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不同栽培模式对滕州马铃薯生长发育及经济效益的影响

2022-01-01陈连侠崔云鹏邢丽珠陈丽峰

农业技术与装备 2022年11期
关键词:结薯露地平均气温

张 猛,王 超,陈连侠,崔云鹏,邢丽珠,陈丽峰

(1.滕州市气象局,山东 滕州 277500;2.台儿庄区气象局,山东 枣庄 277400;3.枣庄市气象局,山东 枣庄 277000;4.峄城区气象局,山东 枣庄 277300)

山东省是马铃薯春秋二季作区,滕州为全省马铃薯高产区,自19世纪末期开始种植,距今已有上百年历史。滕州具有独特土壤、水质和气候条件,所产马铃薯以薯型较大、色泽光亮、较脆、味道鲜美著称,深受消费者青睐,近年来滕州马铃薯年产量稳定在4.33×104hm2左右。马铃薯是喜冷凉作物,本地区春季高温来临快,生长期短,通过保护地栽培,延长了马铃薯生长时间,产量大大提高,且保护地栽培上市时间早,价格高、效益好。通过分析二膜覆盖、露地栽培两种模式下气温、地温特征,以及两种覆膜条件下对马铃薯生长发育的影响,得出滕州地区马铃薯栽培的科学方式,为合理发展马铃薯产业提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试马铃薯品种为‘鲁引1号’。试验于2022年春季在山东省滕州市大坞镇大刘庄村试验基地开展,试验田为壤土。

1.2 试验处理

本试验设2种处理方式,一种是露地栽培,另一种是二膜覆盖。

露地栽培方式长宽多少,试验田面积为多少;二膜覆盖方式棚长为120 m、宽8.24 m、高2.9 m的大棚种植,每垄覆盖地膜。

1.3 数据采集

试验观测仪器均为江苏省无线电科学研究所生产的设施农业自动气象站,采集仪器为DHC2温湿度传感器,温度传感器10 cm浅土层地温,采集仪器为WUSH-TW2,100 cm土层水分传感器,采集仪器为DZN2,数据采集系统为DZZ4,采集时间1 h,对棚内、棚外10 cm地温数据进行分析。

马铃薯共分为6个生育期,分别是播种期、出苗期、团棵期、开花期、薯块膨大期、可收期。传统栽培当10 cm地温≥7℃~8℃时开始播种。马铃薯在播种后温度≥4℃时,块茎发芽,7℃~8℃时幼苗开始生长,以10℃~12℃较适宜,18℃以上生长最快,在温度<5℃和>30℃时,生长较缓慢,气温在11℃~14℃时一般要25~30 d进入苗期。由于薯苗在土层10 cm左右位置,所以10 cm地温是苗期一个较为重要的指标,合理安排好播种时间可有效避免霜冻影响,在可收期要合理降低高温影响。

2 结果分析

2.1 不同种植模式下马铃薯生育期内≥10℃积温特征

气温对马铃薯正常生长发育起着关键性作用,当日平均气温≥10℃时可以播种。试验田二膜种植播种期为2月11日,当大棚内10 cm地温平均为10.1℃、日平均气温10.4℃;进入苗期时间为24 d,≥10℃积温为307.3℃;进入团棵期时间为22 d,≥10℃积温为223.6℃;进入结薯期为14 d,≥10℃积温为189.9℃;薯块膨大期直至收获期为38 d,≥10℃积温为656.1℃;整个二膜发育期≥10℃积温为1 376.9℃。

试验田地膜栽培播种期为3月5日,当天棚内10 cm地温平均13.2℃、日平均气温为10.6℃,进入苗期时间为27 d,≥10℃积温为230.9℃;进入团棵期时间为15 d,≥10℃积温为239.0℃;进入结薯期为18 d,≥10℃积温为415.8℃;薯块膨大期直至收获期为38 d,≥10℃积温为607.3℃;整个露地种植发育期≥10℃积温为1 493℃。

2.2 不同种植模式下平均气温变化特征

分析二膜覆盖和露地地膜栽培两种模式下马铃薯各个生长发育期平均气温变化现象(图1),两种模式下马铃薯整个生育期平均气温为15℃~18℃。其中在播种至出苗期,二膜覆盖的播种期气温明显高于露地地膜栽培,团棵期后20 d即4月12日由于撤去棚膜,使马铃薯结薯期间气温较团棵期有所下降,进入成熟期后气温又开始逐渐上升,收获期日平均气温达到16.0℃。露地地膜栽培,播种出苗时气温偏低,苗后期气温出现快速上升,并持续升高,到收获时日平均气温达到28.3℃。总的情况是,二膜覆盖整体气温浮动不大,地膜栽培整个生育期气温呈持续上升趋势。

图1 二膜、露地两种种植模式下各生育期平均气温动态Fig.1 Dynamicsof average temperature in each growth period under two film and open soil planting modes

2.3 不同种植模式下马铃薯生育期内10 cm地温变化动态

地温也是对马铃薯生长发育有重要影响的条件之一,由于薯苗在土层10 cm左右位置,所以10 cm地温是苗期一个较为重要指标,合理安排好播种时间可有效避免霜冻影响,传统栽培当10 cm地温≥7℃~8℃时开始播种。分析不同种植模式下马铃薯生育期内10 cm地温动态变化特征(图2)可看出,两种模式种植的马铃薯整个生育期平均10 cm地温为16.9℃~21.2℃;其中二膜覆盖下的马铃薯出苗期外界温度偏低,棚内10 cm地温相对偏高,播种后30 d时10 cm地温平均达到13.4℃,60 d时也就是结薯期,外界温度升高,撤膜后地温出现短暂下降现象,之后又开始上升,5月13日即播种后90 d达到收获日,10 cm地温平均21.2℃;露地地膜栽培马铃薯播种后20 d,也就是出苗期间平均10 cm地温最低,为11.9℃,30 d时的10 cm地温在14.0℃,随后趋于逐渐上升趋势,到收获时达到平均21.2℃。

图2 不同种植模式下马铃薯生育期内10 cm地温变化动态Fig.2 Dynamics of soil temperature at 10 cm during potato growth period under different planting patterns

2.4 不同种植模式对马铃薯生长发育及产量的影响

对比分析两种种植模式下马铃薯生长发育情况(表1),与露地地膜覆盖栽培相比,二膜覆盖种植播种后,马铃薯出苗较快,且苗期生长速度也较快,播种后株高达到5 cm的保证率为40%、100%的天数均早于地膜覆盖6 d;团棵期长势发现,二膜覆盖种植马铃薯植株长势较快,进入团棵期的保证率为50%的天数相差5 d,随着气温升高,4月15日棚外日平均气温已达15.7℃,露地地膜栽培马铃薯植株也迅速生长,团棵期保证率达到100%的日数差减小,露地地膜栽培仅晚出2 d;而且进入结薯期的日数,二膜覆盖栽培马铃薯也明显早于露地地膜覆盖。

表1 两种种植模式下马铃薯生长发育情况对比分析Tab.1 Comparative analysisof potato growth and development under two planting modes

不同栽培方式的马铃薯产量也有很大差异,2022年二膜覆盖栽培下马铃薯单产达2 390 kg/0.067 hm2,较地膜栽培单产偏低1 170 kg/0.067 hm2,这是因为二膜覆盖马铃薯播种早,10 cm地温和大棚内气温都偏低,结薯早,但块茎产量形成慢,从4月5日进入结薯期到5月13日收获期,块茎膨大期长达39 d,加上多层薄膜覆盖影响光照条件,导致薯块偏小,产量偏低。而地膜栽培马铃薯生长后期日平均气温升高,10 cm地温适宜,利于地上植株快速生长,5月9日进入结薯期,到6月5日即可收获,期间块茎生长约28 d,此时期昼夜温差在10℃以上,有利于干物质积累,地下块茎膨大迅速,产量高。但是二膜覆盖种植马铃薯收获期早于地膜栽培24 d,上市早、价格高,每斤单价较地膜栽培偏高0.4元,总体收入偏高997元/0.067 hm2。

3 讨论

马铃薯为喜光、冷凉作物,生长发育对气候依赖性较大,其中温度对马铃薯各个生育期都有着重要影响。开展保护地栽培的目的是通过人为改善局部种植气候环境,打破时间差、空间差和地域差,使作物种植不受季节限制,加快生长速度。大棚种植马铃薯改变传统种植模式,提高了种植地环境温度,以适应和满足马铃薯生长发育所需温度条件,达到早播种早上市高收益。

4 结论

马铃薯原产于南美洲安第斯山高山区,这里年平均气温5℃,夜间气温偏低,正符合马铃薯夜间叶片营养物质向块茎传输特性,因此喜冷凉气候。滕州市位于暖温带半湿润地区南部,年平均气温13.6℃,7月为一年中最热月,平均气温26.9℃。正常年份,马铃薯露地栽培适宜播期在3月上旬,3月底或4月初进入苗期,6月上旬进入收获期,全生育期时长90 d左右,避开高温天气影响。此次双膜覆盖栽培试验证明,在滕州市开展二膜覆盖栽培马铃薯技术,2月中旬棚内日平均气温、10 cm地温均能达到马铃薯生长需求,即可开展种植,于5月中旬完成收获,这种栽培方式与露地栽培相比,马铃薯地上部分生长期短,块茎膨大期相对较长,能避开5月下旬以后气温快速回升带来的高温影响,达到早播、早上市目的,提高马铃薯产业的种植效益。在认识并掌握地方农业气候资源基础上,合理推广气象科技成果应用,利用气候资源发展设施农业生产,是现代化农业发展趋势。本研究结果表明在滕州市大力发展马铃薯二膜覆盖技术,可以促进马铃薯高产稳产,提升马铃薯种植效益。

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