连作对干旱半干旱区覆膜马铃薯产量的影响

时间：2024-05-23

徐祺昕陈自雄

(定西市农业科学研究院，甘肃定西 743000)

马铃薯在定西市栽培历史悠久，并且是定西主要农作物，但是马铃薯的连作现象非常普遍。马铃薯连作会导致马铃薯块茎产量降低，植株生长发育受阻、病虫害严重、产品品质的降低等一系列严重问题,严重影响马铃薯的种植[1-5]。目前，大量研究结果表明，马铃薯植株良好的生长发育是提高块茎产量和增加经济收益的关键[6-9]。因此，本文在定西市安定区通过大田试验，研究不同的连作年限对马铃薯块茎产量的影响,以期为该地区马铃薯产业的健康可持续发展提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

田间试验设置在定西市香泉镇，该地区海拔2113m，年均辐射量583.85kJ·cm-2，年均气温6.7℃，≥10℃积温2249.3℃，年均降水量425.6mm，年蒸发量1563mm。

1.2 试验马铃薯品种

供试品种为“陇薯10号”。

1.3 试验设计与方法

试验地前茬为黑小麦，2010年开始种植马铃薯，马铃薯当年种植为连作0a处理。2016年选择连作0a处理，前茬为小麦的地块为对照(CK)，连作1～6a(T1～T5)田间试验，每处理4次重复，小区面积为10m×5.5m。供试土壤为黄绵土。采用宽垄双行覆膜种植模式，种植密度为4000株·667m-2。氮肥用量为180kg·hm-2，N∶P2O5∶K2O为1.2∶1.0∶1.5。播种和施基肥采用机械化一次进行,而后人工覆膜。5月2日播种，9月28日收获。

表1 供试土壤耕层理化性质

1.4 样品采集与分析

收获时每小区取样5株统计农艺性状，并分根茎叶称干重，按小区面积计产。

1.5 数据处理

数据处理及图表绘制用Excel 2012 和SPASS 20.0软件进行，采用F检验法检验模拟方程的显著性水平。

2 结果与分析

2.1 不同连作年限对收获时马铃薯田间农艺性状的影响

收获时调查各处理的马铃薯农艺性状见表2。由表2可知，与CK相比，T1、T2和T3的株高较CK相比无显著差异，但T4、T5和T6较CK显著下降，分别为33.39%、33.89%和37.46%,说明3a及以上马铃薯连作显著影响了马铃薯植株的生长发育。不同处理的植株茎围变化呈现与株高相同的趋势、单株结薯数无显著差异，而单株结薯重量随着种植年限的增加而减小，平均单薯重量表现为T1、T2和T3与CK相比无显著差异，而T4、T5和T6较CK显著降低，分别为66.52%、67.66%和68.98%。

2.2 不同处理对收获时马铃薯块茎产量的影响

由表3可知，连作处理马铃薯块茎产量均出现不同程度降低，但T1和T2块茎产量下降幅度不显著，块茎产量分别下降3.40%和11.27%,而T3、T4、T5和T6的块茎产量与CK相比显著降低，降幅分别为22.10%、74.09%、74.06%、76.32%。说明短期的连作种植对马铃薯块茎产量并无显著影响，当连作年限达到第3年及以上时，马铃薯块茎产量显著降低；不同处理商品薯率随着种植年限的增加而降低。

表2 马铃薯田间农艺性状比较

表3 不同处理对马铃薯块茎产量的影响

2.3 不同处理对收获时马铃薯植株不同器官的干物质重量的影响

收获时，调查了不同处理马铃薯植株不同器官的干物质量，见表4。结果表明，不同处理马铃薯整株干物质量的变化趋势与块茎产量相同，与CK相比，T1和T2均无显著变化，分别下降了1.86%和9.83%，而T3、T4、T5和T6则显著下降，分别为30.03%、55.48%、67.58%和76.95%。就不同器官而言，均表现出随着连作年限延长而呈逐渐降低的趋势。

表4 收获后马铃薯植株不同器官干物质量比较

3 讨论

同未连作相比，短期的连作马铃薯整块茎产量没有显著降低，但从连作3a开始，块茎产量显著下降，降幅达30.03%～76.95%。其直接原因是连作导致马铃薯生长发育受阻，从而导致块茎产量大幅度下降，因而，连作2a可能是当地马铃薯连作的阈值年限，主要原因是长期的连作会导致马铃薯生育期内光合源面积的降低，从而导致马铃薯整株干物质和块茎产量的降低,这也与前人的研究结果一致。有研究表明,连作会导致马铃薯植株冠层干物质下降的速度相对快于根系，进而导致根冠比增大。