王 勇，高應(yīng)平，黨 翼，石玉章，趙 剛，李雪瑛，張建軍，吳永斌，王 磊

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適宜穴播塊數(shù)及種植密度促進(jìn)黑膜壟作馬鈴薯節(jié)水增產(chǎn)

王 勇1，高應(yīng)平2，黨 翼3，石玉章2，趙 剛3，李雪瑛2，張建軍3，吳永斌2，王 磊3

（1. 甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所，蘭州 730070； 2. 莊浪縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，莊浪 744600；3. 甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院旱地農(nóng)業(yè)研究所，蘭州 730070）

研究與農(nóng)機(jī)配套的農(nóng)藝技術(shù)，對于促進(jìn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝的深度融合、提高馬鈴薯生產(chǎn)效率具有重要意義。為尋求適宜于機(jī)械操作的馬鈴薯栽培措施，該文于2013—2016年連續(xù)4 a在不同降雨年型下設(shè)置不同顏色地膜（白膜和黑膜）、馬鈴薯穴播塊數(shù)（1塊和2塊）、種植密度（72 720、51 945、40 395株/hm2）處理，進(jìn)行裂區(qū)試驗(yàn)，研究膜色穴塊數(shù)和密度對旱作馬鈴薯產(chǎn)量和水分利用效率的影響。結(jié)果表明，不同降水年型旱作馬鈴薯采用黑色地膜覆蓋、整薯或穴播2塊以及縮小株距增加單位面積株數(shù)均能顯著增加馬鈴薯的產(chǎn)量和水分利用效率，平均對產(chǎn)量影響大小是覆膜>播種塊數(shù)>株距。其中，在黑膜覆蓋條件下平均產(chǎn)量較白膜覆蓋增產(chǎn)8.1%，且黑膜在不同年份對產(chǎn)量影響的大小順序是：豐水年>平水年>歉水年。穴播2塊較穴播1塊增產(chǎn)12.9%；穴播塊數(shù)在不同年份對產(chǎn)量的影響大小是歉水年>豐水年>平水年，歉水年份整薯播種增產(chǎn)效果大；種植密度對產(chǎn)量影響的年份順序是平水年>豐水年>歉水年，株距減小，產(chǎn)量增加。同時，不同降水年型對馬鈴薯水分利用效率具有顯著影響（歉水年>平水年>豐水年），農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合及集成栽培顯著提高了旱地馬鈴薯水分利用效率。

地膜；降水；壟；馬鈴薯；塊數(shù)；密度；產(chǎn)量；水分利用效率

0 引 言

馬鈴薯是世界上僅次于小麥、水稻和玉米的第4大主要農(nóng)作物，同時也是全球重要的糧食、蔬菜及經(jīng)濟(jì)作物。位于西北地區(qū)的甘肅省是中國馬鈴薯優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)和全國重要的種薯、商品薯和加工基地。“十二五”期間甘肅省馬鈴薯平均種植面積67.7萬hm2，位居玉米、小麥之后，屬第3大農(nóng)作物，基于資源稟賦和作物生育關(guān)鍵期水熱匹配度好的特點(diǎn)，馬鈴薯已成為區(qū)域特色優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。近年，隨著全省馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；l(fā)展，種植面積迅速擴(kuò)增，至2015年甘肅省馬鈴薯播種面積分別占全國和西北馬鈴薯種植面積的12.2%、53.2%，總產(chǎn)量占10.0%和57.2%，面積和產(chǎn)量由1981年的26.3萬hm2、44萬t提高到2015年的68.3萬hm2、237.9萬t，分別增長1.6倍和4.4倍[1]。但隨著馬鈴薯產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，降水時空錯位及階段性干旱脅迫、機(jī)械化應(yīng)用程度不高掣肘產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。在解決水分不足和干旱脅迫方面，除了采用新的育種途徑選擇抗旱品種[2-3]，栽培措施的改善是御旱抗災(zāi)的重要措施，在傳統(tǒng)旱作農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)上，以地膜覆蓋、微地形壟作等為主的栽培新技術(shù)[4-6]、秋季地膜覆蓋水分時空調(diào)控[7-8]、壟作微集水提高作物生育期降水利用率和水溫生境[9-10]，并結(jié)合壟作采用黑色地膜抑制雜草、預(yù)防結(jié)薯外露變綠等方面均取得了卓有成效的進(jìn)展[11]。同時，隨著馬鈴薯生產(chǎn)規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程加快，農(nóng)民及種植大戶機(jī)械化應(yīng)用日益普遍，受機(jī)械播種穴距大小控制、機(jī)播時由于播種機(jī)械設(shè)計的提薯碗受切塊大小不等的影響，一次從種薯箱傳輸“提碗”提取穴播塊數(shù)不一等影響，機(jī)播質(zhì)量差，常缺苗斷壟，農(nóng)機(jī)和農(nóng)藝結(jié)合問題凸顯[12-13]，加之黑色地膜的穩(wěn)產(chǎn)性等成為影響馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)，備受關(guān)注。

鑒此生產(chǎn)實(shí)際問題，自2013年開始連續(xù)4 a在不同降水年型開展旱地壟作覆蓋條件下，不同顏色地膜覆蓋、馬鈴薯機(jī)穴播塊數(shù)與種植密度的研究，以期優(yōu)化集成穴塊數(shù)與株距配套的農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合關(guān)鍵技術(shù)，為旱作馬鈴薯高產(chǎn)高效生產(chǎn)提供理論指導(dǎo)和技術(shù)支撐。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

研究區(qū)位于甘肅省東部六盤山西麓的莊浪縣，海拔1 405～2 857 m之間，屬溫帶干旱、半干旱氣候類型，年均氣溫8.1 ℃，年均降水量491 mm，主要分布于7—9月，占年降水量的60%以上。無霜期145 d，≥10 ℃的活動積溫2 208.8～2 903.7 ℃。試驗(yàn)2013—2016年連續(xù)4 a布設(shè)在莊浪縣通化鄉(xiāng)韓灣旱作馬鈴薯創(chuàng)新基地。土壤為黃綿土，質(zhì)地為輕壤土，基礎(chǔ)前茬為春玉米，土壤耕層有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)17.4 g/kg、堿解氮102 mg/kg、有效磷29.77 mg/kg、有效鉀266 mg/kg、pH值8.1，屬中等肥力水平。

試驗(yàn)區(qū)1989—2016年28 a的降水量分布主要集中在400～500 mm之間，是典型的雨養(yǎng)旱作農(nóng)業(yè)區(qū)。對比歷年平均月降水量，馬鈴薯關(guān)鍵生育期降水量有如下特點(diǎn)（表1）：1—3月降水量25.9 mm，占全年降雨量5.3%，春旱對馬鈴薯播種和出苗影響較大；6—9月降水量占全年的67%，與馬鈴薯現(xiàn)蕾-開花期和薯塊膨大期相吻合，降水基本滿足馬鈴薯生長對水分的需求，因此，該區(qū)域是春播作物馬鈴薯水熱同步的高產(chǎn)適宜種植區(qū)，發(fā)展馬鈴薯生產(chǎn)具有較為優(yōu)越的自然降水及生態(tài)條件。同時，按照試驗(yàn)?zāi)攴萁邓c同期多年平均降水量變化將試驗(yàn)?zāi)攴輨澐譃樨S水（2013年）、平水（2015年）和歉水（2014年和2016年）3個年型。

表1 馬鈴薯關(guān)鍵生育期降水特征

1.2 試驗(yàn)設(shè)計及過程

2013—2015年連續(xù)3 a在3個不同降水年型下，設(shè)2個不同地膜膜色（黑色和白色普通塑料地膜，厚度為0.01 mm）壟作，2個穴播塊數(shù)（穴播1塊、穴播2塊），3個種植密度處理（72 720株/hm2即株距25 cm、 51 945株/hm2即株距35 cm、40 395株/hm2即株距45 cm），采用裂區(qū)設(shè)計，小區(qū)5.5 m×5 m =27.5 m2，每小區(qū)5帶，帶幅1.1 m（壟寬70 cm、壟溝40 cm），各3次重復(fù)，每個重復(fù)隨機(jī)排列。共設(shè)12個處理（表2）。試驗(yàn)地第1季前茬為玉米，以后2 a定位連作種植馬鈴薯。

在前3 a的基礎(chǔ)上，2016年在黑膜覆蓋條件下進(jìn)行單芽眼和微型整薯穴播塊數(shù)與株距研究，設(shè)穴播1、穴播2塊和整薯3個處理，各處理設(shè)株距25、35、45 cm，進(jìn)一步研究穴播后出苗芽莖數(shù)、種植密度與產(chǎn)量的關(guān)系。各處理小區(qū)面積及排列同前。

采用傳統(tǒng)耕作、施肥結(jié)合整地進(jìn)行，頂凌覆膜前一次性施農(nóng)家肥45 000 kg/hm2，尿素225 kg/hm2，過磷酸鈣750 kg/hm2，按設(shè)計要求劃區(qū)、覆膜，現(xiàn)蕾期追施尿素150 kg/hm2。采用全膜壟上微溝種植，大壟寬70 cm，壟高15 cm，壟上集雨V溝深10 cm、寬10 cm，大壟間間距40 cm，用幅寬120 cm，厚度0.01 mm的黑色或白色地膜覆蓋，V溝溝底地膜采用帶扎孔膠輪碾壓，V溝內(nèi)小孔形成降水溝內(nèi)下滲孔，孔距15～20 cm，大壟連同V溝覆土壓實(shí)。指示品種為莊浪縣農(nóng)技中心育成的莊薯3號原種，播種前1周左右，進(jìn)行曬種晾種，同時將種薯切成50 g左右，每個切塊帶有1個芽眼。切塊前用75%的酒精或0.1%的高錳酸鉀對切刀消毒，切塊后每50 kg種薯用2 kg草木灰和58%的甲霜靈錳鋅加水2 kg進(jìn)行拌種，拌種后置地面24～48 h后即可播種。當(dāng)耕層土壤日平均溫度達(dá)8～10 ℃時播種，播種期均在4月中旬。采用人力穴播機(jī)械點(diǎn)播在壟兩側(cè)，每壟點(diǎn)播2行，按照“品”字形錯位播種，播深13～15 cm，穴距依設(shè)計而定。其他管理同大田。試驗(yàn)期間不進(jìn)行灌溉。

表2 2013—2016年馬鈴薯試驗(yàn)設(shè)計

1.3 測定項(xiàng)目及方法

1.3.1 土壤物理性狀

在馬鈴薯主要生育時期（播種、苗期、開花、塊莖形成、塊莖膨大、收獲）對不同處理0～200 cm土層進(jìn)行土壤水分動態(tài)監(jiān)測，每20 cm為1個土層單位，轉(zhuǎn)換為以mm為單位的土壤貯水量，測定位置在壟上馬鈴薯2行中間“V”溝測定。土壤貯水量按公式=10ab/100[14]計算，式中為土壤貯水量（mm），為土層深度（cm），為土壤容重（g/cm3），為土壤含水率，烘干法測定（%）。

作物耗水量[15]按公式ET=1?2+P計算（黃土高原旱地農(nóng)田忽略水分下滲和毛管水上升），式中ET為作物耗水量，mm；1為播前2 m土壤貯水量，mm；2為收獲后2 m土壤貯水量，mm；P為生育期降水量，mm。

按WUE=/ET[16]計算作物籽粒產(chǎn)量水分利用效率，WUE為作物水分利用效率，kg/(hm2·mm)；為作物籽粒產(chǎn)量（本文以馬鈴薯塊莖鮮質(zhì)量計），kg/hm2。

1.3.2 生物學(xué)性狀及產(chǎn)量

在馬鈴薯塊莖成熟期，各處理每重復(fù)區(qū)以實(shí)產(chǎn)進(jìn)行產(chǎn)量測定，按小區(qū)收獲計鮮質(zhì)量。同時，每小區(qū)按5點(diǎn)取樣法，取20株樣考種，測定生物學(xué)性狀測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用Microsoft excel 2003作圖，DPS 7.05 分析軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 生育期特征

不同降水年型馬鈴薯生長的關(guān)鍵生育期受降水和其他自然生態(tài)因子的影響，發(fā)生明顯變化，歉水年份馬鈴薯生育期較短，豐水年份生育期尤其薯塊膨大時段相對延長（表3）。

表3 不同年份馬鈴薯生長主要生育期

2.2 不同處理對旱作馬鈴薯產(chǎn)量的影響

隨著近年生產(chǎn)上增厚黑色塑料地膜（>0.01 mm）在馬鈴薯生產(chǎn)上的大面積應(yīng)用，除顯著的除草特性和預(yù)防“綠頭薯”外，其穩(wěn)產(chǎn)性成為關(guān)注的熱點(diǎn)。在不同穴播塊數(shù)和種植密度下分析3個不同降水年型的黑色地膜覆蓋產(chǎn)量（表4），結(jié)果表明：3 a產(chǎn)量平均黑膜覆蓋為39 584.8 kg/hm2，較白膜36 632.4 kg/hm2增產(chǎn)8.1%（=0.002）。其中，豐水年份各處理平均黑膜覆蓋產(chǎn)量為37 980.0 kg/hm2，較白膜覆蓋提高5.6%（=0.01）。當(dāng)穴播1塊時黑膜覆蓋較白膜覆蓋產(chǎn)量增加2 076.3 kg/hm2，增產(chǎn)6.1%；穴播2塊時黑膜覆蓋較白膜覆蓋增產(chǎn)增加1 958.5 kg/hm2，增產(chǎn)5.2%。穴播株距25、35和45 cm時，不同種植密度黑膜分別較白膜增產(chǎn)6.1%、4.7%、6.0%。在歉水年份黑色地膜覆蓋平均產(chǎn)量為38 164.8 kg/hm2，較白膜覆蓋提高7.8%（=0.09），黑膜覆蓋且穴播1塊或2塊分別較白膜覆蓋增產(chǎn)9.7%、6.2%，株距25、35和45 cm時，不同種植密度黑膜覆蓋分別較白膜等株距增產(chǎn)14.5%、3.2%、4.5%。平水年份黑色地膜覆蓋平均產(chǎn)量為42 609.8 kg/hm2，較白膜覆蓋提高10.6%（=0.02）；黑膜覆蓋且穴播1塊或2塊分別較白膜覆蓋增產(chǎn)7.4%、13.5%，株距25、35和45 cm時，不同種植密度黑膜分別較白膜等株距增產(chǎn)13.9%、11.4%、4.5%（表4）?？傊谀じ采w不同年份產(chǎn)量平均較白膜覆蓋增產(chǎn)作用大?；谥?，不同年份黑膜覆蓋對產(chǎn)量的影響大小順序是：豐水年>平水年>歉水年。

穴播塊數(shù)在3個不同降水年型對產(chǎn)量的影響如表4所示，穴播2塊平均產(chǎn)量達(dá)到40 433.2 kg/hm2，較穴播1塊（35 784.1 kg/hm2）增產(chǎn)12.9%（=0.000 1）。豐水年份各處理平均每穴播種2個塊莖（播2個塊莖，每個塊莖1個芽眼，下同）產(chǎn)量(38 734.8 kg/hm2)較每穴播種1個塊莖（每個塊莖1個芽眼，下同）產(chǎn)量提高10.0%（=0.000 3）。歉水年份各處理平均每穴播種2個塊莖產(chǎn)量（40 111.3 kg/hm2）較每穴播種1個塊莖產(chǎn)量提高19.9%（=0.000 1）；平水年份各處理平均每穴播種2個塊莖較每穴播種1個塊莖產(chǎn)量提高9.7%（=0.004）。不同年份馬鈴薯塊莖產(chǎn)量平均穴播2塊較穴播1塊顯著增產(chǎn)，穴播塊數(shù)對產(chǎn)量的影響大小順序是：歉水年>豐水年>平水年，表明馬鈴薯降水不足年份增加穴播塊數(shù)有利于提高馬鈴薯產(chǎn)量。在連續(xù)3 a開展切塊播種研究產(chǎn)量的基礎(chǔ)上，2016年（歉水年份）進(jìn)一步對旱作馬鈴薯播種芽眼數(shù)（單塊單芽，播種1塊和2塊、微型整薯）進(jìn)行比較（表5），結(jié)果表明，穴播1粒整薯較穴播1塊（1個芽眼）提高11.1%，但與穴播2塊差異不顯著?？梢?，整薯穴播或多芽眼塊莖穴播有利于馬鈴薯產(chǎn)量的提高。

機(jī)藝融合株距調(diào)整是提高單位面積株數(shù)的有效手段，在相同覆膜材料和穴播塊數(shù)條件下，種植密度為72 720、51 945、40 395株/hm2（對應(yīng)株距25、35和45 cm）不同年份產(chǎn)量結(jié)果表明（表4）：豐水年份各處理株距從25 cm分別增加20 cm時產(chǎn)量降低8.6%，株距從35 cm增加到45 cm時，產(chǎn)量減少7.8%（=0.000 1）。歉水年種植株距從25 cm分別增加10、20 cm產(chǎn)量依次遞減18.6%、21.4%。密度40 000～70 000株/hm2范圍，產(chǎn)量隨著播種密度增加顯著提高（=0.000 1），表明歉水年份縮小株距增加種植密度有利于產(chǎn)量提高。平水年株距從25 cm分別增加10、20 cm產(chǎn)量分別遞減17.0%、35.4%，且產(chǎn)量隨著種植密度減少顯著減少（=0.004）。

表4 馬鈴薯不同年份各處理產(chǎn)量變化

注：不同小寫字母表示處理間差異顯著（<0.05），下同。

Note: Different small letters indicate significant difference among treatments (<0.05), same as below.

表5 2016年馬鈴薯各處理產(chǎn)量變化

進(jìn)一步對豐水年、歉水年和平水年3個降水年型各處理產(chǎn)量統(tǒng)計分析表明，地膜覆蓋、穴播塊數(shù)及株距均達(dá)到極顯著差異（地膜=0.001 6、塊數(shù)=0.000 1、株距= 0.000 1）。各因子對產(chǎn)量的影響程度：覆膜（=617）>播種塊數(shù)（= 392）>株距（=154）。黑膜覆蓋對產(chǎn)量影響大小的年型順序是豐水年（=92）>平水年（=40）>歉水年（=10）；每穴播種塊數(shù)對產(chǎn)量影響大小的年型順序依次是歉水年（=369）>豐水年（=132）>平水年（=33）；穴播株距對產(chǎn)量影響大小的年型順序是平水年（=117）>豐水年（=123）>歉水年（=25）。因此，旱作雨養(yǎng)農(nóng)田馬鈴薯生產(chǎn)采用黑膜覆蓋、增加播種塊數(shù)和縮小株距（增加密度）均有利于塊莖產(chǎn)量的提高，同時，降水相對充裕年份黑膜覆蓋和縮小株距擴(kuò)大群體數(shù)量有利于增產(chǎn)，降水相對較少年份增加穴播塊數(shù)可實(shí)現(xiàn)抗逆減災(zāi)?？傮w而言，不同年型產(chǎn)量結(jié)果表明，旱作馬鈴薯在黑膜覆膜條件下，在株距25 cm（72 720株/hm2）和采用整薯及多芽眼塊莖穴播均有利于馬鈴薯產(chǎn)量的提高，產(chǎn)量最主為48 170.3 kg/hm2。

2.3 不同處理馬鈴薯耗水及水分利用效率變化

不同降水年型馬鈴薯耗水量變化差異明顯，見表6。1）豐水年不同地膜覆蓋間和穴播芽塊數(shù)間耗水量均沒有顯著差異（地膜=0.182；塊數(shù)=0.158），播種不同株距耗水量達(dá)到極顯著差異（=0.000 8）：從均值看，行距35 cm耗水量最高為530.4 mm，行距25 cm時耗水量相對較低；2）歉水年不同處理間耗水量無顯著差異（地膜=0.734；塊數(shù)= 0.923；株距=0.098）。耗水量差異不明顯可能與年度降水少，尤其馬鈴薯關(guān)鍵薯塊膨大期降水少（較常年減少60%），植株整體發(fā)育不良有關(guān)；3）平水年不同地膜覆蓋、穴播芽塊數(shù)及株距間耗水量間差異均不顯著（地膜= 0.494；塊數(shù)= 0.561；=0.824）：行距25 cm時較35、45 cm處理的耗水量增加4.6%和1.3%。與歉水年相比，平水年各處理耗水量明顯較高。造成覆膜、穴播塊數(shù)較常年耗水量差異大的主要緣由是出苗后遭遇了嚴(yán)重的冰雹災(zāi)害，后期器官建成均基于二次萌發(fā)芽生長，造成了耗水差異的較大變化?？傊?，不同降水年型地膜色澤、穴播數(shù)量對馬鈴薯耗水量沒有顯著影響，但株距對耗水量影響顯著，豐水年株距25 cm群體耗水較其他株距低，歉水年和平水年各處理耗水差異不明顯。

表6 2013—2015年旱作馬鈴薯耗水量和水分利用效率

WUE是植物消耗單位水分所生產(chǎn)的同化物質(zhì)的量，反映了植物耗水與其干物質(zhì)生產(chǎn)之間的關(guān)系。馬鈴薯地下塊莖鮮質(zhì)量與生育期耗水量比值在不同降水年型呈現(xiàn)不同的特點(diǎn)，水分利用程度迥異（表6）：1）豐水年不同地膜覆蓋間WUE達(dá)到顯著差異（=0.026 9），播種不同穴播塊數(shù)、株距的WUE均達(dá)到極顯著差異（塊數(shù)= 0.000 6；株距=0.000 81），各處理對WUE大小影響程度：穴播塊數(shù)>株距>覆膜。馬鈴薯各處理平均黑膜覆蓋WUE較白膜覆蓋增加5.1%；采用單芽眼2塊較1塊播種WUE增加24.7%；行距25 cm減少到35、45 cm時WUE分別降低4.8%、10.9%，從35 cm降低到45 cm時，WUE降低6.3%。不同處理水分利用效率大?。篧UE黑膜>WUE白膜、WUE穴播兩塊>WUE穴播1塊、WUE25 cm>WUE35 cm>WUE45 cm；2）歉水年不同地膜覆蓋間WUE達(dá)到顯著差異（=0.010 6），播種不同穴播塊數(shù)、株距的WUE均達(dá)到極顯著差異（塊數(shù)= 0.000 1；株距=0.000 1）。馬鈴薯各處理平均WUE黑膜覆蓋較白膜覆蓋提高6.1%，采用單芽眼2塊較1塊播種WUE增加38.9%，株距各處理平均25 cm時WUE最大為140.7 kg/(hm2·mm)，株距增大WUE減少。在各處理耗水量變化不大的情況下，WUE因覆膜材料、穴播塊數(shù)和株距的影響馬鈴薯塊莖水分利用效率發(fā)生明顯變化，對WUE影響大小：穴播塊數(shù)>株距>覆膜；3）平水年不同地膜覆蓋間WUE差異顯著（=0.006），不同穴播塊數(shù)、株距變化時WUE均達(dá)到極顯著差異（塊數(shù)=0.000 5；株距=0.000 1）。各處理平均WUE黑膜覆蓋較白膜覆蓋提高17.1%，采用單芽眼2塊較1塊播種WUE增加33.2%，株距25 cm時WUE最大為101.9 kg/(hm2·mm)，隨后株距增大WUE減少。同樣，雖然平水年份顏色地膜、穴播塊數(shù)耗水量沒有顯著差異，但WUE仍表現(xiàn)出不同覆膜顏色、穴播塊數(shù)和株距均顯著影響馬鈴薯塊莖水分利用效率?？偟谋憩F(xiàn)出株距（=316）>覆膜（=180）>穴播塊數(shù)（=108）?？傊?，不同降水年型對馬鈴薯水分利用效率具有顯著影響，各處理平均WUE高低是：歉水年>平水年>豐水年。各處理影響作物水分利用效率的大小隨年份不同迥異。豐水年份和歉水年份：穴播塊數(shù)>株距>覆膜；平水年份：株距>覆膜>穴播塊數(shù)。

3 討 論

在干旱、半干旱雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)，影響馬鈴薯產(chǎn)量提高的主要因素是水分不足，隨著農(nóng)田集水保水技術(shù)研究的深化，壟作栽培改變了田間微地形，加厚了熟土層,提高了土壤溫度,集聚有效養(yǎng)分，協(xié)調(diào)了水、肥、氣、熱等關(guān)系。M形壟膜栽培[17]及以微地形改變?yōu)橹鞯膲派衔霞夹g(shù)[18]等實(shí)現(xiàn)了降水資源的高效利用，機(jī)藝融合逐漸由傳統(tǒng)的人工起壟覆膜轉(zhuǎn)向機(jī)械作業(yè)，使馬鈴薯產(chǎn)量大幅提升，勞動生產(chǎn)效率顯著提高，促進(jìn)了馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

馬鈴薯鮮薯質(zhì)量反映單位面積產(chǎn)出量，其高低受氣候、土壤、栽培等多種生產(chǎn)要素制約，技術(shù)集成和創(chuàng)新是提高產(chǎn)量的有效途徑。農(nóng)田溝壟微型集雨種植[19]及覆膜壟作增產(chǎn)效果明顯[20]，全膜壟作及套種提高水熱資源利用效率[21]，免耕地膜或秸稈覆蓋[22]、深松結(jié)合地表覆蓋[23]、輪作間隔深松、行間覆膜加施保水劑[24-25]能明顯提高馬鈴薯產(chǎn)量。與此同時，在馬鈴薯栽培中，采用黑膜覆蓋在有效覆蓋保水前提下，創(chuàng)造了各階段馬鈴薯塊莖膨大和淀粉積累的適溫層，抑制雜草，增產(chǎn)增效[26-27]。本研究工作在黑膜壟作種植條件下，經(jīng)過3個不同降水年型（豐水、歉水和平水）產(chǎn)量平均黑膜覆蓋較普通白膜增產(chǎn)8.1%以上，與諸多文獻(xiàn)研究結(jié)果一致。

單位面積株數(shù)及密度是作物產(chǎn)量構(gòu)成的關(guān)鍵因子。余幫強(qiáng)等[28]在壟作覆膜時適當(dāng)增加種植密度（6.0萬株/hm2）有利于單薯重和商品率的提高，徐文強(qiáng)等[29]則在全膜雙壟穴播5.25萬株/hm2商品薯最高，這些群體大小均不是產(chǎn)量最高的最大密度。雷雪萍等[30]在播種量相同的前提下，不同種薯切塊大小和株距處理間沒有顯著性產(chǎn)量差異，陳淑君等[31]在密度相同的條件下，隨著種薯切塊重量的增加，植株出苗率和產(chǎn)量增加。龍國等[32-34]研究表明不同芽位切塊作種帶有頂芽切塊作種出苗快增產(chǎn)顯著。以上主要圍繞植株密度、切塊大小和切塊芽位等進(jìn)行了研究，沒有考慮切塊芽眼數(shù)的多少，同時，這些研究主要體現(xiàn)在群體大小對產(chǎn)量的影響，沒有涉及機(jī)械調(diào)整與農(nóng)藝關(guān)系。本研究在切塊40 g左右時，研究了整薯、切塊單芽眼播種1塊或2塊的產(chǎn)量效應(yīng)，研究表明在穴播1粒整薯或穴播2塊單芽眼種薯，株距25～35 cm（種植密度51 945～72 720株/hm2）增產(chǎn)效果顯著，也是生產(chǎn)中馬鈴薯機(jī)播調(diào)整的最佳株距和穴播塊數(shù)，也就是說，對整薯而言就是調(diào)整提薯碗每次提取1粒，對切塊薯則是每次提取2塊切塊種薯，并調(diào)整株距至25～35 cm，實(shí)現(xiàn)農(nóng)藝技術(shù)與農(nóng)機(jī)研發(fā)的有機(jī)融合，對馬鈴薯規(guī)?；a(chǎn)具有廣泛且十分重要的指導(dǎo)意義。

植物群體WUE是群體蒸騰和蒸發(fā)單位水所生產(chǎn)的生物量，反映了植物耗水與其物質(zhì)生產(chǎn)之間的關(guān)系。馬鈴薯WUE除與植物生理因子有關(guān)外，水分也是旱作區(qū)馬鈴薯產(chǎn)量形成的主要限制因子[35-36]。旱作農(nóng)田除選擇利用高水分利用效率的作物品種外，王琦等[19,37]采用微地形改變膜壟種植等顯著地提高了作物水分利用效率，李榮等[38]研究表明，深松結(jié)合地面覆蓋能有效提高馬鈴薯的水分利用效率，這些技術(shù)集成均顯著提高了馬鈴薯水分利用效率。本項(xiàng)研究采用壟上微溝技術(shù)結(jié)合覆蓋、穴播塊數(shù)和增密種植條件下，在豐水、平水或歉水年份，無論采用黑膜或白膜覆蓋、穴播切塊種薯1塊或2塊播種其耗水量間均無顯著性差異，但穴播密度在降水較好的平水、豐水年份耗水量差異顯著，表明植物正常生長發(fā)育耗水與降水多寡密切相關(guān)。作物對水分的高效利用最終反映在水分利用效率上，采用黑膜覆蓋，增加穴播塊數(shù)，縮小種植株距在不同降水年型均能顯著提高水分利用效率，可有效指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。

4 結(jié) 論

不同降水年型旱作馬鈴薯采用黑色地膜覆蓋、整薯或穴播2塊以及縮小株距增加單位面積株數(shù)均能顯著增加馬鈴薯的產(chǎn)量和水分利用效率，集成因子對產(chǎn)量影響大小是覆膜>播種塊數(shù)>株距。

旱作馬鈴薯3個不同降水年份對不同顏色塑料地膜覆蓋下3a平均產(chǎn)量影響的大小順序是：豐水年>平水年>歉水年，且在黑膜覆蓋條件下平均產(chǎn)量較白膜覆蓋增產(chǎn)8.1%。穴播塊數(shù)因年份對產(chǎn)量的影響大小是歉水年>豐水年>平水年，穴播2塊播種能顯著提高馬鈴薯產(chǎn)量，干旱年份整薯播種增產(chǎn)效果大。穴播株距對產(chǎn)量影響大小是平水年>豐水年>歉水年。同時，不同降水年型對馬鈴薯水分利用效率具有顯著影響，各處理平均WUE高低是：歉水年>平水年>豐水年，農(nóng)機(jī)農(nóng)藝結(jié)合集成栽培可顯著提高旱地馬鈴薯水分利用效率。

[1] 甘肅農(nóng)村年鑒編委會. 甘肅農(nóng)村年鑒[M]. 北京：中國統(tǒng)計出版社，2015.

[2] Collard B C Y, Mackill D J Marker -assisted selection：An approach for precision plant breeding in the twenty-first cen-tury [J]．Philosophical Transactions of the Royal Society B, 2008, 363: 557－572.

[3] 張永芳. 馬鈴薯分子育種研究進(jìn)展[J]. 山西大同大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2010，26(3)：56－59． Zhang Yongfang. Advances of research on the potato molecular breeding[J]. Journal of Shanxi Datong University: Natural Science, 2010, 26(3): 56－59. (in Chinese with English abstract)

[4] 高世銘. 西部黃土高原旱地農(nóng)業(yè)增產(chǎn)技術(shù)體系研究[M]// 黃土高原農(nóng)業(yè)系統(tǒng)國際學(xué)術(shù)討論會論文集. 蘭州：甘肅科技出版社，1992：157－161．

Gao Shiming. Study on Technical System of Increasing Yield of Dryland Agriculture in Western Loess Plateau[M]. A Proceedings of the International Symposium on Agricultural Systems in the Loess Plateau. Lanzhou: Gansu Science and Technology Press，1992：157－161．

[5] 陳其泰，陳曉軍，何新春，等. 栽培方式和種植密度對馬鈴薯及土壤溫度的影響[J]．甘肅農(nóng)業(yè)科技，2016(9)：24－28． Chen Qitai, Chen Xiaojun, He Xinchun, et al. The effects of soil temperature on way of cultivation and planting density of potatoes[J]. Gansu Agricultural Science and Technology. 2016(9): 24－28. (in Chinese with English abstract)

[6] 薛俊武，任穩(wěn)江，嚴(yán)昌榮. 覆膜和壟作對黃土高原馬鈴薯產(chǎn)量及水分利用效率的影響[J]．中國農(nóng)業(yè)氣象，2014，35(1)：74－79． Xue Junwu, Ren Wenjiang, Yan Changrong. Effects of plastic film mulching and ridge planting on yield and water use efficiency of potato in Loess Plateau[J]. Chinese Journal of Agrometeorology, 2014, 35(1): 74－79. (in Chinese with English abstract)

[7] 王勇. 旱地玉米秋覆膜春播增產(chǎn)機(jī)理研究[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)科技，2001(12)：19－21． Wang Yong. The mechanism research of maize increasing yield in the Autumn covered and spring sowing with plastic film in dryland[J]. Gansu Agricultural Science and Technology, 2001(12): 19－21. (in Chinese with English abstract)

[8] 王勇，宋尚有，樊廷錄，等. 黃土高原旱地秋覆膜及氮肥秋基春追比例對春玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]．中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，45(3)：460－470. Wang Yong, Song Shangyou, Fan Tinglu, et al. Effects of film mulching and different ratios of base nitrogen to dressing on yield and key wuality of spring maize in dryland of the Loess Plateau[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2012, 45(3): 460－470. (in Chinese with English abstract)

[9] 莫非，周宏，王建永，等. 田間微集雨技術(shù)研究及應(yīng)用[J]．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2013，29(8)：1－17． Mo Fei, Zhou Hong, Wang Jianyong, et al. Development and application of micro-field rain-harvesting technologies[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2013, 29(8): 1－17. (in Chinese with English abstract)

[10] 柯有恒，李再剛. 壟作水稻增產(chǎn)效應(yīng)試驗(yàn)初報[J]. 中國農(nóng)業(yè)氣象，1989，10(3)：55－56． Ke Youheng, Li Zaigang.Preliminary study on rice ridge increasing yield[J]. China's Agricultural Meteorological. 1989, 10(3): 55－56. (in Chinese with English abstract)

[11] 何二良，頡煒清，呂汰，等. 地膜顏色與起壟覆蓋方式對馬鈴薯產(chǎn)量的影響[J]．甘肅農(nóng)業(yè)科技，2015(7)：55－57． He Erliang, Xie Weiqing, Lu Tai, et al. The effects of potato yield on mulch film color and method of ridge in dryland[J]. Gansu Agricultural Science and Technology. 2015(7)：55－57．. (in Chinese with English abstract)

[12] 賈晶霞，楊德秋，李建東，等. 馬鈴薯栽培農(nóng)藝與機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)調(diào)研綜述[J]．農(nóng)機(jī)化研究，2010，32(11)：1－6． Jia Jingxia, Yang Deqiu, Li Jiandong, et al. Investigation summary about potato planting agriculture and mechanical production technique[J]. Agricultural Mechanization Research, 2010, 32(11): 1－6. (in Chinese with English abstract)

[13] 朱明，陳海軍，李永磊. 中國種業(yè)機(jī)械化現(xiàn)狀調(diào)研與發(fā)展分析[J]．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2015，31(14)：1－7． Zhu Ming, Chen Haijun, Li Yonglei. Investigation and development analysis of seed industry mechanization in China[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2015, 31(14): 1－7. (in Chinese with English abstract)

[14] 李儒，崔榮美，賈志寬，等. 不同溝壟覆蓋方式對冬小麥土壤水分及水分利用效率的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，44(16)：3312－3322. Li Ru, Cui Rongmei, Jia Zhikuan, et al. Effects of different furrow-ridge mulching ways on soil moisture and water use efficiency of winter wheat[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2011, 44(16): 3312－3322. (in Chinese with English abstract)

[15] Wang Y J, Xie Z K, Malhi S S, et al. Effects of rainfall harvesting and mulching technologies on water use efficiency and crop yield in the semi-arid Loess Plateau, China[J]. Agricultural Water Management, 2009 (96): 374－382.

[16] 翟振，李玉義，郭建軍，等. 耕深對對土壤物理性質(zhì)及小麥-玉米產(chǎn)量的影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2017，33(11)：115－123. Zhai Zhen, Li Yuyi, Guo Jianjun, et al. Effect of tillage depth on soil physical properties and yield of winter wheat-summer maize[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(11): 115－123. (in Chinese with English abstract)

[17] 張華卿，張東興. 馬鈴薯M形壟覆膜壟作栽培模式研究[J]. 農(nóng)機(jī)化研究，2007(11)：152－154. Zhang Huaqing, Zhang Dongxin. Study on M type ridge pattern for potato planting[J]. Journal of Agricultural Mechanization Research, 2007(11): 152－154. (in Chinese with English abstract)

[18] 熊春蓉，劉生學(xué)，王勇，等. 旱作黑膜全覆蓋壟上微溝馬鈴薯高產(chǎn)栽培技術(shù)規(guī)程：DB 62/T 2745-2016 [S].

[19] 王琦，張恩和，李鳳民，等. 半干旱地區(qū)溝壟微型集雨種植馬鈴薯最佳溝壟比的確定[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2005，21(2)：38－41. Wang Qi, Zhang Enhe, Li Fengmin, et al. Optimum ratio of ridge to furrow for planting potato in micro-water harvesting system in semiarid areas[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2005, 21(2): 38－41. (in Chinese with English abstract)

[20] 薛俊武，任穩(wěn)江，嚴(yán)昌榮. 覆膜和壟作對黃土高原馬鈴薯產(chǎn)量及水分利用效率的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)氣象，2014，35(1)：74－79. Xue Junwu, Ren Wenjiang, Yan Changrong. Effects of plastic film mulching and ridge planting on yield and water use efficiency of potato in Loess Plateau[J]. Chinese Journal of Agrometeorology, 2014, 35(1): 74－79. (in Chinese with English abstract)

[21] 于顯楓，馬一凡，王紅麗，等. 旱作全膜壟作馬鈴薯套種蠶豆栽培技術(shù)[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)科技，2015(5)：42－44. Yu Xianfeng, Ma Yifan, Wang Hongli, et al. Cultivation Techniques of intercropping potato and broad bean on ridge of whole film in dryland[J]. Gansu Agricultural Sciences and Technology, 2015(5): 42－44. (in Chinese with English abstract)

[22] 候賢清，李榮. 免耕覆蓋對寧南山區(qū)土壤物理性狀及馬鈴薯產(chǎn)量的影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2015，31(19)：112－119. Hou Xianqing, Li Rong. Effects of mulching with no-tillage on soil physical properties and potato yield in mountain area of southern Ningxia[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2015, 31(19): 112－119. (in Chinese with English abstract)

[23] 李榮，侯賢清. 深松條件下不同地表覆蓋對馬鈴薯產(chǎn)量及水分利用效率的影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2015，31(20)：115－123. Li Rong, Hou Xianqing. Effects of different ground surface mulch under subsoiling on potato yield and water use efficiency[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2015, 31(20): 115－123. (in Chinese with English abstract)

[24] Ma Shangyu, Yu Zhenwen, Shi Yu, et al. Soil water use, grain yield and water use efficiency of winter wheat ina long-term study of tillage practices and supplemental irrigation on the North China Plain[J]. Agricultural Water Management, 2015(150): 9－17.

[25] 李倩，劉景輝，張磊，等. 適當(dāng)保水劑施用和覆蓋促進(jìn)旱作馬鈴薯生長發(fā)育和產(chǎn)量提高[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2013，29(7)：83－90. Li Qian, Liu Jinghui, Zhang Lei, et al. Using water-retaining agent and mulch to improve growth and yield of potato under dry farming[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2013, 29(7): 83－90. (in Chinese with English abstract)

[26] 蘭小龍，孫成軍. 馬鈴薯黑色地膜覆蓋壟作側(cè)播技術(shù)效益研究[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2015(1)：101－104. Lan Xiaolong, Sun Chengjun. Technical benefit study of ridge sowing of potato black mulching in dryland[J].Agricultural Modernization Research, 2015(1): 101－104. (in Chinese with English abstract)

[27] 石玉章. 黑色地膜覆膜方式對旱地馬鈴薯的影響[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)科技，2012(7)：41－42. Shi Yuzhang. The effect of black plastic film mulching method on potato in dryland[J]. Gansu Agricultural Sciences and Technology, 2012(7): 41－42. (in Chinese with English abstract)

[28] 余幫強(qiáng)，張國輝，王收良. 不同種植方式與密度對馬鈴薯產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2012(3)：169－167. Yu Bangqiang, Zhang Guohui, Wang Shouliang. The effect of different planting methods and density on yield and quality of potato plants in dryland[J]. Agricultural Modernization Research, 2012(3): 169－167. (in Chinese with English abstract)

[29] 徐文強(qiáng)，董新全，卜曉霞. 不同膜色與種植密度對全膜覆蓋馬鈴薯生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響[J]. 基層農(nóng)技推廣，2016，4(12)：17－20. Xu Wenqiang, Dong Xinquan, Bo Xiaoxia.The effect of different plastic colors and planting density on the growth and yield of potato plants in dryland[J]. Primary Agricultural Technology Extension, 2016, 4(12): 17－20. (in Chinese with English abstract)

[30] 雷雪萍，李勇，白雅梅，等. 相同種薯播量不同種薯切塊重量和密度組合對植株和塊莖性狀的影響[J]. 中國馬鈴薯，2016，30(6)：336－340. Lei Xueping, Li Yong, Bai Yamei, et al.ffects of Various combinations of seed piece weight and in-row spacing on plant and tuber traits planting using equal quantity of seed [J]. Chinese Potato Journal, 2016, 30(6): 336－340. (in Chinese with English abstract)

[31] 陳淑君，薛麗靜，王敏軍. 馬鈴薯種薯切塊大小與植株抗旱性關(guān)系研究[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2016 (8)：78－79. Chen Shujun, Xue Lijing, Wang Minjun. Relationship research of sowing pieces and plants drought resistance of potato in dryland[J]. Agricultural Modernization Research, 2016(8): 78－79. (in Chinese with English abstract)

[32] 龍國，張紹榮，曹曦. 馬鈴薯不同芽位切塊作種對產(chǎn)量及相關(guān)性狀影響的研究[J]. 問題研究，2009，28(10)：97－100. Long Guo, Zhang Shaorong, Cao Xi. Study on the effect of different bud position cutting seed on yield and it’s related characters[J]. Problem Research, 2009, 28(10): 97－100. (in Chinese with English abstract)

[33] 魏興國，范宏偉. 馬鈴薯整薯播種和切塊播種比較試驗(yàn)[J].安徽農(nóng)學(xué)通報，2016，22(13)：75－76. Wei Xinguo, Fan Hongwei. Comparison experiment of sowing whole and cutting on potato yield and morbidity [J]Anhui Agricultural Science Bulletin, 2016，22(13)：75－76. (in Chinese with English abstract)

[34] 趙懷勇，何新春，張紅菊，等. 整薯播種對馬鈴薯生長發(fā)育及產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2009，44(3)：53－57. Zhao Huaiyong, He Xinchun, Zhang Hongju, et al. Effect on growth, yield and quality of potato with whole seed tuber sowing[J]. Journal of Gansu Agricultural University, 2009, 44(3): 53－57. (in Chinese with English abstract)

[35] 田媛，李鳳民，劉效蘭. 半干旱區(qū)不同壟溝集雨種植馬鈴薯模式對土壤蒸發(fā)的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2007，18(4)：795－800.

Tian Yuan, Li Fenming, Liu Xiaolan. Effects of different ridge-furrow planting patterns of potato on soil evaporation in semiarid area[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2007, 18(4): 795－800. (in Chinese with English abstract)

[36] 高亞軍，李生秀，田霄鴻，等. 不同供肥條件下水分分配對旱地玉米產(chǎn)量的影響[J]. 作物學(xué)報，2006，32(3)：415－422. Gao Yajun, Li Shengxiu, Tian Xiaohong, et al. Effects of water supply levels in different growth stages on maize yield under different fertilizer levels[J]. Acta Agronomica Sinica, 2006, 32(3): 415－422. (in Chinese with English abstract)

[37] 何晟國，何增國，張多云. 起壟覆膜方式對旱地馬鈴薯產(chǎn)量和水分利用效率的影響[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)科技，2012(1)：16－18. He shengguo, He Zengguo, Zhang Duoyun. The effect of plastic film mulching ridging method on potato yield and water use efficient in dryland[J]. Gansu Agricultural Sciences and Technology, 2012(1): 16－18.

[38] 李榮，侯賢清. 深松條件下不同地表覆蓋對馬鈴薯產(chǎn)量及水分利用效率的影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2015，31(20)：115－124. Li Rong, Hou Xianqing. Effects of different ground surface mulch under subsoiling on potato yield and water use efficiency[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2015, 31(20): 115－123. (in Chinese with English abstract)

王 勇，高應(yīng)平，黨 翼，石玉章，趙 剛，李雪瑛，張建軍，吳永斌，王 磊.適宜穴播塊數(shù)及種植密度促進(jìn)黑膜壟作馬鈴薯節(jié)水增產(chǎn)[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2017，33(21)：137－144. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.21.016 http://www.tcsae.org

Wang Yong, Gao Yingping, Dang Yi, Shi Yuzhang, Zhao Gang, Li Xueying, Zhang Jianjun, Wu Yongbin, Wang Lei. Suitable bunch pieces and planting density saving water and increasing yield of potato with black plastic film mulching and ridge planting in dryland [J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(21): 137－144. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.21.016 http://www.tcsae.org

Suitable bunch pieces and planting density saving water and increasing yield of potato with black plastic film mulching and ridge planting in dryland

Wang Yong1, Gao Yingping2, Dang Yi3, Shi Yuzhang2, Zhao Gang3, Li Xueying2, Zhang Jianjun3, Wu Yongbin2, Wang Lei3

(1.730070; 2.744600; 3.730070)

In order to improve the efficiency of agricultural machinery and agronomic integration and crop water use efficient in dryland, 4 years of split-plot experiments were carried out in at Dry Farming Experimental Base in Zhuanglang County of Gansu Province from 2013 to 2016. According to precipitation from 1989 to 2016, the years of 2013, 2014, 2015 and 2016 belonged to humid, dry, normal and dry years, respectively. Three treatments were designed including different plastic film colors, bunch pieces and planting density. The plastic film included white and black colors. The bunch pieces included 1 and 2 pieces before the year of 2015 and whole piece was added in 2016. The planting density included 72 720 (row spacing of 25 cm), 51 945 (row spacing of 35 cm) and 40 395 plants/hm2(row spacing of 45 cm). The potato was cultivated on ridges. During the potato cultivation, the irrigation was not performed. The results showed that the growth period was shorter for the dry year but expanded for the humid year. The plastic film color could significantly affect potato yield. On average, the yield was increased by 8.1% when the black film was used. However, in the dry year, the yield was not significantly different. The influence of plastic film color on the yield was greater in the humid year, followed by the normal year and the dry year. The bunch pieces also affected the potato yield. For all the years, the yield was higher for the 2 pieces than the 1 piece. On average, the increasing rate could be 12.9%. The influence of bunch piece was greater in the dry year, humid year and normal year. In 2016 when the whole piece was added, the potato yield was the highest in the whole piece. The potato yield was increased when the rowing space was decreased or the planting density was increased. On average, the potato yield was decreased by 12.76% and 22.95% when the rowing space of 25 cm increased to 35 and 45 cm, respectively. The influence of rowing space was the highest in the normal year, followed by humid and dry year. Among all the treatments, the highest potato yield was 48170.3 kg/hm2for the treatment of black film with 2 pieces and rowing space of 25 cm. The water use efficiency was 17.1% higher by using black film mulching than white film mulching, and 33.2% higher in the 2 pieces than the 1 piece. Among all the treatments of planting density, the water use efficiency of 25 cm rowing space was the highest (101.9 kg/(hm2×mm)). The water use efficiency was greatly affected by rowing space, film and bunch piece and the influence was highest in the dry year, the normal year and humid year. The influence on the water use efficiency was the highest by the bunch piece, rowing space and film in the humid year, but the highest in the rowing space, film and bunch piece in the normal year. Thus, the suitable cultivation method for potato in dryland was the row spacing of 25 cm, the black film and the whole piece or 2 pieces.

plastic films; precipitation; ridges; potato; bunch pieces; planting density; yield; water use efficiency

10.11975/j.issn.1002-6819.2017.21.016

S532; S609.8

A

1002-6819(2017)-21-0137-08

2017-06-27

2017-10-10

公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201303104）；國家“十二五”科技支撐計劃（2012BAD09B03）

王 勇，甘肅莊浪人，研究員，主要從事旱作栽培生理及營養(yǎng)施肥研究。Email：yongw@gsagr.ac.cn