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水城县山区马铃薯高产栽培技术研究

2020-06-11

耕作与栽培 2020年2期
关键词:水城米拉覆膜

(六盘水市农业科学研究院, 贵州 六盘水 553000)

在中国,马铃薯是在水稻、小麦、玉米、大豆之后的第五大粮食作物[1],可以作粮食、蔬菜和饲料。马铃薯栽培方面的研究,主要包含选种、肥料使用、密度、土壤、气候等方面[2-11]。马铃薯栽培受气候、土壤等自然因素的影响较大,而不同地区自然条件具有特殊性,因此马铃薯栽培技术除一些共性研究可作参考外,具体的栽培技术需要针对性的研究制定。六盘水市作为贵州省马铃薯种植面积第二大的市(州),每年仅水城县就种植在百万亩以上,接近全市种植面积的50%,居全省第二位,仅次于威宁县[12],在全国马铃薯产业发展上占有重要角色。本研究从品种选择、肥效配比、密度对比和地膜使用等4个方面着手,研究具有水城县区域针对性的马铃薯配套栽培技术,期待提高水城县马铃薯种植技术水平,节本增效,科学推进水城县马铃薯产业发展。

1 试验材料

1.1 马铃薯品种筛选试验

参试品种:宣薯2号、费乌瑞它、水城粑粑洋芋、水城本地乌、米拉、中薯18号、丽薯8号、冀张薯8号。

1.2 马铃薯种植密度试验

供试品种:宣薯2号脱毒生产种。

1.3 马铃薯肥效试验

供试土壤肥效:pH为6.4,N、P、K分别为12.36、13.11、51.32 μg/mL。

供试肥料:尿素(含N 46%),过磷酸钙(含P2O516%),硫酸钾(含K2O 50%)。

供试品种:宣薯2号。

1.4 马铃薯地膜试验

供试品种:宣薯2号。

地膜:聚乙烯农用地膜,厚0.01 mm、宽80 cm。

2 实验设计与方法

2.1 马铃薯品种筛选试验

参试品种8个,采用随机区组排列,行长5 m,宽3 m,小区面积为15 m2,行距60 cm,株31 cm,5行区播种80株,重复3次,密度3 557株/667 m2,小区间不留走道宽,四周及重复间走道0.8 m,试验地四周设保护行。打沟、直播,基肥施优质农家肥1 500 kg/667 m2,施尿素17 kg/667 m2,普钙25 kg/667 m2,硫酸钾40 kg/667 m2。

2.2 马铃薯种植密度试验

试验采用随机区组设计,小区长5 m,宽3 m。设置5个密度梯度,分别为2 800株/667 m2;3 300株/667 m2;3 800株/667 m2;4 300株/667 m2;4 800株/667 m2,每个梯度设置3次重复,共15个小区,每个小区面积为15 m2。四周及重复间走道0.8 m,试验地四周设保护行。播种前深翻土壤,基肥施优质农家肥1 500 kg/667 m2,施尿素17 kg/667 m2,普钙25 kg/667 m2,硫酸钾40 kg/667 m2。

2.3 马铃薯肥效试验

试验按照“3414”完全设计方案进行,设N、P、K 3个因素,建立4个施肥水平:0水平为不施肥,2水平为水城县推荐中等肥力施肥量(范围)的中间值,1水平=2水平×0.5,3水平=2水平×1.5。14个处理组合,具体处理和施肥水平见表1。随机区组,小区长5 m,宽3 m,试验按株距31 cm,行距60 cm,每小区播种80穴,2次重复。氮、磷、钾作底肥一次性施入。

表1 马铃薯“3414”试验各处理水平组合

2.4 马铃薯地膜试验

按照膜透明性(白色膜或黑色膜)、覆膜时期(播种时覆盖或出苗后覆盖)及是否揭膜(现蕾期揭膜或不揭膜)设8个处理,1个空白对照,如表2所示。随机区组,小区长5 m,宽3 m,重复3次。试验按株距30 cm,行距50 cm。3月11日播种,基肥施优质农家肥1 500 kg/667 m2,施尿素17 kg/667 m2,普钙25 kg/667 m2,硫酸钾40 kg/667 m2。小区间不留走道宽,四周及重复间走道0.5 m,试验地四周设保护行。

表2 处理与编号

3 试验结果与分析

3.1 马铃薯品种筛选试验

3.1.1品种间生育期差异

如表3所示,参试品种的生育期在78~101 d之间,平均为93 d。其中,费乌瑞它的生育期最短,为78 d;丽薯8号最长,为101 d;冀张薯8号、水城粑粑洋芋较早,水城本地乌、米拉、中薯18号的生育期都较长。

3.1.2主要病害发生情况

8个品种中均没发现青枯病。从表4可以看出,早疫病感染情况较轻,其中米拉最重,病情指数为16,其次是冀张薯8号和费乌瑞它,病情指数分别是12和11。晚疫病普遍比较严重,其中最重的是米拉,病情指数为62,其次是宣薯2号和费乌瑞它,病情指数分别是61和53。早疫病抗性从强到弱分别是中薯18号、水城粑粑洋芋、宣薯2号、水城本地乌、丽薯8号、费乌瑞它、冀张薯8号、米拉;晚疫病抗性从强到弱分别是水城本地乌、冀张薯8号、水城粑粑洋芋、中薯18号、丽薯8号、费乌瑞它、宣薯2号、米拉。

表4 主要病害情况调查(早晚疫病)

表6 品种间产量分析

注:大、小写字母分别表示在0.01、0.05水平差异。

表3 生育期记载

表5 块茎性状调查

3.1.3各品种间农艺性状对比

从主要表现商品品质的形状来看,除水城粑粑洋芋、水城本地乌和米拉外,其它品种的块茎大小整齐;品种间,水城本地乌芽眼深、水城粑粑洋芋和米拉芽眼深度为中,其他品种芽眼浅,如表5所示。

3.1.4各参试品种间产量

从表6可以看出,产量超过平均数的有4个品种,分别是宣薯2号、冀张薯8号、丽薯8号和水城粑粑洋芋,分别为1 967.46 kg/667 m2、1 949.24 kg/667 m2、1 905.80 kg/667 m2和1 849.75 kg/667 m2,分别比平均增产7.90%、6.90%、4.52%和1.44%。产量最低的是米拉,1 651.60 kg/667 m2,比平均减产9.42%;其次是费乌瑞它,产量为1 712.56 kg/667 m2,比平均减产6.08%。宣薯2号、冀张薯8号产量与中薯18号、水城本地乌、费乌瑞它、米拉差异达显著水平;丽薯8号对费乌瑞它、米拉差异达极显著水平;宣薯2号、冀张薯8号、丽薯8号均与拉差异达极显著水平;宣薯2号、冀张薯8号与费乌瑞它和米拉差异达极显著水平;丽薯8号对米拉差异达极显著水平。

方差分析结果(表7)表明:品种间差异达极显著水平,重复间差异不显著。

表7 方差分析

3.1.5小 结

从熟型早晚来看,费乌瑞它、冀张薯8号、水城粑粑洋芋较早;从抗病性来看,早疫病抗性排名前四的从强到弱分别是中薯18号、水城粑粑洋芋、宣薯2号、水城本地乌;晚疫病抗性排名前四的依次为水城本地乌、冀张薯8号、水城粑粑洋芋、中薯18号;综合表现前四的依次分别是水城本地乌、冀张薯8号、水城粑粑洋芋、中薯18号;从主要表现商品品质的形状来看,除水城粑粑洋芋、水城本地乌和米拉外,其他商品品质均较好;从产量来看,宣薯2号、冀张薯8号、丽薯8号和水城粑粑洋芋排名前列,并都比平均增产。

3.2 马铃薯种植密度试验

3.2.1不同栽培密度对费乌瑞它马铃薯生物学性状的影响

由表8可以看出,密度对宣薯2号马铃薯的生物学性状有显著影响。随着密度的增加,高度有上升的趋势,其中密度为4 800株/667 m2时高度最高,平均为79.6 cm;而茎粗随着密度的升高而降低,其中茎粗最粗的为2 800株/667 m2,为14.71 mm,最细的为4 800株/667 m2,为11.63 mm,4个密度差异显著;主茎数无显著影响。

3.2.2栽培密度对宣薯2号马铃薯产量影响

从表9可以看出,随着密度的增加,马铃薯小区平均产量呈先上升后降低的趋势,3 800株/667 m2时到达最高产量,为50.43 kg,折合产量为1 829.5 kg/667 m2;密度最低处理产量为23.45 kg,折合产量1 042.7 kg/667 m2。

表8 不同栽培密度对宣薯2号马铃薯生物学性状的影响

注:同列中不同小写字母表示在0.05水平时的差异显著,不同大写字母表示在0.01水平时的差异极显著。大中薯率是指质量大于或等于50 g的马铃薯所占的比例。

表9 不同栽培密度对费乌瑞它马铃薯产量的影响

从图1可以看出,密度在3 800穴/667 m2时,随着密度的增加,马铃薯产量增加,密度为4 300穴/667 m2时,随着密度增大,产量有降低趋势;商品薯产量最高的为3 800穴/667 m2,4 300穴/667 m2的和3 800穴/667 m2的接近,4 800穴/667 m2的低于3 300穴/667 m2的。

3.2.3种植密度对叶面积指数的影响

由图2可以看出,宣薯2号马铃薯叶面积指数与种植密度具有一定的相关性。在种植密度为3 800穴/667 m2时,叶面积指数随密度增加而增大,当种植密度大于3 800/667 m2穴时,叶面积指数变化平缓,有细微增加。

3.2.4小 结

密度对宣薯2号马铃薯的生物学性状有显著影响。株高随着密度的增加而增高,茎粗随着密度的升高而降低,4个密度差异显著;主茎数无显著影响;随着密度的增加,马铃薯小区平均产量呈先上升后降低的趋势,3 800株/667 m2时到达最高产量;商品薯产量随密度的变化趋势似总产量,最高的为3 800穴/667 m2,4 300穴/667 m2的和3 800穴/667 m2的接近,4 800穴/667 m2的低于3 300穴/667 m2的;宣薯2号马铃薯叶面积指数与种植密度具有一定的相关性。在种植密度3 800穴/667 m2之前,叶面积指数随密度增加而增大,当种植密度大于3 800穴时,叶面积指数变化平缓,有细微增加。

表10 各肥料配比处理对宣薯2号马铃薯的影响

3.3 马铃薯肥效试验

3.3.1肥料效应分析

通过表10可以看出,马铃薯产量在各种施肥处理条件下均高于0水平,其中处理7(N2P3K2)产量最高,为1 980.97 kg/667 m2,比0水平产量增63.00%,处理3排第二位,比0处理增产56.30%,产量为1 899.55 kg/667 m2。处理6、10、13、9、14、5分别比0水平增产47.86%、46.93%、43.24%、42.75%、37.64%、35.00%。其它各处理的增产幅度均在30%以内,对产量影响较小。

3.3.2单因素效应分析

从表10还可以看出:在P、K水平相同(P2K2)情况下,N因素的0~3水平中,N的1水平(N1P2K2)达到最高产量,为1 899.55 kg/667 m2,增产56.3%;0、2、3水平产量分别是1 796.97、1 455.47、1 378.42 kg/667 m2,分别增产47.86%、19.76%、13.42%;在N、K水平相同(N2K2)情况下,P的0~3水平中,P的水平3(N2P3K2)达到最高产量1 980.97 kg/667 m2,增产63%,0、1、2水平产量分别是1 371.97、1 640.68、1 796.97 kg/667 m2,分别增产12.89%、35%、47.86%;在N、P水平相同(N2P2)情况下,K因素的0~3水平中,K的2水平(N2P2K2)达到最高产量,为1 796.97 kg/667 m2,增产47.86%;0、1、3水平产量分别是1 564.48、1 734.82、1 785.67 kg/667 m2,分别增产28.73%、42.75%、46.93%。

3.3.3单因素产量效应方差分析

在P和K一致(P2K2)情况下,单因素N对马铃薯产量有极显著影响,在N和K一致(N2K2)情况下,单因素P对马铃薯产量有显著影响,在N和P一致(N2P2)情况下,单因素K对马铃薯产量影响不显著,如表11所示。

表11 单因素产量效应方差分析

表13 各种覆膜处理对宣薯2号产量的影响

3.3.4小 结

马铃薯产量在各种施肥处理条件中,处理7(N2P3K2)产量最高,为1 980.97 kg/667 m2,比0水平产量增63.00%,处理3排第二位,比0处理增产56.30%,产量为1 899.55 kg/667 m2。处理6、10、13、9、14、5分别比0水平增产47.86%、46.93%、43.24%、42.75%、37.64%、35.00%。其它各处理的增产幅度均在30%以内,对产量影响较小。在P、K水平相同(P2K2)情况下,单因素N对马铃薯产量有极显著影响,N的1水平(N1P2K2)达到最高产量,为1899.55 kg/667 m2,增产56.3%;在N、K水平相同(N2K2)情况下,单因素P对马铃薯产量有显著影响,P的水平3(N2P3K2)达到最高产量1980.97 kg/667 m2,增产63%;在N、P水平相同(N2P2)情况下,单因素K对马铃薯产量影响不显著。

3.4 马铃薯地膜试验

3.4.1不同覆膜处理的宣薯2号马铃薯农艺性状

如表12所示,处理5的株高最高,为67.60 cm,处理2最矮,52.40 cm;茎粗最粗为处理5和处理6,均为13.05 mm,最细的为处理2,8.85 mm;主茎数最多的为处理8,2.40根,最少的为处理5和处理7,均为1.60根。商品薯率(大中薯率)最高为处理8,为91.45%,其次为处理3、处理4、处理7和处理1,商品薯率分别是90.27%、88.36%、87.73%和85.31%,最低的是空白对照(处理9),为79.32%。

3.4.2各种覆膜处理对宣薯2号产量的影响

所有处理都相对ck(处理9)增产。如表13所示,按增产幅度排序依次为处理3、7、1、5、2、4、6、8。处理3产量最高,处理8增产最低,为2 095.38 kg/667 m2,增产527.54 kg/667 m2,增率达33.65%。处理8增产最低,为1 765.82 kg/667 m2,增产197.98 kg/667 m2,增率12.63%。其他增产排位前四的处理增产及增产率分别为处理7:478.68 kg/667 m2、30.53%;处理1:443.37 kg/667 m2、28.28%,处理5:389.30 kg/667 m2、24.83%。从表14可以看出,不同覆膜处理对马铃薯产量具有显著影响。

表12 不同覆膜处理的宣薯2号马铃薯农艺性状

表14 不同覆膜处理产量的方差分析

3.4.3小 结

处理8的商品薯率(大中薯率)最高,为91.45%,其次为处理3、处理4、处理7和处理1,分别是90.27%、88.36%、87.73%和85.31%,最低的是空白对照(处理9),为79.32%。

不同覆膜处理对马铃薯产量具有显著影响,所有处理都相对ck(处理9)增产。处理3产量最高,为2 095.38 kg/667 m2,增产527.54 kg/667 m2,增率达33.65%。处理8增产最低,为1 765.82 kg/667 m2,增产197.98 kg/667 m2,增率12.63%。其他增产排位前四的处理增产及增产率分别为处理7:478.68 kg/667 m2、30.53%,处理1:443.37 kg/667 m2、28.28%,处理5:389.30 kg/667 m2、24.83%。

4 结论与讨论

4.1 品种选择

8个参试品种中,水城粑粑洋在早熟性、抗病性、产量等综合指标中,综合优良性比较突出,在本地广泛种植,然而薯形不好,大小不均匀,外观品质比较差,因此主要是小农种植,大部分属于自给自足。市场上除加工外,走向应该不是很好。从产量和薯形美观综合来看,宣薯2号、冀张薯8号和丽薯8号显然是不错的选择。

4.2 最适密度

当密度增大时,植株间竞争性增大,株高随着密度的增加而增高是植物适应性的体现;而随着株高的增高,占用营养和能量,加上密度挤占空间,茎粗有所降低应是必然;在一定密度范围内,马铃薯产量随着密度的增加而增加,3 800株/667 m2时到达最高产量,超过3 800株/667 m2后产量不再增加,从商品薯产量来看,最高的也是密度3 800穴/667 m2的处理;马铃薯产量来源光合作用,而光合作用的基础是叶片(叶面积指数),说明产量随密度的变化趋势和叶面积随密度的变化趋势大体一致。

4.3 最佳施肥配比

马铃薯产量在各种施肥处理条件中,处理7(N2P3K2)产量最高,为1 980.97 kg/667 m2,比0水平产量增63.00%,处理3(N1P2K2)排第二位,比0处理增产56.30%,产量为1 899.55 kg/667 m2。因此,在类似本试验地块肥性的耕作情况下,可推荐马铃薯栽培的最佳施肥量为:氮肥(含N 46%)10.87~21.74 kg/667 m2、磷肥(含P2O250%)53.13~79.69 kg/667 m2、钾肥(含K2O 50%)32 kg/667 m2或当量值。

4.4 覆膜的必要性探索

覆膜可以提高马铃薯商品率(大中薯率),通过覆膜处理,商品薯率(大中薯率)最高可达到91.45%,比不覆膜增加为14.13个百分点;有覆膜处理的所有小区马铃薯产量对ck(不覆膜)都显著增产。处理3产量最高,为2 095.38 kg/667 m2,增产527.54 kg/667 m2,增率达33.65%。然而在生产上覆膜处理要增加相应的地膜成本和人工成本,可以参考最高增产527.54 kg/667 m2的覆膜方式(既播种时覆黑色膜),根据劳动力成本等因素做选择。

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