不同耕作方式对土壤理化性质及秋马铃薯产量的影响

谢英杰¹，李善斌²，陈雪飞^1*，敖方源¹

（1.重庆市农业机械化技术推广总站，重庆市  7；

2.重庆市巫溪县农业技术推广中心，重庆市  农业管理论文发表）

摘要：重庆是全国马铃薯主产区之一，多年以来，马铃薯种植面积和总产量均居全国第6位。在农业部提出马铃薯主粮化战略、推进马铃薯产业开发的政策背景下，试验通过设置不同耕作方式，检验土壤理化性质变化并比较产量特征发现，深松+旋耕处理的马铃薯产量及大薯率都比较高，作为一种能使马铃薯增产的耕作方式，土壤深松适宜在马铃薯种植上大规模推广。

关键词：马铃薯；耕作方式；产量；理化性质

0  引言

土壤是马铃薯生长的基础，在根系生长、块茎形成和肥料元素转化过程中起重要作用。重庆市马铃薯种植主要分布在丘陵山区，以梯田、坡耕地为主，耕作层普遍较浅，多年传统起垄浅耕后，农田土壤耕层更浅、犁底层加厚、土壤容重增加、土壤孔隙度变小，马铃薯根系生长和时空分布受到严重影响，造成块茎产量低且不稳。

合理的耕作措施对改善土壤结构、充分利用水分养料、维持土地生产力有着重要的作用，近年来，利用深松铲来疏松土壤，加深耕层而不翻转土壤，既能改善耕层土壤结构，又能减少土壤侵蚀，受到越来越广泛的重视。有研究认为，深松能直接影响天然降水的入渗和土壤水分蒸发，间接影响土壤中多种酶的活力，对土壤水分保蓄和养分高效利用均有重要作用。

重庆是全国马铃薯主产区之一，马铃薯种植面积和总产量均居全国第6位。2017年，全市马铃薯种植面积37.22万 hm²，鲜薯总产量654.5万 t，每亩单产1.17 t，在农业部提出马铃薯主粮化战略、推进马铃薯产业开发的政策背景下，如何扩大马铃薯种植面积、提升马铃薯种植效益，成为一道困扰农业推广人员的技术难题。本试验通过设置不同耕作方式，检验土壤理化性质变化并比较产量特征，以期为渝东北大巴山区马铃薯高产高效栽培技术提供实践参考。

1  材料与方法

1.1  试验区概况

本试验于2016年1月至2016年5月在重庆市巫溪县农技中心尖山镇试验田进行，冬春季日照时数约586.0 h、平均气温约12.8℃。试验田为旱平地，土壤类型为黄壤土，土壤肥力中等、质地均匀，前茬作物为豆类。

1.2  试验设计

试验设置旋耕（X）、深翻旋耕（FX）、深松旋耕（SX），以闲置地块为对照（CK），共4个处理。各个处理重复3次，共12个小区。采用随机区组设计，马铃薯品种为青薯9号。耕作方式为：当年1月初以不同耕作方式进行大田耕整地后，即使用2MB-1/2型大垄双行覆膜马铃薯播种机进行播种，CK仍使用播种机行使一遍但不播种，深松深翻深度大于25 cm；当年5月中旬收获前7天杀秧，收获采用4U-83型马铃薯收获机进行。田间管理方式各小区一致。

马铃薯收获前7天，用五点取样法各小区采集地表以下20 cm土壤，检测理化性质指标；收获后计算大薯率并折算产量。

2  结果与分析

2.1  不同耕作处理土壤物理性质的变化

表1  不同处理土壤理化性质

注：不同字母代表差异显著性水平，大写字母代表P≤0.01，小写字母代表P≤0.05。

由表1可知，土壤翻耕+旋耕处理的土壤含水量最高，达到28.34%，比CK高近5个百分点。其次是深松+旋耕，CK处理土壤含水量最低。可能是由于翻耕后土壤较为松散，对雨水的接纳能力加大。土壤深松耕作后，田间含水量保持在适宜的水平，既能容纳雨水，又可以保持未深松土壤的墒情，维持田间含水量的稳定。

土壤容重代表了土壤的密度，在其他相同条件下与土壤疏松状况密切相关。由表1可知，CK处理的土壤容重最高，达到1.489 g/cm³；深松+旋耕处理的土壤容重最低，为1.267 g/cm³，深松+旋耕处理的土壤容重比对照低15%，说明深松+旋耕可能明显的使土壤疏松。虽然旋耕处理及翻耕+旋耕处理也能使土壤变得疏松，但效果不及深松+旋耕处理明显。

土壤孔隙度为土壤孔隙容积占土体容积的百分比。孔隙度越大代表土壤孔隙容积越高，由表1可知，耕作处理都可以改变土壤的孔隙度，使得土壤孔隙容积增大，但深松+旋耕处理的效果最好，土壤孔隙度达到52.19%，其次为翻耕+旋耕处理，为47.29%。对照的土壤孔隙度为43.81%，土壤孔隙度最低。因此，深松+旋耕处理对于增加土壤孔隙度的效果最明显。

2.2  不同耕作处理土壤酶活性的变化

生产上施用的尿素是有机态氮肥，需要经过土壤中的脲酶作用，水解成碳酸铵或碳酸氢铵后，才能被作物吸收利用。因此，脲酶的活性就代表了土壤利用尿素肥料的能力，由表1可知，与对照相比，深松+旋耕处理可以极显著地提高土壤脲酶的活性。虽然旋耕处理及翻耕+旋耕处理也可提高土壤脲酶活性，但是效果未有达到显著性水平。

酸性磷酸酶代表土壤在酸性条件下水解磷酸的能力，其高低与土壤利用磷肥能力有关。由表1可知，深松+旋耕处理的酸性磷酸酶活性为13.60 mg/kg·天，为所有处理酶活性最高的处理。比对照高10.3%，差异达到极显著水平。旋耕处理及翻耕+旋耕处理也能提高土壤酸性磷酸酶活性，但差异没有达到及显著水平。

土壤过氧化氢酶促过氧化氢的分解有利于防止它对生物体的毒害作用。过氧化氢酶活性与土壤有机质含量有关，与微生物数量也有关，由表1可知，通其他处理一样，耕作都可以提高土壤过氧化氢的酶活性，而且这几个处理与对照相比，差异都达到极显著水平。

2.3  不同耕作处理马铃薯的产量

表2  不同处理马铃薯的产量

注：不同字母代表差异显著性水平，大写字母代表P≤0.01，小写字母代表P≤0.05。

由于CK代表未有耕作土地的对照，而未耕作的土地没有马铃薯产量数据，所以没有纳入分析。由表2可知，在三个耕作方式中，深松+旋耕处理的马铃薯总产量最高，达到2 054.73 kg/667m²；而旋耕和翻耕+旋耕的马铃薯产量分别为1 624.87 kg/667m²和1 434.05 kg/667m²；深松+旋耕分别比旋耕及翻耕+旋耕处理高26.3%和42.3%。并且深松+旋耕与翻耕+旋耕的产量达到显著性水平。在数据分析中，我们看到旋耕处理比翻耕+旋耕处理的产量高，但同时，这两组数据的标准差值都比较大，分析认为里面有误差的因素。

同时，深松+旋耕也有较高的大薯率，其中200 g以上的大薯率达到了72.4%，为三个处理的最大值。其次是翻耕+旋耕处理。旋耕处理的大薯率最低，为61%。由此可知，深松+旋耕的确能够提高马铃薯的大薯率，这对于种植商品马铃薯来说，是一个非常好的结果。

3  结语

1）耕作处理均能降低土壤的容重，增加土壤孔隙度和提高土壤水分含量，但深松+旋耕处理对于降低土壤的容重，增加土壤孔隙度效果最明显，同时也能使土壤含水量保持在相对适宜的水平。

2）耕作处理能够提高脲酶，酸性磷酸酶和过氧化氢酶的活性，但深松+旋耕处理效果最显著。深松能够提高与化肥有关酶的活性。

3）不同的耕作方式的马铃薯产量不同，深松+旋耕处理的马铃薯产量及大薯率都比较高。作为一种能使马铃薯增产的耕作方式，土壤深松适宜在马铃薯种植上大规模推广。

本文来源：《农业开发与装备》杂志/期刊