(nóng)田土壤酶活性與相應土層土壤含水量、溫度、ｐＨ及馬鈴薯生長的影響。結(jié)果表明：整個生育期內(nèi)，全覆膜和壟作提高了土壤增溫保墑能力，Ａ１、Ａ２、Ａ３和Ａ４處理，與ＣＫ相比，土壤含水量分別提高了３２．７６％，２３．６０％，４２．９２％，１７．５８％，土壤溫度分別提高１１．５１％，９．４１％，６．８７％，４．８３％，同時顯著降低０—２０ｃｍ土層土壤ｐＨ，提高了相應土層土壤過氧化氫酶和脲酶活性，進而增加芽鮮重、根鮮重和芽粗，提高了根系活力，降低了丙二醛含量。與ＣＫ相比，產(chǎn)量分別提高４８．６２％，３４．２２％，５２．８５％，２１．７０％，顯著增加了降雨利用率和肥料偏生產(chǎn)力?？梢?，全膜壟作種植可改善土壤質(zhì)量，提高作物產(chǎn)量和降雨利用率，且以Ａ１和Ａ３效果最優(yōu)，更適合作為內(nèi)蒙古長城沿線丘陵區(qū)節(jié)水高產(chǎn)栽培模式。

　　關(guān)鍵詞：旱作馬鈴薯；全覆膜；壟作種植；生長；產(chǎn)量；土壤酶活性

　　馬鈴薯是一種糧菜兼用型經(jīng)濟作物，含有多種營養(yǎng)和生理活性物質(zhì)，對人體具有一定的調(diào)理作用［１－２］。中國馬鈴薯栽培區(qū)主要分布在干旱和半干旱區(qū)域，土壤保水保肥性差、蒸發(fā)性強，地下水較深，沒有上行補給的可能，降雨成為土壤水分的唯一來源［３］。春播地溫低［４］、降雨量少［５］、變率大、分布不均勻和當?shù)伛R鈴薯栽培技術(shù)落后及管理不恰當?shù)纫蛩亻L期影響著內(nèi)蒙古長城沿線旱作丘陵區(qū)馬鈴薯產(chǎn)量和水分利用效率。因此，如何應用保水、集水措施來增加馬鈴薯對天然降雨的利用效率是提升馬鈴薯產(chǎn)量的首要措施。壟溝地膜覆蓋栽培能夠?qū)⑿∮冢担恚淼臒o效降雨匯集轉(zhuǎn)化為作物的有效水資源［６］，提高土壤含水量和溫度［７］，通過淋溶減少肥料的損失，增加養(yǎng)分供應［８］，被廣泛應用在干旱和半干旱地區(qū)，已成為該區(qū)域研究熱點。

　?。辈牧吓c方法

　　１．１試驗區(qū)概況

　　試驗于２０１５—２０１６年在內(nèi)蒙古清水河縣宏河鎮(zhèn)進行，該地區(qū)為典型長城沿線旱作丘陵區(qū)，旱坡地占９０％以上，平均海拔１３７４ｍ。年均氣溫７．１℃，≥１０℃積溫２３７０℃，無霜期１４０ｄ，年日照時間２９１４ｈ，年均大風日數(shù)１９ｄ，年總輻射量５７０．６ｋＪ／ｃｍ２，干燥度３．９４，年蒸發(fā)量２５７７ｍｍ，年均降水量３６５ｍｍ，降水主要集中在７—８月，春旱尤為嚴重，屬典型的中溫帶半干旱大陸性季風氣候。試驗地土壤類型為黃綿土，土壤有機質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、堿解氮含量為１０．４５，１．９０，１．１３，２４．５０，３８．８０ｇ／ｋｇ，速效磷、速效鉀含量為１６．７０，１４３．６２ｍｇ／ｋｇ，ｐＨ７．８７。２０１５年，生育期降水量僅為１５２．９ｍｍ，２０１６年，生育期降水量４５０ｍｍ（表１、圖１）。

　　１．２試驗設計

　?。玻埃保的旰停玻埃保赌昃翟拢保叭掌饓鸥材ぃ翟拢保比杖斯c播，供試馬鈴薯為當?shù)刂髟云贩N克新１號，播前施用馬鈴薯復合肥９００ｋｇ／ｈｍ２（Ｎ∶Ｐ２Ｏ５∶Ｋ２Ｏ＝１８∶１０∶１５）是當?shù)胤N植馬鈴薯常用復合肥。試驗采用隨機區(qū)組設計，播深１０～１５ｃｍ，小區(qū)面積４．４ｍ×７ｍ＝３０．８ｍ２，３次重復。試驗共５個處理，分別為：ＣＫ（露地平作，平作不覆膜，常規(guī)對照種植。

　?。步Y(jié)果與分析

　　２．１全覆膜和壟作對土壤含水量的影響全覆膜和壟作持續(xù)顯著影響土壤表層０—２０ｃｍ土壤含水量，與ＣＫ存在顯著差異（表２）。２０１５年，整個生育期內(nèi)不同處理土壤含水量均始終顯著高于ＣＫ，分別提高４．９８％～２９．６８％（芽條期），９．３３％～２９．２１％（苗期），３７．４７％～５６．８４％（塊莖形成期），１６．４６％～４０．２３％（塊莖膨大期），２２．７６％～４４．５１％（淀粉積累期），２７．３５％～５５．６８％（成熟期）；整個生育期平均，Ａ１、Ａ２、Ａ３和Ａ４處理，與ＣＫ相比，分別提高３０．６３％，２３．８３％，４１．９４％，１９．２４％；２０１６年，土壤含水量呈先降低在升高趨勢，芽條期表層土壤含水量最高，淀粉積累期含水量最低。各處理土壤含水量較ＣＫ提高５．１９％～２２．６４％（芽條期），１．０２％～２１．８５％（苗期），１４．１４％～４０．１８％（塊莖形成期），３８．２４％～７３．２４％（塊莖膨大期），２２．１０％～６６．２７％（淀粉積累期），２５．６２％～６２．００％（成熟期），整個生育期平均，Ａ１、Ａ２、Ａ３和Ａ４處理，與ＣＫ相比，分別提高３５．１６％，２３．３４％，４４．０２％，１５．７０％?？傊瑥恼麄€生育期來看，各處理土壤含水量的變化規(guī)律基本一致，Ａ１和Ａ３處理土壤含水量最高。

　?。玻踩材ず蛪抛鲗ν寥罍囟热兆兓挠绊?/p>

　　由表３可知，全覆膜和壟作持續(xù)提高生育期內(nèi)土壤溫度，從８：００—１４：００隨著光照變強，氣溫上升，各處理溫度均上升，在１４：００達到最大值，１４：００—２０：００各處理溫度均為下降；隨著生育進程推進，８：００各處理平均溫度均呈先上升后下降趨勢，１４：００—２０：００各處理平均溫度均呈先下降后上升再下降趨勢。２０１５年，８：００為溫度最低的時刻，芽條期、苗期、塊莖形成期、塊莖膨大期和成熟期，各處理平均較ＣＫ提高０．４０～２．５１，０．８０～２．８５，１．６３～２．９６，０．１２～０．５９，０．０５～０．５１，０．３５～１．０３℃；１４：００和２０：００生育期平均，各處理較ＣＫ提高０．６６～２．２４，０．７１～１．６９℃。２０１６年，土壤溫度類似于２０１５年，各生育時期不同處理，與ＣＫ相比，分別提升２．５０～１．１９，２．１８～０．９１，１．３６～０．２６，１．４０～０．５４，２．１０～１．４６℃。全膜壟作（Ａ１、Ａ２、Ａ３）處理作用效果優(yōu)于全膜平作（Ａ４）處理，處理間總體表現(xiàn)為Ａ２＞Ａ１＞Ａ３＞Ａ４＞ＣＫ。

　　3討論

　　土壤水分狀況是干旱和半干旱地區(qū)制約農(nóng)業(yè)發(fā)展主要限制因素，起壟和覆膜的結(jié)合改變了地面微地形，實現(xiàn)了對自然降雨在時間和空間上的可調(diào)配性，影響了土壤水分的運動，可增加作物產(chǎn)量，提高水分利用率［１９］。微壟覆膜側(cè)播栽培模式下，５ｍｍ降雨即可顯著提高馬鈴薯根際０—２０ｃｍ土層土壤含水量，１０ｍｍ時微壟覆膜側(cè)播的貯水效果最好［２０］。本研究表明，全覆膜和壟作顯著提高了生育期內(nèi)土壤含水量，全膜壟作（Ａ１、Ａ２、Ａ３）作用效果優(yōu)于全膜平作（Ａ４）處理，且以Ａ１和Ａ３效果最佳。覆膜壟作改變農(nóng)田微地形，能夠有效收集降雨、減少土壤蒸發(fā)、降低地表徑流，從而提高了土壤含水量。本研究發(fā)現(xiàn)，全覆膜和壟作一定程度上影響著土壤溫度的變化，土壤溫度變化又隨著植株的生長，氣溫的升高有所改變。２０１５和２０１６年生育后期土壤溫度明顯小于前期，且較ＣＫ增溫幅度也有所下降，這與吳從林等［２１］研究結(jié)果相似，主要是因為苗期較小的作物冠層允許大量光照透過被地膜接收，而隨著增加的冠層，截獲更多的光照從而減弱了地膜的增溫效應。

　　4結(jié)論

　　全膜壟作栽培增溫保墑效果明顯優(yōu)于全膜平作和露地平作，其中以Ａ１和Ａ３處理效果最顯著，與ＣＫ相比，土壤含水量分別增加３２．７６％，４２．９２％，土壤溫度分別提高１１．５１％，６．８７％。全覆膜和壟作降低０—２０ｃｍ土層土壤ｐＨ，提高相應土層土壤過氧化氫酶和脲酶活性，均以Ａ１和Ａ３處理表現(xiàn)最好。

　　參考文獻：

　?。郏保菰插樱S丹，劉剛．馬鈴薯營養(yǎng)綜述［Ｊ］．中國馬鈴薯，２０１５（４）：２３３－２４３．

　?。郏玻輩尉拗?，染和，姜建初．馬鈴薯的營養(yǎng)成分及保健價值［Ｊ］．中國食物與營養(yǎng)，２００９（３）：５１－５２．

　?。郏常莨鶗韵?，劉景輝，田露，等．免耕輪作對內(nèi)蒙古地區(qū)農(nóng)田貯水特性和作物產(chǎn)量的影響［Ｊ］．作物學報，２０１２，３８（８）：１５０４－１５１２

《全覆膜壟作種植對旱作馬鈴薯生長和土壤特性的影響》

上一篇：莪術(shù)地膜覆蓋種植技術(shù)分析

下一篇：基于現(xiàn)代林業(yè)技術(shù)改良傳統(tǒng)板栗種植技術(shù)